伽利略发现了什么
伽利略发现了什么?其实对伽利略有所研究的人，都不难发现，他发现了许许多多前人未曾想到过的事物，并且成为后代很多人称赞的对象，下面是为你搜集伽利略发现了什么的相关内容，希望对你有帮助!
伽利略的发现首先，伽利略的一个重要的发现便是他在比萨斜塔上通过做实验而来的发现了，当时，伽利略通过自己的研究发现，物理下落时候的规律其实并不是像伟人亚里士多德所说的那样，为了证明自己的观点，他选择了去斜塔做实验，结果还真的是如此，这是他比较有名的一个发现了。与此同时，在伽利略18岁那一年，他注意到一个问题，教堂里挂着的长明灯被风一吹总是会有规律的运动，然后伽利略就按照自己的脉搏来计时，最后发现了原理，并且成为后来的钟表的原理。
如若要说伽利略发现了什么，后来还有很多值得去说的东西。后来的时候，他通过实验发现了不少事实，包括物体的运动，太阳月亮等运动规律等等，发现了哥白尼所说的日心说是正确的，这些都对他本人乃至整个科学界产生了极大的影响。
伽利略的发现，可以说在他的一生都没有停止过，这个把科学奉为一生追求的伟人，有着非常执着的精神，而他的许许多多的发现，也成为科学界不可抹去的一个个亮点。
伽利略是个怎样的人关于伽利略是个怎样的人，在不少人看来，他是一个敢于向权威提出挑战的科学至上的人，正因为他对科学有着极高的追求，对科学真理和规律有着无比的敬畏，所以说，在权威教条理论面前，伽利略没有退缩，反而是迎难而上，不畏权威，敢于提出不同的观点，并且还亲自去证实自己的观点，可以说这样的人，是非常少见的。
其次，伽利略也是一个坚强执着的人，尽管条件很恶劣，但是伽利略却始终有着一股接近科学、了解科学的劲头，为此，他对科学几乎到了痴迷的程度，但功夫也是不负有心人的，伽利略从中得出了很多新的发现，并且还产生了极为深远的影响，可以说，如果他不是这样的一个人的话，这些成就都是不能得来的。
从上面的种种，大家都可以看出伽利略到底是怎么样的一个人，其实，古今中外，像伽利略这样的伟大还真的不是少数，他们大多数都具有这样的品质，而他们也凭着这一品质实现了远大的理想和抱负。
对伽利略的评价关于伽利略的评价，首先一点当然是他的伟大的成就了，可以说这些都是伽利略留给后人的财富，也是他的突出的贡献，为此他也得到了很多较高的评价。以至于最后他受到了教皇的迫害，却也成为后人心中的遗憾和悲叹之处，人们都会对他的死无比叹息。
对伽利略的评价，可以说大多数都是正面的，其中也包括他对于科学的执着的态度，不管是因为小时候家里条件不好，还是后来没办
法中途辍学，伽利略都没有放弃对科学的执着，而是自己一个人一直在进行着研究，也正因为他这样的精神，使得一个个伟大的发明先后问世，引起了巨大的轰动，从此看来，人们对于伽利略的高度的评价也是有道理的。
不管怎么说，评价一个故去的伟人，尤其是像伽利略这样的在科学、数学、物理、天文等方面都有着卓越的贡献的人来说，都是一件非常应该慎重的事情，因为，这其中既关系到科学的严谨性，也关于都很多方面的东西，这足以引起大家的重视。
有效课堂小记（研修点此）>研修总结> 测量消失的光阴——单摆等时性的发现 上传: 涂继龙更新时间：2012-5-18 9:13:41 人类生活在时间的长河中，一直探索测量时间的方法．古人发明了用沙漏、水钟等测量时间的装置，到了17世纪还在沿用这种计时手段．1656年，惠更斯制造出人类历史上第一个摆钟，使人类对时间的测量进入崭新的时代．摆钟是利用单摆的等时性原理测量时间的．那么，单摆的等时性是如何发现的呢？下面就讲一讲这个故事． 最初的发现 1564年2月15日，伟大的物理学家伽利略出生于意大利比萨城的一个没落贵族家庭．他出生不久，全家就移居到佛罗伦萨近郊的一个地方．在那里，伽利略的父亲万桑佐开了一个店铺，经营羊毛生意． 孩提时的伽利略聪明可爱，活泼矫健，好奇心极强．他从不满足别人告诉的道理，喜欢亲自探索、研究和证明问题．对于儿子的这些表现，万桑佐高兴极了，希望伽利略长大后从事既高雅、报酬又丰厚的医生职业，1581年，万桑佐就把伽利略送到比萨大学学医．可是，伽利略对医学没有兴趣，他却把相当多的时间用于钻研古希腊的哲学著作，学习数学和自然科学． 伽利略（1564——1642）是一位虔诚的天主教徒，每周都坚持到教堂做礼拜．1582年的一天，伽利略到教堂作礼拜．礼拜开始不久，一位修理工人不经意触动了教堂中的大吊灯，使它来回摆动．摆动着的大吊灯映入了伽利略的眼帘，引起他的注意．伽利略聚精会神地观察着，脑海里突然闪出测量吊灯摆动时间的念头，凭着学医的经验，伽利略把右手指按到左腕的脉搏上计时，同时数着吊灯的摆动次数．起初，吊灯在一个大圆弧上摆动，摆动速度较大，伽利略测算来回摆动一次的时间．过了一阵子，吊灯摆动的幅度变小了，摆动速度也变慢了，此时，他又测量了来回摆动一次的时间．让他大为吃惊的是，两次测量的时间是相同的．于是伽利略继续测量来回摆动一次的时间，直到吊灯几乎停止摆动时才结束．可是每次测量的结果都表明来回摆动一次需要相同的时间．通过这些测量使伽利略发现：吊灯来回摆动一次需要的时间与摆动幅度的大小无关，无论摆幅大小如何，来回摆动一次所需时间是相同的．即吊灯的摆动具有等时性，这就是伽利略最初的发现． 伽利略的脉搏仪 伽利略带着初次发现的喜悦回到自己的房间，但是他并没有就此罢休．伽利略是一位十分认真又喜欢研究问题的人，根本不会满足只从一次实验中得到的结果．