高一物理人教版必修1课件：伽利略对自由落体运动的研究
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人教版高一物理必修一课件-伽利略对自由落体运动的研究
世界 著名比萨 斜塔实验 证明重的 铁球和轻 的铁球下 落
一
如果物体只受重力作用（空气阻力不计）， 在同一高度静止释放不同物体，他们下落 的快慢相同，与物体轻重无关
• 伽利略猜测：下落物体的瞬时速度与时间t成正比v∝t，
v∝t v=s/t
s∝t2
数学推理
伽利略所处的年代还没有钟表，计时仪器也较差，自由落体运动又很快， 伽利略为了研究落体运动，利用当时的实验条件做了著名的斜面实验
伽利略斜面实验，铜壶漏滴计时
伽利略的科学研究方法：
数学推理
实验验证
提出问题
科学研究 方法
合理外推
得出结论
伽利略自由落体结论的正确与否需用实验来验证，三
百多年后，我们利用自由落体仪来测量数据。
自由落体仪
单位 序号
1
2
3
x(m) 0.100 0.400 0.900
t(s) 0.1436 0.2866 0.4293
5、自由落体运动
亚里士多德(Aristotle)认为： 重的物体下落比轻的物体下落 的快
从公元前4世纪至公元17世纪， 这种观念统治了人们两千多年 之久
伽利略（提出问题）：两个 物体 mA＞ mB分别由同一 高度下落，重的物体比轻的物体 下落的快，那么把两物体捆在一 起仍从同一高度下落情况会是怎 样呢？
a
2x t2
(m
/
s2
)
9.70
9.74
9.77
自由落体运动
• 自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。 • 在同一地点一切物体在自由落体运动中的加速度都相同。
• a．数值及单位 g=9.8m/s2 初中g=9.8N/kg(常量) 粗略计算 使用g=10m/s2
高中物理必修一伽利略对自由落体运动的研究课件
逻辑思维能力提高
通过学习伽利略的研究方法和逻辑 推理过程，我提高了自己的逻辑思 维能力和分析问题的能力。
拓展延伸
高速摄影技术
利用高速摄影技术可以捕捉自由落体运动的瞬间状态，为 研究自由落体运动提供了更加直观和准确的实验数据。
数值模拟技术
通过计算机数值模拟技术，可以模拟不同条件下自由落体 运动的过程和结果，为理论研究和工程设计提供了有力支 持。
课程重点回顾与总结
01
伽利略对自由落体运动的研究方法
通过逻辑推理和实验验证，伽利略推翻了亚里士多德的观点，提出了自
由落体运动的加速度与物体质量无关的重要结论。
02
自由落体运动的基本规律
在忽略空气阻力的情况下，自由落体运动的加速度仅与重力加速度有关
，且所有物体在同一地点的自由落体加速度相同。
03
自由落体运动的数学表达式
伽利略对物体运动的研究具有划时代 的意义。他通过实验和理论推导，得 出了自由落体运动的规律，即物体下 落的加速度与重力加速度相等，且与 物体质量无关。此外，他还研究了抛 体运动、斜面运动等力学问题，提出 了许多重要的概念和原理。
伽利略注重实验和观测在科学研究中 的作用，开创了以实验为基础的科学 研究方法。他善于运用数学工具描述 自然现象，推动了数学与物理学的紧 密结合。
晚年生活
伽利略晚年因支持哥白尼的日心说而遭到罗马教廷的迫害，被软禁在家中直至去世。然而 ，他的科学精神和贡献却永远留在了人类历史的长河中。
伽利略科学成就概述
天文学成就
力学成就
方法论贡献
伽利略通过观测和实验手段，为哥白 尼的日心说提供了有力证据，推翻了 长期占统治地位的地心说。他还发明 了望远镜，对月球表面进行了详细观 测，并发现了太阳黑子、木星的四颗 大卫星等重要的天文现象。
通过学习伽利略的研究方法和逻辑 推理过程，我提高了自己的逻辑思 维能力和分析问题的能力。
拓展延伸
高速摄影技术
利用高速摄影技术可以捕捉自由落体运动的瞬间状态，为 研究自由落体运动提供了更加直观和准确的实验数据。
数值模拟技术
通过计算机数值模拟技术，可以模拟不同条件下自由落体 运动的过程和结果，为理论研究和工程设计提供了有力支 持。
课程重点回顾与总结
01
伽利略对自由落体运动的研究方法
通过逻辑推理和实验验证，伽利略推翻了亚里士多德的观点，提出了自
由落体运动的加速度与物体质量无关的重要结论。
02
自由落体运动的基本规律
在忽略空气阻力的情况下，自由落体运动的加速度仅与重力加速度有关
，且所有物体在同一地点的自由落体加速度相同。
03
自由落体运动的数学表达式
伽利略对物体运动的研究具有划时代 的意义。他通过实验和理论推导，得 出了自由落体运动的规律，即物体下 落的加速度与重力加速度相等，且与 物体质量无关。此外，他还研究了抛 体运动、斜面运动等力学问题，提出 了许多重要的概念和原理。
