新版必修1：2.6伽利略对自由落体运动的研究课件

研究方法：观察(guānchá)——思考（直觉）
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二、逻辑的力量
伽利略运用(yùnyòng)逻辑推理的方法
论证(lùnzhèng)了亚里士多德的错误观点: “重物比
轻物下落得快”
正确(zhèngquè)结论：重物与轻物，下落得同样快
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No 种观点。——逻辑的力量。伽利略相信,自然界的规律是简洁明了的。这种运动的速度是均
匀变化的。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）。 （思维）为了减缓物体下落速度，伽利略设计了著名(zhùmíng)的“冲淡重力”的斜面实验
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v2=4
v1=8
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假设：重的物体(wùtǐ)下落得快
v2=4 4<v12<8
v1=8
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假设：重的物体(wùtǐ)下落得快
v2=4 4<v12<8
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v12>8
假设(jiǎshè)：重的物体下落得快
v1=8
v2=4
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v12>8
逻辑(luó jí)的力量
16世纪，意大利的科学家伽利 略用佯谬的方法巧妙(qiǎomiào)地 推翻了这种观点。
（并在比萨斜塔用实验证明了 这种观点 ）
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亚T里he士m多eG德al是le柏ry拉is图a 的 学公D&生元eCs，前oignn亚3te3D历n5itgs山年itma大，laC的他ll o老在nte师雅n。t 典de办v了elo一pe所d叫by吕G克ui昂ld的 学D校es，ign被I称nc为. 逍遥学派。 马克思曾称亚里士多德 是古希腊哲学家中最博 学的人物，恩格斯称他 是古代的黑格尔。
总结
• 回顾一下伽利略对落体运动的研究过程
发现问 题
猜想假 设
数学推 理
实验验 证
合理外 推
结论
• 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 一套对近代物理发展极为有益的科学方 法，这些要素包含以下几点
对现象的一般观察
推出假设
运用逻辑（包括数学） 得出推论
通过实验对推论进 行检验
甜教 的育 。的
根
是
苦
的人 能生 力最 ，终 而价 不值
幸 福 属 于 满 足
亚 里 士 多 德
最和 的 只在 的 名
大变 ， 在于 人 言
的化 但 于觉 们 警
不。 其 生醒 。 句
幸人 果 存和
Hale Waihona Puke 光最 实 思临得 是 考
总结
亚里士多德集古代知识于一身，在 他死后几百年中，没有一个人象他 那样对知识有过系统考察和全面掌 握。他的著作是古代的百科全书， 他的思想曾经统治过全欧洲。恩格 斯称他是“最博学的人”。
两位科学家与落体运动
绵延两千年的错误：
重的物体比轻的物体下落得快
亚里士多德认为物体下落的 快慢是由他们的重量决定， 他的这一论断符合人们的常 识，以致于其后两千多年的 时间里，人们都奉为经典

C．运用甲图的实验，可“冲淡”重力的作用， 使实验现象更明显
D．运用丁图的实验，可“放大”重力的作用， 使实验现象更明显
【解析】伽利略研究自由落体运动时，由于当 时的条件所限，不能直接对自由落体运动进行研究， 而是采取通过斜面实验，来“冲淡”重力的作用，使 实验现象更明显，然后外推的方法得到的，选项BD 错误，选项AC正确。
选取点迹清晰的纸带，取 0、1、2、…、6 等计数点(若间隔较 大可直接选用计时点)，测出连续相等的时间间隔 T 内的位移大小 分别为 x1、x2、…、x6，若满足 x2－x1＝x3－x2＝…＝x6－x5，则表明 自由落体运动是匀变速直线运动．
利用逐差法求加速度，即 g＝（x4＋x5＋x6）9T－2 (x1＋x2＋x3)，比较不同质量的物体运动的 加速度． 得出结论：在同一地点，自由落体运动的加速度与物体的质量 无关，为一定值．
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
※知识点一、伽利略对自由落体运动的研究
（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
亚里士多德的观点： 物体下落的快慢由它们的重量决定
亚里士多德为什么会有错误的认识呢？ 研样运用逻辑的力量来推翻亚里士多 德的错误论断的？
假设：重的物体下落得快
v轻 = 4m/s
?
v重 = 8m/s
4 < v < 8m/s
结论：重的物体下落得慢
结论与假设 相矛盾了！
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）
伽利略认为： 重物与轻物应该下落得同样快！
（三）猜想与假设
假设： 1. v ∝ t 2. v ∝ x （最后否定了）

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 ，
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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：