第一节 伽利略对落体运动的研究-2021-2022学年高一物理辅导讲义（2020沪科版必修第一册）

第1节 伽利略对落体运动的研究 一．伽利略研究自由落体运动的实验和推理方法 【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4 B．事实2→推论1→推论3→推论4 C．事实2→推论3→推论1→推论4 D．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，