高中物理必修Ⅰ人教版2.6伽利略对自由落体运动的研究(25张ppt)

(共25张PPT)
第六节
伽利略对自由落体运动的研究
1、了解伽利略对自由落体运动的研究思路和方
法，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。
2、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；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。
他是谁？
他的全部作品有47部留存。
他的著作包括天文学、动物学、
地理学、地质学、物理学、解剖
学、生理学、伦理学、心理学、
经济学、政治学、修辞学、
美学。
恩格斯称他是“最博学的人”。
名言：“吾爱吾师，吾更爱真理”
Aristotle
前384～前322
古希腊哲学家亚里士多德认为，重的物体
比轻的物体下落得要快．这符合人们的常
识，如玻璃弹子就比羽毛下落得快．其实
古代时我国也出现过这种故事：传说三国
时期，周仓欲与关羽比力气，关羽说你能
把一根稻草丢过河吗？周仓多次试丢未成，
反问关羽。关羽随手将一捆稻草轻易丢过
了河，令周仓折服。这个故事真能说明关
羽臂力过人吗？为什么？
亚里士多德：
物体下落的快慢是由物体的重力决定的，物体越重下落越快。
思考1：
亚里士多德为什么会有错误的认识呢？
思考2：
为什么这个错误被延续了两千多年？
绵延两千年的错误
人们日常生活的经验告诉我们，重的物体下落
总是比较快．比如：树上的一个苹果和一片树
叶同时从树上同一高度掉下来，一定是苹果先
落地。所以在16世纪以前，以亚里士多德为代
表的学者认为物体下落的快慢由物体的重力决
定，物体越重下落越快。由于亚里士多德在各
方面的突出成就，人们将他的观点奉为经典，
当时的教科书上这样写，众多学者也认同。
第六节
伽利略对自由落体运动的研究
绵延两千年的错误
虽然也有人表示怀疑，但由于教会利用他的结
论，进行神化处理，所以大家都不敢对这一观
点发出公开的质疑．直到文艺复兴时期，才由
伽利略通过推理的方法研究下落运动的规律并
发表．之后伽利略也由于他的著作而受到教会
的迫害，被判处终身监禁，著作也被列为禁书。
第六节
伽利略对自由落体运动的研究
伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法，是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端。
——爱因斯坦
Galileo
Galilei
伽利略
（1564—1642）
物理学家、天文学家
亚里士多德
物理学之父
伽利略
观察+直觉
实验+数学
重物比轻物下落的快
重物和轻物同时落地
不信咱俩去比萨斜塔做实验
就去，谁怕谁呀！
历史的争论!
穿越时空的对话
20个世纪
爱因斯坦说的那样：
真正的物理学从那时开始了！
比萨斜塔
思考3：伽利略是怎样论证亚里士多德的观点是错误的？
思考4：伽利略在研究落体运动过程中遇到了哪些困难？
思考5：他作出了大胆的科学猜想，猜想的内容是什么？
思考6：
伽利略在实验过程中遇到了怎样的困难，他又是怎样克服的？
实验验证
困难一：速度无法直接测量
突破：
间接验证
若v0＝0,且
必有
t1
x1
t1
x2
t1
x3
3x1
5x1
实验验证
困难二：
落体运动时间太快，无法准确测
突破：
“冲淡”重力，使其加速度减小
伽利略设计的斜面
怀疑者在翻阅亚里士多德的书籍
助手利用自己的脉搏测时间
伽利略
一些贵族
思考7：为什么说伽利略把他的结论外推到90度需要很大的勇气？
单纯的逻辑推理和对有限
事实的归纳都不会导致新
的发现；科学发现中最活
跃的因素是猜想、假设与
直觉。也正是由于这个原
因，对于新发现的规律不
能有百分之百的把握。
伽利略的研究之路
对现象的
一般观察
提出
假设
运用逻辑
得出结论
实验
验证
修正
推广
超越伽利略
现在我们不必用斜面来“冲淡重力”，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、“自由落体频闪照片”求加速度
2
、用打点计时器研究纸带求出加速度
3、其它方法（测速计等）
十大最美丽物理实验
对伽利略的审判
1、小鹏摇动苹果树，从同一高度一个苹果和一片树叶同时从静止下落，发现苹果先落地，下面说法正确的是(　　
)
A、苹果和树叶都是自由落体运动
B、苹果和树叶的运动都不能看成自由落体运动
C、苹果的运动可以看成自由落体运动，树叶的运动则不能看成自由落体运动。
D、假如地球上没有空气，则苹果和树叶会同时落地。
课堂训练：
CD
2、伽利略用巧妙的推理推翻了亚里士多
德的错误观点，从而提出了：“自由落体
是一种最简单的变速运动，速度应该是均
匀变化的”观点．这种方法在科学研究中
叫(　　)
A、数学推演　　　　
B、实验验证　　　　
C．猜想与假设　　　　
D、逻辑推理
C
3、为了测量一高楼的高度，某人设计了如下实验：在一根长为l的绳两端各拴一重球，一人站在楼顶上，手执绳上端无初速释放使其自由落下，另一人在楼下测量两球落地的时间差Δt，即可根据l、Δt、g得出楼的高度(不计空气阻力)
(1)从原理上讲，这个方案是否正确？
(2)从实际测量来看，你估计最大困难是什么？
(3)若测得l＝10
m，Δt＝0.4
s，g取10
m/s2，估算楼的高度。
课堂小结
本节课重点讲述了伽利略怎样推翻亚里士
多德的结论并建立自己的理论的．通过伽
利略科学方法的学习，培养正确解决问题
的思路，树立正确的科学观念．
作业：
1、如何证明v∝x的猜想是错误的？
2、写一篇短文，谈谈自己的认识、体会
和受到启发而想到的问题。
第六节
伽利略对自由落体运动的研究
一、对自由落体的两种观点
二、伽利略的猜想和假说
三、伽利略猜想的实验验证
四、伽利略的科学方法
对现象的一般观察→提出假设→运用逻辑得出推论→实验进行检验→对假设进行修正和推广