对于自然现象，他总是反复进行实验研究，通过严密推理探索客观规律，对单摆规律的研究也是如此． 伽利略回到房间后，到处寻找实验所需要的东西．他找来丝线、细绳、大小不同的木球、铁球、石块、铜球等实验用品，在他的桌子上堆满了这些“乱七八糟”的东西． 伽利略用细绳的一端系上小球，将另一端系在天花板上，这样就做成了一个单摆．用这套装置，伽利略继续测量摆的摆动周期．他先用铜球实验，又分别换用铁球和木球实验．实验使伽利略看到，无论用铜球、铁球，还是木球实验，只要摆长不变，来回摆动一次所用时间就相同．这表明单摆的摆动周期与摆球的质量无关．可是，摆动周期是由什么决定的呢？伽利略继续从实验中寻找答案． 伽利略首先做了两个摆长完全相等的单摆测量它们的周期，测量结果使他看到这两个单摆的周期完全相等．他又做了十几个摆长不同的摆，逐个测量它们的周期．实验表明：摆长越长，周期也越长．在实验基础上通过严密的逻辑推理，伽利略证明了单摆的周期与摆长的平方根成正比，与重力加速度的平方根成反比．这样，伽利略不但发现了单摆的等时性，而且发现了决定单摆周期的因素． 伽利略是一位善于解决问题的科学家．发现了单摆的等时性，他就提出了应用单摆的等时性测量时间的设想．此时伽利略想到医生治病时经常需要测量病人脉搏跳动的快慢，只凭经验测量往往出现较大误差．能不能用单摆计时测量脉搏呢？于是伽利略亲自制作了一个标准长度的单摆测量脉搏的跳动时间，使用这种装置测量比原来准确得多．于是伽利略建议医生诊脉时使用这种装置，不久这种装置在当时医学界就十分流行了．这就是世界上最早的“脉搏仪”，它是伽利略为医学做出的一个重要贡献．
沪科版《普通高中课程标准实验教科书：物理必修1》第二章研究匀变速直线运动的规律 第1节伽利略对落体运动的研究 陕西省渭南市瑞泉中学张艳利 一、教材分析 从过去的阅读材料，到现在作为独立的一节，看出新教材对过程与方法，情感态度与价值观等教育目标的重视，切不可以过去轻过程重结论的思想来对待本节课的教学。本节课的突出特点是重视科学研究的过程和方法，例如用反证法使来里士多德的观点自相矛盾，用猜想与假说，数学推理，实验验证，合理外推的科学方法研究自由落体运动的规律。 二、教学设计思路 本文主要目的是带领学生体验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 三、教学目标 1．知识与技能：通过历史回顾,初步了解近代实验科学产生的背景,认识实验对物理学发展的推动作用。
2．过程与方法：了解伽利略的实验研究过程，认识伽利略有关实验的科学思想和方法,培养学生探求知识的能力 3．情感态度与价值观： 从科学研究过程中体验探索自然规律的艰辛和喜悦，培养敢于坚持真理，勇于创新的科学精神和实事求是的科学态度，逐步帮助学生树立起辩证唯物主义的认识论。 四、教学重点、难点 重点：让学生了解抽象思维、数学推导和科学实验相结合的科学方法。 难点：对于“冲淡重力”斜面实验的理解，对于伽利略手稿中数据的理解。 五、教学资源 1．实验器材：小石块一个，形状相同的纸片若干，牛顿管。2．多媒体教学设备一套：课件播放。 六、教学流程图
七、教学过程 学生分组讨论导学案上的问题，由课代表分配各小组展示的内容。 教师参与小组讨论，并检查学生导学案的完成情况。教师讲课之前各小组已将要展示的内容工整的板书到了黑板上。 师：通过刚才的讨论及对同学们导学案完成情况的检查，发现同学们都能够认真完成，并对导学案上的问题进行了深入的思考。师：我们今天要学习的内容是“伽利略对落体运动的研究”。在讲课之前先由老师为大家展示几个小实验。 师：两手分别拿出一个小石块、一张展开的纸片，从同一高度自由释放。 提问：它们谁先着地？ 学生通过观察后回答 生：小石块先着地 师：早在2000多年前，亚里士多德就根据这样的生活现象得出，“重的物体比轻的物体下落的快”的结论。 师：是这样吗？同学们再看，老师手中有两片同样轻重的纸片，把其中一个揉成纸团，让纸片和纸团从同样高度由静止释放，观察哪个先落地。 学生通过观察后回答。 生：小纸团先落地。 师：同样轻重的两个物体，你知道为什么纸片比纸团下落的慢吗？
教堂里的发现——伽利略发现单摆 1582年的一个礼拜天,18岁的伽利略漫不经心地走进比萨的一座圆顶天主教堂。这位充满奇异想法的年轻人,随时都在用他锐利的目光,搜寻着大自然中的“?”。 教堂里响起和谐悦耳的管风琴乐曲,开始做礼拜了。男男女女整齐地跪满一地,祈祷和唱赞美诗的声音轻轻飘荡……挤在教徒中间的伽利略却被悬挂在教堂半空的一盏吊灯吸引住了。微风一吹,吊灯来回摆动,随着时间的流逝,摆动的幅度也逐渐减小。只见伽利略右手按着左手的脉搏,嘴唇不时微微开启。别人以为他在虔诚地默祷,谁会想到摆动的吊灯此时已经成了他头脑中的“上帝”。他惊异地发现,无论吊灯摆动的幅度或大或小,摆动一次所用的时间总是相等的。 教堂里的吊灯不知道摇摆了多少年,看见的人成千上万,大家除了赞赏它的华丽以外,谁也没有看出它有什么奇特的地方。才智过人的伽利略,却从吊灯摆动中发现了新的奥秘。 回家后,伽利略找了一根绳子和一块大铁片。他把铁片绑在绳子末端,再把绳子的上端挂在屋子的横梁上,让它摆动。然后,他计数着铁片摆动的次数,发现它摆动得比他的脉搏慢。“我的脉搏每分钟跳72次,”他自言自语道,“如果我用一根短一点的绳子,铁片也许会摆动得快一点。”