伽利略注重实验和观测在科学研究中 的作用，开创了以实验为基础的科学 研究方法。他善于运用数学工具描述 自然现象，推动了数学与物理学的紧 密结合。
晚年生活
伽利略晚年因支持哥白尼的日心说而遭到罗马教廷的迫害，被软禁在家中直至去世。然而 ，他的科学精神和贡献却永远留在了人类历史的长河中。
伽利略科学成就概述
天文学成就
力学成就
方法论贡献
伽利略通过观测和实验手段，为哥白 尼的日心说提供了有力证据，推翻了 长期占统治地位的地心说。他还发明 了望远镜，对月球表面进行了详细观 测，并发现了太阳黑子、木星的四颗 大卫星等重要的天文现象。
高一人教版物理必修1课件第二章5自由落体运动6伽利略对自由落体运动的研究
知识点二 自由落体运动规律的应用
1．自由落体运动的基本公式：
匀变速直线运动规律―特―例→ 自由落体运动规律
v＝v0＋at
x＝v0t＋12at2 ―va0＝―＝→g0
v＝gt h＝12gt2
v2－v20 ＝2ax
v2＝2gh
2．自由落体运动的中间一段过程的分析方法： (1)差值法：从物体开始下落开始研究，物体做自由落体运动，如求物体下落后第 4 s 内的位移，可以用自由落体前 4 s 的位移与前 3 s 的位移的差求得。 (2)初速法：如求物体下落后第 4 s 内的位移，可以先根据 v0＝gt1 求出第 4 s 内的初速 度，再利用 h＝v0t2＋12 gt22 求出相应的位移。
(1)在空气中自由释放的物体做自由落体运动。( × ) (2)物体在真空中一定做自由落体运动。( × ) (3)自由释放的物体只在重力作用下运动一定做自由落体运动。( √ ) (4)同一地点，轻重不同的物体自由落体加速度一样大。( √ )
能力形成·合作探究
知识点一 自由落体运动的条件及模型 1．自由落体运动的条件： (1)运动条件：初速度为零。 (2)受力条件：除重力外，不受其他力的作用。 2．自由落体运动是一种理想化模型： (1)这种模型忽略了次要因素——空气阻力，突出了主要因素——重力。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。 (2)当空气阻力远小于重力时，物体由静止开始的下落可看作自由落体运动。
3．(多选)对于从苹果树上同一高度同时落下的苹果和树叶，下列说法正确的是( ) A．苹果和树叶的运动都可以看成做自由落体运动 B．苹果可以近似地看成做自由落体运动，树叶不能看成做自由落体运动 C．假如地球上没有空气，则苹果和树叶将同时落地 D．苹果先落地是因为其下落B、C。从树上落下的苹果所受阻力相对重力很小，可看成做自由落体运 动，而从树上落下的树叶所受阻力相对重力较大，不能看成做自由落体运动，同一位 置重力加速度是相同的，A、D 错误，B 正确；假如地球上没有空气，则苹果和树叶 不受空气阻力，都做自由落体运动，下落快慢相同，同时落地，C 正确。
新人教版高中物理必修一：26伽利略对自由落体的研究 课件(共14张PPT)
如图所示，测得xAB＝15 cm，xBC＝20 cm，求：
(1)小球的加速度；
(2)拍摄时B球的速度； (3)A球上方滚动的小球还有几个．
例题3、估测曝光时间
从某砖墙前的高处使一个石子自由落 下，拍摄石子在空中的照片如图。由 于石子的运动，它在照片上留下了一 条模糊的径迹。已知石子从地面以上 2.5 m的高度下落，每块砖的平均厚度 为 6 cm 。试估算这个照相机的曝光 时间？
有多简单？伽利略提出了两种观点： 1、速度随位移发生均匀变化 2、速度随时间发生均匀变化
四、实验验证
在古代的时候，人们提出一条理论一般都是在一定经验认 识的基础上，通过逻辑推理来得到一条大家都认可的理论。
而伽利略首创了，以猜想和实验的方法来得到定律的先河， 这也是他的伟大之处。
但是在进行实验的时候，伽利略还是遇到了很多的困难
困难一：速度v不能准确 t
S t2
•1、纪律是集体的面貌，集体的声音，集体的动作，集体的表情，集体的信念。 •2、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。 •3、反思自我时展示了勇气，自我反思是一切思想的源泉。 •4、在教师手里操着幼年人的命运，便操着民族和人类的命运。一年之计，莫如树谷；十年之计，莫如树木；终身之计，莫如树人。 •5、诚实比一切智谋更好，而且它是智谋的基本条件。 •6、做老师的只要有一次向学生撒谎撒漏了底，就可能使他的全部教育成果从此为之失败。2021年11月2021/11/32021/11/32021/11/311/3/2021 •7、凡为教者必期于达到不须教。对人以诚信，人不欺我;对事以诚信，事无不成。2021/11/32021/11/3November 3, 2021 •8、教育者，非为已往，非为现在，而专为将来。2021/11/32021/11/32021/11/32021/11/3
(1)小球的加速度；
