高中物理必修一2.6伽利略对自由落体运动的研究
高一物理必修一-§2-6-伽利略对自由落体运动的研究LI
•提出假设ຫໍສະໝຸດ • v∝ t ？• v∝ x ？
•根据自然界单一效应简单性的信念大胆假设自由 落体是一种速度随时间成正比而增加的匀加速运 动
四、运用数学分析和逻辑的手段得出特殊推论
• 伽利略提出了：通过实验来检验。 • 实验的困难：1、直接验证△v/△t是否为恒量 在当时是十分困难的。 • AB表示时间（t轴），横线表示 各时刻的速度（BC方向：v轴）， 面积ABC表示通过的距离。显然 这个面积和矩形ABDF的面积相 等，BD为末速度的一半，即为 平均速度。 • 由此不难得出匀加速运动通过的 距离与时间成正比，即： C 2 • x/t ＝常量
对伽利略的评价：
• 霍布斯（Hobbes）评价说：“他是第一个 给我们打开通向整个物理学领域的门的 人。 ” • 爱因斯坦和英费尔德在《物理学的进化》 一书中评价说：“伽利略的发现以及他所 应用的科学的推理方法是人类思想史上最 伟大的成绩之一，而且标志着物理学的真 正开端。” • 伽利略所创立的一系列具有深远影响的科 学研究新思想、新方法，是对中世纪传统 的亚里士多德解释方式的一次深刻变革， 引起了科学传统的历史性转折，并为以后 的科学研究作出了正确的典范。
亚里士多德
• 亚里士多德是演绎逻辑大师，他提出的通过演绎获得科学知 识的认识方法，对后世产生了深远的影响。他认为获得科学 知识的主要方式和途径是论证。——演绎的三段论式：从少 数不加定义的基本概念和少数不加证明的公理出发，应用演 绎逻辑推理的规律推出一系列的定理。 • （3）亚里士多德的运动理论尽管同观察有一定联系，但在 方法论上他毕竟崇尚演绎法的完善性，满足于把不证自明的 自然事实作为推理的出发点，过多地凭借思辨和猜测，缺乏 细致的观察，特别是缺少实验的方法。
人教版物理必修1 2.6伽利略对自由落体运动的研究(共18张PPT)[优秀课件资料]
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是自由落体运动了。
一、伽利略对自由落体运动的研究
实验验证 ：伽利略用铜球从斜槽的不同位置由静止 下落，伽利略手稿中记录的一组实验数据
结果表示为：
s1 t12
ts222
ts323
常数
伽利略发现，斜面的倾角不同，上述比例关系同样 成立，只是这个常数的随着θ的增大而增大。
(2)伽利略通过实验证明了，只要斜面的倾角一定，小球自 由滚下的加速度是相同的．( )
√ × (3)伽利略科学思想方法的核心是做实验．( )
一、伽利略对自由落体运动的研究
探究交流 在研究自由落体运动时，伽利略进行了猜想，亚里士多德进 行了猜测，两种研究方法有何不同？
【提示】伽利略的科学猜想是根据所观察、发现的事实，把 客观事实与原有的知识结合起来，科学猜想不能直接当做结论使 用，只有经过实验验证，才能作为结论使用.
以胜利，也可以失败，但你不能屈服。越是看起来极简单的人，越是内心极丰盛的人。盆景秀木正因为被人溺爱，才破灭了成为栋梁之材的梦。
树苗如果因为怕痛而拒绝修剪，那就永远不会成材。生活的激流已经涌现到万丈峭壁，只要再前进一步，就会变成壮丽的瀑布。生命很残酷，用悲伤让你了解 什么叫幸福，用噪音教会你如何欣赏寂静，用弯路提醒你前方还有坦途。山涧的泉水经过一路曲折，才唱出一支美妙的歌通过云端的道路，只亲吻攀登者的足 迹。敢于向黑暗宣战的人，心里必须充满光明。骄傲，是断了引线的风筝，稍纵即逝；自卑，是剪了双翼的飞鸟，难上青天。这两者都是成才的大向你的美好 的希冀和追求撒开网吧，九百九十九次落空了，还有一千次呢。只有创造，才是真正的享受，只有拼搏，才是充实的生活。激流勇进者方能领略江河源头的奇 观胜景忙于采集的蜜蜂，无暇在人前高谈阔论有一个人任何时候都不会背弃你，这个人就是你自己。谁不虚伪，谁不善变，谁都不是谁的谁。又何必把一些人， 一些事看的那么重要。有一种女人像贝壳一样，外面很硬，内在其实很软。心里有一颗美丽的珍珠，却从来不轻易让人看见。人生没有绝对的公平，而是相对 公平。在一个天平上，你得到越多，势必要承受更多，每一个看似低的起点，都是通往更高峰的必经之路。你要学会捂上自己的耳朵，不去听那些熙熙攘攘的 声音；这个世界上没有不苦逼的人，真正能治愈自己的，只有你自己。时间会告诉你一切真相。有些事情，要等到你渐渐清醒了，才明白它是个错误；有些东 西，要等到你真正放下了，才知道它的沉重。时间并不会真的帮我们解决什么问题，它只是把原来怎么也想不通的问题，变得不再重要了。 生活不是让你用来 妥协的。你退缩得越多，那么可以让你喘息的空间也就是越少。胸怀临云志，莫负少年时唯有行动才能解除所有的不安。明天的希望，让我们忘记昨天的痛！ 如果你不努力争取你想要的，那你永远都不会拥有它。过去属于死神，未来属于你自己其实每一条都通往阳光的大道，都充满坎坷。所有的胜利，与征服自己 的胜利比起来，都是微不足道。我已经看见，多年后的自己。自信！开朗！豁达！努力的目的在于让妈妈给自己买东西时像给我买东西一样干脆。被人羞辱的 时候，翻脸不如翻身，生气不如争气。成长道路谁都会受伤，我们才刚刚起航，必须学会坚强。每个人都是自己命运的建筑师。在成长的过程中，我学会了坚
