浙江地区高一物理伽利略对自由落体运动的研究教学课件 新课标 人教版
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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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（2）合理外推：当斜面的倾角为90 0 ，小球的运动就
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
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
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
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)
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不能准确的测量
转化
V t
s v t
S t
现代研究落体运动的方法：
zxxkw
打点计时 器
纸带
夹子 重物
例题1：汽车紧急刹车后经7s停止，设汽车匀减速直线 运动，它在最后1s内的位移是2m，则汽车开始刹车时 的速度是多少？物体发生的总位移是多少？
例题2： 从斜面上某一位置，每隔0.1 s释放一个小球， 在连续释放几个小球后，对在斜面上滚动的小球拍下照片， 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．
二、伽利略的反驳
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 伽利略（1564-1642） 史上最伟大的成就之一，而且 物理学家、天文学家 标志着物理学的真正开端。
——爱因斯坦 1879年~1955年
伽利略被称为近代科学之父。
•Galileo，1564年-1642年
二、伽利略的反驳
V2=4 V1=8
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？ 地面
例题4： 物体从高h处自由下落，它落到地面前的1s内共下落了
【物理】2.6《伽利略对自由落体运动的研究》课件(新人教版必修1)
思考： 伽利略是怎样 论证亚里士多德的 观点是错误的？
假设：重的物体下落得快
V2=4 V1=8
4<V12<8
V12＞8
二
伽利略运用逻辑推理的方法
逻 论证了亚里士多德的错误观 辑 点: “重物比轻物下落得快” 的 力 量 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
及 时 反 馈
P45 . 4
讨论： 学完了这一课, 你有什么想法? 体会? 启发？
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。 伽利略
物理学家、天文学家
——爱因斯坦
德国著名物理学家玻恩说：“我
荣获1954年的诺贝尔奖，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.” 伽利略已死去三百多年,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。
且所有物体下落的加速度 都相同。
五 伽 利 略 的 科 学 方 法
科学研究过程的基本要素
修正 推广 实验 验证 提出 假设 观察 现象 运用逻辑 得出推论
超 现在我们不必用斜面来“冲淡重力”， 越 可以对落体运动精确地“计时”、“定位”， 伽 直接研究落体运动的性质。 利 现代研究落体运动的方法 ： 略 1、用打点计时器
四
实 验 验 证
质量不同,同斜面,加速度相同
增大斜面倾角,加速度变大; 质量不同,加速度仍相同
物理必修人教版伽利略对自由落体运动的研究-ppt精品课件
超越伽利略
现在我们不必用斜面来“冲淡重力”，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”求加速度 2 、用打点计时器研究纸带求出加速度 3、其它方法（测速计等）
物理必修1人教版 2.6伽利略对自由落体运动的研究 (共25张PPT)
物理必修1人教版 2.6伽利略对自由落体运动的研究 (共25张PPT)
作业： 1、如何证明v∝x的猜想是错误的？ 2、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。
物理必修1人教版 2.6伽利略对自由落体运动的研究 (共25张PPT)
物理必修1人教版 2.6伽利略对自由落体运动的研究 (共25张PPT)
他是谁？
他的全部作品有47部留存。
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、政治学、修辞学、 美学。
Aristotle 前384～前322
恩格斯称他是“最博学的人”。
名言：“吾爱吾师，吾更爱真理”
