高中物理第二章研究匀变速直线运动的规律2.1伽利略对落体运动的研究2.2自由落体运动的规律课件沪科版必修1
伽利略对落体运动的研究 自由落体运动的规律
核心素养培养目标 1.学习伽利略对自由落体运 动的研究方法,感悟科学探究 的过程。 2.知道物体做自由落体运动 的条件,知道重力加速度的大 小和方向。 3.会探究自由落体运动的规 律,会测定自由落体运动的加 速度。 4.能够运用自由落体运动的 规律和特点解决有关问题。
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2.伽利略之前的学者认为,物体越重,下落得越快,伽利略等一些物 理学家否定了这种看法。在高塔顶端同时释放一片羽毛和一个玻 璃球,玻璃球先于羽毛落到地面,这主要是因为( ) A.它们的质量不同 B.它们的密度不同 C.它们的材料不同 D.它们受到的空气阻力不同 解析:直接影响物体下落快慢的原因应该是空气阻力,故选D。 答案:D
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3.一条铁链AB长0.49 m,将A端悬挂使它自由下垂,然后让它自由下 落,求整条铁链通过悬点下方2.45 m处小孔O时需要的时间。(g取 10 m/s2) 解析:以B端为研究对象,当B端到达O点时,所需的时间为t1,其位移 为h1,当A端到达O点时,B端自由下落的位移为h2=2.45 m,所需的时 间为t2,由图可知:
h1=2.45 m-0.49 m=1.96 m,h1= ������������1 2 ,h2= ������������2 2 , t=t2-t1=
2 ℎ2 ������
1 2
1 2
−
2 ℎ1 ≈7.4× 10-2 ������
s。
答案:7.4×10-2 s
知识点一
知识点二
伽利略对落体运动的研究 问题导引 如图是著名的比萨斜塔,据说伽利略在比萨斜塔做过实验:让重 的铁球和轻的铁球同时下落,发现两球几乎同时落地,仅仅相差“二 指宽”。这“二指宽”产生的原因是什么呢?
=
������2 ������2 2
=
������3 =…=常数。 2 ������3
������
如果不断加大斜面的倾角,小球对于每一个特定的倾角的斜面, 上述比例关系仍然成立,只是常数随斜面倾角的增大而增大。伽利 略合理外推至倾角为90°,即物体自由下落时,其比值也保持不变,即 s∝t2。 (5)伽利略的结论:物体在做自由落体运动时,其速度随时间 均匀增加,即v∝t。
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1.正误辨析 (1)亚里士多德认为物体下落快慢与物体的轻重无关。 ( ) (2)伽利略认为物体越重,下落得越快。 ( ) (3)自由落体运动加速度的大小与物体质量有关。 ( ) (4)重力加速度的方向竖直向下。 ( ) (5)在地球上不同的地方,g的大小不同,但方向都是竖直向下的。 ( ) 答案:(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√
知识点一
知识点二
2.如何认识伽利略的科学方法 (1)伽利略第一次把实验与逻辑推理(包括数学推演)和谐地结合 了起来,打开了近代科学的大门,以前的学者只注重思辨,不注重实 验。尊重事实,敢于质疑权威是创新的必备素质。伽利略把自己的 科学方法付诸应用,成功地解决了自由落体运动的运动性质问题, 其中有观察、有猜想、有实验、有逻辑推理(包括数学推演),他的 方法为后人所采用,创造了科学的奇迹。 (2)伽利略为自由落体运动的研究,开创了研究物理规律的科学方 法——抽象思维、数学推导与科学实验相结合,这种方法到现在仍 然是物理学乃至整个自然科学最基本的研究方法,不但标志着物理 学的真正开端,也有力地推进了人类科学认识的发展,近代科学研 究的大门从此打开。
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3.伽利略的科学方法 (1)伽利略对落体运动的研究思路 问题→猜想→数学推理→实验验证→合理外推→得出结论 (2)科学思想方法的核心:把实验和逻辑推理结合起来。
