2.1伽利略对落体运动的研究课件
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伽利略对自由落体运动的研究(课件)
谢谢观看！
伽利略运用最大胆的思辨弥补了经验材料之间的空 隙，伽利略的方法是理论和实验相结合的方法。伽利 略当之无愧的成为近代物理之父…… ——爱因斯坦 伽利略时代之前，除了偶然发现所带来的发明之外， 需要常常在发明之先；伽利略之后，我们看见了为了 追求纯粹的知识而进行的科学研究，开始走在实际的 应用与发明的前面，并且启发了实际的应用和发明， 发明出现之后，又为科学研究与工业发展开辟了新的 领域。 —— W.C 丹皮尔（英国）
一次，伽利略信 步来到比萨大教堂， 无意间发现教堂中摆 动的巨大吊灯。用脉 搏计时，发现了灯的 摆动具有周期性。
传说，伽利略在 比萨斜塔上释放了轻 重两个球，结果两个 轻重不同的球同时落 地。
伽利略发明望远 镜，发现了很多新的 天文现象（伽利略用 望远镜证实了日心说， 这也导致他的后半生 的不幸）。
授课人 杨怀玉
阅读教材，思考下列问题： vt 亚里士多德在什么时代背 景和方法，得出落体运 动的规律。 伽利略确立自己的落体运 动定律，关键是什么？ 伽利略的核心思想是什么？
古希腊哲学家，百科全
书式人物。 恩格斯称他为“最博学 的人”，其研究领域可 谓无所不包。 名言：“吾爱吾师，吾 更爱真理。”
Aristotelēs
亚里士多德
Galileo
伽利略
对 伽 利 略 的 审 判
他失明了，因为自然 界已经没有剩下什么他 没看见过的东西了。 ——伽利略 墓志铭
1564年2月15日，伽利略·伽利雷出生在意大利 西海岸比萨城一个破落的贵族之家。 伽利略最初进了佛伦勃罗萨修道院的学校。17岁 那年，伽利略进了比萨大学学医。恰逢著名的宫 廷数学家玛窦·利奇来校讲学，伽利略至此深深 迷上数学。 不久，在父亲压力下，回家当店员。 25岁，在盖特保图侯爵的推荐下，获得了比萨大 学数学和科学教授的职位。后任教于帕多瓦大学。 1616年开始，伽利略开始受到罗马宗教裁判所长 达二十多年的残酷迫害。 1642年1月8日，科学巨人——伽利略离开了人世， 享年78岁。
《伽利略对自由落体的研究》图文课件-人教版高中物理必修1
伽利略斜面实验模拟
“冲淡重力”实验结论
小球沿斜面的运动是匀加速直线运动。 且斜面倾斜角越大，小球加速度越大。
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。 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
6 伽利略对自由落体的研究
跨越时空的对话
重的快！
一样快！
伽利略 (GalileoGalilei，1564—1642)
亚里士多德 (Aristotle，前384—322)
逻辑的力量
伽利略认为：
重物与轻 物应该下落得 同样快。
v2=4 v1=8 4<v12<8 v12>8
课 件 使 用 1 0 1 教 育 P P T 制 作 ()
伽利略的科学方法
外推至 落体运 动 对假说修 正和推广
x∝ t2
Байду номын сангаас逻辑(数学) 得出推论
对推论 进行检验
落体 运动? 提出假设
小球在斜 面 上运动实 验
对现象的 一般观察
v∝ t
伽利略科学思想的成就
伽利略科学思想方法的核心：
把实验和逻辑推理（包括数学推演） 和谐地结合起来。
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就之一，而且标 志着物理学的真正开端。 ——爱因斯坦
真正的物理学开始了……
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？
•谢 谢
101教育PPT产品介绍
伽利略对自由落体运动的研究课件
最大。
知识Leabharlann 观察实验思考
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。
对现象的一般观察 →提出假设 →运用逻辑得出推论 →实验进行检验 →对假设进行修正和推广
伽利略“冲淡重力”实验初步结论：
小球沿斜面的运动是匀加速直线运动。 且斜面倾斜角越大，小球加速度越大。
伽利略结论的修正推广（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！
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
伽利略的勇气：
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°