(2)拍摄时B球的速度； (3)A球上方滚动的小球还有几个．
例题3、估测曝光时间
从某砖墙前的高处使一个石子自由落 下，拍摄石子在空中的照片如图。由 于石子的运动，它在照片上留下了一 条模糊的径迹。已知石子从地面以上 2.5 m的高度下落，每块砖的平均厚度 为 6 cm 。试估算这个照相机的曝光 时间？
有多简单？伽利略提出了两种观点： 1、速度随位移发生均匀变化 2、速度随时间发生均匀变化
四、实验验证
在古代的时候，人们提出一条理论一般都是在一定经验认 识的基础上，通过逻辑推理来得到一条大家都认可的理论。
而伽利略首创了，以猜想和实验的方法来得到定律的先河， 这也是他的伟大之处。
但是在进行实验的时候，伽利略还是遇到了很多的困难
困难一：速度v不能准确 t
S t2
•1、纪律是集体的面貌，集体的声音，集体的动作，集体的表情，集体的信念。 •2、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。 •3、反思自我时展示了勇气，自我反思是一切思想的源泉。 •4、在教师手里操着幼年人的命运，便操着民族和人类的命运。一年之计，莫如树谷；十年之计，莫如树木；终身之计，莫如树人。 •5、诚实比一切智谋更好，而且它是智谋的基本条件。 •6、做老师的只要有一次向学生撒谎撒漏了底，就可能使他的全部教育成果从此为之失败。2021年11月2021/11/32021/11/32021/11/311/3/2021 •7、凡为教者必期于达到不须教。对人以诚信，人不欺我;对事以诚信，事无不成。2021/11/32021/11/3November 3, 2021 •8、教育者，非为已往，非为现在，而专为将来。2021/11/32021/11/32021/11/32021/11/3
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
怎么才能够精确的描述两个物体的 运动快慢呢？
没有描述运动的概念
我太难了
伽利略作出了大胆的科学猜想，
伽利略
创造性地提出了描述运动的物理概念
三、猜想与假说
依据是“美学原理”，即“自 然界的规律是简洁明了的。
猜想：自由落体运动是最常见的一种运动， 所以一定是一种最简单的变速运动。
物体下落速度是均匀变化的
2.6伽利略对自由落 体运动的研究
cm
新课导入
X 1.22
1
X2
在上节课我们学习了自由落体运动，
5
4.89
什么是自由落体运动？自由落体运动
X3 的规律有哪些？
10 11.02
15
X4
20
19.6 0
25
X5
30 30.62
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。 困难一：瞬时速度无法直接测量
重物和轻物同时落地
伽利略
二、逻辑的力量 重的快！
亚里士多德 (Aristotle，前384—322)
伽利略 (GalileoGalilei， 1564—1642)
一样快！
伽利略是怎样论证亚里士多德的观点是错误的？
小石头诘难大哲学家
把一块大石头跟一块小石头捆在一 起落下。按亚里士多德的说法，原来 落得快的大石头要被落得慢的石头拖 着，下落速度就要变慢；原来落得慢 的小石头被落得快的大石头拉着，下 落速度就要变快。因此两块石头捆在 一起下落的速度应介于大石头和小石 头原来的速度之间。可是两块石头捆 在一起不是更重了吗？应该比单独的 时候更快啊。
速度是随时间均匀变？还是随位移均匀变？ 伽利略 (GalileoGalilei，1564—1642) 技术不发达，无法直接测定瞬时速度，所以不能直接得到速度的变化规律。 伽利略用巧妙的推理推翻了亚里士多 伽利略作出了大胆的科学猜想，
人教版高一物理必修一课件：伽利略对自由落体运动的研究
3．运动性质：自由落体运动是初速度为零的匀加速 直线运动．
判断正误
1．物体竖直向下的运动就是自由落体运动．(×) 2．物体仅在重力作用下的运动就是自由落体运 动．(×) 3．物体由静止释放，当空气阻力很小，可忽略不计 时可以看成自由落体运动．(√)
小试身手
1．关于自由落体运动，下列说法正确的是( ) A．物体从静止开始下落的运动就是自由落体运动 B．如果空气阻力比重力小得多，空气阻力可以忽略不计， 这时由静止开始下落的运动是自由落体运动 C．一个棉花团由静止开始下落的运动是自由落体运动 D．雨滴经过窗子的这段运动可以看成是自由落体运动
人教版高一物理必修一课件：2.5-6伽 利略对 自由落 体运动 的研究 (共60 张PPT)
2．猜想与假说． 伽利略猜想落体运动应该是一种最简单的加速运 动，并指出这种运动的速度应该是均匀变化的假说． 3．理想斜面实验． (1)如果速度随时间的变化是均匀的，初速度为零的 匀变速直线运动的位移 x 与运动所用的时间 t 的平方成正 比，即 x∝t2.