2.6伽利略对自由落体运动的研究
物理必修一 第二章 匀变速直线运动的研究12.6 伽利略对自由落体运动的研究编写教师：高志华【学习目标】1.了解伽利略推翻亚里士多德错误观点的逻辑推理。
2.了解伽利略的科学思想方法。
【课前导学】了解并学习伽利略研究自由落体运动的科学思维方法和巧妙实验构思。
【导学检测】自学并用自己的话叙述以下内容：1．伽利略和亚里斯多德关于物体下落快慢的科学对话 2．伽利略的逻辑推理方法3．伽利略研究自由落体运动规律时的猜想和假设 4．伽利略的实验验证5．伽利略的理想实验的科学方法:对现象的一般观察----提出假设----运用逻辑(包括数学)得出结论-----通过实验对推论进行验证-----对假设进行修正和推广 【能力提升】一、对类自由落体运动的几个比值规律1、初速度为零的匀加速直线运动的等时分割规律（四个）从t =0时刻， v =0开始（1）123::1:2:3v v v = （2）22123::1:2:3x x x = （3）::1:3:5x x x I II III = （4）::1:2:3v v v I II III = 2、初速度为零的匀加速直线运动的等距分割规律（四个）从0t =时刻，0v =开始（1）123::t t t = （2）)23()12(1--=I ∶∶∶∶ⅢⅡt t t （3）123::v v v = （4）)23(∶)12(∶1∶∶___++=IⅢⅡv v v二、实例探究例1 离地3米高的屋檐口有一个水滴由静止开始滴下，在屋檐口正下方有一扇窗户，窗户的高度为1米，窗户的上边缘离屋檐口的距离为1米，则该水滴完全通过窗户所用的时间为多少？【思维拓展】例2 教材47页《问题与练习》T 4：关于自由落体的闪光照片的分析。
①闪光照片的闪光频率和闪光时间间隔的关系转换常识；②如何由闪光照片还原物体的运动过程？（图中是一个铅球在不同时刻的位置；类似的若每隔相等的时间间隔由静止滴下一个水滴，当第六个水滴刚要下滴时，这六个水滴在空间排成的整体图案是什么样？③对本题的照片，是否适合用第一段位移0.8m 来计算重力加速度g ，为什么？【课堂练习】1、教材47页 “做一做”：审题：①已知什么条件？ ②估算时还需要测量什么？ ；③还有什么常识可以用？ ④所求的照片曝光时间对应于石子运动的哪一段具体的路段？ ⑤该段的运动特点是不是自由落体？ ⑥如何转化为可以用自由落体规律的问题？2、一质点做竖直上抛运动，不计空气阻力，它在第1s 内的位移为最大高度的 95，求： （1）该质点竖直上抛的初速度 （2）质点所能到达的最大高度【课后练习】《自主学习与测评》活页练习第11页。
新人教版高中物理必修1第二章第六节伽利略对自由落体运动的研究课件
逻辑的力量
伽利略认为：
重物与轻物应
该下落得同样
v2=
快。
4
4<v12<8
v1=
8
伽利略用他的逻辑使v亚12里>8士多德的理
论陷入了困境
猜想与假说
伽利略遇到的困难之一： 没有描述运动所需的概念
困难解决： 伽利略首先建立了描述运动所需的基 本概念。诸如平均速度、瞬时速度以 及加速度等，就是伽利略首先建立起 来的。
过 了 自 己 的 智 力 ，
You made my d推广
如果完全排除空气的阻力，那么，所 有物体将下落得同样快。这时，落体 运动也就真正成为自由落体运动了。
在科学研究中，懂得忽略什么， 有时与懂得重视什么同等重要。
——伽利略
伽利略对运动的研究，不仅确立了许 多用于描述运动的基本概念，而且创 造了一套对近代科学的发展极为有益 的科学方法。
这些方法的核心是把实验和逻辑推理 （包括数学演算）和谐地结合起来， 从而发展了人类的科学思维方式和科 学研究方法。
x1 t12
x2 t22
常数
实验结论
小球沿斜面滚下的运动的确是 匀加速直线运动。
只要斜面的倾角一定，不同小 球的加速度都是相同的。 不断增大斜面的倾角，得知小 球的加速度随斜面倾角的增大 而变大。
合理外推
如果斜面的倾角增大到900，小球的运动就是 自由落体运动了，此时，小球仍然会保持匀加速 直线运动的性质，而且所有物体下落时的加速度 都是一样的！
困难解决： 用斜面来“冲淡”重力，以延长小 球运动的时间。
伽利略在做铜球沿斜面运动的实验
伽利略
实验验证
伽利略让铜球从斜面的不同位置由静止滚下，
在伽利略手稿中记录的一组实验数据如下：
