2.1 伽利略对落体运动的研究 讲义-2025-2026学年高一上学期物理沪科版必修第一册

本讲义聚焦必修1第2章匀变速直线运动中的伽利略对落体运动的研究与自由落体规律，以历史脉络为线索，从亚里士多德的错误观点出发，通过逻辑推理、实验验证和合理外推，层层递进构建起自由落体运动的物理模型，形成“问题—猜想—数学推理—实验验证—合理外推—结论”的完整科学探究链条。 该资料突出体现科学思维与科学探究的核心素养，尤其在模型建构（如理想斜面实验）、科学推理（归谬法否定亚里士多德观点）和实验设计（冲淡重力法延长测量时间）方面具有鲜明特色。例如，第12题通过位移与时间平方比值恒定来判断匀变速运动，精准还原伽利略当年的论证逻辑，帮助学生理解科学方法的本质。课中可用于引导学生模拟科学家思维过程，提升分析综合能力，课后则便于学生查漏补缺，巩固物理观念与科学方法的理解，强化核心素养落地。

普高物理必修1第2章匀变速直线运动第1讲 伽利略对落体运动的研究+自由落体运动的规律（讲义）--教师版（定稿） 必修1第2章匀变速直线运动第1讲 伽利略对落体运动的研究+自由落体运动的规律（讲义） 落体现象是生活中常见的一种变速直线运动，例如飘落的树叶，下落的雨滴，跳伞运动员等。 那么落体现象有什么规律呢？这个问题早在两千年前就引起了人们的思考，下面我们也来研究这种运动。 知识点1、 伽利略对落体运动的研究 【知识梳理】 1、历史回顾 落体运动是司空见惯的，但人类对它的认识却经历了差不多两千年的时间。最早研究这个问题的，大概要算古希腊学者亚里士多德了。 是什么因素决定一个下落物体的快慢呢？平常观察到的事实是，一块石头比一片树叶落得快些，因此，亚里士多德认为物体下落的快慢是由它们的重量决定的。他的这一论断符合人们的常识，以至于其后两千年的时间里，大家都奉为经典。 16世纪末，意大利比萨大学的青年学者伽利略对亚里士多德的论断表示了怀疑。后来，他在1638年出版的《两种新科学的对话》一书中对此做出了评论。 2、伽利略是如何质疑越重的物体下落得越快论断的？ 根据亚里士多德的论断，一块大石头的下落速度要比一块小石头的下落速度大。假定大石头的下落速度为8，小石头的下落速度为4，当我们把两块石头捆在一起时，大石头会被小石头拖着而减慢，结果整个系统的下落速度应该小于8；但两块石头捆在一起，总的重量比大石头还要重，因此整个系统下落的速度要比8大。这样，就从“重物比轻物落得快”的前提推断出了互相矛盾的结论，这使亚里士多德的理论陷入了困境。为了摆脱这种困境，伽利略认为只有一种可能性：物体下落的快慢与它的轻重无关。 （伽利略运用逻辑推理（归谬法）使亚里士多德的结论陷入矛盾） 3、那些因素会影响物体下落的快慢？ 如图甲，一个两端封闭的玻璃管（也称牛顿管、毛钱管），其中一端有一个开关，玻璃管可以与外界相通。把质量不相同的铁片和羽毛放到玻璃管中，玻璃管竖直放置，让铁片和羽毛从玻璃管上方同时开始下落，观察物体下落的情况。如图乙，把玻璃管里的空气抽出去，再次观察物体下落的情况。 由实验可以看到，将玻璃管里的空气抽出去后，没有了空气阻力的影响，轻的物体和重的物体下落得同样快。在现实生活中人们之所以看到物体下落的快慢不同，是因为空气阻力的影响。如果没有空气阻力，所有物体下落的快慢都一样。 4、自由落体运动 在物理学中，把物体只在重力作用下从静止开始下落的运动，叫作自由落体运动。这种运动只在真空中才能发生。 在实际情况中，空气阻力的影响总是不可避免的。因此生活中我们会看到石块比羽毛下落更快。自由落体运动也是一个描述下落过程的物理模型。因此有空气的空间，如果空气阻力的作用小到可以忽略不计时，物体从静止开始下落的运动就可以近似看做自由落体运动。比如水滴从树梢上滴落的过程就可以近似看作自由落体运动，而雨滴从云层上下落的过程就不能忽略空气的阻力的影响。 