高一物理必修一重点知识点——伽利略对自由落体运动的研究
高一物理必修一-§2-6-伽利略对自由落体运动的研究LI
•提出假设ຫໍສະໝຸດ • v∝ t ？• v∝ x ？
•根据自然界单一效应简单性的信念大胆假设自由 落体是一种速度随时间成正比而增加的匀加速运 动
四、运用数学分析和逻辑的手段得出特殊推论
• 伽利略提出了：通过实验来检验。 • 实验的困难：1、直接验证△v/△t是否为恒量 在当时是十分困难的。 • AB表示时间（t轴），横线表示 各时刻的速度（BC方向：v轴）， 面积ABC表示通过的距离。显然 这个面积和矩形ABDF的面积相 等，BD为末速度的一半，即为 平均速度。 • 由此不难得出匀加速运动通过的 距离与时间成正比，即： C 2 • x/t ＝常量
对伽利略的评价：
• 霍布斯（Hobbes）评价说：“他是第一个 给我们打开通向整个物理学领域的门的 人。 ” • 爱因斯坦和英费尔德在《物理学的进化》 一书中评价说：“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 伟大的成绩之一，而且标志着物理学的真 正开端。” • 伽利略所创立的一系列具有深远影响的科 学研究新思想、新方法，是对中世纪传统 的亚里士多德解释方式的一次深刻变革， 引起了科学传统的历史性转折，并为以后 的科学研究作出了正确的典范。
亚里士多德
• 亚里士多德是演绎逻辑大师，他提出的通过演绎获得科学知 识的认识方法，对后世产生了深远的影响。他认为获得科学 知识的主要方式和途径是论证。——演绎的三段论式：从少 数不加定义的基本概念和少数不加证明的公理出发，应用演 绎逻辑推理的规律推出一系列的定理。 • （3）亚里士多德的运动理论尽管同观察有一定联系，但在 方法论上他毕竟崇尚演绎法的完善性，满足于把不证自明的 自然事实作为推理的出发点，过多地凭借思辨和猜测，缺乏 细致的观察，特别是缺少实验的方法。
伽利略对自由落体运动的研究的总结
伽利略对自由落体运动的研究的总结一、研究背景在伽利略之前，人们对物体下落的认识存在误区，亚里士多德认为重的物体比轻的物体下落得快，这一观点统治了人们的思想长达近两千年。
二、伽利略的逻辑推理1. 归谬法- 假设亚里士多德的观点正确，即重的物体比轻的物体下落得快。
- 设想把一个重的物体和一个轻的物体拴在一起让它们下落。
按照亚里士多德的观点，重的物体下落快，轻的物体下落慢，那么轻的物体就会拖慢重的物体的下落速度，整体的下落速度应该比重的物体单独下落时慢。
- 但是从另一个角度看，拴在一起后的物体总重量比重的物体还重，那么整体下落速度应该比重的物体单独下落时快。
- 这就产生了矛盾，从而说明亚里士多德的观点是错误的。
三、伽利略的实验探究1. 斜面实验- 伽利略时代没有精确的计时工具，直接研究自由落体运动比较困难。
他采用了“冲淡重力”的方法，让小球从斜面上滚下。
- 他发现，小球沿斜面滚下的运动是匀加速直线运动。
通过改变斜面的倾角，发现小球的加速度随斜面倾角的增大而增大。
- 当斜面倾角很大接近90°时，小球的运动就接近自由落体运动。
所以他推断自由落体运动也是匀加速直线运动。
2. 数学推理与实验验证相结合- 伽利略通过数学推理得出初速度为零的匀加速直线运动的位移与时间的平方成正比（x=(1)/(2)at^2）。
- 他在斜面上进行实验，测量小球在不同时间内通过的位移，验证了位移与时间的平方成正比的关系，从而进一步证实了自由落体运动是匀加速直线运动。
四、伽利略研究的意义1. 伽利略开创了以实验事实为根据并具有严密逻辑体系的近代科学，推翻了亚里士多德的错误观点，为牛顿经典力学体系的建立奠定了基础。