高中物理一第二章 案6 - 自由落体运动 伽利略对自由落体运动的研究生
学案6自由落体运动伽利略对自由落体运动的研究[目标定位］ 1.知道物体做自由落体运动的条件,知道自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动.2.会探究自由落体运动规律和测定自由落体运动的加速度.3。
知道自由落体运动加速度的大小、方向,并能理解影响重力加速度的因素。
4.运用自由落体运动的规律和特点解决有关问题．一、自由落体运动［问题设计］1．在空气中，将一张纸片和一石块从同一高度同时释放，哪个下落得快？若把这张纸片团紧成一团，再与石块从同一高度释放，情况会怎样？2．牛顿管实验：玻璃管中有羽毛、小软木片、小铁片……玻璃管中抽成了真空，将物体聚于一端,再将玻璃管倒立，让所有物体同时下落．看到什么现象?说明什么问题？[要点提炼］1．定义：自由落体运动是物体只在重力作用下从静止开始下落的运动．2．物体做自由落体运动的条件：（1)只受重力;(2)初速度v0＝0。
在实际中,物体下落时由于受空气阻力的作用，并不做自由落体运动,只有当空气阻力远小于重力时,物体由静止开始的下落才可看做自由落体运动．3．自由落体运动的实质:自由落体运动是初速度为零、加速度为g 的匀加速直线运动，它只是匀变速直线运动的特例．二、自由落体加速度[问题设计］利用如图1甲所示的实验装置测定重力加速度．用手捏住纸带上端把纸带拉成竖直状态,并使重物停在靠近打点计时器处．先接通电源,再松开纸带让重物自由下落,打点计时器在纸带上打下一系列的点．图1如何根据打上点的纸带(如图乙)求出重物的重力加速度？[要点提炼]1．自由落体加速度（1)重力加速度又叫自由落体加速度，通常用g来表示。
（2）重力加速度的方向：总是竖直向下的（3）重力加速度的大小：在同一地点，一切物体的重力加速度都相同．在不同地理位置处的重力加速度一般不同，赤道上物体的重力加速度最小；南（北)极处重力加速度最大；物体所处地理位置的纬度越大，重力加速度越大．一般的计算中，可以取g＝9。
8 m/s2或g＝10 m/s2.2．测量自由落体加速度的方法（1)利用打点计时器(2）利用频闪照相频闪照相可以每隔相等的时间拍摄一次．利用频闪照相可追踪记录做自由落体运动的物体在各个时刻的位置（如图2为一小球做自由落体运动的频闪照片）．根据匀变速直线运动的推论Δh＝gT2可求自由落体加速度．图2三、自由落体运动的规律［问题设计]1．试写出物体自开始下落经过时间t时的速度v和下落高度h的表达式．2．匀变速直线运动的推论对于自由落体运动是否适用？［要点提炼]1．自由落体运动的基本规律（1）速度公式：v＝gt。
人教版物理必修一2.6伽利略对自由落体运动的研究
个性化辅导讲义学生：科目：第阶段第次课教师：1.自由落体运动的条件是什么？研究自由落体运动的价值在哪里？2.你在“钱羽管”演示实验中观察到什么现象？该实验说明了什么？3.早在2000多年前，古希腊的哲学家亚里士多德通过对落体运动的观察、研究，得出“物体下落快慢由物体重力决定”，即“物体越重下落越快”的结论。
请举例说明亚里士多德的这一观点是错误的。
4.请简要说明伽利略对自由落体运动的研究方法。
5.甲、乙两位同学一起做测量反应时间的实验（参见教材图2.4-2）。
实验时，甲用一只手在直尺下部做握住直尺的准备，当看到乙同学放开手时，他立即握住直尺。
如果测出直尺下降的高度为11.25cm，请你计算甲同学的反应时间。
（g取10m/s2）6.用下列两种方法观察自由落体运动的特点：方法一取一根长2m左右的细线，5~6个铁垫圈和一个金属盘。
在线的最下端系上第一个垫圈，隔12cm再系一个，以后垫圈之间的距离依次为36cm、60cm、84cm，即各垫圈之间的距离为1︰3︰5︰7︰……。
方法二仍取2m长的线，5个铁垫圈。
线端系第一个垫圈，以后每隔48cm系一个。
站在椅子上，提起线的上端，让线自由垂下。
松手后，注意听个垫圈落到盘上的声音间隔。
两种方法之间声音间隔有什么不同？为什么有这种区别？8.竖直向上射出的箭，初速度是35m/s，上升的最大高度是多大？从射出到落回原地一共用多长时间？落回原地的速度是多大？（g取10m/s2）9.竖直上抛的物体，初速度是30m/s，经过2.0s、3.0s、4.0s，物体的位移分别是多大？通过的路程分别是多长？各秒末的速度分别是多大？（g取10m/s2）10. 气球以10m/s的速度匀速竖直上升，从气球上掉下一个物体，经过17s到达地面。
求物体刚脱离气球时气球的高度。
（g取10m/s2）2.6伽利略对自由落体运动的研究参考答案例1提示 羽毛下落时空气阻力不能忽略，玻璃球和铁球下落时空气阻力可以忽略。
高中物理人教版必修1习题：2.6伽利略对自由落体运动的研究