古希腊哲学家亚里士多德认为，重的物体 比轻的物体下落得要快．这符合人们的常 识，如玻璃弹子就比羽毛下落得快．其实 古代时我国也出现过这种故事：传说三国 时期，周仓欲与关羽比力气，关羽说你能 把一根稻草丢过河吗？周仓多次试丢未成， 反问关羽。关羽随手将一捆稻草轻易丢过 了河，令周仓折服。这个故事真能说明关 羽臂力过人吗？为什么？
感谢观看，欢迎指导！
课堂训练： 物理必修1人教版 2.6伽利略对自由落体运动的研究 (共25张PPT) 1、小鹏摇动苹果树，从同一高度一个苹果和一 片树叶同时从静止下落，发现苹果先落地，下面
说法正确的是( CD )
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)
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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
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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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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
新人教版物理必修一2.6伽利略对自由落体运动的研究 课件 (共33张PPT)
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”求加速度 2 、用打点计时器研究纸带求出加速 度 3、其它方法（测速计等）
疑问： 但是我们在日常生活中为什么常会见到 重物要比轻物下落得快呢？ 伽利略把原因归之于空气阻力对不同物体的 影响不同。他写道：“如果完全排除空气阻力， 那么，所有物体将下落得同样快。”
自然界是简单的，自然界的规律也
是简单的。 物体下落速度是均匀变化的。
——伽利略
随时间均匀变？ 随位移均匀变？
3、数学推理
伽利略通过数学推理得出匀变速运动物体的位移 2 与时间的平方成正比
x∝t
你能做出这样的数学推理吗？推一推
由
x v 平均t
t2
和 v 平均
v 2
即
得x
vt
2
2
2 v at 再由 a 得x 2 t
• 不信咱俩去比 萨斜塔做实验
观察+直觉
实验+数学
古希腊最伟大 的科学家 亚里士多德
物理学之父 伽利略
爱因斯坦说的那样：真正的物理学从那时开始了！
2、猜想与假说 2 、猜想与假说
想一想 做一做： 小纸团 小砂子 整张纸 石头
思 考：
伽利略在研究落体运动过程中首先遇到了什 么困难？ 没有描述运动的概念 思 考： 伽利略作出了大胆的科学猜想，猜想的内容 是什么？
若v0＝0，且v∝t
必有x∝t2
困难二：落体运动时间太短，只有 滴水计时器 的时代无法准确测量
突破：“冲淡”重力，让铜球从阻力很小的 斜面滚下使其加速度减小，滑下的时间长。
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)
困难二： 落体运动时间太快，无法准确测 突破： 利用斜面“冲淡”重力，使其加速度减小
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。
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)
我实在是太难了
伽利略
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)
人教版高中物理必修一2.6 伽利对自由落体运动的研究 课件 (共27张PPT)
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
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)
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
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)
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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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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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。
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
人教版高中物理《伽利略对自由落体运动的研究》精品ppt课件
4 V1=8
4<v12<8
自相矛盾
V12>8
三、猜想与假设 伽利略相信： 1、自然界是简单的，自然界的规律也是简单的。 2、落体运动一定是一种最简单的变速运动。 3、它的速度应该是均匀变化的。
他猜想：1、
v∝ x