2. 他的研究方法（逻辑推理、实验探究、数学推理与实验验证相结合）为后来的科学研究提供了典范，使人们认识到科学研究需要大胆质疑、严谨推理和实证检验。
高中物理必修一 讲义 第4节 自由落体运动
第4节自由落体运动学习目标要求核心素养和关键能力1.了解伽利略对自由落体运动的研究方法，领会伽利略的科学思想。
2.知道自由落体运动的概念，了解物体做自由落体运动的条件。
3.理解自由落体运动的加速度，知道它的大小和方向。
4.掌握自由落体运动规律，并能解决相关实际问题。
5.掌握竖直上抛运动的特点及分析方法。
1.核心素养(1)了解伽利略利用斜面实验冲淡重力和合理的理论外推得出自由落体运动规律的方法和过程，提高学生探究物理问题的思维能力。
(2)会运用对称思维方法分析竖直上抛运动。
2.关键能力理论推理能力，逆向思维能力。
知识点一自由落体运动和自由落体加速度如图所示，在有空气的玻璃管中，金属片比羽毛下落得快，在抽掉空气的玻璃管中，金属片和羽毛下落快慢相同。
(1)为什么在抽掉空气的玻璃管中不同物体下落快慢相同？(2)空气中的落体运动在什么条件下可看作自由落体运动？提示(1)因为没有空气阻力(2)空气的阻力作用可以忽略一、自由落体运动❶定义：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动。
❷特点(1)运动特点：初速度等于零。
(2)受力特点：只受重力作用。
❸实际落体运动的处理这种运动只在真空中才能发生，在有空气的空间，如果空气阻力的作用比较小，可以忽略，物体的下落可以近似看作自由落体运动。
二、自由落体加速度❶定义：在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同。
这个加速度叫作自由落体加速度，也叫作重力加速度，通常用g表示。
❷方向：竖直向下。
❸大小(1)g值随纬度升高而增大，随高度增加而减小。
(2)一般计算中g可以取9.8 m/s2或10 m/s2。
【思考】跳伞运动员从飞机上跳下后，在空中下落一段时间再打开降落伞，运动员在空中下落时，可以看成是自由落体运动吗？提示运动员下落时，除受重力之外还受到空气阻力作用，一开始的阶段，空气阻力相对重力来说比较小，运动员的下落可近似看作自由落体运动。
打开降落伞后，受到的空气阻力不能忽略，不能看作自由落体运动。
【高中物理】高中物理知识点：伽利略对自由落体运动的研究
【高中物理】高中物理知识点：伽利略对自由落体运动的研究亚里士多德和伽利略对自由落体运动的研究：古希腊权威思想家亚里士多德曾经断言：物体从高空落下的快慢同物体的重量成正比，重者下落快，轻者下落慢。
比如说，十磅重的物体落下时要比一磅重的物体落下快十倍。
1800多年来，人们都把这个错误论断当作真理而信守不移。
直到16世纪，伽利略才发现了这一理论在逻辑上的矛盾。
伽利略通过“比萨斜塔试验”，用事实证明，轻重不同的物体，从同一高度坠落，加速度一样，它们将同时着地，从而推翻了亚里士多德的错误论断。
这就是被伽利略所证明的，现在已为人们所认识的自由落体定律。
“比萨斜塔试验”作为自然科学实例，为实践是检验真理的惟一标准提供了一个生动的例证。
伽利略的科学研究方法：提出问题→合理猜想→数学推理→实验验证→合理外推→得出结论。
伽利略的探索之路：知识=观察+实验+思考1、大胆的猜测：下落物体的速度是随时间均匀增加的，即，则测瞬时速度V与时间t成正比困难一：瞬时速度无法准确测量。
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）则测下落的高度与时间t2成正比2、实验验证：伽利略用铜球从斜槽的不同位置由静止下落，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。