4．运动规律：(1)自由落体运动实质上是初速度 v0 ＝0，加速度 a＝g 的匀加速直线运动．
判断正误
1．重力加速度的大小总等于 9.8 m/s2.(×) 2．月球上的重力加速度也是 9.8 m/s2.(×) 3．在地球上不同地方的重力加速度大小略有不 同．(√)
人教版高一物理必修一课件：2.5-6伽 利略对 自由落 体运动 的研究 (共60 张PPT)
小试身手 2．关于重力加速度，以下说法正确的是( ) A．重力加速度表示自由下落的物体运动的快慢 B．重力加速度表示自由下落的物体运动速度变化的大小 C．重力加速度表示自由下落的物体运动速度变化的快慢 D．同一地点轻重不同的物体的重力加速度不同 答案：C
高中物理人教版必修1伽利略对自由落体运动的研究 课件PPT
4<v12<8
v12>8
假设：重的物体下落得快
v1=8
v2=4
4<v12<8
v12>8
运用逻辑得出结论
结论：重物与轻物，下落得同样快
世界著名的比萨 斜塔实验证明
物体下落快慢与轻重 无关
研究方法： 观察—逻辑推理 ——实验(对比实验)
伽利略对落体运动的探索之路
既Hale Waihona Puke 物体自由下落跟质量无关，那么它到底遵循 什么样的规律呢？伽利略用逻辑推理否定了亚里士 多德的观点后，就开始研究落体运动的性质。
伽利略 对自由落体运动的研究
他是谁？
他的全部作品有47部留存。 他的著作包括天文学、地理学、物
理学、哲学、心理学、经济学、政治学。
• 马克思、恩格斯：
•
古希腊著名的思想家和哲学家在西
方被称为“最博学的人” 古代最伟大的思
想家
• 名言：“吾爱吾师，吾更爱真理”
他是谁？
• 意大利物理学家、数学家、天文学家及 哲学家，科学革命中的重要人物,对运动学 基本概念，包括重心、速度、加速度等都 作了详尽研究并给出了严格的数学表达式。 尤其是加速度概念的提出，在力学史上是 一个里程碑。他是利用望远镜观测天体取 得大量成果的第一位科学家,最早发明了温
合理外推：伽利略用斜面实验验证了后，怎样说明 落体运动也符合这个规律？
随着倾角增大，ts2 的数值在增大。当θ=900时，即 物体竖直下落时，这个关系也应该成立，这时的数 值最大。
后人在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就很难准确计时。伽利略把 他的结论外推至90是需要很大勇气的。 后来，他的外推被试验证实了。
新人教版必修1物理 2.6 伽利略对自由落体运动的研究 课件
2、伽利略为了研究自由落体的规律，将落体实验转化为著名的
AD “斜面实验”，对于这个研究过程，下列说法正确的是（ ）
A．斜面实验“冲淡”了重力的作用，便于运动时间的测量 B．斜面实验放大了重力的作用，便于测量小球运动的路程 C．通过对斜面实验的观察与计算，直接得到落体运动的规律 D．根据斜面实验结论进行合理的外推，得到落体的运动规律
球运动的加速度（填序号即可）．
A．与铜球质量成正比B．只与斜面倾角有关C．与斜面倾角无关D．与铜球质量和斜面倾
角都有关．
考点三：推理方法
7、在一次演示实验中，一个小球在斜面上滚动，小球滚动的距
离和小球运动过程中经历的时间之间的关系如表所示．
t/s 0.25 0.5 1.0 2.0 …
x/cm 5.0 20 80 320 …
知识
观察
实验
思考
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
时间单位 1 距离单位 32
2
3
4
5
6
7
8
130 298 526 824 1192 1600 2104
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。
ACD 验．下列哪些方法是他在这个实验中采用过的（ ）
A．用水钟计时 B．用打点计时器打出纸带进行数据分析 C．改变斜面倾角，比较各种倾角得到的x/t2的比值的大小 D．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
6、伽利略的自由落体实验和加速度实验均被选为最美的实验．在加速度实验中，伽利
人教版高中物理必修一课件：2.6伽利略对自由落体运动的研究+(共11张PPT)
数学推理：匀变速运动符合x∝t2。
实验验证：由斜面运动外推到自由落体运动。
•1、“手和脑在一块干是创造教育的开始，手脑双全是创造教育的目的。” •2、一切真理要由学生自己获得，或由他们重新发现，至少由他们重建。 •3、反思自我时展示了勇气，自我反思是一切思想的源泉。 •4、好的教师是让学生发现真理，而不只是传授知识。 •5、数学教学要“淡化形式，注重实质.