6伽利略对自由落体运动的研究基础巩固116世纪末,意大利比萨大学的年轻学者伽利略通过逻辑推理的方法,使亚里士多德的理论陷入困境,伽利略的猜想是()A.重的物体下落得快B.轻的物体下落得快C.轻、重两物体下落得一样快D.以上都不是答案:C2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()A.对自然现象进行总结归纳的方法B.用科学实验进行探究的方法C.对自然现象进行总结归纳,并用实验进行验证的方法D.抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法答案:D3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.当时没有记录落体运动的数码相机答案:B4关于伽利略对落体运动的研究,以下说法不正确的是()A.运用“归谬法”否定了亚里士多德关于重的物体下落快、轻的物体下落慢的论断B.提出“自由落体”是一种最简单的变速直线运动——匀变速直线运动C.通过斜面上物体的匀加速运动外推出斜面倾角为90°时,物体做自由落体运动,且加速度的大小跟物体的质量有关D.总体的思想方法是对现象的观察——提出假设——逻辑推理——实验验证——对假说进行修正和推广答案:C5(多选)伽利略在研究落体运动时,设计了如图所示的斜面实验,他在这个实验中采用过的方法有()A.用水钟或节拍器计时B.用打点计时器打出纸带进行数据分析的值的大小C.改变斜面倾角,比较各种倾角得到的xt2D.将斜面实验的结果合理“外推”,说明自由落体运动是特殊的匀变速直线运动答案:ACD6伽利略在著名的斜面实验中,让小球分别沿倾角不同、阻力很小的斜面从静止开始滚下,他通过实验观察和逻辑推理,得到的正确结论有()A.倾角一定时,小球在斜面上的位移与时间成正比B.倾角一定时,小球在斜面上的速度与时间成正比C.斜面长度一定时,小球从顶端滚到底端时的速度与倾角无关D.斜面长度一定时,小球从顶端滚到底端所需的时间与倾角无关解析:伽利略通过斜面实验,测得小球通过的位移跟所用时间的二次方之比是不变的,即x1t12=x2t22=x3t32=⋯,由此证明了小球沿斜面向下的运动是匀变速运动。
2.6伽利略对自由落体
解: ( 3 2) : ( 2 1) :1
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初速度为零的匀变速直线运动的物体在连续相 同时间内平均速度之比为: v1:v2:v3 ∶… :vn = 1 ∶ 3 ∶5∶…∶(2n－1)
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4．速度为零的匀加速直线运动的物体经历连续相 同的位移所需时间之比，即 ：
t1 : t2 : t3 : 1 : ( 2 1) : ( 3 2 ) :
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结论外推
后人用伽利略的器材重复他的实验时发现：铜球沿 斜面滚下，如果斜面倾角超过5度就很难准确计时了。 伽利略把他的结论外推至90度是需要很大勇气的，后 来他的外推被证实了！
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研究结论：自由落体运动是初速度
为0的匀加速直线运动，且所有物体
自由下落时的加速度都相同。
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v0 v v v v vx 与 t 2 2 2 2
2 0 2
匀变速直线运动中间位置与中间时 刻的速度大小的比较
那个大？
解: 方法一:公式法
v v v v 2v0 v v v 2 4
2 x 2 2 t 2 2 0 2 2 0 2 2 v0 v 2 2v0 v (v0 v ) 2 0 4 4
10 vt v 5m / s 2 2
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某过程中间位置的瞬时速度
注意：前后两段加速度a是一样的。
x 2
v0xΒιβλιοθήκη 2vx 2
人教版物理必修1《2.6 伽利略对自由落体运动的研究》
复习 1、自由落体运动的性质； 2、自由落体运动的公式；
3、自由落体运动的推论。
亚里士多德：古希 腊思想家、哲学家。
一、亚里士多德 对落体运动的观 点：物体下落的 快慢由它们的重 量决定，重的物 体下落快！
一个绵延约两
千年的错误！
伽利略 1475—1564
实验验证：“冲淡重力”的斜面实验
让小球沿斜面下滑，测出小球运动的位 移与时间，对多次实验结果进行分析和 计算，发现小球沿斜面的运动是匀加速 直线运动。即：v∝t。