困难二：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？3、合理外推：随着θ的增大，的数值在增大。
当θ=90°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。
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。
分析：伽利略的成功，不仅在与找到了落体运动的规律，更重要的是开辟了一条研究物理学的研究之路。
思考：科学思想方法程序是：对现象的一般观察→提出假设→运用逻辑（包括数学）得出结论→通过实验对结论进行检验→对假说进行修正和推广→……其核心是：把实验和逻辑和谐地结合起来。
高一物理必修一重点知识点：伽利略对自由落体运动的研究
高一物理必修一重点知识点：伽利略对自由落体运动的研究1、发现问题伽利略发现亚里士多德的观点有自相矛盾的地方。
伽利略认为,如果亚里士多德的观点是对的,即重物比轻物下落得快,那么把重物和轻物拴在一起下落,它们将是什么结果呢?照亚里士多德的说法,重物下落得快,轻物下落的得慢,由于两物拴在一起,“轻的”被“慢的”拉着,“慢的”被“快的”拖着,所以两物拴在一起的速度应是不快不慢。
同样,照亚里士多德的说法,两物拴在一起,应该是更重了,那它们应该下落得更快。
这两个结论都是由亚里士多德的论断推出来的,但得到的却是互相矛盾的结果。
可见,亚里士多德的观点是错误的。
2、提出假设伽利略认为,重物与轻物应该下落得同样快。
他猜想落体运动应该是一种最简单的变速运动,物体的速度应该是均匀变化的。
但是,速度的变化怎样才算是均匀的呢?他考虑了两种可能：一种是速度的变化对时间来说是均匀的,即v与t成正比;另一种是速度的变化对位移来说是均匀的,即v与x成正比。
3、数学推理伽利略通过数学运算得出：如果v与x成正比,将会得到荒谬的结论;如果v与t成正比,它通过的位移x就与t2成正比。
4、实验验证为了便于测量时间,伽利略设法用斜面做实验。
他在木制斜槽上蒙上羊皮纸,让铜球从光滑的羊皮斜槽上滚下,通过上百次对不同质量的小球沿不同倾角的光滑斜面越大的定量研究,发现小球沿光滑斜面运动时通过的位移x确实与t2成正比,小球的运动是匀变速直线运动,且倾角一定不同小球的加速度一定,倾角越大加速度越大。
5、合理外推伽利略将他在斜面实验中得出的结论做了合理的外推：设想斜面的倾角越接近900,小球沿斜面滚下的运动就越接近于自由落体运动;当斜面的倾角达到900时,小球就做自由落体运动。
从而,自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动,且所有物体自由下落时的加速度都相同。
高一物理自由落体运动;伽利略对自由落体运动的研究人教实验版.doc
高一物理自由落体运动；伽利略对自由落体运动的研究人教实验版【本讲教育信息】一. 教学内容：第四节自由落体运动第五节伽利略对自由落体运动的研究二. 知识要点：理解什么是自由落体运动，知道自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，知道自由落体运动的加速度的大小和方向，掌握自由落体运动规律。
了解伽利略如何应用逻辑分析方法，合理猜想、科学论证，大胆实践验证自由落体运动规律。
三. 重点、难点解析：1. 自由落体运动规律的发现落体现象一直是引起物理学家们思考的现象，在伽利略之前，14世纪的艾伯特认为下落物体的速度与下落的距离成正比。