亚里士多德的思考：
亚里士多德最早对“落体现象”进行了系统地研究与论述
研究方法： 现象观察： 直观结论：
亚里士多德
（前384—前322年）
二、逻辑的力量
16世纪，意大利的科学家伽利略用
的
方法巧妙地推翻了这种观点。并在比萨斜塔用实验证
明了这种观点
伽利略的 思考： 1、亚里士多德的逻辑悖论：
v1=8
v2=4
4<v12<8
v12>8
跨世纪两位伟人的对话
伽利略的 思考：
运用逻辑推理的方法，伽利略证明了亚里士多 德“重物比轻物下落得快”的结论是错误的； 他认为“有理由相信，重的物体与轻的物体应 该下落得同样快”
伽利略的 思考：
为了证明这个结论，据信伽利略做了大量的实 验，（比萨斜塔实验无可靠史实记载，他手稿 中的表述很可能是一种思想中的实验）结果发 现：落体运动中，下落运动与物体的具体特征 并无关系。无论木制球或铁制球，如果同时开 始下落，不考虑空气的阻滞或者推动，它们将 同时到达地面。即使是从塔顶下落，落地的差 异不会超过“两指”。也就是说，轻重物体的 自由下落速度是相同的
知识Leabharlann 观察实验思考
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。
对现象的一般观察 →提出假设 →运用逻辑得出推论 →实验进行检验 →对假设进行修正和推广
伽利略“冲淡重力”实验初步结论：
小球沿斜面的运动是匀加速直线运动。 且斜面倾斜角越大，小球加速度越大。
伽利略结论的修正推广（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！
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
伽利略的勇气：
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°
亚里士多德的思考：
亚里士多德最早对“落体现象”进行了系统地研究与论述
研究方法： 现象观察： 直观结论：
亚里士多德
（前384—前322年）
二、逻辑的力量
16世纪，意大利的科学家伽利略用
的
方法巧妙地推翻了这种观点。并在比萨斜塔用实验证
明了这种观点
伽利略的 思考： 1、亚里士多德的逻辑悖论：
v1=8
v2=4
4<v12<8
v12>8
跨世纪两位伟人的对话
伽利略的 思考：
运用逻辑推理的方法，伽利略证明了亚里士多 德“重物比轻物下落得快”的结论是错误的； 他认为“有理由相信，重的物体与轻的物体应 该下落得同样快”
伽利略的 思考：
为了证明这个结论，据信伽利略做了大量的实 验，（比萨斜塔实验无可靠史实记载，他手稿 中的表述很可能是一种思想中的实验）结果发 现：落体运动中，下落运动与物体的具体特征 并无关系。无论木制球或铁制球，如果同时开 始下落，不考虑空气的阻滞或者推动，它们将 同时到达地面。即使是从塔顶下落，落地的差 异不会超过“两指”。也就是说，轻重物体的 自由下落速度是相同的
《伽利略对自由落体运动的研究》(课件)
五、伽利略的科学方法
科学研究过程的基本要素
五、伽利略的科学方法
科学研究过程的基本要素
现观 象察
五、伽利略的科学方法
科学研究过程的基本要素
现观 象察 假提 设出
五、伽利略的科学方法
科学研究过程的基本要素
现观 象察 假提 设出
得运 出用 推逻 论辑
五、伽利略的科学方法
科学研究过程的基本要素
现观 象察 假提 设出
是简单的。物体下落速度是均匀变化的。
随时间均匀变？ 随位移均匀变？
——伽利略
Hale Waihona Puke 四、实验验证思 考： 伽利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：速度无法直接测量 突破：间接验证
若v0＝0，且v∝t
必有x∝t2
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
正确结论：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)
三、猜想与假说
思 考：
伽利略在研究落体运动过程中首先遇 到了什么困难？
思 考：
伽利略作出了大胆的科学猜想，猜想 的内容是什么？
1· 没有描述运动的概念 2· 自然界是简单的，自然界的规律也
亚里士多德
名言：“吾爱吾师，吾更爱真理”
生活常识：重的物体往往比轻的物体先落地
硬币下落的速度比纸币快！！！
生活常识：重的物体往往比轻的物体先落地 亚里士多德：物体下落的快慢由它们的重量 决定
这个观点 正确吗？
一、绵延两千年的错误
生活常识：重的物体往往比轻的物体先落地 亚里士多德：物体下落的快慢由它们的重量 决定
2016-2017学年沪科版高中物理必修一课件：2.1 伽利略对落体运动的研究 （共36张PPT）