5、伽利略如何研究自由落体运动规律的？ 伽利略运用逻辑推理反驳了亚里士多德的观点后并未就此止步。而是进一步通过实验研究了自由落体运动的规律。他首先面临的困难是概念上的，因为那时人们连速度的明确定义都没有。因此，对伽利略来说，必须首先建立描述运动所需的概念。此前我们所学的概念，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。 （运用理想模型法，猜想落体运动规律）伽利略相信，自然界的规律是简洁明了的。他从这个信念出发，猜想落体也一定是一种最简单的变速运动，而最简单的变速运动，它的速度应该是均匀变化的。但是，速度的变化怎样才算“均匀”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，即与成正比即v∝t，例如，每过，速度的变化量都是；另一种是速度的变化对位移来说是均匀的，即与成正比即v∝x，例如，每下落，速度的变化量都是。（运用数学方法，推导自由落体运动数学表达式以及可以直接测定的物理量之间的函数关系）后来发现，如果与成正比，将会推导出十分复杂的结论。所以，伽利略开始以实验来检验与成正比的猜想是否是真实的。 在伽利略的时代，技术不够发达，无法直接测定瞬时速度，所以也就不能直接得到速度的变化规律。但是，伽利略通过数学运算得出结论；如果物体的初速度为0，而且速度随时间的变化是均匀的，即，它通过的位移就与所用时间的二次方成正比，即（学过前面的内容，我们也能进行这样的推算）。这样，只要测出物体通过不同位移所用的时间，就可以检验这个物体的速度是否随时间均匀变化。但是，落体下落得很快，而当时只能靠滴水计时，这样的计时工具还是不能测量自由落体运动所用的时间。（运用实验方法，对自由落体运动规律进行实验验证）伽利略采用了一个巧妙的方法，将落体运动转化为小球沿斜面的运动，用来“冲淡”重力。他让铜球沿阻力很小的斜面滚下（如图），而小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多，所用的时间长得多，所以容易测量。 伽利略做了上百次实验，结果表明，小球沿斜面滚下的运动的确是匀加速直线运动，换用不同质量的小球，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变大。 （对假说进行修正与推广）小球沿斜面向下的运动并不是落体运动。但是，伽利略将上述结果做了合理的外推：当斜面倾角很大时，小球的运动不是跟落体运动差不多了吗？如果斜面的倾角增大到，这时小球的运动不就是自由落体运动了吗（如图）？伽利略认为，这时小球仍然会保持匀加速运动的性质，而且所有物体下落时的加速度都是一样的！ 伽利略探究之路 （1）猜想：下落物体的速度是随着时间 均匀增加 的，即v∝t，且推知x∝t2. （2）实验：用“冲淡重力“的斜面实验. 测量的物理量：小球下落的位移以及对应的时间 结果：＝＝＝…＝常数，即小铜球滚下的位移总是与运动时间的平方成正比. （3）推理：在“冲淡重力”实验中，当倾角等于 90° 时，即物体做竖直下落运动，（＝＝＝…＝常数）成立，并且此时的的数值最大 （4）结论：下落物体的速度是随着时间 均匀增加的 6、伽利略的科学方法 主要有理想实验法、数学与实验相结合的科学研究方法 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，或者说给出了科学研究过程的基本要素。这些要素包含以下几点： 专题讲练1 1、关于伽利略对自由落体运动的研究，下列说法正确的是 （ C ） A．由实验观察直接得出了自由落体运动的速度随时间均匀变化 B．