2、 v∝t
太复杂！
困难一
瞬时速度无法准确测量
运用逻辑得到推论
§ 2.6 伽利略对自由落体运动的研究
观点 ——物体从空中下落的快慢与物体质量有关。
重的物体下落得快，轻的物体下落得慢。
亚里士多德 (Aristotle，前384—322)
一、 绵延两千年的错误
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)
五 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
伽利略的科学方法
外推至 落体运动 对假说修 正和推广
x∝ t2
对推论 进行检验
落体 运动? 提出假设
逻辑(数学) 得出推论
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。
真正的物理学开始了……
初速v0=0
v ∝t x∝t X ∝ vt 伽利略：寻求间接验证的途径（思维 的作用），测量下落的高度
2
困难二
物体下落很快，很难测定 不同位移的时间
设计实验—— “冲淡重力”
（四）实验验证
4<v12<8
自相矛盾
V12>8
三、猜想与假设 伽利略相信： 1、自然界是简单的，自然界的规律也是简单的。 2、落体运动一定是一种最简单的变速运动。 3、它的速度应该是均匀变化的。
他猜想：1、
v∝ x
2、 v∝t
太复杂！
困难一
瞬时速度无法准确测量
运用逻辑得到推论
§ 2.6 伽利略对自由落体运动的研究
观点 ——物体从空中下落的快慢与物体质量有关。
重的物体下落得快，轻的物体下落得慢。
亚里士多德 (Aristotle，前384—322)
一、 绵延两千年的错误
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)
五 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
伽利略的科学方法
外推至 落体运动 对假说修 正和推广
x∝ t2
对推论 进行检验
落体 运动? 提出假设
逻辑(数学) 得出推论
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。
真正的物理学开始了……
初速v0=0
v ∝t x∝t X ∝ vt 伽利略：寻求间接验证的途径（思维 的作用），测量下落的高度
2
困难二
物体下落很快，很难测定 不同位移的时间
设计实验—— “冲淡重力”
（四）实验验证
人教版高一物理课件-伽利略对自由落体运动的研究
v2=4 v1=8
4<v12<8
第二章 勻變速直線運動的研究
v12＞8
二 邏 伽利略運用邏輯推理的方法 輯 論證了亞裏士多德的錯誤觀點:"重 的 物比輕物下落得快" 力 正確結論:重物與輕物下落得同樣快! 量
第二章 勻變速直線運動的研究
世界著名的比 薩斜塔實驗證明
物體下落快慢與輕 重無關
研究方法 觀察——邏輯推理 ——實驗(對比實驗)
第二章 勻變速直線運動的研究
合 •後人在用伽利略的器材重複 理 他的實驗時發現:銅球沿斜面
滾下,如果斜面傾角超過5°就
外 很難準確計時。伽利略把他 的結論外推至90°是需要很
推 大勇氣的。後來,他的外推被 實驗證實了。
第二章 勻變速直線運動的研究
為什麼說伽利略把他的結論外 推到900需要很大的勇氣? 單純的邏輯推理和對有限事實的歸 納都不會導致新的發現;科學發現 中最活躍的因素是猜想、假設與直 覺。因為這個原因,對於新發現的 規律不能有百分之百的把握。
伽利略已死去三百多年,他所發現的自由落體規 律在物理學知識的長河中所占比例愈來愈小,但 他研究問題所創造的一套科學方法,卻不斷為後 人所繼承、發揚,創造了比自由落體規律高出千 百倍的財富。
第二章 勻變速直線運動的研究
伽利略在研究落體運動過程中 首先遇到了什麼困難? 沒有描述運動的概念
伽利略作出了大膽的科學猜想, 猜想的內容是什麼?
落地 。
第二章 勻變速直線界是簡單的,自然界的規律也是簡單的。
三 物體下落速度是均勻變化的
隨時間均勻變還是隨位移均勻變
猜? 愛因斯坦有一句很著名的話: "提出
伽利略比他的前人
一個問題往往比解決一個問題更重 更偉大,就在於他首
【教学课件】《伽利略对自由落体运动的研究》(物理人教必修1)
• 速度随时间均匀增加，即V∝t
黑柱的想法
• 速度随位移均匀增加，即V∝x • 用实验检测V与t成正比的猜想是否正确。
白胖的想法
猜 想 与 假 说
困难二：瞬时速度当时无法准确测量
人民教育出版社 必修1
• 为了解决测量瞬时速度的困难，伽利略寻求间接验证的途径（思 维的作用）
V∝t
x∝t2
则：测下落的高度x与时间t2成正比。
实验验证 对假说修正和推广
人民教育出版社 必修1
超 越 伽 利 略
• 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。
• 1 、“自由落体频闪照片” • 2 、用打点计时器研究落体运动的纸带 • 3、其它方法（测速计等）
人民教育出版社 必修1
第二章 ·匀变速直线运动的研究
6.伽利略对自由落体运动的 研究
人民教育出版社 必修1
演示实验： 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.