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二、自由落体运动的规律 1.自由落体运动:物体只在重力作用下从静止开始下落的运动。 2.在空中运动的物体,若忽略空气阻力对它的影响,它做的一定是 自由落体运动吗? 提示:不一定。自由落体运动有两个条件,除了只受重力作用外, 初速度要求必须为零。 3.自由落体运动的加速度:自由落体的加速度也叫重力加速度,用 g表示,它的大小约为9.8 m/s2,方向竖直向下。 4.自由落体运动的规律 (1)速度公式:vt=gt 1 2 gt (2)位移公式:h=________ 2 (3)速度与位移的关系 ������������ 2=2gh
要点提示:产生“二指宽”的落地差异是因为空气阻力的影响。
知识点一
知识点二
知识归纳 1.正确认识亚里士多德的观点 亚里士多德是世界历史上了不起的人物,对科学有很大贡献。他 对自由落体运动的认识代表了人类对自由落体运动的初步探索,我 们应这样看待亚里士多德的观点: (1)是人类在落体运动研究上迈出的第一步,有很大进步性; (2)是错误的; (3)统治了两千年。
核心素养形成脉络
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一、伽利略对落体运动的研究 1.亚里士多德的观点:重的物体比轻的物体下落得快。 2.伽利略对落体运动的研究 (1)伽利略的逻辑结果:重物与轻物下落得一样快。 (2)伽利略的猜想:下落物体的速度随着时间均匀增加,即v∝t。 (3)伽利略的数学推理结果:从静止开始做匀加速直线运动的物体 通过的位移一定与运动时间的二次方成正比,即s∝t2。
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(4)伽利略的理想斜面实验:因为物体实际下落太快,伽利略设计 了“冲淡重力”的斜面实验,这样就减缓了物体下落速度。如图所示, 让小球从斜面上不同位置滚下,观测到小球多次从不同起点滚下的 ������ 位移和所用时间的二次方的比值 2 总是保持不变,
即有
������1 ������1 2
知识点一
知识点二
典例剖析 【例1】 (多选)伽利略对落体运动的研究是科学实验和逻辑思维 的完美结合,如图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.其中的甲、乙、丙图是实验现象,丁图是经过合理的外推得到 的结论 B.其中的丁图是实验现象,甲、乙、丙图是经过合理的外推得到 的结论 C.运用甲图的实验,可“冲淡”重力的作用,使时间更容易测量 D.运用丁图的实验,可“放大”重力的作用,使实验现象更明显
伽利略对自由落体运动的研究PPT精品课件
一、逻辑的力量
V2=4 V1=8
4<v12<8
V12>8
重的快！
一样快！
伽利略
思想观念开始发生变化！
二、伽利略的探究过程
观成正比
运用逻辑 得到推论
实验验证
伽利略的实验设计：“冲淡重力”
响声次数 实验次数
2
3
4
5
第一次 实验
重点难点突破
【思路解析】 第(1)题，读图可知，图示气压带位于30°附近，应 为副热带高气压带。第(2)题，由地球的自转方向可以判断，图示半 球为北半球，P为北半球西风带。
【答案】 (1)B (2)B
重点难点突破
绿色通道 (1)气压带的成因 ①由于地面冷热不均，引起大气的膨胀上升，或收缩下沉， 从而导致近地面形成低气压区或高气压区的原因，称之为热 力原因。如赤道低气压带和极地高气压带。
2．气压带和风带对气候类型的影响 (1)在单一气压带或风带控制下的气候变化小： ①赤道附近→全年受赤道低压控制→全年高温多雨→热带雨林气 候。
②纬度40°至60°之间的大陆西岸→全年盛行西风→受海洋气团 影响→终年湿润、冬温、夏凉→温带海洋性气候。
重点难点突破
③南北回归线至30°的大陆内部和西岸→全年受副热带 高压或信风带控制→全年干旱少雨→热带沙漠气候。 (2)受气压带和风带交替控制下的气候变化大： ①纬度30°至40°的大陆西岸→夏季受副热带高压控制 →炎热干旱少雨；冬季受西风带控制→温和暖湿多雨→地 中海气候。
重点难点突破
2．全球气压带和风带的特征
重点难点突破
续表
重点难点突破
典例1 下图是以极点为中心的半球示意图，箭头表示地球自转方向。 读图，回答(1)～(2)题。
伽利略对自由落体运动的研究
!