让铜球沿斜面滚下，冲淡重力，使得速度测量变得容易 （冲淡重力，使得时间的测量变得容易） C．创造了实验和逻辑推理相结合的科学方法 D．利用斜面实验主要是为了便于测量小球运动的位移 （ 利用斜面实验主要是为了冲淡重力，使小球运动的时间增大，便于测量小球运动的时间） 2、图示大致反映了伽利略对自由落体运动研究的实验和推理过程，下列说法中正确的是 （ C ） A．图甲、乙、丙、丁都是实验现象 B．图甲、乙、丙、丁都是推理得到的结果 C．图甲、乙、丙是实验现象，图丁是推理得到的结果 D．图丁是实验现象，图甲、乙、丙是推理得到的结果 3、伽利略为了研究自由落体运动的规律，将落体实验转化为著名的“斜面实验”，从而创造了一种科学研究的方法．利用斜面实验主要是考虑到 （ C ） A．实验时便于测量小球运动的路程 B．实验时便于测量小球运动的速度 C．实验时便于测量小球运动的时间 D．斜面实验可以通过观察与计算直接得到落体的运动规律 4、如图所示为伽利略研究自由落体运动规律时设计的斜面实验，他让铜球沿阻力很小的斜面从静止滚下，利用滴水计时记录铜球运动的时间．关于伽利略的“斜面实验”，下列说法错误的是（ B） A．实验中斜面起到了“冲淡”重力的作用，便于利用滴水计时记录铜球运动的时间 B．若斜面长度一定，小球由静止从顶端滚到底端时的速度大小与倾角无关 C．若斜面倾角一定，不同质量的小球由静止从顶端滚到底端的时间相同 D．若斜面倾角一定，在斜面上不同的位置释放小球，小球在斜面上的平均速度与时间成正比 5、在物理学的发展历程中，下面的哪位科学家首先建立了用来描述物体的运动的概念，并首先采用了实验检验猜想和假设的科学方法，把实验和逻辑推理和谐地结合起来，从而有力地推进了人类科学的发展( B ) A．亚里士多德 B．伽利略 C．牛顿 D．爱因斯坦 6、在学习物理知识的同时，还应当十分注意学习物理学研究问题的思想和方法，从一定意义上说，后一点甚至更重要。伟大的物理学家伽利略的研究方法对于后来的科学研究具有重大的启蒙作用，至今仍然具有重要意义。请你回顾伽利略探究物体下落规律的过程，判定下列哪个过程是伽利略的探究过程( C ) A．猜想—问题—数学推理—实验验证—合理外推—得出结论 B．问题—猜想—实验验证—数学推理—合理外推—得出结论 C．问题—猜想—数学推理—实验验证—合理外推—得出结论 D．猜想—问题—实验验证—数学推理—合理外推—得出结论 7、关于伽利略对自由落体运动的研究，以下说法正确的是( C ) A. 伽利略认为在同一地点，重的物体和轻的物体下落快慢不同 B. 伽利略猜想运动速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证 C. 伽利略通过数学推演并用小球在斜面上验证了位移与时间的平方成正比 D. 伽利略用小球在斜面上验证了运动速度与位移成正比 8、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，得到的正确结论是( B ) 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 9、关于伽利略对自由落体运动的研究，下列说法中正确的是( ACD )（多选） A．运用“归谬法”否定了亚里士多德的“重的物体下落快、轻的物体下落慢”的论断 B．提出“自由落体”是一种最简单的直线运动——匀速直线运动 C．通过斜面上物体的匀加速运动外推出：斜面倾角为90°时，物体做自由落体运动，且加速度的大小跟物体的质量无关 D．总体的思维过程是：对现象观察研究→提出假说→逻辑推理→实验检验→对假说进行修正和推广 10. 伽利略为了研究自由落体的运动规律，利用斜面做了上百次的实验。如图所示，让小球从斜面上同一位置由静止下滑，测出经历不同的时间和小球其间下滑过程对应的距离，若比值为定值，小球的运动即为匀变速直线运动。