20xx滬科版高中物理必修一21伽利略對落體運動的研究(編輯修改稿)
2024-12-23 18:23 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 伽利略對自由落體運動的研究 2．猜想假說 伽利略認(rèn)為，自由落體是一種最簡單的變速運動．他設(shè)想，最簡單的變速運動的速度應(yīng)該是均勻變化的．他考慮了兩種可能：一種是速度的變化對時間來說是均勻的，即經(jīng)過相等的時間，速度的變化相等；另一種是速度的變化對位移來說是均勻的，即經(jīng)過相等的位移，速度的變化相等．伽利略假設(shè)的第一種方式最簡單，并把這種運動叫做勻變速運動． 3．實驗驗證 伽利略設(shè)計了一個斜面實驗，如圖 2－ 1－ 2所示，因為物體實際下落太快，伽利略想辦法把物體運動的速度放慢，即先研究小球在斜面上的運動．探究一個光滑黃銅小球沿傾斜直槽滑下時的運動情況． 圖 2－ 1－ 2 伽利略的實驗內(nèi)容是，讓小球從斜面上不同位置滾下，觀測小球多次從不同起點滾動的位移和所用時間平方的比值是否保持不變，即是否能觀測到s1t12 ＝s2t22 ＝s3t32 …… 伽利略從斜面結(jié)果出發(fā)，認(rèn)為在初速度為零的勻加速直線運動中，經(jīng)過的距離正比于時間的平方．當(dāng)斜面傾角增大到 90176。 ，即斜面與地面垂直時，小球?qū)⒆杂上侣?，成為自由落體 s ∝ t2的關(guān)系仍然成立，這時小球仍然會保持勻變速直線運動的性質(zhì)．伽利略間接地驗證了自由落體運動是一種特殊的勻變速直線運動． 【 例 1】 在伽利略以前的學(xué)者認(rèn)為，物體越重，下落越快，伽利略等一些物理學(xué)家否定了這種看法． (1)在一高塔頂端同時釋放一片羽毛和一個玻璃球，玻璃球先于羽毛到達(dá)地面，這主要是因為書 ( ) A．它們的質(zhì)量不等 B．它們的密度不等 C．它們的材料不同 D．它們所受的空氣阻力不等 (2)在此塔頂端同時釋放大小相等的實心鐵球和空心鐵球，下列說法中正確的是 ( ) ① 它們受到的空氣阻力不等 ②它們的加速度相等 ③它們落地的速度不等 ④它們下落的時間相等 A．①③ B．②④ C．只有② D．只有③ 解析 ： (1)玻璃球先行羽毛到達(dá)地面，這主要是因為羽毛受到的空氣阻力大的緣故．正確選項為 D. (2)大小相等的實心鐵球和空心鐵球受到的空氣阻力相等．在忽略空氣阻力的情況下，兩球均做自由落體運動，它們的加速度相等．因下落高度相等，故下落的時間相等，落地的速度相等．正確選項為 B. 答案 ： (1)D (2)B 題后反思 ：羽毛下落得比玻璃球慢，是由于空氣阻力的影響．在空氣阻
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