亚里士多德
古希腊最伟大的 科学家
物理学之父
伽利略
穿越时空的对话 20个世纪
猜想与假设
1、概念上的困难
2、自然规律是简洁明了的 ：
伽利略
①速度的变化对时间均匀 ②速度的变化对位移来说是 均匀的
(GalileoGalilei，1564—1642)
数学推导
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）
V t
xt
2
则：测出物体通过不同位移所用的时间，检验这个 物体的速度随时间变化的规律
实验验证
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。
实验验证
结论：小球沿斜面滚下的运动是匀加速直线运动，换不 同质量小球、从不同高度滚落，只要斜面倾角一定，小 球加速度都相同。
伽利略对自由落体运动的研究
物体下落的快 慢由物体的重力 决定，物体越重 下落的越快。
公元前4世纪的古希 腊哲学家 ——亚里士多德
你错了 ！
物体下落过 程中的运动情 况与物体的质 意大利物理学家、 量无关。 天文学家
——伽利略
逻辑的力量
亚里士多德认 为：重物应该 比轻物下落得 快。
v2=4 4<v12<8 v1=8 v12>8
实验验证（合理外推）
1. 不断增大斜面的倾角，小球的运动情况？
s 合理外推：随着倾角的增大， t 2 的比值在增大。当 θ=900时，即物体竖直下落时，这个关系也应该成立
，这时候小球的运动不就是落体运动了吗？
第6节《伽利略对自由落体运动的研究》课件
设计4-5个课堂检测题，来检测学生掌握的情况以及对自由落体运动规律
的应用，发现存在的问题。
... 1.了解伽利略研究自由落体运动的科学方法和巧妙的实验构思 。
2.了解伽利略研究自由落体运动的探究历史。 3.通过学习伽利略对自由落体运动的研究，培养学生热爱科学、勇 于探索、坚持真理的高尚情操。 学习重点： 1.了解伽利略研究自由落体运动的科学方法和巧妙的实验构思 。 2.了解伽利略研究自由落体运动的探究历史。 学习难点： 1.理解伽利略研究自由落体运动的科学方法和巧妙的实验构思 。
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。
现在，我们已经有足够的设备，可以准确的验证落体运
动规律。 人们采用先进的实验手段测得：一切物体的自由落体的
加速度都相同，这个加速度叫重力加速度，用 g 表示。通常
的计算，g 值取 9.8 m/s2。 实际意义 ： 当物体所受空气阻力比物体本身重力小得多时，即 f << G 时，从静止开始的竖直下落运动，可以按自由落体运动处 理。
... 一、绵延两千年的错误
生活常识：
重的物体往往比轻的物体先 落地 亚里士多德： 物体下落的快慢由它们的重
量决定
亚里士多德为什么会有错误的认识呢？ 研究方法：观察 —— 思考（直觉） 为什么这个错误被延续了两千多年？
二、逻辑的力量
伽利略：重物和轻物下落的同样快
...