下列叙述符合实验事实的是（　D　） A. 当时采用斜面做实验，是为了便于测量小球运动的速度 B. 当时采用斜面做实验，是为了便于测量小球运动的距离 C. 改变斜面倾角，小球从不同倾角斜面上由静止下滑，大小都几乎不变 D. 将小球在斜面上运动实验结论外推至当斜面倾角为时，比值大小也将几乎不变，说明自由落体运动为匀变速直线运动 11．伽利略斜面实验的“合理外推”示意图如图所示，伽利略的成功，不仅在于找出了落体运动的规律，更重要的是开辟了一条物理学的研究之路，下列说法正确的是（　A　） A．伽利略对落体的研究思路概括如下：发现问题→提出猜想→数学推理→实验验证→合理外推→得出结论 B．伽利略把竖直实验的结果推广到斜面情况，是思维方法的一种“升华”，这种方法被称为“放大法” C．让小球在斜面上运动来研究自由落体运动，其实质是“放大重力”，减小位移，延长时间 D．让小球在倾角较小的斜面上运动，目的是延长物体的运动时间，加快物体的下落速度 12. 伽利略在研究自由落体运动时，做了如下的实验：他让一个铜球从阻力很小（可忽略不计）的斜面上由静止开始滚下，并且做了上百次。假设某次实验在固定斜面上任取三个位置A、B、C，让小球分别由A、B、C滚下，使A、B、C与斜面底端的距离分别为s1、s2、s3，小球由A、B、C运动到斜面底端的时间分别为t1、t2、t3，小球由A、B、C运动到斜面底端时的速度分别为v1、v2、v3，则下列关系式中正确并且是伽利略用来证明小球沿光滑斜面向下运动是匀变速直线运动的是（　B 　） A. B. C. D. s3− s2＝ s2−s1 【详解】A．根据则 三次下落中的加速度相同，故公式正确，但这不是当时伽利略用来证用匀变速直线运动的结论，故A项错误； B．由运动学公式可知故 三次下落中位移与时间平方的比值一定为定值，伽利略正是用这一规律说明小球沿光滑斜面下滑为匀变速直线运动．故B项正确； C．由v=at可得， 三次下落中的加速度相同，故公式正确，但这不是当时伽利略用来证用匀变速直线运动的结论；故项C错误； D．A、B、C三点的位置是任意选取的，则s2−s1 不一定等于s3− s2，故D项错误。 13.物理学中，我们已经学习许多科学思想或科学方法，比如：模型建构。请再任意举出两个科学思想或科学方法的例子：理想模型法比如：质点、点电荷都是采用理想模型法；实验与逻辑推理相结合，比如伽利略的理想实验实验。 14、伽利略在《两种新科学的对话》一书中，提出猜想：物体沿斜面下滑是一种匀变速直线运动，同时他还通过实验验证了该猜想。某小组依据伽利略描述的实验方案，设计了如图所示的装置，探究物体沿斜面下滑是否做匀变速直线运动。实验操作步骤如下： ①让滑块从离挡板某一距离 s 处由静止沿某一倾角为θ的斜面下滑，并同时打开装置中的阀门，使水箱中的水流到量筒中； ②当滑块碰到挡板的同时关闭阀门(假设水均匀稳定流出)； ③记录下量筒收集的水量 V； ④改变滑块起始位置离挡板的距离，重复以上操作； ⑤测得的数据见表格。 (1)该实验利用量筒中收集的水量来表示___C_____。 A．水箱中水的体积 B．水从水箱中流出的速度 C．滑块下滑的时间 D．滑块下滑的位移 (2)小组同学漏填了第 3 组数据，实验正常，你估计这组水量 V＝ 75 mL；若保持倾角θ不变，增大滑块质量，则相同的 s，水量 V 将 不变 (选填“增大”“不变”或“减小”)；若保持滑块质量不变，增大倾角θ，则相同的 s，水量 V 将 减小 (选填“增大”“不变”或“减小”)。 (3)下面说法中不属于该实验误差来源的是 D 。 A．水从水箱中流出不够稳定 B．滑块开始下滑和开始流水不同步 C．选用的斜面不够光滑 D．