于是,他又做了试验。这一回挂着铁片的绳子每分钟正好摆动72次,不多也不少。“这会有助于医生的诊断的。”伽利略想道。 于是,伽利略就想做一架测脉搏的仪器。他经过反复地试验,不断地改进,几天之后,测脉搏的小仪器便做成了。伽利略拿着这个小仪器去给医学院的老师看。 “这是什么?”老师问道。 “这是一架帮你测定病人脉搏的仪器。”伽利略边回答,边示范。你把这根细绳绕在仪器的顶端,把铁片固定在绳的下端,把它斜拉过来,然后放手让它摆动。绳子上有个标记,当它对准贴在仪器的刻盘上的某个数字时,就表示绳子每分钟摆动几次。比如,当标记对准数字72时,绳子就每分钟摆动72次;如果绳上的标记对准数字80时,绳子就摆动80次。你要让绳子摆动得快一些,就让它缩短一些,这只要把绳子在顶端多绕几圈就行了;相反,你要绳子摆得慢,就让它放长一些,这只要把绕在顶端的绳子放出几圈就行了。不过,要注意,绳子必须不碰到它背后那刻盘以及其他东西,否则就不准了。还有,当绳子摆动时不能挪动仪器。 听了伽利略一番介绍,老师感到很高兴。因为利用这种仪器,医生就能迅速、正确地测定病人的脉搏。当然,这玩艺儿虽然能测脉搏却不能计时,因为一则它的精度不够,二则它没有一套传动进位机构,使得60秒能进为1分,60分能进为1小时。尽管有种种不足,伽利略的发现还是有重大意义的。因为在地球引力作用下,摆的这种来回往复的运动具有等时性,是制造精密的摆钟的基础。 制造精密的摆钟的难题,后来由荷兰物理学家惠更斯解决了。1667年,惠更斯利用伽利略发现的摆的等时性原理,制造了一座带有钟摆的时钟。从那时以来,人们不断改进钟表的制造技术,到1758年,英国天文学家布莱德雷制造的钟一天24小时只相差0.1秒。今天,最精确的原子钟几百万年只相差1秒。
牛顿曾说过：如果说我看的更远，是因为站在巨人的肩膀上，今天我们一起仰望这位巨人伽利略，重温他科学的一生。 伽利略1564年出生于意大利，伟大的物理学家，数学家，天文学家及哲学家，伽利略出生的年代正是欧洲历史上著名的文艺复兴时期，而意大利又是文艺复兴的发源地，伽利略从小聪明好学，上学的时候，总爱向老师提各种各样的问题。 到了大学时期，伽利略成为一个善于思考、有独立见解的青年。25岁被他的母校比萨大学聘请去当教授。 说起伽利略，不得不谈谈众皆知的两个小球同时落地实验，25岁的伽利略用思想佯谬推翻了被人们奉为经典的亚里士多德，把一块大石头跟一块小石头捆在一起落下，按照亚里士多德的说法，落得快的大石头要被落得慢的小石头拖着，大石头下落速度将会变慢，原来落得慢的小石头被下落快的是大石头拉着，小石头下落速度变快，因此两块石头捆在一起下落的速度应该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变得更重了吗？应该比单独一块大石头或者单独一块小石头要落得 更快，一个实验出现了两种结果，可见亚里士多德的说法是自相矛盾的，不成立的。 这位年轻他决心做-次实验，让人们来个亲眼目睹。实验地点选在比萨城内有名的斜塔。那天，塔下人头攒动。伽利略身后跟着他的助手，两手各提着一个铁球，其中一个足足是另一个的10倍重。还有一位作为监督的教授，一起登上了塔的顶层。伽
利略和助手各持一个铁球，从顶层的阳台上探出身去，而后由那位教授发令，两人同时撒手，让铁球落下。只见两球齐头并进，刹那间，咣当一声，同时落地。塔下的人，一下子都懵住了。校长和许多教授都不敢相信眼前的事实，有人竟诬蔑说这是伽利略施的魔法。 伽利略觉得没有必要与他们争辩，宣布了物理学上一条极重要的定律：自由落体定律。它导致了以后一系列重大的科学发现。 其实，伽利略在这个重大发现之前的五六年前，他已经有了一项功不可没的伟大发现，并且创立了单摆定律。那时他还是一个十七八岁的学生，常到比萨教堂去温习功课。 一天晚上，伽利略走进教堂，看见屋顶上，那盏悬挂着的吊灯被微风吹拂得轻轻地来回摆动。这本是司空见惯的事情。可是，伽利略却看得出了神，经过仔细观察，他发现每次摆动个来回的时间都差不多。 那么到底是差不多，还是相同呢?于是，他马上用右手按住左手的脉搏，一面注视着吊灯的摆动，口中默默地数着数。这样重复了几次，他惊奇地发现，吊灯每摆动一个来回所需的时间都是一样的。回到家里，他又用实验来验证自己的发现。结果，他又发现了新的秘密：摆动所需的时间跟悬挂摆件的绳长成正比。伽利略发现的这一规律，就是物理学上的单摆等时性定律。1667年，荷兰物理学家惠更斯运用这一定律，制造了世界上第一座钟摆，开创了钟表科技这一新的领域。
图1 伽利略观察吊灯 制造更精确的计时工具的关键是寻找时间间隔更小的周期性现象，然后通过一定的技术手段，利用这种周期性变化制作计时的工具。 伽利略是一位伟大的物理学家，1564年诞生于意大利的比萨。小时候，伽利略就常常不满足别人告诉的道理，而是喜欢亲自探索、研究和证明问题。他的父亲希望伽利略长大后从事既高雅、报酬又丰厚的医生职业，可是，伽利略对医学没有兴趣，他却把相当多的时间用于钻研古希腊的哲学著作，学习数学和自然科学。