v2 = 4
4 < v12 < 8
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。因 为这个原因，对于新发现的规律不能有百分之百的把握。
高一物理自由落体运动的规律
(3)运动特点：初速度为零，加速度为重力加速度g的匀加速直线运动．
(4)自由落体运动的规律
速度公式：v＝gt
位移公式：h＝ 1 gt
2
速度、位移关系式：v2＝2gh
二、自由落体运动的加速度
● 要点梳理 (1)定义：在同一地点，一切物体在自由落体运动中的加速度都相同，这个加 速度叫做自由落体的加速度，也叫做重力加速度． (2)方向：自由落体的加速度的方向总是竖直向下． (3)大小：g＝9.8 m/s2. 【注意】 在同一地点，重力加速度g的大小是相同的；在不同的地点，g的 值略有不同． ①同一海拔高度，纬度越高的地方，g越大． ②同一纬度，海拔高度越高的地方，g越小． 但是，在通常情况下，g的变化不大，一般取g＝9.8 m/s2，粗略计算时，取g ＝10 m/s2. 在不同的星球表面，重力加速度g的大小一般不相同．
平均速度在位移求解中的应用
由梅尔敦定理(见课本P52)知，对于自由落体运动而言，它在某段时间内的平均
速度，等于初速度与末速度之和的一半，即
1
v ＝2
(v0＋vt)，再利用 v
＝ ht
的
变形式h＝ v t，我们能方便求解自由落体运动中某段时间内的位移．
一物体做自由落体运动，某时刻的速度为10 m/s，再过2 s它的速度
为29.6 m/s，求这2 s内物体下落的高度？
【解析】 物体在该2 s内的平均速度为
v＝
1 2
(v0＋vt)＝
1 2
(10＋29.6)
m/s＝19.8
m/s
所以物体在该2 s内的位移为：
h＝v t＝19.8×2 m＝39.6 m
【答案】 39.6 m
1．下列说法错误的是( ) A．从静止开始下落的物体一定做自由落体运动 B．若空气阻力不能忽略，则一定是重的物体下落得快 C．自由落体加速度的方向总是垂直向下 D．满足速度跟时间成正比的下落运动一定是自由落体运动
《自由落体运动》教学设计及教学反思
《自由落体运动》教学设计及教学反思【教材分析】内容选自人教版新课标高中《物理》（必修1）第二章《匀变速直线运动的研究》第五节《自由落体运动》。
落体运动是一种常见的运动，伽利略对自由落体运动的研究意义重大。
关于自由落体运动的学习分成两节来讲授。
本节课通过演示、探究实验、分析得出自由落体运动的规律，明确重力加速度的意义，使学生对自由落体运动规律有具体、深入的认识。
下一节按照伽利略对自由落体运动的研究过程和科学思维过程，使学生认识自由落体运动。
【学情分析】1、学生特点：作为高中学生，他们的好奇心强，积极、主动，有强烈的参与意识。
2、已学知识：在前面的教学中，学生已经初步掌握了匀变速直线运动的规律，并已经学习过用电磁打点计时器研究过匀速直线运动和匀变速直线运动，同时对物理学中的理想模型有了一定的认识，具备了初步的逻辑思维能力和实验探究能力。
3、知识水平：在日常生活中积累了一些对“影响物体下落快慢的因素”的感性认识。
【任务分析】教学问题从生活中来（通过“测反应时间”的游戏，引起学生的兴趣、质疑，引出课题）→运用合作学习方式展开讨论（引导学生注意直觉经验和逻辑推理的矛盾，使学生明确下一步要解决的问题）→利用分组实验组织学生进行实验探究（引导学生与情景对话，学生之间协商，积极主动的建构自己的知识和逻辑思维）→讨论问题，回到生活中（利用牛顿管的演示，使学生认识到探究现象背后的实质原因是必须考虑外界因素的影响）→学生自主实验探究自由落体运动（对物体情景的分析，实验数据的处理，逐步引导学生探究物理情景之间的物理量的关系）【教学目标】1、知识与技能（1）理解自由落体运动的条件和性质，掌握重力加速度的概念。
(2)掌握自由落体运动的规律，能用匀变速直线运动的规律解决自由落体问题(3)能用打点计时器或其他实验仪器得到相关的运动轨迹并能自主进行分析。
2、过程与方法（1）通过观察和实验探究自由落体运动的规律。
(2) 引导学生进行物理实验设计，根据现象进行合理假设与猜想的探究方法。
第二章 第5、6节 自由落体运动伽利略对自由落体运动的研究