选用了内径较大的量筒 15. 对伽利略研究自由落体运动的内容及过程，有以下叙述： a、他通过推理发现，如果速度与位移成正比，会得到一个矛盾的结果 b、他通过逻辑得出亚里士多德的结论是错误的 c、他大胆猜想：落体运动应该是一种简单的运动，落体的速度与时间或位移成正比 d、他通过铜球沿阻力很小的斜面下滚的实验得出“倾角一定时，铜球的加速度不变”，进一步设想当倾角为90°时，运动变为自由落体，其性质不变，且所有物体下落的加速度都一样，至此认识到自由落体运动是匀变速直线运动。根据伽利略研究的真实过程，合理的排序是（　B　） A. a-b-c-d B. b-c-a-d C. a-c-b-d D. b-a-c-d 1 物理学习的核心在于思维 最基本的知识、方法才是最重要的； 30%兴趣+30%信心+30%方法+10%勤奋+l%天赋>100%成功初三物理暑假课程 学科网（北京）股份有限公司 $普高物理必修1第2章匀变速直线运动第1讲 伽利略对落体运动的研究（讲义）--学生版（定稿） 必修1第2章匀变速直线运动第1讲 伽利略对落体运动的研究 落体现象是生活中常见的一种变速直线运动，例如飘落的树叶，下落的雨滴，跳伞运动员等。 那么落体现象有什么规律呢？这个问题早在两千年前就引起了人们的思考，下面我们也来研究这种运动。 知识点1、 伽利略对落体运动的研究 【知识梳理】 1、历史回顾 落体运动是司空见惯的，但人类对它的认识却经历了差不多两千年的时间。最早研究这个问题的，大概要算古希腊学者亚里士多德了。 是什么因素决定一个下落物体的快慢呢？平常观察到的事实是，一块石头比一片树叶落得快些，因此，亚里士多德认为物体下落的快慢是由它们的重量决定的。他的这一论断符合人们的常识，以至于其后两千年的时间里，大家都奉为经典。 16世纪末，意大利比萨大学的青年学者伽利略对亚里士多德的论断表示了怀疑。后来，他在1638年出版的《两种新科学的对话》一书中对此做出了评论。 2、伽利略是如何质疑越重的物体下落得越快论断的？ 根据亚里士多德的论断，一块大石头的下落速度要比一块小石头的下落速度大。假定大石头的下落速度为8，小石头的下落速度为4，当我们把两块石头捆在一起时，大石头会被小石头拖着而减慢，结果整个系统的下落速度应该小于8；但两块石头捆在一起，总的重量比大石头还要重，因此整个系统下落的速度要比8大。这样，就从“重物比轻物落得快”的前提推断出了互相矛盾的结论，这使亚里士多德的理论陷入了困境。为了摆脱这种困境，伽利略认为只有一种可能性：物体下落的快慢与它的轻重无关。 （伽利略运用逻辑推理（归谬法）使亚里士多德的结论陷入矛盾） 3、那些因素会影响物体下落的快慢？ 如图甲，一个两端封闭的玻璃管（也称牛顿管、毛钱管），其中一端有一个开关，玻璃管可以与外界相通。把质量不相同的铁片和羽毛放到玻璃管中，玻璃管竖直放置，让铁片和羽毛从玻璃管上方同时开始下落，观察物体下落的情况。如图乙，把玻璃管里的空气抽出去，再次观察物体下落的情况。 由实验可以看到，将玻璃管里的空气抽出去后，没有了空气阻力的影响，轻的物体和重的物体下落得同样快。在现实生活中人们之所以看到物体下落的快慢不同，是因为空气阻力的影响。如果没有空气阻力，所有物体下落的快慢都一样。 4、自由落体运动 在物理学中，把物体只在重力作用下从静止开始下落的运动，叫作自由落体运动。这种运动只在真空中才能发生。 在实际情况中，空气阻力的影响总是不可避免的。因此生活中我们会看到石块比羽毛下落更快。自由落体运动也是一个描述下落过程的物理模型。因此有空气的空间，如果空气阻力的作用小到可以忽略不计时，物体从静止开始下落的运动就可以近似看做自由落体运动。比如水滴从树梢上滴落的过程就可以近似看作自由落体运动，而雨滴从云层上下落的过程就不能忽略空气的阻力的影响。 