人民教育出版社 必修1
重的物体下落
绵 延
快。
• 物体下落的速度与重力成正比 。
错两
误千 由于亚里士多德在学术界的崇高
既然物体自由下落的快慢跟质量无关，那么它到底遵 循什么样的规律呢？ 伽利略用推论否定了亚里士多德的观点后，就开始研 究落体运动的性质。
困难一 ：概念不明确
建立描述运动所需的概念：平均速度、瞬时速度、加速 度等。
vt
伽利略的探索之路
人民教育出版社 必修1
猜 想 与 假 说
• 大胆的猜想：落体是一种最简单的变速运动。
x
合理外推：随着的增大， 的数值t2 在增大。当θ＝900时，即物体
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真正的物理学开始了……
伽利略创立近代科学时用了三个方法：实验方法、数学 方法和思想实验方法。在其后的200中，自然科学迅猛 发展，涌现出了许许多多物理学巨匠，当人类进入20世 纪时，思想实验的方法突然被频繁的运用起来。爱因斯 坦创立了相对论，当人们离开伽利略的船舱来到爱因斯 坦的火车上时，关于尺缩效应、关于同时的相对性、关 于只有在高速世界里才可能发生的奇妙景象，被爱因斯 坦用思想实验论述得合情合理。波尔和爱因斯坦关于量 子的概率进行争论时，他们用思想实验进行辩论，让人 类看到世界上第一流的科学巨匠是怎样畅游在理念的世 界里。当今人们建立了大爆炸宇宙模型，当代理论物理 学家霍金站在人们面前演讲的时候，谈到世界是十维的， 并说了一句意味深长的话：我们看到的世界就是火光照 在洞壁上的影子啊！
vx
x
o
v
速度-距离图象的斜率有何意义？
逻辑推论
●若速度与时间成正比
vt
时间
速度
xt
2
vt
实验设计
伽利略斜面实验
铜壶漏滴
伽利略的实验设计：“冲淡重力”
实验检验
响声次数
2
实验次数
3
4
5
第一次 实验
小球位移 份数
s t2
小球位移 份数
第二次 实验
s 2 t
“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。
Galileo
跨越时空的对话
一、逻辑的力量
V2=4
4<v12<8
V1=8
V1发生变化！
猜想与假设
自然界是简单的，一切运动都是以最简单 的秩序进行的。
伽利略
假设一 速度与位移成正比 假设二 速度与时间成正比
vx
vt
数学推理
●若速度与位移成正比 ●则可以作出如下图象
如果斜面倾角增大到九十度，小 球仍然做匀加速直线运动，且加 速度最大。
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！
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。
他是位伟大的哲学家，他的著作经过阿拉伯的途 径传入西方，成为神秘的异端； 他的著作被翻译成了拉丁语，其中有他写过的 《动物学》《行而上学》《物理学》，1225年， 巴黎大学正式把他的著作列为必读书籍； 他的哲学比柏拉图的哲学要更合乎科学，但与文 艺复兴时期的新知识相抵触，在许多年代中阻挡 着科学思想的解放； 他认为凡是运动都需要不断的施加力量......
Aristotelēs
他在米开朗其罗去世前三天出生的， 1564年2月15 日生于比萨，当时文艺复兴已基本完成。 青年时期的他非常信仰亚里士多德，后任教于比萨 和帕多瓦大学，他的墓志铭上写着 “他失明了，因 为自然界已经没有剩下什么他没有看过的东西了” 他首先发明了温度计，他还发明了望远镜来观测天 空，支持日心说；他相信自然界的规律是简单的， 在落体运动中有着深刻的研究。 1633年，他被罗马宗教判刑入狱，1638年，出版了 《两种新科学的对话》
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
伽利略的科学方法
外推至 落体运动 对假说修 正和推广
s∝ t2
重的物体下 落得比轻的 物体快?
对推论 进行检验 逻辑(数学) 得出推论 小球在斜面 上运动实验
提出假设
v∝ t
对现象的 一般观察
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）