1、第六節 伽利略對自由落體運動的研究1.了解伽利略的實驗研究過程，明確伽利略對自由落體運動的研究方法.2. 認識伽利略有關實驗的科學思想和方法，培養探求知識的能力.學 習 目 標1、伽利略的邏輯結果是什么？2、伽利略的猜想是什么？3、伽利略的實驗驗證結果是什么？4、伽利略的科學方法是什么？自 學 導 引他是誰？ 他的全部作品有47部留存。 他的著作包括天文學、動物學、地理學、地質學、物理學、解剖學、生理學、倫理學、心理學、經濟學、政治學、修辭學、美學。 恩格斯稱他是“最博學的人”。 名言：“吾愛吾師，吾更愛真理” Aristotle前384前322一、亞里士多德的觀點 亞里士多德（前384前32

2、2年），古希臘斯吉塔拉人，世界古代史上最偉大的哲學家、科學家和教育家之一。是柏拉圖的學生，亞歷山大的老師。公元前335年，他在雅典辦了一所叫呂克昂的學校，被稱為逍遙學派。馬克思曾稱亞里士多德是古希臘哲學家中最博學的人物，恩格斯稱他是古代的黑格爾。我們應該這樣看亞里士多德的觀點：第一：它是人類認識落體運動邁出的第一步，有很大的進步性；第二：是錯誤的；第三：統治了兩千年。伽利略伽利萊 Galileo Galilei（15641642） 邏輯的力量 16世紀，意大利的科學家伽利略用佯謬的方法巧妙地推翻了這種觀點。（傳說在比薩斜塔用實驗證明了這種觀點 ）1、伽利略的邏輯結果：假定大石頭的下落速度為8，

3、小石頭的下落速度為4，當把兩個石頭捆在一起時，大石頭會被小石頭拖著而減慢，結果整個系統的下落應該小于8；但兩塊石頭捆在一起，總質量比大石頭的還要重，因此整個系統的下落速度比8還大。 問題： 既然物體自由下落跟質量無關，那么它到底遵循什么樣的規律呢？ 伽利略用推論否定了亞里士多德的觀點后，就開始研究落體運動的性質。困難一 瞬時速度無法準確測量 為了解決測量瞬時速度的困難，伽利略尋求間接驗證的途徑（思維的作用） 則：測下落的高度與時間t2成正比知識觀察實驗思考沖淡重力 困難二 物體下落很快，很難測定不同位移的時間.（思維）為了減緩物體下落速度，伽利略設計了著名的“沖淡重力”的斜面實驗。 合理外推

4、困難三、伽利略用斜面實驗驗證了后,怎樣說明落體運動也符合這個規律？合理外推：隨著的增大， 的數值在增大。當=900時,即物體豎直下落時,這個關系也應該成立,這時的數值最大.四、伽利略的科學研究方法 對現象的一般觀察 提出假設 運用邏輯得出推論 實驗進行檢驗 對假設進行修正和推廣 發現問題提出假設數學推理實驗驗證合理外推 至此，他終于成功地驗證了原先的猜想，不但否定了亞里士多德的錯誤論斷，而且得到了物體下落的規律。 分析：伽利略的成功，不僅在于找到了落體運動的規律，更重要的是開辟了一條研究物理學的研究之路。 現在我們已經有足夠的設備準確的驗證落體運動規律.超越伽利略 現在我們不必用斜面來“沖淡重

5、力”，采用現代化的儀器設備可以對落體運動精確地“計時”、“定位”,直接研究落體運動的性質。 現代研究落體運動的方法 ： 1.“自由落體頻閃照片”求加速度 2 .用打點計時器研究紙帶求出加速度 3.其它方法（測速計等） 采用先進的實驗手段測得： 一切物體的自由落體的加速度都相同，這個加速度叫重力加速度，用g表示.通常的計算，g值取9.8m/s2實際意義 ：當物體所受空氣阻力比物體本身重力小得多時，即fG時。從靜止開始的豎直下落運動，可以按自由落體運動處理。科學思想方法的核心：把實驗和邏輯推理（包括數學推演）結合起來伽利略的重大貢獻： 他開創了近代物理學，被稱為近代物理學之父，他的科學方法至今為人們所沿用。 伽利略第一次把實驗和邏輯推理和諧地結合起來，打開了近代科學的大門。而以前的學者只注重思辨，不注重實驗。伽利略把自己的科學方法付諸應用，成功地解決了自由落體運動的運動性質問題，他的研究方法為后人們所采用，創造了科學的奇跡。十大最美麗物理實驗伽利略溫度計德國著名物理學家玻恩（1882一1970）說：“我榮獲1954年的諾貝爾獎金，與其說是因為我所發表的著作里包括了一個自然現象的發現，倒不如說是因為那里面包括一個關于自然現象的新思想方法基礎的發現。”