5、伽利略如何研究自由落体运动规律的？ 伽利略运用逻辑推理反驳了亚里士多德的观点后并未就此止步。而是进一步通过实验研究了自由落体运动的规律。他首先面临的困难是概念上的，因为那时人们连速度的明确定义都没有。因此，对伽利略来说，必须首先建立描述运动所需的概念。此前我们所学的概念，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。 （运用理想模型法，猜想落体运动规律）伽利略相信，自然界的规律是简洁明了的。他从这个信念出发，猜想落体也一定是一种最简单的变速运动，而最简单的变速运动，它的速度应该是均匀变化的。但是，速度的变化怎样才算“均匀”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，即与成正比即v∝t，例如，每过，速度的变化量都是；另一种是速度的变化对位移来说是均匀的，即与成正比即v∝x，例如，每下落，速度的变化量都是。（运用数学方法，推导自由落体运动数学表达式以及可以直接测定的物理量之间的函数关系）后来发现，如果与成正比，将会推导出十分复杂的结论。所以，伽利略开始以实验来检验与成正比的猜想是否是真实的。 在伽利略的时代，技术不够发达，无法直接测定瞬时速度，所以也就不能直接得到速度的变化规律。但是，伽利略通过数学运算得出结论；如果物体的初速度为0，而且速度随时间的变化是均匀的，即，它通过的位移就与所用时间的二次方成正比，即（学过前面的内容，我们也能进行这样的推算）。这样，只要测出物体通过不同位移所用的时间，就可以检验这个物体的速度是否随时间均匀变化。但是，落体下落得很快，而当时只能靠滴水计时，这样的计时工具还是不能测量自由落体运动所用的时间。（运用实验方法，对自由落体运动规律进行实验验证）伽利略采用了一个巧妙的方法，将落体运动转化为小球沿斜面的运动，用来“冲淡”重力。他让铜球沿阻力很小的斜面滚下（如图），而小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多，所用的时间长得多，所以容易测量。 伽利略做了上百次实验，结果表明，小球沿斜面滚下的运动的确是匀加速直线运动，换用不同质量的小球，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变大。 （对假说进行修正与推广）小球沿斜面向下的运动并不是落体运动。但是，伽利略将上述结果做了合理的外推：当斜面倾角很大时，小球的运动不是跟落体运动差不多了吗？如果斜面的倾角增大到，这时小球的运动不就是自由落体运动了吗（如图）？伽利略认为，这时小球仍然会保持匀加速运动的性质，而且所有物体下落时的加速度都是一样的！ 伽利略探究之路 （1）猜想：下落物体的速度是随着时间 的，即v∝t，且推知x∝t2. （2）实验：用“冲淡重力“的斜面实验. 测量的物理量：小球下落的位移以及对应的时间 结果：＝＝＝…＝常数，即小铜球滚下的位移总是与运动时间的平方成正比. （3）推理：在“冲淡重力”实验中，当倾角等于 时，即物体做竖直下落运动，（＝＝＝…＝常数）成立，并且此时的的数值最大 （4）结论：下落物体的速度是随着时间 的 6、伽利略的科学方法 主要有理想实验法、数学与实验相结合的科学研究方法 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，或者说给出了科学研究过程的基本要素。这些要素包含以下几点： 专题讲练1 1、关于伽利略对自由落体运动的研究，下列说法正确的是 （ ） A．由实验观察直接得出了自由落体运动的速度随时间均匀变化 B．让铜球沿斜面滚下，冲淡重力，使得速度测量变得容易 （冲淡重力，使得时间的测量变得容易） C．创造了实验和逻辑推理相结合的科学方法 D．