响声次数 实验次数
2
3
4
5
第一次 实验
小球位移 份数
s t2
第二次 实验
小球位移 份数
s
t2
“冲淡重力”的斜面实验结论： 小球沿斜面下滑的运动是匀加速直线 运动，当斜面倾角改变时，小球仍然 沿斜面做匀加速直线运动，只是斜面 倾斜角越大，小球运动的加速度越大。
后人对伽利略的评价
德国著名物理学家玻恩（1882一1970） 说：“我荣获1954年的诺贝尔奖金，与 其说是因为我所发表的著作里包括了一 个自然现象的发现，倒不如说是因为那 里面包括一个关于自然现象的新思想方 法基础的发现” 。
伽利略已去世四百多年，他所发现的自 由落体规律在物理学知识的长河中所占 比例愈来愈小，但他研究问题所创造的 一套科学方法，却不断为后人所继承发 扬，创造了比自由落体规律高出千百倍 的财富。
伽利略的墓志铭
他已失明了，因为自然界已经没有剩下 什么他没有看见过的东西了。
课堂小结 作业布置
即：v∝t。
合理外推：当斜面的倾角增大到90度时， 小球的运动就是自由落体运动了。此时 小球的运动会仍然是匀加速直线运动， 且加速度达到最大。
2.6伽利略对自由落体运动的研究
6 伽利略对自由落体运动的研究随堂演练巩固夯基达标1.伽利略对落体运动的研究思路可以如何概括?解答:问题→猜想→数学推理→实验验证→合理外推→得出结论。
2.如图所示:在一玻璃管中放一片羽毛和一个玻璃球,迅速导致玻璃管,可以看到,玻璃球先于羽毛达到底端,这主要是因为( )A.它们的重量不同B.它们的密度不同C.它们的材料不同D.它们受到的空气阻力不同答案:D3.在研究落体运动时,伽利略为什么要设计那个著名的”斜面实验”?解答:为了克服落体运动中物体下落快,不便测量的困难。
4.17世纪意大利科学家伽利略在研究落体运动的规律时,提出了著名的斜面实验,其中应用到的物理思想方法属于( )A.等效替代B.实验归纳C.理想实验D.控制变量解析:伽利略的实验是著名的理想实验,是把钢球沿斜面滚下的结论合理外推,从而得出自由落体运动的规律。
答案:C5.伽利略对运动的研究,不仅确立了许多用于描述运动的基本概念,而且创立了一套对近代科学的发展极为有益的科学方法,或者说给出了科学研究过程的基本要素,这些要素包含了以下几个环节:①对现象进行观察;②;③运用逻辑推理得出结论;④;⑤对假设进行修正。
答案:提出假设通过实验对结论进行检验6.伽利略在著名的斜面实验中,让小球分别沿倾角不同、阻力很小的斜面从静止开始滚下,他通过实验观察和逻辑推理,得到的正确结论有( )A.倾角一定时,小球在斜面上的位移与时间成正比B.倾角一定时,小球在斜面上的速度与时间成正比C.斜面长度一定时,小球从顶端滚到底端时的速度与倾角无关D.斜面长度一定时,小球从顶端滚到底端所需的时间与倾角无关解析:在光滑斜面上运动的小球,当斜面倾角一定时,位移为212x at v at =,=,位移与时间的平方成正比,速度与时间成正比。
当斜面的长度一定时22122v aL L at ,=,=,斜面倾角不同,其加速度a 也是不同的,因此只有选项B 是正确的。
答案:B7.伽利略对自由落体运动的研究,是科学实验和逻辑思维的完美结合。
人教版高中物理必修一2.6 伽利略对自由落体运动的研究 课件 (共27张PPT)
自由下落比较快，伽利略想到如何将下落快转化成 下落慢，即将竖直方向上的自由下落转化斜面上的 运动，逐渐增加斜面的倾角，使之无限制地向竖直 方向过渡转化。
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我实在是太难了
伽利略
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困难一：瞬时速度无法直接测量 突破： 间接验证
由于无法测定瞬时速度，不能获得
速度关于时间的函数关系，伽利略 v0 0
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修正推广
如果完全排除空气 阻力，那么，所有物 体下落都将一样快。
在科学研究中，懂得忽略 什么，有时与懂得重视什么 同等重要。
--------伽利略
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助手利用自己 的脉搏测时间
怀疑者在翻 阅亚里士多
德的书籍
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五、实验外推
质量不同小球同一斜面下落，加速度相同 增大斜面倾角，加速度变大 倾角很大，接近落体运动 → 倾角900,就是自由落体运动！
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从此以后近代的科学大门由此打开