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结束
解析：(1)根据纸带求加速度，一定要知道长度和时间。时间由打 点计时器直接测量，故不需要秒表；重力加速度的值和物体的质 量无关，因此不需要天平。故选项C正确。 (2)自由落体运动是只在重力作用下从静止开始下落的运动，如果 运动中受到阻力(如空气阻力、纸带与打点计时器之间的摩擦力 等)，物体下落的加速度就会变小。 答案：(1)C (2)见解析
(×)
(6)重力加速度的方向总是垂直向下。
(×)
(7)月球上的重力加速度也是 9.8 m/s2。
(×)
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2．合作探究——议一议
结束
(1)在空气中同一高度处由静止同时释放两个大小相同的铜球和棉
球，两小球的落地时间相同吗？为什么？ 提示：不同，同体积铜球质量比棉球大得多，受空气阻力影响较小，而
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结束
1．关于自由落体运动，下列说法中正确的是
()
A．不考虑空气阻力的运动是自由落体运动
B．物体做自由落体运动时不受任何外力作用
C．被运动员推出去的铅球的运动是自由落体运动
D．自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动
解析：选 D 自由落体运动的特点是初速度为零，仅受重力。不考
虑空气阻力的运动不一定是自由落体运动，故 A、B 错误；被运动
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自由落体运动的规律
结束
1．自由落体运动的基本公式 匀变速直线运动规律―特―例→自由落体运动规律
v＝v0＋at x＝v0t＋12at2 v2－v02＝2ax
v＝gt ―va0＝ ―＝→g0 h＝12gt2
新人教版高中物理必修1第二章第六节伽利略对自由落体运动的研究课件
逻辑的力量
伽利略认为：
重物与轻物应
该下落得同样
v2=
快。
4
4<v12<8
v1=
8
伽利略用他的逻辑使v亚12里>8士多德的理
论陷入了困境
猜想与假说
伽利略遇到的困难之一： 没有描述运动所需的概念
困难解决： 伽利略首先建立了描述运动所需的基 本概念。诸如平均速度、瞬时速度以 及加速度等，就是伽利略首先建立起 来的。
过 了 自 己 的 智 力 ，
You made my d推广
如果完全排除空气的阻力，那么，所 有物体将下落得同样快。这时，落体 运动也就真正成为自由落体运动了。
在科学研究中，懂得忽略什么， 有时与懂得重视什么同等重要。
——伽利略
伽利略对运动的研究，不仅确立了许 多用于描述运动的基本概念，而且创 造了一套对近代科学的发展极为有益 的科学方法。
这些方法的核心是把实验和逻辑推理 （包括数学演算）和谐地结合起来， 从而发展了人类的科学思维方式和科 学研究方法。
x1 t12
x2 t22
常数
实验结论
小球沿斜面滚下的运动的确是 匀加速直线运动。
只要斜面的倾角一定，不同小 球的加速度都是相同的。 不断增大斜面的倾角，得知小 球的加速度随斜面倾角的增大 而变大。
合理外推
如果斜面的倾角增大到900，小球的运动就是 自由落体运动了，此时，小球仍然会保持匀加速 直线运动的性质，而且所有物体下落时的加速度 都是一样的！
困难解决： 用斜面来“冲淡”重力，以延长小 球运动的时间。
伽利略在做铜球沿斜面运动的实验
伽利略
实验验证
伽利略让铜球从斜面的不同位置由静止滚下，
在伽利略手稿中记录的一组实验数据如下：
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在物理学的发展历程中，伽利略对自由落体运动的研究具有里程碑式的意义。
他的工作不仅改变了人们对物体下落现象的认知，还为现代物理学的建立奠定了重要的基础。
在伽利略之前，人们普遍认为重物比轻物下落得快。
这种观点在很长一段时间内占据着主导地位，并且似乎符合人们的日常观察。
