讲课稿伽利略.doc

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1、师：上节课我们学习了自由落体运动，大家回忆一下，什么是自由落体运动？生：物体仅在重力作用下，从静止开始下落的运动，叫自由落体运动。师：自由落体运动看似简单，但是人们对它的研究经历了差不多2000年。这其中有两位先哲我们不得不提，他们分别是谁呢？请看大屏幕！生：他是位伟大的哲学家，他的著作传入西方，成为神秘的异端；1225年，巴黎大学正式把他的著作列为必读书籍；他的哲学与文艺复兴时期的新知识相抵触，在许多年代中阻碍着科学思想的解放。他认为凡是运动都需要不断的施加力量。他是柏拉图的学生，亚历山大的老师。大家猜一下，他是谁？生：亚里士多德师：对，他就是亚里士多德，亚里士多德认

2、为重的物体比轻的物体下落得快，这一观点被当时的人们奉为经典，一错错了2000多年。时间来到16世纪，意大利出了一位科学家。他于米开朗琪罗去世前三天出生。当时文艺复兴已基本完成。他发明了温度计，还发明了天文望远镜观测天空，他相信自然界的规律是简单的，并建立了速度、加速度的概念。他又是谁呢？生：伽利略师：对，他就是意大利伟大的物理学家、天文学家和哲学家伽利略。今天让我们一起学习伽利略对自由落体运动的研究。【板书课题】伽利略用佯谬的方法巧妙地推翻了亚里士多德“重快轻慢”的观点。他是如何推翻的呢？我们通过视频来看一下。【放视频】物体下落的速度到底跟什么有关呢？伽利略开始了他研究

3、落体运动性质的旅程。伽利略认为，自由落体是一种最简单的变速运动。他设想，最简单的变速运动的速度应该是均匀变化的。所以他作了两种假设：一种是速度的变化对时间来说是均匀的，即经过相等的时间，速度的变化相等；另一种是速度的变化对位移来说是均匀的，即经过相等的位移，速度的变化相等。第二个假设显然是错的，如果速度与位移则成正比，我们可以做出这样一个图像来，大家看一下，这里的斜率表示什么？是时间。这个图说明不管位移有多大，自由落体运动的时间都是一样的，这显然是错的。因此伽利略就开始研究假设一，速度与时间成正比。伽利略假把这种运动叫做匀变速运动。当然，伽利略在研究的过程中，碰到了不少

4、的困难。请大家翻开课本第47页，阅读“实验验证”部分，思考屏幕上的问题。第一组思考问题一，第二组思考问题二，第三组问题三，第四组思考问题四。等会我们看哪一种的同学表现最好。好，现在开始看书。大家都看完了没有？（看完了）好，我们来看第一个问题，在伽利略的时代，可以直接测瞬时速度吗？伽利略是如何做的？第一组，谁找到答案了。请举手。生：做初速度为零的匀变速运动的物体通过的位移与所用时间的的平方成正比。这样，只要测出做变速运动的物体通过不同位移所用时间，就可以验证这个物体是否做变速运动。师：我们看到第二个问题，伽利略用的是怎样的计时工具？遇到了什么困难？他是如何克服的？生：为了

5、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。他让一个铜球从阻力很小的斜面上滚下，做了上百次的实验。小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落时的加速度小得多，所以时间容易测量些。这是伽利略手稿中记录的一组实验数据。师：那么伽利略的这个实验得出的结论是什么呢？第三组的同学。生：光滑斜面的倾角保持不变，从不同位置让小球滚下，小球通过的位移跟所用的时间的平方之比是不变的。由此证明了小球沿光滑斜面向下的运动是匀变速直线运动。换用不同质量的小球重复上述实验，位移跟所用时间平方的比值仍不变，这说明不同质量的小球沿同一倾角所做的匀变速直线运动的情况是相同的。不断增大斜面的

6、倾角，重复上述实验，得出位移跟所用的时间的平方之比随斜面倾角的增加而增大。这说明小球做匀变速运动的加速度随斜面倾角的增大而增大。师：小球沿斜面向下的运动并不是自由落体运动，伽利略做了怎样的外推？生：当斜面倾角增大到90。的情况，这时小球将自由下落，成为自由落体。伽利略认为，这时小球仍然会保持匀变速运动的性质。师：这种从斜面运动到落体运动的外推，是很巧妙的。不过，用外推法得出的结论，并不一定都是正确的。现代物理研究中也常用外推法，但用这种方法得出的结论都要经过实验的验证才能得到承认。那么到现在为止呢，经过咱们四个组的分析，伽利略的研究方法已经展现在我们面前了，其研究的基本

7、要素是：观察现象——提出假设——逻辑推理——实验检验——合理外推。他的科学思想方法的核心是：把实验和逻辑推理（包括数学推演）结合起来。伽利略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。伽利略对自由落体的研究，开创了研究自然规律的科学方法，实验方法、数学方法和理想实验方法。他的实验被评为史上最美丽的十大实验之一。爱因斯坦说，从此以后，真正的物理学开始了！