方
的
比
值
是
否
保
持
不
变
，
即
是
否
能
观
测
到
s1 t12
＝
s2 t22
＝
ts332……伽利略从斜面结果出发，认为在初速度为零的匀
加速直线运动中，经过的距离正比于时间的平方．当斜
面倾角增大到 90°，即斜面与地面垂直时，小球将自由 下落，成为自由落体 s∝t2 的关系仍然成立，这时小球
仍然会保持匀变速直线运动的性质．伽利略间接地验证
来描述物体的运动，并首先采用了实验检验、猜想
和假设的科学方法，把实验和逻辑推理和谐地结合
起来，从而有力地推进了人类科学的发展 ( )
A．伽利略
B．亚里士多德
C．牛顿
Байду номын сангаас
D．爱因斯坦
答案：A
2．在学习物理知识的同时，还应当十分注意学
习物理学研究问题的思想和方法，从一定意义上说，
后一点甚至更重要．伟大的物理学家伽利略的研究
研究方法和科学意义
1．伽利略的研究方法 (1)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； (2)提出自由落体运动是一种最简单的变速运 动——匀变速直线运动的假说； (3)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．
2．科学意义 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．
人教版高中物理必修一第二章第6课《伽利略对自由落体运动的研究》课件(共11张PPT)
优质课件优秀课件课件公开课免费课 件下载 免费ppt 下载人 教版高 中物理 必修一 第二章 第6课 《伽利 略对自 由落体 运动的 研究》 课件(共 11张PP T)
A(0cm) B(0.8cm) C(3.2cm)
D(7.1cm)
位置 A B C D E F G
时间t/s 0 0.04 0.08 0.12 0.16 0.20 0.24
G(28.3cm)
0 0.04 0.08 0.12 0.16 0.20 0.24
t/s
优质课件优秀课件课件公开课免费课 件下载 免费ppt 下载人 教版高 中物理 必修一 第二章 第6课 《伽利 略对自 由落体 运动的 研究》 课件(共 11张PP T)
实验结论
运动规律：
自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动
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优质课件优秀课件课件公开课免费课 件下载 免费ppt 下载人 教版高 中物理 必修一 第二章 第6课 《伽利 略对自 由落体 运动的 研究》 课件(共 11张PP T)
探究1：什么因素影响物体下落的快慢呢？
实验一 重量大的粉笔和轻薄纸片谁下落得快? 重量大的粉笔，下落的快
实验二 半张纸团成的纸团与一张纸呢？ 质量小的纸团，下落的快
探究3：用打点计时器研究自由ห้องสมุดไป่ตู้体运动
实验装置
·
打点计时器
自由落体运动 伽利略对自由落体运动的研究 课件
【答案】 (1)10 s (2)95 m (3)125 m
【方法总结】 解答自由落体运动问题的方法： (1)确定研究对象，选定研究过程，明确物体做自由落体运动． (2)将v0＝0、a＝g代入到匀变速直线运动的基本公式及推论中，得到对应于自由落体运动的
相关形式． (3)取竖直向下为正方向，把各已知量代入所选的方程中求解．
题型 1
对自由落体运动的认识
关于自由落体运动，下列说法正确的是( ) A．物体竖直向下的运动一定是自由落体运动 B．自由落体运动是初速度为零、加速度为g的竖直向下的匀加速直线运动
C．物体只在重力作用下从静止开始的运动叫自由落体运动 D．当空气阻力的作用比较小、可以忽略不计时，物体自由下落可视为自由落体运动 【分析】 自由落体运动不仅只受重力，还必须满足v0＝0的条件．
【解析】 物体向下的运动可以加速、减速，也可以是匀速，所以选项A错；自由落体运动 是物体只在重力作用下从静止开始的运动，故选项C对；它是一种初速度为零、加速度为g 的匀加速直线运动，故选项B对；如果空气阻力的作用比较小，可以忽略不计，物体的下 落也可以看做自由落体运动，选项D正确．
【答案】 BCD
x t2
的值
随斜面倾角增加而增大，这说明小球做匀变速运动的加速
度随斜面倾角的增大而变大．
4．伽利略的结论 伽利略将上述结果合理外推到倾角为90°的情况，此 情况下是自由落体运动，是加速度都一样的匀加速直线运 动． 5．伽利略的科学方法 问题 → 猜想 → 数学推理 → 提出假说 → 间接验证
→ 合理外推
Δt2＝
2h＋ga＋b－
2h g.