利用斜面实验主要是为了便于测量小球运动的位移 2、图示大致反映了伽利略对自由落体运动研究的实验和推理过程，下列说法中正确的是 （ ） A．图甲、乙、丙、丁都是实验现象 B．图甲、乙、丙、丁都是推理得到的结果 C．图甲、乙、丙是实验现象，图丁是推理得到的结果 D．图丁是实验现象，图甲、乙、丙是推理得到的结果 3、伽利略为了研究自由落体运动的规律，将落体实验转化为著名的“斜面实验”，从而创造了一种科学研究的方法．利用斜面实验主要是考虑到 （ ） A．实验时便于测量小球运动的路程 B．实验时便于测量小球运动的速度 C．实验时便于测量小球运动的时间 D．斜面实验可以通过观察与计算直接得到落体的运动规律 4、如图所示为伽利略研究自由落体运动规律时设计的斜面实验，他让铜球沿阻力很小的斜面从静止滚下，利用滴水计时记录铜球运动的时间．关于伽利略的“斜面实验”，下列说法错误的是（ ） A．实验中斜面起到了“冲淡”重力的作用，便于利用滴水计时记录铜球运动的时间 B．若斜面长度一定，小球由静止从顶端滚到底端时的速度大小与倾角无关 C．若斜面倾角一定，不同质量的小球由静止从顶端滚到底端的时间相同 D．若斜面倾角一定，在斜面上不同的位置释放小球，小球在斜面上的平均速度与时间成正比 5、在物理学的发展历程中，下面的哪位科学家首先建立了用来描述物体的运动的概念，并首先采用了实验检验猜想和假设的科学方法，把实验和逻辑推理和谐地结合起来，从而有力地推进了人类科学的发展( ) A．亚里士多德 B．伽利略 C．牛顿 D．爱因斯坦 6、在学习物理知识的同时，还应当十分注意学习物理学研究问题的思想和方法，从一定意义上说，后一点甚至更重要。伟大的物理学家伽利略的研究方法对于后来的科学研究具有重大的启蒙作用，至今仍然具有重要意义。请你回顾伽利略探究物体下落规律的过程，判定下列哪个过程是伽利略的探究过程( ) A．猜想—问题—数学推理—实验验证—合理外推—得出结论 B．问题—猜想—实验验证—数学推理—合理外推—得出结论 C．问题—猜想—数学推理—实验验证—合理外推—得出结论 D．猜想—问题—实验验证—数学推理—合理外推—得出结论 7、关于伽利略对自由落体运动的研究，以下说法正确的是( ) A. 伽利略认为在同一地点，重的物体和轻的物体下落快慢不同 B. 伽利略猜想运动速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证 C. 伽利略通过数学推演并用小球在斜面上验证了位移与时间的平方成正比 D. 伽利略用小球在斜面上验证了运动速度与位移成正比 8、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，得到的正确结论是( ) 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 9、关于伽利略对自由落体运动的研究，下列说法中正确的是( )（多选） A．运用“归谬法”否定了亚里士多德的“重的物体下落快、轻的物体下落慢”的论断 B．提出“自由落体”是一种最简单的直线运动——匀速直线运动 C．通过斜面上物体的匀加速运动外推出：斜面倾角为90°时，物体做自由落体运动，且加速度的大小跟物体的质量无关 D．总体的思维过程是：对现象观察研究→提出假说→逻辑推理→实验检验→对假说进行修正和推广 10. 伽利略为了研究自由落体的运动规律，利用斜面做了上百次的实验。如图所示，让小球从斜面上同一位置由静止下滑，测出经历不同的时间和小球其间下滑过程对应的距离，若比值为定值，小球的运动即为匀变速直线运动。下列叙述符合实验事实的是（　 　） A. 当时采用斜面做实验，是为了便于测量小球运动的速度 B. 当时采用斜面做实验，是为了便于测量小球运动的距离 C. 