图2-6-1
(5).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！
(6).伽利略的科学方法
伽利略对运动的研究，不仅确立了许多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，或者说给出了 科学研究过程的基本要素。
的时间，就可以验证这个物体是否在做匀变速运动。
实验验证：自由落体下落时间太短，当时用实验直接验证有困难，
伽利略采用了间接验证方法。他让一个铜球从阻力很小的斜面上滚
下，做了上百次实验。小球在斜面上运动加速度要比它竖直落下时
小得多，所以时间容易测出。
实验结果表明，光滑斜面倾角不变时，从不同位置让小球滚下，
【评析】科学研究方法的基本要素按发生顺序排列， 体现了科学研究的思路、过程，是科学研究成败的关 键，学习科学方法的同时，一定要领会科学方法的思 路和本质。
怎样领会伽利略的研究方法
⑴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。
⑵提出自由落体运动是一种最简单的变速运动——匀变速运动的假说。 ⑶由于不能用实验直接验证自由落体运动是匀变速运动，伽利略采用了间接 验证的方法： ①运用数学推导的方法得出初速度为零的匀变速直线运动符合x∝t2。 ②运用斜面实验测出小球沿光滑斜面向下的运动符合x∝t2，是匀变速直线运 动。 ③不同质量的小球沿同一倾角的斜面运动，x/t２的值不变，说明它们运动的 情况相同。 ④不断增大斜面倾角，得出x/t2的值随之增大，说明小球做匀变速直线运动的 加速度随倾角的增大而增大。 ⑤将斜面实验结果外推到斜面倾角增大到90°的情况——小球自由下落，认为 小球仍会保持匀变速直线运动的性质。 伽利略对自由落体运动的研究，开创了研究自然规律的科学方法——抽象思 维、数学推导和科学实验相结合，这种方法到现在仍然一直是物理学乃至整个自 然科学最基本的研究方法，不但标志着物理学的真正开端，也有力地推进了人类 科学认识的发展，近代科学研究的大门从此打开，并且对我们科学素质的培养仍 有重要的现实意义。
实验验证：由斜面运动外推到自由落体运动。
•1、“手和脑在一块干是创造教育的开始，手脑双全是创造教育的目的。” •2、一切真理要由学生自己获得，或由他们重新发现，至少由他们重建。 •3、反思自我时展示了勇气，自我反思是一切思想的源泉。 •4、好的教师是让学生发现真理，而不只是传授知识。 •5、数学教学要“淡化形式，注重实质.