图2 伽利略 据说，有一次伽利略到教堂作礼拜，礼拜开始不久，一位工人给教堂中的大吊灯添加灯油时，不经意触动了吊灯，使它来回摆动。摆动着的大吊灯映入了伽利略的眼帘，引起他的注意。伽利略聚精会神地观察着，他感觉到吊灯来回摆动的时间好像是相等的。伽利略知道人的脉搏是均匀跳动的，于是，他利用自己的脉搏计时，同时数着吊灯的摆动次数。起初，吊灯在摆动的幅度比较大，摆动速度也比较大，伽利略测算了来回摆动一次的时间。过了一会儿，吊灯摆动的幅度变小了，摆动速度也变慢了，此时，他又测量了吊灯来回摆动一次的时间。让他大为吃惊的是，两次测量的时间是相同的。于是伽利略继续测量来回摆动一次的时间，直到吊灯几乎停止摆动时才结束。可是每次测量的结果都表明来回摆动一次需要相同的时间。通过这些测量使伽利略发现：吊灯来回摆动一次需要的时间
与摆动幅度的大小无关，无论摆幅大小如何，来回摆动一次所需时间是相同的，也就是说吊灯的摆动具有等时性，或者说具有周期性。 伽利略是一位十分认真又喜欢研究问题的人，根本不会满足只从一次实验中得到的结果。对于自然现象，他总是反复进行实验研究，探索其中蕴藏的奥秘。他想，吊灯摆动的快慢（也称为摆动的周期）可能跟哪些因素有关呢？ 通过在教堂中的观察，伽利略已经知道，摆动的周期跟摆动幅度无关。他猜想，是否跟吊灯的轻重有关呢？是否跟吊绳的长短有关呢？还有没有其他因素呢？ 为了模拟吊灯的摆动，他找来丝线、细绳、大小不同的木球、铁球、石块、铜球等实验材料，用细绳的一端系上小球，将另一端系在天花板上，这样就做成了一个摆。用这套装置，伽利略继续测量探索摆动的周期。他先用铜球实验，又分别换用铁球和木球实验。实验使伽利略看到，无论用铜球、铁球，还是木球实验，只要摆长不变，来回摆动一次所用时间就相同。这表明单摆的摆动周期与摆球的质量无关。伽利略又做了十几个摆长不同的摆，逐个测量它们的周期。实验表明：摆长越长，周期也越长，摆动得就越慢。 图3 惠更斯制作的摆钟
伽利略的主要成就 伽利略( Galileo Galilei, 1564-1642) 意大利著名数学家、天文学家、物理学家、哲学家，是首先在科学实验的基础上融合贯通了数学、天文学、物理学三门科学的科学巨人。伽利略是科学革命的先驱，毕生把哥白尼、开普勒开创的新世界观加以证明和广泛宣传，并以自己在教会迫害下的牺牲唤起人们对日心说的公认，在人类思想解放和文明发展的过程中作出了划时代的贡献。 300多年后的1979年11月10日，罗马教皇才公开承认对伽利略审判的不公正，1980年10月，世界主教会再一次声明，为科学巨人伽利略沉冤昭雪。 伽利略1564年出生于意大利比萨城的一个没落贵族大家庭。他从小表现聪颖，17岁时被父亲送入比萨大学学医，但他对医学不感兴趣。由于受到一次数学演讲的启发，开始热衷于数学和物理学的研究。1585年辍学回家。此后曾在比萨大学和帕多瓦大学任教，在此期间他在科学研究上取得了不少成绩。由于他反对当时统治知识界的亚里士多德世界观和物理学，同时又由于他积极宣扬违背天主教教义的哥白尼太阳中心说，所以不断受到教授们的排挤以及教士们和罗马教皇的激烈反对，最后终于在1633年被罗马宗教裁判所强迫在写有"我悔恨我的过失，宣传了地球运动的邪说的"悔罪书"上签字，并被判刑入狱（后不久改为在家监禁）。这使他的身体和精神都受到很大的摧残。但他仍然致力于力学的研究工作。1637年双目失明。1642年他由于寒热病在孤寂中离开了人世，时年78岁。（时隔347年，罗马教皇多余地于1980年宣布承认对伽利略的压制是错误的，并为他"恢复名誉"。） 伽利略的主要传世之作是两本书，一本是1632年出版的《关于两个世界体系的对话》，简称《对话》，主旨是宣扬哥白尼的太阳中心说。另一本是1638年出版的《关于力学和局部运动两门新科学的谈话和数学证明》，简称《两门新科学》，书中主要陈述了他在力学方面研究的成果。伽利略在科学上的贡献主要有以下几方面： 伽利略自制的望远镜 （1）论证和宣扬了哥白尼学说，令人信服地说明了地球的公转、自转以及行星的绕日运动，他还用自制的望远镜仔细地观测了木星的4个卫星的运动，在人们面前展示了一个太阳系的模型，有力地支持了哥白尼学说。 （2）论证了惯性运动，指出维持运动并不需要外力。这就否定了亚里士多德"运动必须推动"的教条。不过伽利略对惯性运动理解还没有完全摆脱亚里士多德的影响，他也认为"维护宇宙完善秩序"的惯性运动"不可能是直线运动，而只能是圆周运动"。这个错误理解被他的同代人笛卡尔和后人牛顿纠正了。 （3）论证了所有物体都以同一加速度下落。这个结论直接否定了亚里士多德的重物比轻物下落得快的说法。两百多年后，从这个结论萌发了爱因斯坦的广义相对论。 伽利略做落体实验的比萨斜塔 （4）用实验研究了匀速运动。他通过使小球沿`斜面滚下的实验测量验证了他推出的公式：从静止开始的匀加速运动的路程和时间的平方成正比，他还把这一结果推广到自由落体运动，即倾角为90°的斜面上的运动。 （5）提出运动合成的概念，明确指出平抛运动是相互独立的水平方向的匀速运动和竖直方向的匀加速运动的合成，并用数学证明合成运动的轨迹是抛物线。他还根据这个概念计算出了斜抛运动在仰角45°时射程最大，而且比45°大或小同样角度时射程相等。
