(共15张PPT)
2.1 伽利略
对落体运动的研究
比萨斜塔——物理学的发祥地
1、历史的回顾
（1）亚里士多德的结论：
重快轻慢
（2）逻辑的力量
16世纪，意大利的科学家伽利略用佯谬的方法巧妙地推翻了这种观点。
伽利略又通过实验，验证了他的推断的正确。
比萨斜塔实验
纸团下落
（3）下落物体的受力情况分析
纸片平落
纸片竖落
重力G
重力G
重力G
空气阻力f小
空气阻力f大
空气阻力f很小
物体自由下落的快慢与轻重无关，那么它的下落遵循什么样的规律？
（1）问题
知识
观察
实验
思考
2、伽利略的探索之路
大胆的猜测：下落物体的速度是随时间均匀增加的，即
需测量瞬时速度V与时间t是否成正比
（2）猜想
知识
观察
实验
思考
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）
困难一 瞬时速度无法准确测量
则：测下落的高度S，看是否与t2成正比
（3）数学推理
知识
观察
实验
思考
困难二 物体下落很快，很难测定不同位移的时间
（思维）为了减缓物体下落速度，伽利略设计了著名的“冲淡重力”的斜面实验。
（4）实验验证
知识
观察
实验
思考
实验验证 ：伽利略用铜球从斜槽的不同位置由静止滚下
伽利略手稿中记录的一组实验数据
结果表示为：
伽利略发现，斜面的倾角θ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。
时间单位 1 2 3 4 5 6 7 8
距离单位 32 130 298 526 824 1192 1600 2104
验证方法
知识
观察
实验
思考
困难三、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？
合理外推：随着θ的增大， 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。
（5）合理外推
知识
观察
实验
思考
至此，他终于成功地验证了原先的猜想，不但否定了亚里士多德的错误论断，而且得到了物体下落的规律。即：
伽利略的成功，不仅在于找到了落体运动的规律，更重要的是开辟了一条物理学的研究之路。
（6）得出结论
知识
观察
实验
思考
3、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、通过“自由落体频闪照片”研究
2、用打点计时器打出纸带研究
3、利用DIS实验系统研究等
本节小结
1、历史的回顾
（1）亚里士多德的结论；
（2）逻辑的力量——伽利略详谬；
（3）去伪存真——拨开阻力的迷雾。
2、伽利略的探索之路
（1）问题：探寻物体下落规律；
（2）猜想：
（3）数学推理：
（4）实验验证：斜面实验；
（5）合理外推：斜面倾角＝90o 自由下落；
（6）得出结论：自由落体运动规律：
3、超越伽利略：自己证明自由落体规律，计算加速度。
作业1：课题研究
亚里士多德是古代伟大的思想家、哲学家，但他在物理方面的结论，如重快轻慢、物体的运动需要力来维持，却是错误的。这是为什么？
请带着这个问题去图书馆或上网查找亚里士多德和伽利略的有关资料，做一点关于这两位学者的科学观念、方法、态度等方面的调查。
作业2：书面作业
根据P48图2-8的频闪照片，列表证明 ，并做 图像计算做自由落体运动的物体的加速度。伽利略手稿数据分析
t 1 2 3 4 5 6 7 8
t2 1 4 9 16 25 36 49 64
s 32 130 298 526 824 1192 1600 2104
s/t2 32.0 32.5 33.1 32.9 33.0 33.1 32.7 32.9
自由落体的频闪照片分析
计时点 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
t/*0.033s 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
t/s 0 0.264 0.297 0.33 0.363 0.396 0.429 0.462 0.495 0.528 0.561
h/cm 26.00 34.00 43.00 53.50 64.30 76.80 90.00 104.60 120.20 136.50 154.30 173.10
v/m*s-1 0.00 2.58 2.95 3.23 3.53 3.89 4.21 4.58 4.83 5.17 5.55
h/t2/cm*s-1 487.25 487.83 487.48 491.28 487.98 489.75 489.02 490.06 490.56 489.63 490.28 490.60