【答案】 (1)
2hg＋b－
2h g
(2)
2h＋ga＋b－
【方法总结】 解答自由落体运动问题的方法： (1)确定研究对象，选定研究过程，明确物体做自由落体运动． (2)将v0＝0、a＝g代入到匀变速直线运动的基本公式及推论中，得到对应于自由落体运动的
相关形式． (3)取竖直向下为正方向，把各已知量代入所选的方程中求解．
题型 1
对自由落体运动的认识
关于自由落体运动，下列说法正确的是( ) A．物体竖直向下的运动一定是自由落体运动 B．自由落体运动是初速度为零、加速度为g的竖直向下的匀加速直线运动
C．物体只在重力作用下从静止开始的运动叫自由落体运动 D．当空气阻力的作用比较小、可以忽略不计时，物体自由下落可视为自由落体运动 【分析】 自由落体运动不仅只受重力，还必须满足v0＝0的条件．
【解析】 物体向下的运动可以加速、减速，也可以是匀速，所以选项A错；自由落体运动 是物体只在重力作用下从静止开始的运动，故选项C对；它是一种初速度为零、加速度为g 的匀加速直线运动，故选项B对；如果空气阻力的作用比较小，可以忽略不计，物体的下 落也可以看做自由落体运动，选项D正确．
【答案】 BCD
x t2
的值
随斜面倾角增加而增大，这说明小球做匀变速运动的加速
度随斜面倾角的增大而变大．
4．伽利略的结论 伽利略将上述结果合理外推到倾角为90°的情况，此 情况下是自由落体运动，是加速度都一样的匀加速直线运 动． 5．伽利略的科学方法 问题 → 猜想 → 数学推理 → 提出假说 → 间接验证
→ 合理外推
Δt2＝
2h＋ga＋b－
2h g.
【答案】 (1)
2hg＋b－
2h g
(2)
2h＋ga＋b－
伽利略对自由落体运动的研究PPT精品课件
伽利略对自由落体运动的研究
一、逻辑的力量
V2=4 V1=8
4<v12<8
V12>8
重的快！
一样快！
伽利略
思想观念开始发生变化！
二、伽利略的探究过程
观成正比
运用逻辑 得到推论
实验验证
伽利略的实验设计：“冲淡重力”
响声次数 实验次数
2
3
4
5
第一次 实验
重点难点突破
【思路解析】 第(1)题，读图可知，图示气压带位于30°附近，应 为副热带高气压带。第(2)题，由地球的自转方向可以判断，图示半 球为北半球，P为北半球西风带。
【答案】 (1)B (2)B
重点难点突破
绿色通道 (1)气压带的成因 ①由于地面冷热不均，引起大气的膨胀上升，或收缩下沉， 从而导致近地面形成低气压区或高气压区的原因，称之为热 力原因。如赤道低气压带和极地高气压带。
2．气压带和风带对气候类型的影响 (1)在单一气压带或风带控制下的气候变化小： ①赤道附近→全年受赤道低压控制→全年高温多雨→热带雨林气 候。
②纬度40°至60°之间的大陆西岸→全年盛行西风→受海洋气团 影响→终年湿润、冬温、夏凉→温带海洋性气候。
重点难点突破
③南北回归线至30°的大陆内部和西岸→全年受副热带 高压或信风带控制→全年干旱少雨→热带沙漠气候。 (2)受气压带和风带交替控制下的气候变化大： ①纬度30°至40°的大陆西岸→夏季受副热带高压控制 →炎热干旱少雨；冬季受西风带控制→温和暖湿多雨→地 中海气候。
重点难点突破
2．全球气压带和风带的特征
重点难点突破
续表
重点难点突破
典例1 下图是以极点为中心的半球示意图，箭头表示地球自转方向。 读图，回答(1)～(2)题。
一、逻辑的力量
V2=4 V1=8
4<v12<8
V12>8
重的快！
一样快！
伽利略
思想观念开始发生变化！
二、伽利略的探究过程
观成正比
运用逻辑 得到推论
实验验证
伽利略的实验设计：“冲淡重力”
响声次数 实验次数
2
3
4
5
第一次 实验
重点难点突破
【思路解析】 第(1)题，读图可知，图示气压带位于30°附近，应 为副热带高气压带。第(2)题，由地球的自转方向可以判断，图示半 球为北半球，P为北半球西风带。