另一位14世纪的学者，N·奥雷姆根据对各种运动的数学研究，提出下落物体的速率与下落的时间成正比，下落的距离与下落时间的平方成正比。
15世纪，L·达芬奇提出在连续相等的时间间隔内下落物体的距离比为1:2:3:4:……公元前4世纪，古希腊伟大的思想家、哲学家亚里士多德（Arestotle）根据与我们类似的观察，直接得出结论：重的物体比轻的物体下落得快。
亚里士多德的论断流传了近2 000年，直到16世纪，亚里士多德在《物理学》中讨论了落体运动和圆运动，已有了速度的概念。
伽利略发现了等加速直线运动中，距离与时间二次方成正比的规律，建立了加速度的概念。
伽利略对问题的研究比较全面，先是通过观察现象，提出假设，运用逻辑和数学推理得出推论，再通过实验对推论进行检验（这是其他物理家在研究同一问题上缺少的关键环节），并对假说进行修正和推广。
他最先研究了惯性运动和落体运动的规律，为牛顿第一定律和第二定律的研究铺平了道路。
他倡导实验和理论计算相结合，用实验检验理论的推导。
这种研究方法对以后的科学研究工作具有重大的指导意义。
伽利略运用推理方法，使亚里士多德的结论陷入矛盾中；运用理想模型，猜想落体运动的规律；运用数学方法，推导自由落体运动的数学表达式以及可以直接测定的物理量之间的函数关系；运用实验方法，对自由落体运动定律进行实验验证。
伽利略对自由落体运动的研究
伽利略对自由落体运动的研究伽利略对自由落体运动的研究（精选2篇）伽利略对自由落体运动的研究篇1一、知识与技能了解落体运动研究的史实，了解逻辑推理的特色，理解任何猜想和假说都须要有实验验证的重要性。
二、过程与方法通过史实了解伽利略研究自由落体规律的过程，体会其推理方法的奥妙，同时了解猜想的必要性，感受探究规律的几个必要过程和科学方法的重要性，了解体会一些科学的方法。
三、情感、态度与价值观通过了解史实能培养同学们的意志和科学的方法观，避免盲目和急功近利思想，提高自己的认识观。
★教学重点了解探索过程，明确探索的步骤，同时了解实验及科学的思维方法在探究中的重要作用，从中提炼自己的学习方法。
★教学难点“观念－思考－推理－猜想－验证” 是本节的重点思路，也是培养良好思维习惯的重要参考。
★教学方法教师启发、引导，学生阅读教材，讨论、交流。
★教学过程一、引入新课我们已经学习了自由落体运动，知道了物体下落的快慢与物体的质量无关。
这一正确认识却经历了曲折而又漫长的历史过程。
这节课我们就来学习有关的史实知识，了解科学家是怎样研究落体运动的。
二、进行新课1、历史的错误：关于下落物体快慢课件展示：《亚氏观点》教师活动：引导学生阅读教材第一段，提出问题：为什么会有错误的认识呢？学生活动：思考问题，交流体会。
得出错误认识的根源：不注意探索事物的本质，思考不求甚解。
2、伽利略的逻辑推理教师活动：引导学生阅读教材第三、四段，提出问题：伽利略是怎样论证亚里士多德观点是错误的？学生活动：带着问题阅读教材，阐述自己的观点。
点评：培养学生语言表达能力，培养学生逻辑推理能力。
课件展示：《逻辑的力量》3、猜想与假说教师活动：引导学生阅读教材“猜想与假说”部分，提出问题：伽利略在研究落体运动过程中遇到了哪些困难？面对这些困难，伽利略是怎样做的？他作出了大胆的科学猜想，猜想的内容是什么？学生活动：带着问题阅读教材，阐述自己的观点。
点评：培养学生语言表达能力，培养学生分析概括能力。
伽利略自由落体运动的研究
伽利略自由落体运动的研究1. 引言伽利略，那个拿着望远镜的家伙，真的是科学界的一颗闪亮星星。
我们今天要聊聊他在自由落体运动上的研究，听起来有点高深，但其实跟我们日常生活息息相关。
想想看，当你从楼上扔下一个苹果，它是慢慢飘下去，还是呼啸而下？这可不是个简单的问题哦！伽利略可是花了大力气去揭示其中的奥秘。
