2.1 伽利略对落体运动的研究（教学课件）物理沪科版必修第一册

该高中物理课件聚焦伽利略对落体运动的研究，涵盖亚里士多德观点、归谬法质疑、斜面实验验证及科学方法等核心内容。课堂导入通过比萨斜塔故事，连接生活现象与前人观点，搭建从观察到科学探究的学习支架，帮助学生梳理研究脉络。 其亮点是以“实验+科学推理”为核心，融入科学思维（归谬法逻辑推理）和科学探究（斜面实验设计与验证）。课堂练习通过实例考察科学探究过程，助力学生形成严谨的科学态度，教师可依托清晰的重难点和流程提升教学效果。

物理必修第一册 •沪科版 第二章 匀变速直线运动 第1节 伽利略对落体运动的研究 学习目标 01 物理学史 知道人类对落体运动研究的历史。 02 伽利略的贡献 知道伽利略研究落体运动的基本方法和重要贡献。 教学重难点 教学难点 教学重点 1. 知道亚里士多德的观点。 2. 知道伽利略对落体运动的研究过程和方法。 3. 知道伽利略的贡献。 理解“实验+科学推理”的实验方法。 引入 1589年左右，年轻的伽利略在比萨大学任教时，在比萨斜塔顶端同时释放了一轻一重两个小球，两球几乎同时落地，推翻了当时“重物下落更快”的主流观点。 知识点 伽利略对落体运动的研究 知识点：伽利略对落体运动的研究 古希腊思想家、哲学家亚里士多德通过对生活现象的观察得出论断：越重的物体下落得越快。 前人的观点： 苹果会径直落向地面，而树叶总是缓缓飘落...... 同时一块石头与一片羽毛，总是石头先落地...... 知识点：伽利略对落体运动的研究 伽利略根据亚里士多德的论断推理出两个相互矛盾 伽利略认为只有一种可能：物体下落的快慢与它的轻重无关 伽利略的质疑——归谬法 把质量不同的两块石头捆在一起： 大石头会被小石头拖着而减慢速度，大石头将会下落得更慢； 两块石头捆在一起后总重量比大石头大，大石头下落的速度应该更快！ 知识点：伽利略对落体运动的研究 伽利略的实验验证： 实验猜想：落体运动的速度v与时间t成正比，即v=gt（k为常量） 实验困难：受到当时测量手段的限制，无法比较准确地测量物体下落的速度与时间。 解决措施1：伽利略经过分析发现，如果物体的初速度为零，且速度随时间均匀变化，则物体通过的距离与时间的二次方成正比（x∝t2)。可通过测量距离与时间的关系检验物体的速度是否随时间均匀变化。 解决措施2：为了解决计时的困难，伽利略将落体运动转化为小球沿斜面的运动. 知识点：伽利略对落体运动的研究 伽利略的实验验证： 小球沿斜面由静止起向下运动的过程中，下降相同的高度所用的时间比自由下落的时间长。这样，时间的测量就会变得比较容易。 知识点：伽利略对落体运动的研究 伽利略的实验验证： 伽利略利用斜面做了上百次实验后发现：在倾角相同的斜面上，小球由静止开始向下运动的距离x总是与所用时间t的二次方成正比，即可表示为： ====C 式中的C为常量。 即使更换不同质量的小球，的值仍然不变。改变斜面的倾角，上式仍然成立，只是常量C的值相应改变；斜面的倾角越大，常量C的值也越大。 知识点：伽利略对落体运动的研究 伽利略的实验验证： 实验结论：小球在斜面上做的是从静止开始的、速度随时间均匀增加的运动。 根据这样的推理可得，自由落体运动是从静止开始的、速度随时间均匀增加的变速直线运动。下落的快慢与质量无关。 当斜面倾角趋近于90°时，小球的运动接近自由落体运动，此时的值最大，且与质量m无关。 知识点：伽利略对落体运动的研究 伽利略的贡献： 贡献1：纠正了亚里士多德关于落体运动的错误论断，还得到了对自由落体运动性质的科学认识，并为后来“瞬时速度”“加速度”等物理概念的建立奠定了基础 贡献2：受开创了一套对近代科学发展十分有用的科学研究方法，可以概括为： 观察现象→提出问题→猜想假设→实验研究和逻辑推理(包括数学推演)→得出结论→修正或推广假设，其核心是包括数学推演在内的逻辑推理与实验检验的有机结合 课堂练习 课堂练习 探究新知 1．伽利略在研究自由落体运动时，采用“让铜球沿阻力很小的斜面滚下”的巧妙方法来“冲淡”重力，这样做是为了（　　） A．直接测定铜球的瞬时速度 B．更容易测出铜球运动的时间 C．直接测量铜球运动的加速度 D．更容易测出铜球运动的位移 【答案】B 【详解】解：在伽利略时代，没有精确的计时仪器，因此伽利略让小球从斜面上滚下来用来“冲淡”重力，而且利用斜面“冲淡”重力的影响，并不是说铜球的重力减小了，铜球的重力不变，只是延长了小球的运动时间，便于测量时间，故ACD错误，B正确。 课堂练习 探究新知 2．请你回顾伽利略探究物体自由下落规律的过程，判断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 【答案】C 【详解】解：伽利略在研究物体下落规律时，首先是提出问题即对亚里士多德的观点提出疑问，然后伽利略猜想速度与时间成正比，因为当时条件无法测量瞬时速度，伽利略根据猜想数学推理出位移与时间平方成正比，接着进行了实验，伽利略对实验结果进行合理的外推得出结论，故ABD错误，C正确。 课后作业 探究新知 作业 内容 同步作业 完成课后作业：“课时巩固精练” 自主安排 配套同步分层作业 谢谢聆听 谢谢聆听 $