比如，一块大石头似乎总是比一片羽毛更快地落到地面。
但伽利略却对这种看似理所当然的观点提出了质疑。
为了探究自由落体运动的规律，伽利略进行了一系列巧妙而深入的思考。
他首先从逻辑上指出，如果重物下落得比轻物快，那么把重物和轻物绑在一起会出现矛盾的情况。
按照当时的观点，绑在一起的组合体应该下落得更快，因为重物会带着轻物加速下落；但从另一方面想，轻物会拖慢重物的下落速度，组合体应该下落得更慢。
这种逻辑上的矛盾让伽利略坚信，重物和轻物下落的速度应该与它们的重量无关。
为了验证自己的想法，伽利略进行了著名的斜面实验。
他并没有直接研究竖直下落的物体，而是选择了倾斜的斜面。
这是因为在当时的条件下，直接测量自由落体的时间非常困难，而在斜面上物体下落的速度相对较慢，更容易测量。
伽利略让小球从不同倾斜度的斜面上滚下，并仔细记录小球滚动的距离和时间。
通过多次实验和精确的测量，他发现小球在斜面上的运动具有匀加速的特征。
而且，当斜面的倾斜度逐渐增大，直到接近垂直时，小球的运动就越来越接近自由落体运动。
通过对斜面实验数据的深入分析，伽利略得出了重要的结论：自由落体运动是一种匀加速直线运动，下落的速度与时间成正比，下落的距离与时间的平方成正比。
这一结论彻底打破了传统的错误观念，为物理学的发展开辟了新的道路。
伽利略的研究方法也具有开创性的意义。
他强调通过实验观察和逻辑推理来获取知识，而不是仅仅依赖于传统的权威和先入为主的观念。
这种科学方法为后来的科学家们树立了榜样，推动了科学研究的不断进步。
此外，伽利略的工作还对人们的思维方式产生了深远的影响。
他让人们认识到，仅凭直观的感觉和未经检验的经验往往是不可靠的，只有通过严谨的科学方法和理性的思考，才能揭示自然的真相。
高中物理 第二章 第6节 伽利略对自由落体运动的研究教学设计 新人教版必修1-新人教版高一必修1物理
6．伽利略对自由落体运动的研究教材分析本节内容是让学生了解并学习伽利略研究自由落体运动的科学思维方法和巧妙的实验构思。
教材编写得脉络清楚，逻辑推理严谨、文字表述生动和通俗易懂，因此，适合于学生自主学习。
学生除阅读教材外，还可阅读一些课外参考书，从网上查阅一些资料，通过自己独立的思考，归纳、总结并提出自己的看法、体会等。
学情分析学生通过本章内容的学习，已经掌握了匀变速直线运动的知识，也掌握了自由落体运动的规律及其特点。
本节学习的重点不在知识，而是了解伽利略研究自由落体运动的方法，为探究和学习其它知识做准备。
设计思路本节课的主要任务是让学生了解伽利略研究自由落体运动的方法，采用交流、讨论的方法教学。
设学生设想自己处在伽利略的地位会怎样思考，在讨论伽利略的思想时是把它们放到当时的社会大背景中去考虑。
伽利略是如何发现问题、克服一个又一个困难的？可做些点拨，如伽利略研究自由落体运动的几个重要的步骤是：通过理想实验的方法揭露了重物下落快的错误→从“自由落体运动应该是简单的〞认识出发，猜想v ∝x和v∝t两种可能性，但经过推理判定v∝x不正确→从逻辑推理得出检验v∝t即是检验x∝t2→巧妙设计斜面实验检验x∝t2。
教材“STS〞栏目的短文：从伽利略看科学与社会，可让学生自己阅读。
如果条件允许，也可在学生阅读一些资料的基础上组织课外的交流、讨论，小组或大班讨论的形式均可。
三维目标知识与技能1．了解落体运动研究的史实，了解逻辑推理的特色；2．理解任何猜想和假说都须要有实验验证的重要性。
过程与方法1．让学生初步体会抽象思维、提出假说、科学实验是进行科学研究的重要思路和方法；2．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。
情感态度与价值观1．渗透研究自然规律的科学方法；2．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；3．经历伽利略对自由落体运动的研究过程，体验数学在研究物理问题中的重要性。
高中物理：伽利略对自由落体运动的研究