第二章研究匀变速直线运动的规律 2.1 伽利略对落体运动的研究教案 ★教学目标 (一)知识与技能 1.了解伽利略对自由落体运动的研究思路和方法 2.学习伽利略的思想和精神，培养敢于坚持真理、勇于创新和实事求是的科学态度和科学 精神。提高学习兴趣，培养合作精神。 (二)过程与方法 3.经历伽利略对自由落体运动的研究方法，感悟科学探究的方法； 4.亲身经历探究的过程，尝试探究的方法，提高实验的技能，培养主动参与、勤于动手的 学习习惯。 (三)情感态度与价值观 5.激发了学生学习伽利略敢于向权威挑战，善于观察思考，知难而进的优秀品质 6.培养学生耐心细致的意志品质，创新思想和互相协作的精神 ★教学重点 1.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。 ★教学难点 1.观察－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 ★教学过程 设计思路：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 一、伽利略的探究 师：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，大家都奉为经典。但到了16世纪末，意大利比萨大学的青年学者伽利略对亚里士多德的论断产生了怀疑，用自己方法证明了亚里士多德观点的错误并且得出了落体运动的规律。下面我们就随着伽利略的思想一起体验他的探究过程。 1、伽利略的思考： 师：伽利略通过自己的观察对亚里士多德的观点产生了怀疑，并通过逻辑推理让亚里士多德的观点自相矛盾。你能做到用亚里士多德的观点证明亚里士多德观点的错误吗？ 伽利略发现亚里士多德的观点有自相矛盾的地方。根据亚里士多德的理论，一块大石头的下落速度要比一块小石头下落速度大。假定大石头的下落速度为8，小石头的下落速度为4，当我们把这两块石头拴在一起时，下落快的会被下落慢的拖着而减慢，下落慢的会被下落快的拖着而加快，结果，整个系统的下落速度应该介于8和4之间。但从另一个角度讲，两块石头拴在一起，加起来比大石头还要重，因此整个系统的速度应该大于8，由同一理论得到的结论相互矛盾，从而使亚里士多德的理论陷入困境。 补充：“两种新科学的对话”一书中写道： 萨尔维阿谛（伽氏）：如果把两个自然速率不同的物体绑在一起，那么落得快的物体会被落得慢的物体拖着而减速，落得慢的物体会被落得快的物体拖着而加速，你同意吗？ 辛普利丘（亚氏）：没有疑问，你说得对。 伽氏：但是，如果这是对的，那么我们取一块大石头，例如它的下落速率为八，再取一块小石头，下落速率为四，将它们栓在一起，整个系统的下落速率应该小于八；但是，两块石头栓在一起，要比速率为八的石头重。因此可以得出，重物体比轻物体的运动速率要小的结论，这个结论刚好和你的推测相反。 亚氏：我完全被搞糊涂了，……说实在的，这完全超出了我的理解力……。 2、伽利略的猜想 先问问学生会作怎样的猜想。 伽利略认为，重物与轻物应该下落得同样快。他猜想落体运动应该是一种最简单的变速运动，物体的速度应该是均匀变化的。但是，速度的变化怎样才算是均匀的呢？他考虑了两种可能：一种是速度的变化对时间来说是均匀的，即v与t成正比；另一种是速度的变化对位移来说是均匀的，即v与x成正比。
2.6伽利略对自由落体运动的研究 教学目标: ★知识与技能 1.了解物理学史。 2.知道伽利略对自由落体运动的研究方法。 ★过程与方法 1.学习伽利略的科学方法。 2.培养学生自己查找资料学习物理学史。 ★情感态度与价值观 1．学习科学家们对知识敢于质疑的勇气。 2．学习科学家们科学研究的执著精神。 3．通过学生自己查找资料，提高学生对物理学的兴趣。 4．通过对亚里士多德和伽利略的了解，认识到科学的探索是一个漫长的过 程，需要几代人的不懈努力。 学习重点与难点: 1．伽利略对落体问题的逻辑推理。 2．伽利略的验证性实验的设计。 3．伽利略的理想外推。 教学准备：让学生预习，搜集关于伽利略和亚里士多德的有关资料。 教学设计： 一、认识两位科学家 老师提出：哪位同学乐意给大家讲一讲自己所查到的关于伽利略和亚里士多德的资料，先说说伽利略吧。 学生可能的回答：①伽利略全名伽利略·伽利莱，他是文艺复兴后期近代实验科学的创始人。 1564年伽利略生于意大利的比萨城，1611年，伽利略应邀来到罗马，在罗马期间，伽利略为了确立新的自然研究法—实验法的地位，又同教会的唯心论世界观进行了激烈的斗争，这就更加激怒了教会。1632年，他的名著《关于两大世界体系的对话》出版，但立即被教会列为禁书。1633年6月22日，伽利略受到宗教法庭审判，并被判终身软禁，成了“宗教裁判判所”的囚徒。1638年，伽利略在荷兰出版了《关于两门新学科与数学证明的谈话》一书，对自己多年来在力学方面的研究进行了总结。 ②他的父亲是一位才华出众的音乐家和教育家。他在科学上的创造才能，在青年时代就显示出 来了。当他还是比萨大学医科学生时，就发明了能测量脉搏速率的摆式计时装置。后来他的兴趣转向了数学和物理学。 ③1581年，17岁的伽利略对古希腊的物理学及亚里士多德、埃夫克利德和阿基米德的著作着迷。 伽利略在数学、天文学，特别是力学方面有了很深的造诣，学术上成果累累。他通过大量的观察和实验总结出了惯性定律、自由落体运动规律和相对性原理；发现了单摆振动的等时性原理；用自制的33倍望远镜观察天象，发现了一系列令人震惊的天文现象。伽利略将观察到的天文现象写成《星际使者》一书，于1610年发表。书中介绍了月球上的环状山脉，无数星体构成的银河系，金星的盈亏，木星的四颗卫星，太阳黑斑等等，从而对哥白尼的“天体运行”论提供了有力的支持，同时也动摇了亚里士多德—托勒密的地心说。 教师对学生的回答给予肯定：关于伽利略的资料收集非常细致，下面再说说亚里士多德吧。 学生可能的回答：①作为一位伟大的、百科全书式的科学家，亚里士多德对世界的贡献之大，令人震惊。他至少撰写了170种著作，其中流传下来的有47种。他的科学著作，在那个年代简直就是一本百科全书。但他的成就远不止于此。他还是一位真正哲学家，对哲学每个学科几乎都做出了贡献。亚里士多德集中古代知识于一身，在他死后几百年中，没有一个人像他那样对知识有过系统
