1、高中物理系列授課課件2.62.6 伽利略對自由落體運動的研究回顧與思考亞里士多德通過對大量亞里士多德通過對大量的物體自由下落的觀察的物體自由下落的觀察，直接得出結論：，直接得出結論：重的重的物體比輕的物體下落的物體比輕的物體下落的快快，即，即“重快輕慢重快輕慢”。由于他在學術界的崇高由于他在學術界的崇高地位，且該結論符合生地位，且該結論符合生活經驗，這種論斷流傳活經驗，這種論斷流傳了近了近20002000年年。能理解伽利略對自由落體運動的探究過程。2知道伽利略探究自由落體運動的歷史。1學習伽利略熱愛科學、勇于探索、堅持真理的高尚情操。4領會伽利略的科學思維方法。3學習目標邏輯的力量1.亞里士多

2、德的觀點古希臘學者亞里士多德認為物體下落的快慢是由它們的重量決定的，因此重物體比輕的物體下落快。2.伽利略的研究伽利略的邏輯推理：重物體和輕的物體捆在一起，它們下落得更快還是更慢呢？學習目標設小物塊速度為 1 m/s，大石塊速度為 9 m/s伽利略認為只有一種可能：重物與輕物應該下落得同樣快。亞里士多德觀點質量小的阻礙質量大的總質量大于其中任何一個共同速度1m/sv9m/s共同速度v9m/s自相矛盾學習目標歸謬法歸謬法對一錯誤論斷不直接否定，而是先假定其正確，然后據此推導出荒謬的結果，由結果的荒謬推出該論斷的荒謬，這樣間接地否定錯誤論斷的論證手法就叫歸謬法。伽利略推倒亞里士多德的觀點應用了此方

3、法。學習目標思考思考1.亞里士多德的觀點是：重的物體比輕的物體下落得快。（ ）2.伽利略的觀點是：重的物體與輕的物體下落得一樣快。（ ）3.伽利略推翻亞里士多德的觀點運用了歸謬法。（ ）學習目標伽利略對自由落體運動的猜想與研究1.科學猜想自由落體運動是一種最簡單的變速運動，即勻變速直線運動。對于速度的均勻變化，伽利略考慮了兩種可能：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，即經過相等的位移，速度的變化相等。學習目標2.數學推理伽利略通過數學推理發現，如果 v 與 x 成正比，將會推到出十分復雜的結論，因此他開始轉而研究 v 與

4、t 是否成正比。由于當時技術的限制，無法直接測定物體的瞬時速度，他根據數學運算，將 v 與 t 的關系轉化為了 x 與 t 的關系。但是，物體下落得很快，當時沒有準確的計時工具，無法準確測定物體通過不同位移的時間。為了使物體運動時間盡量延長，伽利略設計了斜面實驗。學習目標3.實驗驗證（1）間接驗證法小球沿摩擦阻力很小的斜面從靜止開始滾下小球通過的位移跟所用時間的二次方之比 是不變的結論：小球沿斜面做初速度為 0 的勻加速直線運動，且只要斜面傾角一定，不同小球的加速度是相同的。（2）合理外推不斷增大斜面傾角，重復上述實驗，得出 的值隨傾角增大而增大，這說明小球做勻變速運動的加速度隨斜面傾角的增大

5、而增大。當斜面傾角增大到 90時，小球將做自由落體運動，是勻加速直線運動。2xt2xt學習目標正確理解正確理解“外推法外推法”“外推”也叫推廣應用，伽利略把小球在斜面上的運動推廣到自由落體運動的方法是很巧妙的。不過用外推法得出的結論不一定都是正確的，現代物理研究中也常用外推法，但用這種方法得到的結論都要經過實踐的驗證。學習目標甲乙丙丁思考思考伽利略對自由落體運動的研究，是科學實驗和邏輯思維的完美結合，如圖示，可大致表示其實驗和思維的過程。對這一過程的分析，下列說法正確的是 （ ）A.甲、乙、丙圖是實驗現象，丁圖是經過合理的外推得到的結論B.丁圖是實驗現象，甲、乙、丙圖是經過合理的外推得到的結論

6、C.運用丁圖的實驗，可“放大”重力的作用，使實驗現象更明顯D.運用甲圖的實驗，可“沖淡”重力的作用，使實驗現象更明顯AD學習目標伽利略的研究方法及其意義1.伽利略的研究方法（1）歸謬法：運用“歸謬法”否定了亞里士多德關于重的物體下落快、輕的物體下落慢的論斷。（2）提出假設：自由落體運動是一種最簡單的變速運動勻變速直線運動。（3）間接驗證：由于不能用實驗直接驗證自由落體運動是勻變速直線運動，伽利略采用了間接驗證的方法。學習目標2.伽利略科學方法的意義開創了將數學推理和實驗研究相結合探索自然規律的科學方法。伽利略的發現以及他所應用的科學推理的方法是人類思想史上最偉大的成就之一，且標志著物理學的真正

7、開端。學習目標3.伽利略的思想方法給我們的啟示（1）要善于觀察、勤于思考、勇于發現問題和提出問題。發現問題和提出問題是科學研究的前提，如果沒有發現問題，不能提出問題，科學研究便無從談起。發現問題和提出問題的過程是極具創造性的過程，要想從平常的、已經習慣的事件中發現不平常的因素，這是很不容易的事，它比在現成的問題下尋找解決問題的方法更需要創造性思維。學習目標（2）要合理地進行猜想和假設。猜想和假設是科學思維的一種形式，對所研究的問題根據已知事實、材料和科學知識做出一種猜測性陳述，對問題中失誤的因果性、規律性做出假設性的解釋。猜想與假設幫助科學研究者明確研究方向。學習目標（3）科學地制訂實驗計劃。猜想和假設的合理性要通過實驗來進行探究，要使實驗達到預期目標，要特別注意實驗的五個環節：知道實驗目的和已有條件制訂實驗方案，嘗試選擇實驗方法及所需要器材考慮實驗的變量及控制變量的方法根據實驗原理、實驗目的認真搜集數據對實驗數據進行分析論證。學習目標伽利略思想方法的要素與核心伽利略思想方法的要素與核心1.伽利略科學研究過程的基本要素為：對現象的一般觀察提出假設運用邏輯（包括數學推導）得出推論通過實驗對推