图2-6-1
(5).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！
(6).伽利略的科学方法
伽利略对运动的研究，不仅确立了许多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，或者说给出了 科学研究过程的基本要素。
的时间，就可以验证这个物体是否在做匀变速运动。
实验验证：自由落体下落时间太短，当时用实验直接验证有困难，
伽利略采用了间接验证方法。他让一个铜球从阻力很小的斜面上滚
下，做了上百次实验。小球在斜面上运动加速度要比它竖直落下时
小得多，所以时间容易测出。
实验结果表明，光滑斜面倾角不变时，从不同位置让小球滚下，
【评析】科学研究方法的基本要素按发生顺序排列， 体现了科学研究的思路、过程，是科学研究成败的关 键，学习科学方法的同时，一定要领会科学方法的思 路和本质。
怎样领会伽利略的研究方法
⑴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。
⑵提出自由落体运动是一种最简单的变速运动——匀变速运动的假说。 ⑶由于不能用实验直接验证自由落体运动是匀变速运动，伽利略采用了间接 验证的方法： ①运用数学推导的方法得出初速度为零的匀变速直线运动符合x∝t2。 ②运用斜面实验测出小球沿光滑斜面向下的运动符合x∝t2，是匀变速直线运 动。 ③不同质量的小球沿同一倾角的斜面运动，x/t２的值不变，说明它们运动的 情况相同。 ④不断增大斜面倾角，得出x/t2的值随之增大，说明小球做匀变速直线运动的 加速度随倾角的增大而增大。 ⑤将斜面实验结果外推到斜面倾角增大到90°的情况——小球自由下落，认为 小球仍会保持匀变速直线运动的性质。 伽利略对自由落体运动的研究，开创了研究自然规律的科学方法——抽象思 维、数学推导和科学实验相结合，这种方法到现在仍然一直是物理学乃至整个自 然科学最基本的研究方法，不但标志着物理学的真正开端，也有力地推进了人类 科学认识的发展，近代科学研究的大门从此打开，并且对我们科学素质的培养仍 有重要的现实意义。
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)
这就是归谬法
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
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
高中物理必修一：26 伽利略对自由落体运动的研究课件(人教版必修1)1(共24张PPT)
• 16世纪末，意大利物理学家伽 利略对亚里士多德论断提出了 疑问。他在1638年出版的《两 种新科学的对话》一书中对此 做出了评论，并对落体运动进 行了系统研究。
• 让我们跟随伽利略的思路一起来探究！
发现问题：落体佯谬
“重快轻慢”的原因及支持证据
• 伽利略通过逻辑推理的方法指出了亚里士多 德观点的自相矛盾之处。
第二章 匀变速直线运动的研究
对“重快轻慢”的讨论
• 生活中，常看到物体从高处下落的运动。如熟 透的苹果从树上坠落，树叶或纸片飘然落下， 似乎重的物体下落得快，轻的物体下落得慢。
• 公元前4世纪，古希腊哲学家亚 里士多德根据对上述类似现象的 观察，直接得出结论：重的物体 比轻的物体下落快。他这一论断 符合人们的常识，以至于其后两 千年时间里，大家都奉为经典。
说 假设二 速度与时间成正比 v t
•思考：
伽俐略在实验过程中遇 到了怎样的困难？他又是怎 样克服的？
• 困难一：瞬时速度无法直接测量 • 突破： 运用数学逻辑，得到推论
时间
x t2
ห้องสมุดไป่ตู้
速度
vt
• 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
实验设计：伽利略斜面实验
可以对落体运动精确地“计时”、“定
超 位”，直接研究落体运动的性质。
越• 伽• 利
现代研究落体运动的方法 ： 1、用打点计时器
略
• 2 、用频闪照片
• 3、用光电计时器（测速计等） 超 越 伽 利 略
课后作业：
伽利略是如何发现问题、
克服一个又一个困难的？设想 自己处在伽利略的地位会怎样 思考问题。写一篇短文，谈谈 自己的认识、体会和受到启发 而想到的问题。
• 让我们跟随伽利略的思路一起来探究！
发现问题：落体佯谬
“重快轻慢”的原因及支持证据
• 伽利略通过逻辑推理的方法指出了亚里士多 德观点的自相矛盾之处。
第二章 匀变速直线运动的研究
对“重快轻慢”的讨论
• 生活中，常看到物体从高处下落的运动。如熟 透的苹果从树上坠落，树叶或纸片飘然落下， 似乎重的物体下落得快，轻的物体下落得慢。
• 公元前4世纪，古希腊哲学家亚 里士多德根据对上述类似现象的 观察，直接得出结论：重的物体 比轻的物体下落快。他这一论断 符合人们的常识，以至于其后两 千年时间里，大家都奉为经典。
说 假设二 速度与时间成正比 v t
•思考：
伽俐略在实验过程中遇 到了怎样的困难？他又是怎 样克服的？
• 困难一：瞬时速度无法直接测量 • 突破： 运用数学逻辑，得到推论
时间
x t2
ห้องสมุดไป่ตู้
速度
vt
• 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
实验设计：伽利略斜面实验
可以对落体运动精确地“计时”、“定
超 位”，直接研究落体运动的性质。
越• 伽• 利
现代研究落体运动的方法 ： 1、用打点计时器
略
• 2 、用频闪照片
• 3、用光电计时器（测速计等） 超 越 伽 利 略
课后作业：
伽利略是如何发现问题、
克服一个又一个困难的？设想 自己处在伽利略的地位会怎样 思考问题。写一篇短文，谈谈 自己的认识、体会和受到启发 而想到的问题。
人教版高一物理必修1课件-2.6伽利略对自由落体运动的研究
4、科学态度与精神，勇于探索，敢于坚持；
伽利略实验数据
谢谢
1、留给我们一整套的科学探究的步骤，从如何 提出问题，如何猜想，每一步都给予我们很大的 参考价值。
2、科学的思维推理方法。逻辑推理，理想实验或 模型，合理的外推，透过现象看本质，忽略次要 矛盾，把握主要问题；
3、注重各学科间的融合，实验、逻辑与数字化 处理和谐地结合，理论与实验并驾齐驱，灵活应 用；
篇章二:逻辑的力量
问：他如何说明不一样的观点？v2=4伽利略 Galileo Galilei，1564-1642
v1=8
v3=?
