201x年高中物理 2.5伽利略对自由落体运动的研究 新人教版必修

1、第五节第五节 伽利略对自由落体伽利略对自由落体运动的研究运动的研究第二章第二章 匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究问题一：问题一：绵延两千年的绵延两千年的错误错误是什么？是什么？ 亚里士多德亚里士多德认为：认为：物体物体下落的快下落的快慢慢是由它们的是由它们的重力重力决定的。决定的。研究方法：研究方法：观察观察-思考思考（直觉）（直觉）问题二：问题二：伽利略伽利略是怎样运用是怎样运用逻辑逻辑的力量的力量来推翻来推翻亚里士多德亚里士多德的错误的错误论断的？论断的？伽利略伽利略假设：假设：重的物体下落得重的物体下落得快快结论：结论：重的物体下落得重的物体下落得慢慢v重重 = 8m/sv轻轻

2、= 4m/s?4 v 8m/s结论结论与与假设假设出现了出现了矛盾矛盾！伽利略认为：伽利略认为： 重物重物与与轻物轻物应该下落得应该下落得同样快同样快！ 没有没有明确的明确的物理概念物理概念；问题三：问题三：伽利略伽利略在研究自由落体运动在研究自由落体运动的过程中的过程中遇到了遇到了哪些困难哪些困难？他是？他是怎样怎样克服克服的？的？ 无法无法直接直接测定测定瞬时速度；瞬时速度； 无法无法测量测量自由落体运动的自由落体运动的时间时间；伽利略伽利略建立了建立了 等等物理概念物理概念；测定瞬时速度测定瞬时速度 v 转化为转化为测定位移测定位移 x 让让 铜球铜球 沿沿 斜面斜面滚下，滚下，再用再用

3、 滴水法滴水法计时计时 问题四：问题四：伽利略伽利略，在研究自由落体运，在研究自由落体运动的规律时，提出的科学动的规律时，提出的科学猜想猜想是什么？是什么？ 落体运动落体运动，是一种，是一种最简单的最简单的变速变速运动运动，速度速度应该是应该是均匀变化均匀变化的。的。问题五：问题五：速度的变化速度的变化怎样怎样才算才算“均匀均匀”呢？呢？速度的变化速度的变化对对时间时间来说是来说是“均匀均匀”的；的；速度的变化速度的变化对对位移位移来说是来说是“均匀均匀”的。的。伽利略伽利略在做在做铜球铜球沿沿斜面斜面运动的实验运动的实验问题六：问题六：伽利略伽利略，是，是怎样怎样用实验来用实验来检检验验他的

4、他的猜想猜想（v 与与 t 成正比）成正比）的？的？检验检验 v 与与 t 成正比成正比转化为转化为 x 与与 t2成正比成正比 让让 铜球铜球 沿沿 斜面斜面滚下，滚下，再用再用 滴水法滴水法计时计时 球沿斜面滚下的运动球沿斜面滚下的运动，是是匀加速直线运动匀加速直线运动倾角倾角一定一定，质量质量不同不同的球的球，加速度加速度相同相同斜面斜面的的倾角倾角越大，越大，小球小球的的加速度加速度越大越大倾角倾角增大到增大到900时时，小球小球的的运动运动就是就是自自由落体运动，由落体运动， 也就是也就是匀加速直线运动。匀加速直线运动。 伽利略伽利略设想，斜面的设想，斜面的倾角倾角越接越接近近900

5、，铜球铜球沿沿斜面斜面滚下的运动滚下的运动越越接近接近自由落体运动自由落体运动。 伽利略伽利略指出，在指出，在科学研科学研究究中，中，懂得懂得忽略忽略什么，什么，有有时与时与懂得懂得重视什么重视什么同样重同样重要要！问题七：问题七：伽利略的科学方法是什么？伽利略的科学方法是什么？对对现象现象的的一般一般观察观察提出提出假设假设 运用运用逻辑逻辑（包括数学）（包括数学） 得出得出推论推论 通过通过实验实验对对推论推论进进行行检验检验对对假说假说进行进行 修正修正和和推广推广问题八：问题八：伽利略伽利略科学方法科学方法的核心的核心是什是什么？么？ 把把实验实验和和逻辑推理逻辑推理（包括数学推包括数学推演演）和谐地）和谐地结合起来结合起来。伽利略伽利略对对自由落体运动自由落体运动的研究给我们的的研究给我们的启示启示一、一、要善于要善于观察观察、勤于