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1、第二章第二章 6节、伽利略对自由落节、伽利略对自由落体运动的研究体运动的研究一、逻辑的力量一、逻辑的力量1、情景剧表演：、情景剧表演：时间：时间：16世纪末，地点：学习讨论室世纪末，地点：学习讨论室人物人物1：亚里士多德理论支持者（粉丝）：亚里士多德理论支持者（粉丝）人物人物2：伽利略：伽利略 2、点评：、点评：3 3、十大最、十大最美的实验：美的实验：传说中传说中的比萨斜的比萨斜塔塔牛顿管实验牛顿管实验大卫大卫斯科特斯科特一、逻辑的力量一、逻辑的力量1、情景剧表演：、情景剧表演：时间：时间：16世纪末，地点：学习讨论室世纪末，地点：学习讨论室人物人物1：亚里士多德（粉丝）理论支持者：亚里士多
2、德（粉丝）理论支持者人物人物2：伽利略：伽利略 2、点评：、点评：3、被评十大最美实验之一、被评十大最美实验之一4、伽利略坚信：在没有空气阻力的情况下，、伽利略坚信：在没有空气阻力的情况下，重物与轻物下落得同样快。重物与轻物下落得同样快。【伽利略猜想伽利略猜想】：1、自由落体运动的性质？二、伽利略科学方法二、伽利略科学方法V物体下落速度应该是均匀变化的物体下落速度应该是均匀变化的因为：自然界是简单的，自然界的规律也是简单的。因为：自然界是简单的，自然界的规律也是简单的。因为：自然界是简单的，自然界的规律也是简单的。因为：自然界是简单的，自然界的规律也是简单的。 随时间均匀变？随时间均匀变？随位
3、移均匀变？随位移均匀变？物体下落速度的均匀变化物体下落速度的均匀变化Vt2 2、猜想结果：速度随时间均匀变化、猜想结果：速度随时间均匀变化当然这还需要实验检验当然这还需要实验检验t1x1t13x1t15x1【数学逻辑推理数学逻辑推理】1、若要实验验证V正比于t,在当时的历史条件下会遇到怎样的困难？ 无法直接测量瞬时速度V， 无法测量极短时间t。（看书（看书P47）2、如何突破测量V这一瓶颈？数学推理，分离转换变量法。数学推理，分离转换变量法。若v00,则有2tx3、当时测量时间t有哪些方法？如何解决测量极短时间t这一难题？倾斜倾斜“竖面竖面” 、“冲淡冲淡”重力、重力、“放缓放缓”时时间间 放
4、大思想放大思想放大思想放大思想t1x1t13x1t15x1【实验验证实验验证】1、实验设计再现历史情景：助手用自己的助手用自己的助手用自己的助手用自己的助手用自己的助手用自己的脉搏粗测时间脉搏粗测时间脉搏粗测时间脉搏粗测时间脉搏粗测时间脉搏粗测时间伽利略伽利略伽利略伽利略伽利略伽利略一些贵族一些贵族一些贵族一些贵族一些贵族一些贵族怀疑者在翻阅怀疑者在翻阅怀疑者在翻阅怀疑者在翻阅怀疑者在翻阅怀疑者在翻阅亚里士多德的亚里士多德的亚里士多德的亚里士多德的亚里士多德的亚里士多德的书籍书籍书籍书籍书籍书籍2、我们重走大师之路：我们重走大师之路：时间t1（流水质量测量方法）时间t2 （同时采集通过细杆宽度
5、的短暂时间）位移S（比例）时间的平方t*t072863112伽利略做了上百次实验：伽利略做了上百次实验：合力外推：合力外推：倾角很大，接近落体运动倾角很大，接近落体运动 当倾角当倾角90900 0, ,就是自由落体运就是自由落体运动！控制同一斜面、控制同一斜面、质量不同质量不同，加速度相同；，加速度相同；【斜面实验结论斜面实验结论】：自由落体运动是自由落体运动是: v00的匀加速直线运动，的匀加速直线运动，且所有物体下落的加速度都相同。且所有物体下落的加速度都相同。【伽利略科学方法伽利略科学方法】：观察观察观察观察现象现象现象现象提出假设提出假设提出假设提出假设猜想猜想猜想猜想运用逻辑运用逻辑
6、运用逻辑运用逻辑数学推论数学推论数学推论数学推论实验实验实验实验验证验证验证验证修正修正修正修正推广推广推广推广三、超越伽利略现在我们可以对落体运动精确地现在我们可以对落体运动精确地“计时计时”“”“定位定位”“”“测速测速”，从而直接研究落体运动的性质，不需，从而直接研究落体运动的性质，不需要要“转换变量转换变量”，不需要，不需要“冲淡重力冲淡重力”。思考思考1 1：目前我们研究落体运动的方法有哪些：目前我们研究落体运动的方法有哪些 ？ 方法方法、用打点计时器、用打点计时器 方法方法 、用频闪照片、用频闪照片 方法方法、用光电门计时器（测速计等）、用光电门计时器（测速计等）思考思考2：对于刚
7、做的实验，我们能否舍弃：对于刚做的实验，我们能否舍弃t1,根据小根据小车通过细杆宽度的短暂时间车通过细杆宽度的短暂时间t2，位移，位移S，初速度，初速度0；运用数学逻辑推理判定小车在斜面上做匀加速；运用数学逻辑推理判定小车在斜面上做匀加速直线运动？直线运动？思考思考3 :亚里士多德错误观点被延续了两千多年，是亚里士亚里士多德错误观点被延续了两千多年，是亚里士多德的错？还是当时探究科学规律方法的错？多德的错？还是当时探究科学规律方法的错？三百多年来三百多年来, ,伽伽利利略所发现的自由落体规律在历史长河中所略所发现的自由落体规律在历史长河中所占比例愈来愈小占比例愈来愈小, ,但他研究问题所创造的
8、科学方法但他研究问题所创造的科学方法, ,却被后人不却被后人不断传承和发扬光大断传承和发扬光大, ,创造了比自由落体规律高出千百倍的财富。创造了比自由落体规律高出千百倍的财富。从此，经典如云，大师辈出。从此，经典如云，大师辈出。1、后人评价、后人评价：爱因斯坦：爱因斯坦： 伽利略的发现以及他所应用的伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方科学的推理方法，法，是人类思想史上最伟大的成就之一，而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。且标志着物理学的真正开端。德国著名物理学家玻恩说：德国著名物理学家玻恩说： “我荣获我荣获1954年的诺贝尔奖，与其说是因为年的诺贝尔奖，与其说是因为我所发表的著作里包括了一个自然现象的发我所发表的著作里包括了一个自然现象的发现现,倒不如说是因为那里面包括一个倒不如说是因为那里面包括一个关于自关于自然现象的新思想方法然现象的新思想方法基础的发现基础的发现.” 四、了解伽利略2、伽利略生平：（STS、P48）出生：1564 意大利、比萨求学：热爱科学、弃医从理、不盲从权威工作与科研：坚持真理、勇于探索晚年：1633被罗马宗教裁判所判刑入狱，1638两种新科学的对话，1642病逝.恢复名誉：1979 年罗马教廷为他恢复名誉。伽利略人虽早已不在了，但是他的科学探究方法常在，追求真理思想永存。