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人教版高中物理必修第一2.6 伽利略对自由落体运动的研究-(含解析)
2.6 伽利略对自由落体运动的研究-（含解析）一、单选题1.关于伽利略对自由落体运动的研究，下列说法错误的是（）A.通过逻辑推理的方法揭示了“重的物体下落快”说法的错误B.猜想t∝x和v∝t两种可能，并通过实验测出v∝x不正确C.通过逻辑推理得出检验v∝t就是检验x∝t2D.利用斜面实验检验了x∝t2并通过推理论证t∝x不正确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.当时没有记录落体运动的数码相机3.伽利略对自由落体运动研究中，经历了提出问题、科学猜想、数学推理、实验验证、合理外推、得出结论一系列过程．其中在实验验证过程中，他让一个铜球沿阻力很小的斜面滚下，来“冲淡”重力，为什么要“冲淡”重力，“冲淡”重力的含义是什么（）A.减小重力B.增加运动时间C.减小运动速度D.便于测量运动位移4.下列关于自由落体运动叙述符合历史事实的是（）A.古希腊哲学家亚里士多德认为物体下落快慢与质量无关B.牛顿首先发现了亚里士多德的观点有自相矛盾的地方C.伽利略用实验直接证实了自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动D.伽利略认为，如果没有空气阻力，重物与轻物应该下落得同样快二、多选题5.关于伽利略的两个斜面实验，下面说法中正确的是（）A.伽利略仅在图(a)中使用了光滑斜面进行实验B.伽利略仅在图(b)中使用了光滑斜面进行实验C.伽利略从图(a)中得出：自由落体运动是匀加速直线运动D.伽利略从图(b)中得出：力不是维持物体运动的原因6.亚里士多德是世界古代史上伟大的哲学家、科学家和教育家之一；伽利略是意大利物理学家、天文学家和哲学家，近代实验科学的先驱者。
根据下面甲、乙、丙、丁四幅图，判断下列说法正确的是（）A.甲图，亚里士多德认为马拉车的力与车拉马的力是一对作用力和反作用力B.乙图，亚里士多德通过比萨斜塔实验证明了自由落体运动是匀加速直线运动C.丙图，伽利略通过理想斜面实验得出力是改变物体运动状态的原因D.丁图，伽利略通过斜面实验并通过合理外推得到自由落体的运动规律7.关于伽利略对自由落体运动的研究，下列说法中正确的是（）A.伽利略认为，在同一地点，重的物体和轻的物体应该下落得同样快B.伽利略猜想运动速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证C.伽利略通过数学推演并用小球在斜面上验证了位移与时间的平方成正比D.伽利略思想方法的核心是把实验和逻辑推理（包括数学推演）和谐地结合起来8.在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程。
人教版高中物理必修一2.6伽利略对自由落体运动的研究(讲授式)
人们采用先进的实验手段测得：
一切物体的自由落体的加速度都相同，这个加 速度叫重力加速度，用g表示。通常的计算，g 值取9.8m/s2
实际意义：
当物体所受空气阻力比物体本身重力小得多时，即 f<<G时。从静止开始的竖直下落运动，可以按自由 落体运动处理。
分析：伽利略的成功，不仅在与找到了落体运动 的规律，更重要的是开辟了一条研究物理学的研 究之路。
伽
利
略
的
研
究 之
提出
路
假设
对现象的 一般观察
运用逻辑 得出结论
实验 证
修正 推广
启发
探索科学,追求真理的精神; 克服重重困难的决心; 科学思想方法; 合理外推的勇气.
超越伽利略
现在我们不必用斜面来“冲淡重力”，采用现 代化的仪器设备可以对落体运动精确地“计时 ”、“定位”，直接研究落体运动的性质。
9
④从而得出结论：自由落体运动是初速度为零的匀加速直 线运动。
10
通过观察大量事实， 我发现：物体下落 快慢是由它们的重 量决定的，重的物 体下落得快！
你错了！
物体下落过程中的运 动情况与物体的质量 意大利物理学家、天文学 无关。
家 ——伽利略
逻辑的力量
v2=4 v1=8
4<<v812
v12>8
介 绍 一 本 好 书
4
知识点2 猜想与假说和实验验证 1.猜想：重的物体和轻的物体下落速度与物体的 重力 无
关。物体下落的速度应该是 均匀变化 的。 2．实验验证：伽利略让小球从斜面上的 不同位置滚下
人教版高一物理必修一 2.6伽利略对自由落体运动的研究 课件(13张PPT)
任务:
1.阅读课本P46内容，能说出什么是归谬法 2.阅读课本P46-48内容，勾画出伽利略研究过程中遇到的困 难、是如何解决的，以及他是怎样提出假设，运用逻辑推 理的?