【答案】 (1)B (2)B
重点难点突破
绿色通道 (1)气压带的成因 ①由于地面冷热不均，引起大气的膨胀上升，或收缩下沉， 从而导致近地面形成低气压区或高气压区的原因，称之为热 力原因。如赤道低气压带和极地高气压带。
2．气压带和风带对气候类型的影响 (1)在单一气压带或风带控制下的气候变化小： ①赤道附近→全年受赤道低压控制→全年高温多雨→热带雨林气 候。
②纬度40°至60°之间的大陆西岸→全年盛行西风→受海洋气团 影响→终年湿润、冬温、夏凉→温带海洋性气候。
重点难点突破
③南北回归线至30°的大陆内部和西岸→全年受副热带 高压或信风带控制→全年干旱少雨→热带沙漠气候。 (2)受气压带和风带交替控制下的气候变化大： ①纬度30°至40°的大陆西岸→夏季受副热带高压控制 →炎热干旱少雨；冬季受西风带控制→温和暖湿多雨→地 中海气候。
重点难点突破
2．全球气压带和风带的特征
重点难点突破
续表
重点难点突破
典例1 下图是以极点为中心的半球示意图，箭头表示地球自转方向。 读图，回答(1)～(2)题。
伽利略对自由落体运动的研究 课件
。
第二章 匀变速直线运动的研究
成才之路 ·物理 ·人教版 · 必修1
重点难点突破
第二章 匀变速直线运动的研究
成才之路 ·物理 ·人教版 · 必修1
一、伽利略的研究方法 1．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。 2．伽利略猜想落体是一种最简单的变速运动，即速度 应该是均匀变化的。 两种可能性①②速速度度υυ与与时位间移tx成成正正比比
常数)，为了说明该猜想的正伪，作了如下论证：因为
v
＝
v 2
(式中 v 表示平均速度)①，而h＝ v t②，如果v＝kh③，成立
的话，那么必有：h＝ 12 kht，即：t＝ 2k ＝常数。t竟然是与h无 关的数！这显然与常识相矛盾！于是，可以排除速度v随着 下落高度h均匀变化的可能性。
第二章 匀变速直线运动的研究
第二章 匀变速直线运动的研究
成才之路 ·物理 ·人教版 · 必修1
知识点3 伽利略的科学方法 1.逻辑思维：用“归谬法”否定 亚里士多德 的观点。 2．提出假说：自由落体运动是最简单的变速运动，即
匀变速直线运动。 3．数学推论：初速度为零的 匀变速直线 运动符合
v∝t，x∝t2 。 4．实验验证：由小球在斜面运动外推到 自由落体运动
成才之路 ·物理 ·人，你作出的评述是
() A．全部正确 C．②式错误
B．①式错误 D．③式以后的逻辑片语错误
答案：B
第二章 匀变速直线运动的研究
成才之路 ·物理 ·人教版 · 必修1
解析：若物体自由下落的速度v随着下落高度h是均匀变
化的，那么
v
≠
答案：ACD
第二章 匀变速直线运动的研究
成才之路 ·物理 ·人教版 · 必修1
第二章 匀变速直线运动的研究
成才之路 ·物理 ·人教版 · 必修1
重点难点突破
第二章 匀变速直线运动的研究
成才之路 ·物理 ·人教版 · 必修1
一、伽利略的研究方法 1．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。 2．伽利略猜想落体是一种最简单的变速运动，即速度 应该是均匀变化的。 两种可能性①②速速度度υυ与与时位间移tx成成正正比比
常数)，为了说明该猜想的正伪，作了如下论证：因为
v
＝
v 2
(式中 v 表示平均速度)①，而h＝ v t②，如果v＝kh③，成立
的话，那么必有：h＝ 12 kht，即：t＝ 2k ＝常数。t竟然是与h无 关的数！这显然与常识相矛盾！于是，可以排除速度v随着 下落高度h均匀变化的可能性。
第二章 匀变速直线运动的研究
第二章 匀变速直线运动的研究
成才之路 ·物理 ·人教版 · 必修1