单摆等时性的发现 在时间的长河中，人类一直探索测量时间的方法．古人发明了用沙漏、水钟等测量时间的装置，到了17世纪还在沿用这种计时手段．1656年，惠更斯制造出人类历史上第一个摆钟，使人类对时间的测量进入崭新的时代．摆钟是利用单摆的等时性原理测量时间的．那么，单摆的等时性是如何发现的呢？下面就讲一讲这个故事． 最初的发现 1564年2月15日，伟大的物理学家伽利略出生于意大利比萨城的一个没落贵族家庭．他是一位虔诚的天主教徒，每周都坚持到教堂做礼拜．1582年的一天，伽利略到教堂做礼拜．礼拜开始不久，一位修理工人不经意触动了教堂中的大吊灯，使它来回摆动．摆动着的大吊灯映入了伽利略的眼帘，引起他的注意．伽利略聚精会神地观察着，脑海里突然闪出测量吊灯摆动时间的念头，凭着学医的经验，伽利略把右手指按到左腕的脉搏上计时，同时数着吊灯的摆动次数．起初，吊灯在一个大圆弧上摆动，摆动速度较大，伽利略测算来回摆动一次的时间．过了一阵子，吊灯摆动的幅度变小了，摆动速度也变慢了，此时，他又测量了来回摆动一次的时间．让他大为吃惊的是，两次测量的时间是相同的．于是伽利略继续测量来回摆动一次的时间，直到吊灯几乎停止摆动时才结束．可是每次测量的结果都表明来回摆动一次需要相同的时间．通过这些测量使伽利略发现：吊灯来回摆动一次需要的时间与摆动幅度的大小无关，无论摆幅大小如何，来回摆动一次所需时间是相同的．即吊灯的摆动具有等时性，这就是伽利略最初的发现． 伽利略的脉搏仪 伽利略回到房间后，到处寻找实验所需要的东西．他找来丝线、细绳、大小不同的木球、铁球、石块、铜球等实验用品． 伽利略用细绳的一端系上小球，将另一端系在天花板上，这样就做成了一个单摆．用这套装置，伽利略继续测量摆的摆动周期．他先用铜球实验，又分别换用铁球和木球实验．实验使伽利略看到，无论用铜球、铁球，还是木球实验，只要摆长不变，来回摆动一次所用时间就相同．这表明单摆的摆动周期与摆球的质量无关．可是，摆动周期是由什么决定的呢？伽利略继续从实验中寻找答案． 伽利略首先做了两个摆长完全相等的单摆测量它们的周期，测量结果使他看到这两个单摆的周期完全相等．他又做了十几个摆长不同的摆，逐个测量它们的周期．实验表明：摆长越长，周期也越长．在实验基础上通过严密的逻辑推理，伽利略证明了单摆的周期与摆长的平方根成正比，与重力加速度的平方根成反比．这样，伽利略不但发现了单摆的等时性，而且发现了决定单摆周期的因素． 伽利略想到医生治病时经常需要测量病人脉搏跳动的快慢，只凭经验测量往往出现较大误差．能不能用单摆计时测量脉搏呢？于是，伽利略亲自制作了一个标准长度的单摆测量脉搏的跳动时间，使用这种装置测量比原来准确得多．不久这种装置在当时医学界就十分流行了．这就是世界上最早的“脉搏仪”，它是伽利略为医学做出的一个重要贡献． 单摆的等时性有许多重要应用．譬如，由于地球上不同地区的纬度和海拔高度不同，各地的重力加速度就有差异．用标准长度的单摆，测出它在某地的摆动周期，就能够求出该地区的重力加速度．再如，重力加速度的大小与该地区的地质结构密切相关，地下矿藏分布会引起它的微小变化．因此，通过测量重力加速度可以发现地下矿产资源，这种方法叫重力探矿，在这一领域单摆也发挥着重要作用． 摆钟的诞生 单摆等时性的发现，奠定了制造摆钟的坚实基础，为人类更加精确地测量时间开辟了道路．伽利略就曾经提出利用单摆的等时性制造钟表，但是，他却没有把钟表制造出来．荷兰
课题：粤教版第四章第一节《伽利略的理想实验与牛顿第一定律》设计者：台山市华侨中学汪少姬 【学情分析】 1.本课授课对象是高一学生，牛顿第一定律及惯性的相关知识，学生在初中时已经有过初步学习，但对力和运动的本质关系认识不深，部分学生脑中甚至有着和亚里士多德相同的根深蒂固的错误观点； 2. 学生实验设计能力、操作、合作能力及分析总结能力较弱； 3. 学生运用牛顿第一定律解释实际问题的能力不强； 4. 学生好奇心强，潜在的探索兴趣浓厚。 【教学目标】 ●知识与技能 1. 了解相关的物理学史实：亚里士多德、伽利略、笛卡儿和牛顿关于力和运动关系的研究； 2. 了解伽利略以实验事实为基础，将实验与逻辑推理相结合的思想方法； 3. 理解和掌握牛顿第一定律，理解惯性的概念，能用牛顿第一定律解释生活中的现象。 ●过程与方法 经历以实验为基础，进行逻辑推理的过程，理解物理学的研究方法 ●情感态度与价值观 1.通过对有关物理学史实的学习，培养学生实事求是的客观态度和科学的探究精神； 2.通过对生活现象的观察及解释，领略物理与生活的联系，激发学生的探索欲望。 【教学重点】 1.伽利略的“理想斜面”实验及其科学的逻辑推理方法； 2.理解并应用牛顿第一定律。 【教学难点】 学生从“物体运动必须有力的作用”转变到“运动并不需要力来维持” 【教学资源】 教学课件；小车、斜面实验装置（学生演示）、双斜面装置（老师演示） 视频（采访、太空黑盒子、汽车碰撞试验、UFO、刘谦螺丝魔术） 【教学流程图】