1.1 自由落体的概念自由落体，这个名字听起来像是个高大上的物理术语，但其实就是物体在重力作用下自由下落的过程。
伽利略发现，不管是什么物体，只要不受其他力的影响，掉下来的速度都是越来越快的。
就像我们小时候扔雪球，总是希望能砸到对方，哈哈！想象一下，那雪球在空中飞舞，虽然没多重，但还是会越来越快，这就是重力的魔力。
1.2 伽利略的实验伽利略为了研究这个现象，做了不少实验。
他甚至从比萨斜塔上扔下球体，这种做法虽然听起来有点疯狂，但他是想亲自验证他的理论。
想象一下，旁边的人可能在惊呼：“天哪，他要干嘛？”不过他并不在乎这些，他只专注于物体下落的时间。
最终，他发现，落地的时间与物体的重量无关，真是“老天爷，果然是个奇迹！”2. 自由落体的规律伽利略发现，自由落体的速度是均匀增加的，换句话说，每秒钟速度都会增加一点点。
你有没有试过骑自行车？起初可能有点慢，但一旦开始加速，就像开了挂一样！自由落体也是这么回事，速度就像坐上了火箭，越来越快，真是惊人！2.1 重力与加速度在伽利略的理论中，他还提出了一个重要的概念：加速度。
简单来说，加速度就是速度变化的快慢。
在地球上，不管是什么物体，自由落体的加速度是大约9.8米每平方秒。
换句话说，重力就像一个隐形的推手，让物体下落得越来越快，简直就像在说：“快来吧，别害羞！”2.2 现实中的应用你可能会问，这些理论和我们的生活有什么关系呢？其实，应用可广泛了！比如，你扔个篮球，乒乓球，还是纸团，它们的落地时间都受重力影响。
伽利略的发现帮助我们理解了运动规律，甚至影响了后来的飞行器设计。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
高一物理必修一重点知识点：伽利略对
自由落体运动的研究
高一物理必修一重点知识点：伽利略对自由落体运动的研究
1、发现问题伽利略发现亚里士多德的观点有自相矛盾的地方。
伽利略认为,如果亚里士多德的观点是对的,即重物比轻物下落得快,那么把重物和轻物拴在一起下落,它们将是什么结果呢?照亚里士多德的说法,重物下落得快,轻物下落的得慢,由于两物拴在一起,“轻的”被“慢的”拉着,“慢的”被“快的”拖着,所以两物拴在一起的速度应是不快不慢。
同样,照亚里士多德的说法,两物拴在一起,应该是更重了,那它们应该下落得更快。
这两个结论都是由亚里士多德的论断推出来的,但得到的却是互相矛盾的结果。
可见,亚里士多德的观点是错误的。
2、提出假设伽利略认为,重物与轻物应该下落得同样快。
他猜想落体运动应该是一种最简单的变速运动,物体的速度应该是均匀变化的。
但是,速度的变化怎样才算是均匀的呢?他考虑了两种可能：一种是速度的变化对时间来说是均匀的,即v与t成正比;另一种是速度的变化对位移来说是均匀的,即v与x成正比。
3、数学推理伽利略通过数学运算得出：如果v与x 成正比,将会得到荒谬的结论;如果v与t成正比,它通过
的位移x就与t2成正比。
4、实验验证为了便于测量时间,伽利略设法用斜面做实验。
他在木制斜槽上蒙上羊皮纸,让铜球从光滑的羊皮斜槽上滚下,通过上百次对不同质量的小球沿不同倾角的光滑斜面越大的定量研究,发现小球沿光滑斜面运动时通过的位移x确实与t2成正比,小球的运动是匀变速直线运动,且倾角一定不同小球的加速度一定,倾角越大加速度越大。
5、合理外推伽利略将他在斜面实验中得出的结论做了合理的外推：设想斜面的倾角越接近900,小球沿斜面滚下的运动就越接近于自由落体运动;当斜面的倾角达到900时,小球就做自由落体运动。
从而,自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动,且所有物体自由下落时的加速度都相同。