3、勾画出冲淡重力的方法
1.提出问题：伽利略如何用归谬法否定亚里士多德的观点？ 2.猜想假设：伽利略猜想：落体运动是一种最简单的变速运动，
个困难是落体下落的很快，而当时只能靠滴水计时，这样的计时
工具还是不能测量自由落体运动所用的时间，伽利略采用巧妙的 方法“冲淡”重力：
①让斜面倾角变_小___(大/小)②小球在斜面上的加速度变___小___(大/ 小)③小球下落的时间变___小___(大/小)。
实验得到的结论：①只要斜面的倾角一定，小球的加速度都是 __相_同_____(相同/不同)，与小球的质量___无_关____(有关/无关)。②物 体的加速度随斜面倾角的增大而___增_大______。 5.合理外推：小球沿斜面向下的运动并不是落体运动，将上述结 论合理外推到倾角为900时，小球的运动就是自由落体了，所以其 性质是匀加速运动。 6.伽利略科学方法的核心是把__实__验__和__逻__辑__推__理___和谐地结合起 来。
第二章 匀变速直线运动的研究 2.6伽利略对自由落体运动的研究
亚里士多德通过观察，在日常生活中，重的物体下 落快，轻的物体下落慢。 得出结论：物体下落的快慢是由它们的重量决定的。
伽利略则认为如果没有空气阻力，所有的物体下落 得同样快? 假设大石头的下落速度为8，小石头的下落速度为4， 当我们把两块石头捆在一起，大石头会被小石头拖 的慢下来。但两块石头捆在一起，重量增大，整个 系统下落的速度应该比8大。这样就出现了矛盾。
1、距坡底240 m的山坡处一巨石， 巨石以8 m/s的初速度、0.4 m/s2的加速度匀加速滚下， 假设司机反应、开车门等时间总计为2 s， 并以0.5 m/s2的加速度匀加速启动汽车且一直做匀加速直线运动。 巨石到达坡底后速率不变且在水平面的运动近似看成加速度为
2.6 伽利略对自由落体运动的研究
突破：科学研究中懂得忽略什么，有时 与懂得突破什么同样重要
重走大师之路，体验物理之魂。
结 论：
自由落体运动是：v0=0的匀加速
直线运动，且所有物体下落的加速度
都相同。
对现象 的一般 观察
运用逻辑 （包括数学） 提出 得出结论 假设
通过实验 对结论进 行检验
对假说进行 修正和推广
科学研究的一般方法
必有x∝t2
重走大师之路，体验物理之魂。
困难二：落体运动时间太短，无法准确测量 突破：“冲淡”重力，使其加速度减小
小球做匀加速运动 同斜面，质量不同，加速度相同
重走大师之路，体验物理之魂。
困难三：小球沿斜面的运动不是落体运动 增大斜面倾角，加速度变大； 质量不同加速度仍相同 倾角很大，接近落体运动； 倾角90，就是自由落体运动！ 突破：合理外推 困难四：为什么日常生活中重的物体比轻的 物体下落快呢？
重走大师之路，体验物理之魂。 • 4．由于自由下落物体运动时间 太短 ， 当 时 直 接 验 证 自由落体运动是 匀加速直线运动 很 困 难 ， 伽 利 略 采 铜球 从 阻力 很小的斜 用了间接的验证方法，他让一个 面上滚下 ( 如下图所示 ) ，做了上百次的实验，证明了 球在 斜面上 的运动是匀变速直线运动，然后将此结论 合理外推 到自由落体运动上．
20:222/26/2017
2.6 伽利略对自由落体 运动的研究
教学目标
1.了解伽利略研究自由落体运动的科学
方法和巧妙的实验构思。 2. 了解伽利略研究自由落体运动的探究
历史。
重走大师之路，体验物理之魂。
• 1．亚里士多德认为物体下落的快慢是由它的 重量 决 定的．物体越重，下落得 越快 • 2．伽利略认为，重物和轻物应该下落得 同样快 他猜想落体应该是一种最简单的变速运动，即它的速度 应该是均匀变化的 • 3 ．日常生活中常会见到，较重的物体下落得比较快， 这是由于 空气阻力 对不同物体的影响不同
高中物理必修一伽利略对自由落体运动的研究
五、合理外推
伽利略将上述结果做了合理外推，把斜面倾角 增大到90°的情况，这时小球将自由下落，成为自 由落体运动，伽利略认为，这时小球仍然会保持匀 加速运动的性质，而且所有物体下落时的加速度都 是一样的！（现在的V=gt和h=1/2gt² ）
至此，他终于成功地验证了原先的猜想， 不但否定了亚里士多德的错误论断，而且得到 了物体下落的规律。 伽利略的成功，不仅在与找到了落体运动 的规律，更重要的是开辟了一条研究物理学的 研究之路。
六、伽利略的科学方法
现代技术的发展，我们虽然不会再用伽利 略的方法去研究自由落体，但是伽利略的方法， 对指导近代科学研究仍具有现实意义：
提出 大胆 数学 实验 合理 得出 问题 猜想 推理 验证 外推 结论
七、超越伽利略
现在我们不必用斜面来“冲淡重力”， 采用现代化的仪器设备可以对落体运动精 确地“计时”、“定位”，直接研究落体 运动的性质。
3、如图所示，一个小钢球做自由落体运动。测得小钢球经过 A 点时的速度是 2.42 m/s ，经过 B 点时的速度是 4.64 m/s ， 所用时间是0. 226 s，求此地的重力加速度和AB 间的距离。
解：因为自由落体是匀加速直线运动，所以
vB - v A gt
vB - v A g t
hAB
2.6 伽利略对自由落体运动的研究
一、历史的回顾
亚里士多德通过对大量 的物体自由下落的观察（具 有片面性），直接得出结论： 重的物体比轻的物体下落的 快，即“重快轻慢”。由于 他在学术界的崇高地位，且 该结论符合生活经验，这种 论断流传了近2000年。