知识点3 伽利略的科学方法 1.逻辑思维：用“归谬法”否定 亚里士多德 的观点。 2．提出假说：自由落体运动是最简单的变速运动，即
匀变速直线运动。 3．数学推论：初速度为零的 匀变速直线 运动符合
v∝t，x∝t2 。 4．实验验证：由小球在斜面运动外推到 自由落体运动
成才之路 ·物理 ·人，你作出的评述是
() A．全部正确 C．②式错误
B．①式错误 D．③式以后的逻辑片语错误
答案：B
第二章 匀变速直线运动的研究
成才之路 ·物理 ·人教版 · 必修1
解析：若物体自由下落的速度v随着下落高度h是均匀变
化的，那么
v
≠
答案：ACD
第二章 匀变速直线运动的研究
成才之路 ·物理 ·人教版 · 必修1
伽利略对自由落体运动的研究ppt
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。 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
伽利略成功验证了自己的猜 想，不仅彻底否定了亚里士多德 关于落体运动的错误论断，而且 得到了落体运动的规律。
• 1在同一地点，一切物体的自由落体运动加 速度都相同，这个加速度叫做自由落体加 速度，也叫重力加速度，通常用g 表示。 • 2、重力加速度g (1) 方向:总是竖直向下的。 (2) 大小: g=9.8m/s2，粗略计算可取 g=10m/s2 (3) 在地球上不同的地方,g的大小不同.g随纬 度的增加而增大（赤道g最小，两极g最 大) ,g随高度的增加而减小。
第四节 伽利略对自由落体 运动的研究
历史的回顾
• 亚里士多德通过对大量的物体下落的 观察，直接得出结论： • 观点：物体越重，下落越快
方法：观察+直觉
• 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。
伽利略对亚里士多德的挑战
• 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！
跨越时空的对话
重的快！
一样快！
亚里士多德
(Aristotle，前384—322) 伽利略 (GalileoGalilei，1564—1642)
逻辑的力量
伽利略认为：
重物与轻 物应该下落得 同样快。
v2=4 v1=8
高中物理：《伽利略对落体运动的研究》课件(沪科必修1)
把硬币和羽毛放在一个 玻璃管的底部，将其倒竖起 来，我们会看到什么？
若抽去管里的空气，然 后在把它倒竖起来，我们又 将看到什么?
阿波罗登月实验
1971年，阿波罗飞船登上无大气的月球后，宇航员特地 做了使羽毛和重锤从同一高度同时释放的实验，无数观众 从荧屏上看到，它们并排下落，同时落到月球表面。
探究落体运动
探究落体运动
伽利略:
结论：在没有空气阻力的情况下 任何轻重不同的物体下落的快慢是一 样的。
方法： 一般观察→抽象思维提 出假设→科学实验→验证结论→合理 外推得出结论
•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。2022年1月2022/1/162022/1/162022/1/161/16/2022 •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。2022/1/162022/1/16January 16, 2022 •8、教育者，非为已往，非为现在，而专为将来。2022/1/162022/1/162022/1/162022/1/16
演示1 在同一高度同时释放一支粉笔头（或一枚硬币） 和一张纸片，请观察物体是否同时落地。
演示2 把纸片揉成纸团，重复以上实验，请观察物体 是否同时落地。
为什么有时重的物体下落得快，有时轻重不同的物体 下落得快慢几乎一样？
若抽去管里的空气，然 后在把它倒竖起来，我们又 将看到什么?