高中物理：伽利略对自由落体运动的研究【考点归纳】1．伽利略对自由落体运动的研究（1）历史的回顾：亚里士多德通过对大量的物体下落的观察，直接得出结论：物体越重，下落越快；所用的方法：观察+直觉．（2）逻辑的力量．（3）猜想与假设伽利略相信：a．自然界是简单的，自然界的规律也是简单的；b．落体运动一定是一种最简单的变速运动．它的速度应该是均匀变化的．假设：v∝t，v∝x．（4）实验验证伽利略用铜球从阻力很小的斜面的不同位置由静止下落，铜球在斜面上运动加速度要比它竖直落下时小得多，所以时间容易测出．实验结果表明，光滑斜面倾角不变时，从不同位置让小球滚下，小球的位置与时间的平方比不变，即由此证明了小球沿光滑斜面下滑的运动是匀变速直线运动；换用不同质量的小球重复实验，结论不变．（5）合理外推如果斜面倾角增大到90°，小球仍然保持匀加速直线运动的性质，且所有物体下落时的加速度都是一样的！伽利略成功验证了自己的猜想，不仅彻底否定了亚里士多德关于落体运动的错误论断，而且得到了自由落体运动的规律．（6）伽利略科学方法伽利略科学思想方法的核心：把实验和逻辑推理（包括数学推演）和谐地结合起来．【命题方向】例1：伽俐略理想实验将可靠的事实和理论思维结合起来，能更深刻地反映自然规律，伽俐略的斜面实验程序如下：（1）减小第二个斜面的倾角，小球在这斜面上仍然要达到原来的高度．（2）两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面．（3）如果没有摩擦，小球将上升到释放时的高度．（4）继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球沿水平方向做持续的匀速运动．请按程序先后次序排列，并指出它究竟属于可靠的事实，还是通过思维过程的推论，下列选项正确的是（数字表示上述程序的号码）（）A．事实2→事实1→推论3→推论4B．事实2→推论1→推论3→推论4 C．事实2→推论3→推论1→推论4D．事实2→推论1→推论4→推论3分析：按实验先后次序排列如下：2→3→1→4．其中，2是事实．实际中，小球由于摩擦，在第二个斜面上上升的高度减小，若摩擦力减小，上升的高度增大，设想没有摩擦力，小球将上升到释放时的高度，如将第二斜面放平，小球没有减速的原因，不会停下来，3，1，4均是在没有摩擦的情况作出的推论．解答：实验先后次序排列如下：2→3→1→4．实验中，如果摩擦力越小，小球在第二个斜面上上升的高度越高，设想没有摩擦，小球将上升到释放时的高度．所以3、1是推论．步骤4中，将第二个斜面放平，实际中小球因摩擦而减速，最后停下来，摩擦力越小，运动的距离越长，设想没有摩擦力，小球没有减速的原因，永远以原来的速度运动下去，所以4也是推论．故选：C．点评：本题是伽利略理想斜面实验，考查对本实验的理解能力，由此实验，伽利略得出了结论：物体的运动不需要力维持．例2：伽利略在著名的斜面实验中，让小球分别沿倾角不同、阻力很小的斜面从静止开始滚下，他通过实验观察和逻辑推理，得到的正确结论有（）A．倾角一定时，小球在斜面上的位移与时间成正比B．倾角一定时，小球在斜面上的速度与时间成正比C．斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端时的速度与倾角无关D．斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端所需的时间与倾角无关分析：伽利略通过实验观察和逻辑推理发现，小球沿斜面滚下的运动的确是匀加速直线运动，换用不同的质量的小球，从不同高度开始滚动，只要斜面的倾角一定，小球的加速度都是相同的；不断增大斜面的倾角，重复上述实验，得知小球的加速度随斜面倾角的增大而增大．解答：A、B、伽利略通过实验测定出小球沿斜面下滑的运动是匀加速直线运动，位移与时间的二次方成正比，并证明了速度随时间均匀变化，故A错误，B正确；C、不论斜面光滑与不光滑，当斜面的长度一定时，小球滑到斜面地的速度都与斜面的倾角有关，且倾角越大，小球滑到斜面底端的速度就越大；故C错误；D、斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端所需的时间随倾角的增大而减小，故D错误．故选：B．点评：本题关键要明确伽利略对自由落体运动的研究的实验过程，可以通过阅读课本了解，同时实验事实与理论应该是一致的，故可结合匀变速运动的知识求解．。