【小结】 1、力与运动的关系： 亚里士多德首先提出 伽利略的研究（理想实验） 笛卡尔的完善 牛顿的总结 2、牛顿第一定律内容及含义： 物体不受力时运动状态 力是改变物体运动状态的原因 惯性是物体本身固有的属性3、物体的质量是惯性大小的量度 【板书设计】
伽利略的单摆周期公式.是他看到教堂顶的吊灯突发奇想的. 牛顿(万有引力),爱因斯坦(相对论) 牛顿看到苹果落地,发现万有引力.爱因斯坦看到火车不断加煤才会越跑越快,发现了能量、质量和光速之间的关系,从而形成相对论.我看了小朋友的绘图彩本才知道了上述故事. 伽利略的单摆周期公式.是他看到教堂顶的吊灯突发奇想的. 牛顿看到苹果落地,发现万有引力 水蒸汽可以做功也是瓦特 牛顿和苹果的故事，达芬奇和鸡蛋的故事，爱因斯坦和小凳子的故事，华盛顿和樱桃树的故事牛顿和苹果的故事少年时代的牛顿发现苹果落地。牛顿，1642年12月25日生于英国林肯郡伍尔索普村的一个农民家庭。12岁他在格兰撒姆的公立学校读书时，就表现了对实验和机械发明的浓厚兴趣，自己动手制作了水钟、风磨和日晷等。苹果落地引起他的注意是偶然的。一个炎热的中午，小牛顿在他母亲的农场里休息，正在这时，一个熟透了的苹果落下来，这个苹果不偏不倚，正好打在牛顿头上。牛顿想：苹果为什么不向上跑而向下落呢？他问他的妈妈，他妈妈也不能解释。大凡科学家都保留一颗童心，牛顿更不例外，当他长大成了物理学家后，他联想到了少年的“苹果落地”故事，可能是地球某种力量吸引了苹果掉下来。于是，牛顿发现了万有引力。爱因斯坦和小凳子的故事这是发生在小学手工课上的一件事。一上课，要求严格的女老师就布置说，每一个学生可以根据自己的兴趣或特长动手做一件小手工作品。爱因斯坦想了一会儿，决定动手设计制作一只小木凳。时间过得很快，下课铃响了。小伙伴们纷纷把自己的得意之作交给老师，什么剪纸呀，泥塑呀，木刻呀……摆满了讲台。而爱因斯坦呢，却无法按时交给手工作品。望着累得满头大汗的男孩，老师破例地同意他明天再交。她深信，像他这种成绩很好的学生，一定会制作出精致的作品。第二天上课时，爱因斯坦高兴地把一只小木凳交给了老师。这是一只做工粗陋的凳子，其中有一条凳腿还偏离了原来的位置，钉得歪歪扭扭的。女老师原本充满期望，现在一下子变得很失望。她极不满意地问大家：“同学们，这样蹩脚的小木凳有谁见过吗？”话音刚落，整个教室轰地响起了一阵嘲笑声。“依我看，在这个世界上，再也找不到比这更糟糕的小凳子了！”女老师越说越生气，两眼直瞪着爱因斯坦。然而，男孩并没有胆怯地坐着，一声不吭，而是迈着大步走到了讲台的前面。“老师，您说得不对！我能找到比这更差的凳子。”他涨红着脸，语气十分肯定地大声说。小伙伴们顿时安静下来，几十双眼睛疑惑地看着爱因斯坦。只见他很快地返回座位上，像变戏法似的从自己的课桌下面拿出另外两只小木凳，它们的模样更加难看。“同学们，我现在手上举着的是我第一次和第二次制作的小凳。”男孩解释道，“刚刚交给老师的是第三只，尽管它不是那么好看，无法令人满意，但总要比前两只更强。”此时此刻，课堂上再也没有谁笑了。同学们变得肃然起敬，向爱因斯坦投以钦佩的目光。站在讲台上的老师脸上掠过一丝愧疚的神色，随后向这位优秀的学生挥了挥手，请他坐下。
伽利略对摆的研究 据说在1583年，年轻的伽利略在比萨教堂祈祷时，被那盏从教堂顶上悬挂下来的大油灯（长命灯）的来回摆动所吸引。他发现油灯的摆动很规则，那时还没有能准确计量时间的钟表，于是伽利略以他自己的“表”——即他的脉搏的跳动——来计算油灯摆动的时间。他发现，不论油灯的摆幅是大是小，摆动一个来回所需时间几乎相同。发现单摆的摆动周期与振幅无关，这是伽利略对物理学的一个贡献。后来他又通过更精确的实验得出，摆的振动周期与摆长的平方根成正比。 荷兰的惠更斯（C．Huygens，1629—1695）对摆的研究取得了最突出的成果，他的研究是与当时要解决精密钟表的结构问题相联系的。随着航海事业的迅速发展，如何精确测定船舶位置成为一个极其重要的问题。除了用天文观测的方法外，精确计时的方法也是一种常用的方法。长时间以来，人们知道要解决这个问题必需有两只钟，一只记录本地时间，另一只则记录零度子午线时间，且两钟都必须精确计时。当时，走时较准确的是摆钟，为了设计更精确的摆钟，首先要求制造一种摆动准确等时的摆，而不是像单摆那样近似等时的摆。惠更斯找到的解决办法是：摆动点的轨迹应是一段摆弧而不是一段圆弧。他发现可以通过悬丝在两片摆线夹板之间运动来实现。
由于真正的摆并不是一个数学摆（一个质点悬挂在一条数学线上），而是一个绕着水平轴旋转的物理摆。于是惠更斯着手研究如何用给定的物理摆去确定等时摆动的数学摆的长度。为此，他引进了惯性矩概念。他还发现了物理摆的悬挂点与摆动点的可互换性。 1658年，出版了《钟表论》一书。1673年，惠更斯的《摆钟》出版。书中，既研究了摆钟本身，又进一步系统地研究了以摆钟为基础的各种各样的理论。相关信息： 爱因斯坦谈伽利略的贡献 伽利略科学研究方法探究