篇章三:进一步探索落体运动的规律
1、提出问题——物体下落时，速度如何变化？ 2、猜想与假设 3、实验设计
一些贵族
助手利用自己 的脉搏测时间
怀怀疑疑者者在在翻翻阅阅 亚亚里里士士多多德德的的
书书籍籍
篇章三:进一点探索落体运动的规律
4、数据记录与分析——再现伽利略斜面实验
5、结论与合理外推
时间单位 t 1T
2T
3T
4T
5T
对6、应误距差离分析x
其实，只要斜面的倾角超过50，时间就很 比难值测（了x。/t2距）离的误差也在增大。
篇章四:用事实说话——再做伽利略实验
思考:伽利略给予我们的结论之外的启示
6 伽利略对自由落体运动的 研究
篇章一:关于两个物体下落快慢的认识
材料一：我们的街头采访
材料二：调查报告
篇 章 一:关绵于延两个千物年体的下错落误快慢的认识
→ 研究特点：经验总结 结论
他认为，物体下落快慢是由它们 的重量决定。
你能否告知亚里士多德一些不一 样的落体运动？
亚里士多德 (Aristotle,前384-前322)
伽利略实验数据
谢谢
1、留给我们一整套的科学探究的步骤，从如何 提出问题，如何猜想，每一步都给予我们很大的 参考价值。
2、科学的思维推理方法。逻辑推理，理想实验或 模型，合理的外推，透过现象看本质，忽略次要 矛盾，把握主要问题；
3、注重各学科间的融合，实验、逻辑与数字化 处理和谐地结合，理论与实验并驾齐驱，灵活应 用；
篇章二:逻辑的力量
问：他如何说明不一样的观点？v2=4伽利略 Galileo Galilei，1564-1642
v1=8
v3=?
篇章三:进一步探索落体运动的规律
1、提出问题——物体下落时，速度如何变化？ 2、猜想与假设 3、实验设计
一些贵族
助手利用自己 的脉搏测时间
怀怀疑疑者者在在翻翻阅阅 亚亚里里士士多多德德的的
书书籍籍
篇章三:进一点探索落体运动的规律
4、数据记录与分析——再现伽利略斜面实验
5、结论与合理外推
时间单位 t 1T
2T
3T
4T
5T
对6、应误距差离分析x
其实，只要斜面的倾角超过50，时间就很 比难值测（了x。/t2距）离的误差也在增大。
篇章四:用事实说话——再做伽利略实验
思考:伽利略给予我们的结论之外的启示
6 伽利略对自由落体运动的 研究
篇章一:关于两个物体下落快慢的认识
材料一：我们的街头采访
材料二：调查报告
篇 章 一:关绵于延两个千物年体的下错落误快慢的认识
→ 研究特点：经验总结 结论
他认为，物体下落快慢是由它们 的重量决定。
你能否告知亚里士多德一些不一 样的落体运动？
亚里士多德 (Aristotle,前384-前322)
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6 伽利略对自由落体运动 的研究│ 知识必备 知识必备
► 知识点一 自由落体运动 重力 作用下从________ 静止 开始下 1．定义：物体只在________ 落的运动． 重力作用 ； 2．做自由落体运动的条件：(1)只受____________ 等于零 ． (2)初速度________ 3．运动性质：自由落体运动是初速度为零的 ____________ 匀变速直线 运动．
体运动的研究│ 新 课导入
• 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 著名的两个铁球同时落地的实验．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 近代物理学以至近代科学推上了历史的舞台．
6 伽利略对一 自由落体运动与重力加速度的理 解
• [想一想] 一张纸片下落和该纸片揉成团下 落快慢不同是什么原因造成的？为什么在抽成 真空的牛顿管中金属片和羽毛下落快慢相同？
6 伽利略对自由落体运动 的研究│ 学习互动
► [答案] 纸片受到的空气阻力较大，而纸团 受到的空气阻力较小，造成二者下落快慢不同 ．抽成真空的牛顿管中，金属片和羽毛均不受 空气阻力，它们只在重力作用下做自由落体运 动．
• (2)通过史实了解伽利略研究自由落体规 律的过程，体会其推理方法的奥妙，同时了 解猜想的必要性，感受探究规律的几个必要 过程和科学方法的重要性，了解体会一些科 学的方法．
体运动的研究│ 三 维目标
• 【情感、态度与价值观】
•
(1)渗透研究自然规律的科学方法．
• (2)通过了解史实能培养同学们的意志和 科学的方法观，避免盲目和急功近利思想， 提高自己的认识观． • (3)经历伽利略对自由落体运动的研究过 程，体验数学在研究物理间题中的重要性， 体会人类对客观世界发现之旅的乐趣．
