人教版高中物理必修1-2.6《伽利略对自由落体运动的研究》课件

1、高中物理系列授课课件2.62.6 伽利略对自由落体运动的研究回顾与思考亚里士多德通过对大量亚里士多德通过对大量的物体自由下落的观察的物体自由下落的观察，直接得出结论：，直接得出结论：重的重的物体比轻的物体下落的物体比轻的物体下落的快快，即，即“重快轻慢重快轻慢”。由于他在学术界的崇高由于他在学术界的崇高地位，且该结论符合生地位，且该结论符合生活经验，这种论断流传活经验，这种论断流传了近了近20002000年年。能理解伽利略对自由落体运动的探究过程。2知道伽利略探究自由落体运动的历史。1学习伽利略热爱科学、勇于探索、坚持真理的高尚情操。4领会伽利略的科学思维方法。3学习目标逻辑的力量1.亚里士多

2、德的观点古希腊学者亚里士多德认为物体下落的快慢是由它们的重量决定的，因此重物体比轻的物体下落快。2.伽利略的研究伽利略的逻辑推理：重物体和轻的物体捆在一起，它们下落得更快还是更慢呢？学习目标设小物块速度为 1 m/s，大石块速度为 9 m/s伽利略认为只有一种可能：重物与轻物应该下落得同样快。亚里士多德观点质量小的阻碍质量大的总质量大于其中任何一个共同速度1m/sv9m/s共同速度v9m/s自相矛盾学习目标归谬法归谬法对一错误论断不直接否定，而是先假定其正确，然后据此推导出荒谬的结果，由结果的荒谬推出该论断的荒谬，这样间接地否定错误论断的论证手法就叫归谬法。伽利略推倒亚里士多德的观点应用了此方

3、法。学习目标思考思考1.亚里士多德的观点是：重的物体比轻的物体下落得快。（ ）2.伽利略的观点是：重的物体与轻的物体下落得一样快。（ ）3.伽利略推翻亚里士多德的观点运用了归谬法。（ ）学习目标伽利略对自由落体运动的猜想与研究1.科学猜想自由落体运动是一种最简单的变速运动，即匀变速直线运动。对于速度的均匀变化，伽利略考虑了两种可能：一种是速度的变化对时间来说是均匀的，即经过相等的时间，速度的变化相等；另一种是速度的变化对位移来说是均匀的，即经过相等的位移，速度的变化相等。学习目标2.数学推理伽利略通过数学推理发现，如果 v 与 x 成正比，将会推到出十分复杂的结论，因此他开始转而研究 v 与

4、t 是否成正比。由于当时技术的限制，无法直接测定物体的瞬时速度，他根据数学运算，将 v 与 t 的关系转化为了 x 与 t 的关系。但是，物体下落得很快，当时没有准确的计时工具，无法准确测定物体通过不同位移的时间。为了使物体运动时间尽量延长，伽利略设计了斜面实验。学习目标3.实验验证（1）间接验证法小球沿摩擦阻力很小的斜面从静止开始滚下小球通过的位移跟所用时间的二次方之比 是不变的结论：小球沿斜面做初速度为 0 的匀加速直线运动，且只要斜面倾角一定，不同小球的加速度是相同的。（2）合理外推不断增大斜面倾角，重复上述实验，得出 的值随倾角增大而增大，这说明小球做匀变速运动的加速度随斜面倾角的增大

5、而增大。当斜面倾角增大到 90时，小球将做自由落体运动，是匀加速直线运动。2xt2xt学习目标正确理解正确理解“外推法外推法”“外推”也叫推广应用，伽利略把小球在斜面上的运动推广到自由落体运动的方法是很巧妙的。不过用外推法得出的结论不一定都是正确的，现代物理研究中也常用外推法，但用这种方法得到的结论都要经过实践的验证。学习目标甲乙丙丁思考思考伽利略对自由落体运动的研究，是科学实验和逻辑思维的完美结合，如图示，可大致表示其实验和思维的过程。对这一过程的分析，下列说法正确的是 （ ）A.甲、乙、丙图是实验现象，丁图是经过合理的外推得到的结论B.丁图是实验现象，甲、乙、丙图是经过合理的外推得到的结论

6、C.运用丁图的实验，可“放大”重力的作用，使实验现象更明显D.运用甲图的实验，可“冲淡”重力的作用，使实验现象更明显AD学习目标伽利略的研究方法及其意义1.伽利略的研究方法（1）归谬法：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）提出假设：自由落体运动是一种最简单的变速运动匀变速直线运动。（3）间接验证：由于不能用实验直接验证自由落体运动是匀变速直线运动，伽利略采用了间接验证的方法。学习目标2.伽利略科学方法的意义开创了将数学推理和实验研究相结合探索自然规律的科学方法。伽利略的发现以及他所应用的科学推理的方法是人类思想史上最伟大的成就之一，且标志着物理学的真正

7、开端。学习目标3.伽利略的思想方法给我们的启示（1）要善于观察、勤于思考、勇于发现问题和提出问题。发现问题和提出问题是科学研究的前提，如果没有发现问题，不能提出问题，科学研究便无从谈起。发现问题和提出问题的过程是极具创造性的过程，要想从平常的、已经习惯的事件中发现不平常的因素，这是很不容易的事，它比在现成的问题下寻找解决问题的方法更需要创造性思维。学习目标（2）要合理地进行猜想和假设。猜想和假设是科学思维的一种形式，对所研究的问题根据已知事实、材料和科学知识做出一种猜测性陈述，对问题中失误的因果性、规律性做出假设性的解释。猜想与假设帮助科学研究者明确研究方向。学习目标（3）科学地制订实验计划。猜想和假设的合理性要通过实验来进行探究，要使实验达到预期目标，要特别注意实验的五个环节：知道实验目的和已有条件制订实验方案，尝试选择实验方法及所需要器材考虑实验的变量及控制变量的方法根据实验原理、实验目的认真搜集数据对实验数据进行分析论证。学习目标伽利略思想方法的要素与核心伽利略思想方法的要素与核心1.伽利略科学研究过程的基本要素为：对现象的一般观察提出假设运用逻辑（包括数学推导）得出推论通过实验对推