改变斜面倾角，小球从不同倾角斜面上由静止下滑，大小都几乎不变 D. 将小球在斜面上运动实验结论外推至当斜面倾角为时，比值大小也将几乎不变，说明自由落体运动为匀变速直线运动 11．伽利略斜面实验的“合理外推”示意图如图所示，伽利略的成功，不仅在于找出了落体运动的规律，更重要的是开辟了一条物理学的研究之路，下列说法正确的是（　 　） A．伽利略对落体的研究思路概括如下：发现问题→提出猜想→数学推理→实验验证→合理外推→得出结论 B．伽利略把竖直实验的结果推广到斜面情况，是思维方法的一种“升华”，这种方法被称为“放大法” C．让小球在斜面上运动来研究自由落体运动，其实质是“放大重力”，减小位移，延长时间 D．让小球在倾角较小的斜面上运动，目的是延长物体的运动时间，加快物体的下落速度 12. 伽利略在研究自由落体运动时，做了如下的实验：他让一个铜球从阻力很小（可忽略不计）的斜面上由静止开始滚下，并且做了上百次。假设某次实验在固定斜面上任取三个位置A、B、C，让小球分别由A、B、C滚下，使A、B、C与斜面底端的距离分别为s1、s2、s3，小球由A、B、C运动到斜面底端的时间分别为t1、t2、t3，小球由A、B、C运动到斜面底端时的速度分别为v1、v2、v3，则下列关系式中正确并且是伽利略用来证明小球沿光滑斜面向下运动是匀变速直线运动的是（　 　） A. B. C. D. s3− s2＝ s2−s1 13.物理学中，我们已经学习许多科学思想或科学方法，比如：模型建构。请再任意举出两个科学思想或科学方法的例子： 。 14、伽利略在《两种新科学的对话》一书中，提出猜想：物体沿斜面下滑是一种匀变速直线运动，同时他还通过实验验证了该猜想。某小组依据伽利略描述的实验方案，设计了如图所示的装置，探究物体沿斜面下滑是否做匀变速直线运动。实验操作步骤如下： ①让滑块从离挡板某一距离 s 处由静止沿某一倾角为θ的斜面下滑，并同时打开装置中的阀门，使水箱中的水流到量筒中； ②当滑块碰到挡板的同时关闭阀门(假设水均匀稳定流出)； ③记录下量筒收集的水量 V； ④改变滑块起始位置离挡板的距离，重复以上操作； ⑤测得的数据见表格。 (1)该实验利用量筒中收集的水量来表示________。 A．水箱中水的体积 B．水从水箱中流出的速度 C．滑块下滑的时间 D．滑块下滑的位移 (2)小组同学漏填了第 3 组数据，实验正常，你估计这组水量 V＝ 75 mL；若保持倾角θ不变，增大滑块质量，则相同的 s，水量 V 将 (选填“增大”“不变”或“减小”)；若保持滑块质量不变，增大倾角θ，则相同的 s，水量 V 将 (选填“增大”“不变”或“减小”)。 (3)下面说法中不属于该实验误差来源的是 。 A．水从水箱中流出不够稳定 B．滑块开始下滑和开始流水不同步 C．选用的斜面不够光滑 D．选用了内径较大的量筒 15. 对伽利略研究自由落体运动的内容及过程，有以下叙述： a、他通过推理发现，如果速度与位移成正比，会得到一个矛盾的结果 b、他通过逻辑得出亚里士多德的结论是错误的 c、他大胆猜想：落体运动应该是一种简单的运动，落体的速度与时间或位移成正比 d、他通过铜球沿阻力很小的斜面下滚的实验得出“倾角一定时，铜球的加速度不变”，进一步设想当倾角为90°时，运动变为自由落体，其性质不变，且所有物体下落的加速度都一样，至此认识到自由落体运动是匀变速直线运动。根据伽利略研究的真实过程，合理的排序是（　 　） A. a-b-c-d B. b-c-a-d C. a-c-b-d D. b-a-c-d 1 物理学习的核心在于思维 最基本的知识、方法才是最重要的； 30%兴趣+30%信心+30%方法+10%勤奋+l%天赋>100%成功初三物理暑假课程 学科网（北京）股份有限公司 $