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
体运动的研究│ 三 维目标 三维目标
• 【知识与技能】 • (1)了解落体运动研究的史实，了解逻辑 推理的特色． • (2)理解实验验证对任何猜想和假说的重 要性．
体运动的研究│ 三 维目标
• 【过程与方法】
• (1)让学生初步体会抽象思维、提出假说 、科学实验是进行科学研究的重要思路和方 法．
6 伽利略对自由落体运动 的研究│ 学习互动
[要点总结] 零 ； 1．物体做自由落体运动的条件：(1)初速度为_____ (2)只受重力作用． 注意：自由落体运动是一种理想化模型，忽略次要因 素——空气阻力，突出主要因素——重力．在实际中只有当 小于 重力时，物体由静止下落的运动才可看 空气阻力远________ 作自由落体运动．
• 今天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
体运动的研究│ 新 课导入 • 【导入二】
• 上节课我们学习了一种理想的运动模型— —自由落体运动．大家都知道，落体运动是非 常常见的，但就这样一个常见的运动，人类对 它的认识经历了差不多两千年的时间才变得清 晰起来．这究竟是怎么回事呢？在人类历史上 ，最早研究运动问题的要算古希腊学者亚里士 多德了．亚里士多德通过观察推断：物体下落 快慢由它们的质量决定．他的这一推断符合人 们的常识，以至于其后两千年里，大家都奉为
• 本文主要目的是带领学生体验经历伽得 略对自由落体运动的研究方法，感悟科学探 究方法，培养学生勇于敢于向权威挑战，善 于观察思考，知难而进的优秀品质．所以我 们按照“观察—思考—推理—猜想—验证” 这样的科学探究思路引导学生进行学习
体运动的研究│ 新 课导入 新课导入
• 【导入一】
• 师：我们用手拿一个小球和一张纸片，放 开后，小球和纸片从静止开始下落．我们可以 看到，小球先落地，纸片后落地．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．
6 伽利略对自由落体运动 的研究│ 学习互动
2．重力加速度 (1)产生原因：由于地球上的物体受到重力作用而产生 的． 位置 及距地面的_______ 高度 (2)大小：与所处地球上的_______ 增大 而增大，在_______ 赤道 有关：①在地球表面会随纬度的_______ 两极 最大；②在地面上的同一地点，随高度的 处最小，在_______ 增大 而减小，但在一定的高度范围内，可认为重力加速度 ______ 的大小不变． (3)方向：竖直向下 ________，不是垂直向下，也不一定指向地 心．
6 伽利略对自由落体运动 的研究│ 知识必备
► 知识点二 自由落体运动规律 0 1．自由落体运动实质上是初速度v0＝________ ，加速 重力加速度 的___________ 匀变速直线 运动． 度等于___________ 2．重力加速度：地球表面附近的重力加速度约为 9.8 m/s2 ，一般取g＝________ 10 m/s2 ． ________ 3．基本规律： v=gt ； (1)速度公式：________ 1 h＝ gt2 (2)位移公式：________ ； 2 v2=2gh ． (3)速度—位移公式：________
体运动的研究│ 重 点难点 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，从中提炼自己的学习方法． • 【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．
体运动的研究│ 教 学建议 教学建议
5 自由落体运动 6 伽利略对自由落体运动 的研究│ 知识必备 ► 知识点三 伽利略对自由落体运动的研究
快 1．亚里士多德观点：重物下落得________ ，轻物下落 得________ ． 慢 2．伽利略对自由落体运动的研究 假设 对现象的一般观察→提出________→运用逻辑得出 ________→通过 ________ 对推论进行检验→对假说进行修 推论 实验 正和推广． 均匀 变化； 猜想：落体运动速度随时间或位移________ 实验：理想斜面实验，利用斜面“冲淡”重力的作用， 时间 延长运动________ ；斜面倾角外推到θ＝90°时的情况—— 小球自由下落． 相同 ， 结论：落体运动中，重物与轻物运动情况________ 时间 均匀增大． 其速度随________