伽利略的力学成就 在近代科学的开创者行列里，伽利略（Galileo Galilei ，1564～1642）最为突出，是他创造并示范了新的科学实验传统，以追究事物之量的数学关系为目标的研究纲领，以及将实验与数学相结合的科学方法。正是他的工作将近代物理学乃至近代科学推上了历史的舞台。 伽利略1564年2月15日生于意大利的比萨，他的父亲文森西奥·伽利 略是当时一位著名的音乐家和数学家，他的学术研究对伽利略有很大的影 响。1581年，伽利略被送进比萨大学倾心研究欧几里德几何学和阿基米德 的物理学。1589年，伽利略获得了比萨大学数学教授的职位，三年后，转 到帕多瓦大学，在这里过了十八年比较稳定的生活，1610年又到佛罗伦萨，继续从事他的物理学和天文学研究。1624至1630年间，伽利略写作他的著 作《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》，该书于1632年问世，但很快就遭到罗马教会的传讯而被软禁。从1634年开始，他致力于撰写另一部著作《两门新科学的对话》，该书于1638年在荷兰的莱顿出版。所谓两门新科学指的是材料力学和运动力学。关于第一门新科学，伽利略在书中提出物体的支撑能力不能依几何比例予以放大，例如，一只鹿如果按比例胀成大象那么大，那么它的腿肯定支撑不住自身的重量。后一门新科学，就是他自己早年对落体运动研究的一种系统化；速度和加速度的概念、惯性的概念，就是在这本书中以公理的形式提出的。1642年1月9日，伽利略在阿切特里 的别墅里安然去世。 1 匀加速运动规律的研究 伽利略被誉为近代科学之父，他把数学和实验相结合开创了近代科学研 究的有效方法。伽利略的数学与实验相结合的研究方法，一般来说，分三个 步骤：（1）先提取出从现象中获得的直观认识的主要部分，用最简单的数学形式表示出来，以建立量的概念；（2）再由此式用数学方法导出另一易于实验证实的数量关系；（3）然后通过实验来证实这种数量关系。他对落体匀加速运动规律的研究便是最好的说明。 从落体的加速运动所能作出的最简单设想，可能是其瞬时速度与路程成正比，也可能与下落时间t 成正比。通过数学论证，不难发现第一种假设对于匀加速运动是不能成立的。于是采取t ∝υ或υ＝at 的假设，这里a 是加速度。由于υ值无法直接测量，所以将此式转换 为可测量路程的形式：s ＝21 at 2。如此则落体在1，2，3，……秒末所通过的路程依次为 12·（a 21），22·（a 21），32·（a 2 1），……，由此得知每隔1秒落体下落的一段距离依次为s 2－s l ＝3·（a 21），s 3－s 2＝5·（a 21）。s 4－s 3＝7·（a 2 1），……，依等差级数递增。最后的步骤是用实验验证：由于自由落体的加速度a 值大，即使在短时间内下落的路程也会很大，难于测量。为了“冲淡”加速度，使其减小，伽利略设计了斜面滚球实验，测量从斜面上的光滑小槽内往下滚的青铜小球的行程与时间的关系。他采用精密的漏壶计时，反复实验100次。所得结果与所设想的数量关系符合，且重复性良好，肯定了落体作匀加速运动设想的正确性。由此可见，伽利略进行科学实验的目的主要是为了检验一个科学假设是否正确，而不是盲目地收集资料，归纳事实。 图4-1为伽利略 图4-2伽利略《两大世 界体系的对话》雇页
单摆 同学们：前面几节课，我们与弹簧振子为载体详细研究了简谐运动的运动特征 和简谐运动的图像。在众多的机械振动中是不是只有弹簧振子的运动是简谐运动呢？当然不是。今天我们再来研究加一个典型的简谐运动――单摆。 （板书课题：四、单摆） 我们先来看看摆动：（演示多媒体课件）其实摆动还是比较复杂的，我们先研究 最简单的摆动――单摆。 什么是单摆呢？ （板书：一、单摆的构成） 一根没有质量的细线，下挂一个质点构成理想的单摆――理想化物理模型 实际中是一根质量、伸缩可以忽略不计的细线下挂一个密度较大的金属小球构成单摆。通常，如果线很细，伸缩和质量可忽略，球直径比线长短的多，这样的装置就叫做单摆。 单摆的运动特征是来回往复运动，一定有一个回复力，那么单摆的回复力是什 么力提供？回复力有何特征呢？ （板书：二、单摆的回复力） 边演示多媒体课件，边分析单摆的回 复力得出：（板书）θsin mg F ＝回 （板书）小角度摆动时： ιιθθθx s tg ≈≈≈弧度）＝(sin 所以单摆在较小偏角摆动时： x mg F ι＝－ 回，对照简谐运动的回复力特征 得： （板书：三、单摆在较小偏角摆动时是简谐 运动） 关于单摆在小角度摆动是简谐运动，还可以从单摆振动图像中得到证实。（演示 多媒体课件：砂摆动运动描绘振动图像） 既然单摆是简谐运动，那么它应该有简谐运动的特征量：周期T ，频率f ，振幅A 等。
我们研究一下单摆的周期 （板书：四、单摆的周期） （演示多媒体课件比较研究单摆周期与振幅A 、质量m 、摆长L 、重力加速度g 的关系。） 首先定性研究一下单摆的周期与哪些因素有关。测量摆长约为1m 的单摆，在两个不同振幅下的周期。 怎样测才能误差小呢？ 答：测多次，而后取其平均值。为了节省时间，我只测10个全振动时间 保证小角度情况下，改变幅度，读表从平衡位置计时。 结果：单摆周期与振幅无关。 ⑴单摆周期与振幅无关（单摆的等时性） 下面我们再做实验看周期T 与摆球质量之间系。如图,m 1
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