亚里士多德的论断流传了近2 000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 震聋发聩！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，将近代物理学以至近 代科学推上了历史的舞台。
人教版高中物理必修一课件：2.6伽利略对自由落体的研究
——爱因斯坦
拓展阅读
阅读本课内容及课本 P51“从伽利略的一生看科学与社会”
讨论
学完了这一课，你觉得有什么想法和收获？
说一说你最喜欢的物理学家和他的贡献
1、不要做刺猬，能不与人结仇就不与人结仇，谁也不跟谁一辈子，有些事情没必要记在心上。 2、相遇总是猝不及防，而离别多是蓄谋已久，总有一些人会慢慢淡出你的生活，你要学会接受而不是怀念。 3、其实每个人都很清楚自己想要什么，但并不是谁都有勇气表达出来。渐渐才知道，心口如一，是一种何等的强大! 4、有些路看起来很近，可是走下去却很远的，缺少耐心的人永远走不到头。人生，一半是现实，一半是梦想。 5、你心里最崇拜谁，不必变成那个人，而是用那个人的精神和方法，去变成你自己。 6、过去的事情就让它过去，一定要放下。学会狠心，学会独立，学会微笑，学会丢弃不值得的感情。 7、成功不是让周围的人都羡慕你，称赞你，而是让周围的人都需要你，离不开你。
16、在不违背原则的情况下，对别人要宽容，能帮就帮，千万不要把人逼绝了，给人留条后路，懂得从内心欣赏别人，虽然这很多时候很难 。
17、做不了决定的时候，让时间帮你决定。如果还是无法决定，做了再说。宁愿犯错，不留遗憾! 18、不要太高估自己在集体中的力量，因为当你选择离开时，就会发现即使没有你，太阳照常升起。 19、时间不仅让你看透别人，也让你认清自己。很多时候，就是在跌跌拌拌中，我们学会了生活。 20、与其等着别人来爱你，不如自己努力爱自己，对自己好点，因为一辈子不长，对身边的人好点，因为下辈子不一定能够遇见。
八、合理外推
如果斜面倾角增大到900，小球仍然保持匀 加速直线运动的性质，且所有物体下落时的加速度都 是一样的！
修正和推广
如果完全排除空气阻力，那么，所有物体下落都 将一样快。
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§2.6 伽利略对自由落体运动的研究
【导学目标】
1、了解伽利略研究自由落体运动的科学方法和巧妙的实验构思。
2、了解伽利略研究自由落体运动的探究历史。
【导学过程】
【问题一】绵延两千年的错误
“一块石头比一块树叶下落的快，从而亚里斯多德推导出物体下落的快慢由物体的质量决定”这种我们现在很容易反驳的观点为什么在那个时候可以持续2000多年？
【问题二】逻辑的力量
接近二千年后的伽利略通过亚里斯多德的观点，“重的物体比轻的物体下落的快”如何得出了一个自相矛盾的结论？伽利略认为怎么样才能解决这种矛盾？【问题三】猜想与假说
物理学家们总是认为这个世界原本应该是很简单的，复杂只是表象，伽利略在反驳了亚里斯多德的观点后，自己大胆的假设，这种运动应该是最简单的形式即速度“均匀变化”的，他认为的速度均匀变化是什么情况呢？
【问题四】实验验证
1，在实验时伽利略面临哪些困难?
2，伽利略是如何得出自由落体运动是匀加速直线运动的？
3，伽利略把斜面实验外推到900需要很大的勇气，为什么这么说？
注：1969年美国实现登月，这是人类首次登月成功，在一次登月活动中，宇航员David R．Scott 在月球上证实了榔头与羽毛下落一样快，月球的引力加速度为1.67 m/s2.
【导学典例】
【典例一】某人在高层楼房的阳台外侧以2 0 m/s的速度竖直向上抛出一个石块，石块运动到离抛出点15m处时，所经历的时间为多少？（不计空气阻力，取g =10m/s2）
分析：石块运动到离抛出点15m处时，石块的位置是在抛出点上方还是在抛出点下方？如果是在抛出点上方的话，是处于上升阶段还是处于下降阶段？。
这样石块运动到离抛出点15 m处的位置必定有两个，如图所示，因而所经历的
时间必为三个。
【典例二】一个苹果从高处自由下落，下落0.5s时，一颗子弹从其正上方向下射击，要使苹果在下落1.8m时被击中，则子弹发射的初速度是多大？
分析：设子弹射击后t内击中苹果，则苹果下落的时间为t+0.5s，二者的位移相等。
【导学反馈】
1．让体积相同的石块和木块从同一高度同时由静止下落，它们的重力均远大于各自受到的阻力，则()
A．下落的全过程，它们的平均速度相等
B．若将两者捆绑在一起，让它们由静止下落，则比木块单独下落时快
C．若将两者捆绑在一起，让它们由静止下落，则比石块单独下落时快
D．下落过程中，石块始终在木块的下方
2．伽利略用巧妙的推理推翻了亚里士多德的错误观点，从而提出“自由落体运动是一种最简单的变速运动，速度应该是均匀变化的”观点．这种方法在科学研究中叫() A．数学推演B．实验验证
C．猜想与假设D．逻辑推理
3．伽利略以前的学者认为，物体越重，下落越快．伽利略等一些物理学家否定了这种看法．在一高塔顶端同时释放一片羽毛和一个玻璃球，玻璃球先于羽毛到达地面，这主要是因为() A．它们的质量不等
B．它们的密度不等
C．它们的材料不同
D．它们所受的空气阻力不等
4．在一演示实验中，一个小球在斜面上滚动，小球滚动的距离x和小球运动过程中经历的时间t之间的关系如下表所示.
(k为常数)() A．x＝kt B．x＝kt2
C．x＝kt3D．无法判断。