阿波罗登月实验
1971年，阿波罗飞船登上无大气的月球后，宇航员特地 做了使羽毛和重锤从同一高度同时释放的实验，无数观众 从荧屏上看到，它们并排下落，同时落到月球表面。
探究落体运动
探究落体运动
伽利略:
结论：在没有空气阻力的情况下 任何轻重不同的物体下落的快慢是一 样的。
方法： 一般观察→抽象思维提 出假设→科学实验→验证结论→合理 外推得出结论
•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。2022年1月2022/1/162022/1/162022/1/161/16/2022 •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。2022/1/162022/1/16January 16, 2022 •8、教育者，非为已往，非为现在，而专为将来。2022/1/162022/1/162022/1/162022/1/16
演示1 在同一高度同时释放一支粉笔头（或一枚硬币） 和一张纸片，请观察物体是否同时落地。
演示2 把纸片揉成纸团，重复以上实验，请观察物体 是否同时落地。
为什么有时重的物体下落得快，有时轻重不同的物体 下落得快慢几乎一样？
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v∝ t
提出问题
伽利略科学思想的成就
伽利略科学思想方法的核心：
把实验和逻辑推理（包括数学推演） 和谐地结合起来。
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就之一，而且标 志着物理学的真正开端。 ——爱因斯坦
真正的物理学开始了……
十大最美丽物理实验之一
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。 • 现代研究落体运动的方法 ： • 1、“自由落体频闪照片”； • 2 、用打点计时器研究纸带； • 3、其它方法（测速计等）
时间单位 距离单位 1 32 2 130 3 298 4 526 5 824 6 7 8
1192 1600 2104
结果表示为： s1 s2 s3 ... C 常数 2 2 2
t1
t2
t3
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。
s/t2 32 33 33.11 32.87 32.96 33.11
2.1伽利略对落体运动的研究
——重走大师之路 体验科学方法
！ 体下生 下落活 落的经 的 验 慢快： ，重 轻的 的物 物体
亚里士多德的观点：
观点：物体越 重，下落越快 方法：观察+ 直觉
伽利略的观点:
物体下落过 程中的运动情 况与物体的质 量无关。
你错了！
• 他是谁？
• 他的全部作品有47部留存。
伽利略的探究之路：
1、提出问题 2、猜想 落体运动的性质是什么
v∝t
3、数学推理 S∝t2 4、实验验证 斜面实验 5、合理外推 S/t2 的数值随着斜面倾角的增 大而增大，当倾角等于90度时，变为自由落体运动 6、得出结论 自由落体运动是一种速度均 匀增加的运动
伽利略的探究之路
• 学生自主阅读教材相关内容，同时思考、 讨论以下问题： • 1、关于落体运动的性质伽利略作出了大胆 的科学猜想，猜想的内容是什么？ • 2、伽利略在实验过程中遇到了怎样的困难， 他又是怎样克服的？ • 3、伽利略对落体运动的研究思路是怎样的？
伽利略的探究之路：
1、提出问题 2、猜想 落体运动的性质是什么
困难二：1、无法准确测量时间t
2、落体运动太快
突破：1、“滴水法”测时间
2、斜面实验
“冲淡”重力，使其速度变化减慢， 减缓物体下落速度，延长下落时间。
伽利略设计的斜面
伽利略
一些贵族
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
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
v∝t
3、数学推理 S∝t2 4、实验验证 斜面实验 5、合理外推 S/t2 的数值随着斜面倾角的增 大而增大，当倾角等于90度时，变为自由落体运动 6、得出结论 自由落体运动是一种速度均 匀增加的运动
实验验证
• 困难一：速度无法直接测量 • 突破： 间接验证 若v0＝0,且
vt
2
必有
st
实验验证
•
他的著作包括天文学、
• 动物学、地理学、地质学、
• 物理学、解剖学、生理学、
• 伦理学、心理学、经济学、 意大利物理学家、 • 政治学、修辞学、美学。 天文学家 • 恩格斯称他是“最博学的人”。 ——伽利略 • 其名言：“吾爱吾师，吾更爱真理”
拨开阻力的迷雾
1、伽利略佯谬 2、钱毛管实验
阿波罗登月实验 1971年，阿波罗飞船登上无大气的月球后，宇航员特 地做了使羽毛和重锤从同一高度同时释放的实验，无数观 众从荧屏上看到，它们并排下落，同时落到月球表面。
32.65 32.87
合理外推
困难三：怎么样由斜面实验结果说
明落体运动也符合这个规律呢？
当斜面倾角增大到90°，小球就开始 2 做落体运动，此时的s/t =恒量的关系仍 成立，此时比值为最大。落体运动是一种 速度随时间均匀增加的运动。
伽利略的科学方法
外推至 落体运动 合理外推
S∝ t2
实验验证
数学推理 落体 运动? 假设猜想 小球在斜面 上运动实验