高中物理 第6节 伽利略对自由落体运动的研究.doc

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1、第6节伽利略对自由落体运动的研究☆知识导航我们已经学习了自由落体运动，知道了物体下落的快慢与物体的质量无关。这一正确认识却经历了曲折而又漫长的历史过程。公元前4世纪，古希腊伟大的思想家、哲学家亚里士多德（Arestotle）根据与我们类似的观察，直接得出结论：重的物体比轻的物体下落得快.亚里士多德的论断流传了近2000年，直到16世纪，在意大利的比萨斜塔上，伽利略做了著名的两个球同时落地的实验.两个轻重不同的小球同时落地的声音，是那样的清脆美妙，又是那样的发聋振聩！它动摇了人们头脑中的旧观念，开创了实验和科学推理之先河，将近代物理学

2、以至近代科学推上了历史的舞台。这节课我们就一起来经历伽利略对自由落体运动的研究过程，领悟这位大师的科学精神、物理思想、研究方法，得其精髓，有所借鉴。[来☆学习目标了解落体运动研究的史实，了解逻辑推理的特色；理解任何猜想和假说都需要有实验验证的重要性。☆重点难点【重点】了解探索过程，明确探索的步骤，同时了解实验及科学的思维方法在探究中的重要作用。【难点】“观念—思考—推理—猜想—验证”是本节的重点思路，也是培养良好思维习惯的重要参考。 ☆预习检测1.亚里士多德认为，物体下落的快慢由决定，重的物体比轻的物体下落得，关于落体运动的这种错误

3、认识符合人们的常识，大家奉为经典.2.伽利略对自由落体运动的研究思想和方法（1）逻辑推理：伽利略根据亚里士多德的观点，通过逻辑推理运用“归谬法”使亚里士多德的理论陷入困境。为了摆脱这种困境，伽利略认为只有一种可能：重物与轻物应该下落得；（2）大胆猜想：落体也应该是一种的变速运动，下落物体的速度随时间是变化的，即下落物体的性质是直线运动；（3）数学推理：伽利略用数学推理证明，只要物体通过的与成正比，即x∝t2，物体就做初速度为零的匀加速直线运动；（4）实验验证：伽利略通过斜面实验，证明只要斜面的倾角一定，小球从不同起点滚动的位移与所用

4、时间平方的比值x/t2保持不变，当增大倾角时，上述关系仍然成立，后来伽利略将上述结果做了合理外推：当斜面的倾角很大时，比如增大到90°，其比值仍然也保持不变，由此，伽利略间接地验证了自由落体运动是匀变速直线运动。说明：伽利略对自由落体的研究，开创了研究自然规律的科学方法，这就是抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法。这种方法对于后来的科学研究具有重大的启发作用，至今也不失为科学的研究方法之一。【针对练习1】伽利略认为初速度为零的匀加速运动速度与位移及时间的关系是（）A．速度与位移成正比B．速度与位移的二次方成正比C．速度与时间成正

5、比D．速度与时间的二次方成正比【针对练习2】伽利略用实验验证v∝t的最大困难是（）A.不能很准确地测定下落的距离B.不能测出下落物体的瞬时速度C.当时没有测量时间的仪器D.伽利略的数学知识太少【针对练习3】伽利略对自由落体运动的研究方法对于后来的科学研究具有重大的启蒙作用，至今仍然具有重要意义。请你回顾伽利略的研究过程，判断下列过程哪个是伽利略的探究过程（）A.猜想—问题—数学推理—实验验证—合理外推—得出结论B.问题—猜想—实验验证—数学推理—合理外推—得出结论C.问题—猜想—数学推理—实验验证—合理外推—得出结论D.猜想—问题—

6、实验验证—数学推理—合理外推—得出结论3.伽利略科学研究过程的基本要素是：对现象的一般观察→提出假设→运用逻辑（包括数学推导）得出推论→通过实验对推论进行检验→→…伽利略科学思想方法的核心是把和谐的结合起来，从而有力的推进了人类科学认识的发展。【参考答案】1.它们的重量2.（1）同样快（2）最简单；均匀；匀加速（3）位移；时间的二次方3.对假说进行修正和推广；实验和逻辑推理（包括数学推演）【针对练习】1.C2.B3.C☆解读教材公元前4世纪，古希腊学者亚里士多德认为“物体下落的快慢由它们的重量决定”16世纪末，意大利科学家伽利略认为

7、“重物与轻物下落得同样快”古代，人们凭着感觉认为“重的物体比轻的物体下落得快”树上掉落的果实比飘落的树叶下落得快；石头比羽毛下落得快…物体下落的快慢与什么有关？这一论断符合人们的常识，以至于其后两千年的时间里，大家都奉为经典。伽利略用逻辑论证的方法即伽利略佯谬否定了亚里士多德的观点。一、人类对落体运动的认识过程二、逻辑的力量——伽利略佯谬结论1：如果把大石头和小石头捆在一起，其下落速度应该比其中任一石头下落得快结论2：如果把两石头捆在一起，小石头就会拖慢大石头，最终其下落速度会比大石头的慢亚里士多德认为“物体下落的快慢由它们的重量决

8、定”一块大石头的下落速度比小石头的下落速度大推断自相矛盾为什么同一种观点会推导出两种截然相反的结论？伽利略认为只有一种可能：重物和轻物下落得同样快。三、猜想与假说伽利略认为，自由落体是一种最简单的变速运动.他设想，最简单的变速运动的速