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分析物体的（受力情况）
空气中纸片下落
空气中重物下落
真空中重物下落
f空气阻力
f空气阻力
空气阻力f为零
G重力
G重力
G重力
伽利略对自由落体运动的研究
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历史的回顾
亚里士多德通过对大量的物体自由下落的观察，直接得出结论：重的物体比轻的物体下落的快，即“重快轻慢”。由于他在学术界的崇高地位，且该结论符合生活经验，这种论断流传了近2000年。
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逻辑的力量
16世纪，意大利的科学家伽利略用佯谬的方法巧妙地推翻了这种观点。
（并在比萨斜塔用实验证明了这种观点 ）
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（问题）：
既然物体自由下落跟质量无关，那么它到底遵循什么样的规律呢？
伽利略用推论否定了亚里士多德的观点后，就开始研究落体运动的性质。
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伽利略的探索之路（知识=观察+实验+思考）
大胆的猜测：下落物体的速度是随时间均匀增加的，即
则：测瞬时速度V与时间t成正比
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困难一 瞬时速度无法准确测量
为了解决测量瞬时速度的困难，伽利略寻求间接验证的途径（思维的作用）

则：测下落的高度与时间t2成正比
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冲淡重力
困难二 物体下落很快，很难测定不同位移的时间

（思维）为了减缓物体下落速度，伽利略设计了著名的“冲淡重力”的斜面实验。
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实验验证 ：伽利略用铜球从斜槽的不同位置由静止下落，伽利略手稿中记录的一组实验数据

结果表示为：


伽利略发现，斜面的倾角不同，上述比例关系同样成立，只是这个常数的随着θ的增大而增大。
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合理外推
困难三、伽利略用斜面实验验证了后，怎样说明落体运动也符合这个规律？
合理外推：随着θ的增大， 的数值在增大。当θ=900时，即物体竖直下落时，这个关系也应该成立，这时的数值最大。
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至此，他终于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。
分析：伽利略的成功，不仅在与找到了落体运动的规律，更重要的是开辟了一条研究物理学的研究之路。
思考：伽利略的科学思想方法是怎样的？其核心是什么？人们对他的贡献如何评价？
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科学思想方法程序是：对现象的一般观察→提出假设→运用逻辑（包括数学）得出结论→通过实验对结论进行检验→对假说进行修正和推广→……
其核心是：把实验和逻辑和谐地结合起来。
现在我们已经有足够的设备准确的验证落体运动规律
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超越伽利略
现在我们不必用斜面来“冲淡重力”，采用现代化的仪器设备可以对落体运动精确地“计时”、“定位”，直接研究落体运动的性质。

现代研究落体运动的方法 ：
1、“自由落体频闪照片”求加速度
2 、用打点计时器研究纸带求出加速度
3、其它方法（测速计等）
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人们采用先进的实验手段测得：
一切物体的自由落体的加速度都相同，这个加速度叫重力加速度，用g表示。通常的计算，g值取9.8m/s2
实际意义 ：
当物体所受空气阻力比物体本身重力小得多时，即f<14
教材典题研究
1、伽利略用实验验证v∝t的最大困难是（　　）
A．不能很准确地测定下落的距离
B．不能测出下落物体的瞬时速度
C．当时没有测量时间的仪器
D．当时没有记录落体运动的数码相机
B
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2、伽利略为了研究自由落体的规律，将落体实验转化为著名的“斜面实验”，对于这个研究过程，下列说法正确的是（　　）

A．斜面实验“冲淡”了重力的作用，便于运动时间的测量
B．斜面实验放大了重力的作用，便于测量小球运动的路程
C．通过对斜面实验的观察与计算，直接得到落体运动的规律
D．根据斜面实验结论进行合理的外推，得到落体的运动规律
AD
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考点一：伽利略研究过程理论分析
3、伽利略对运动问题的研究，蕴藏着重要的科学思想方法，这种科学思想方法的核心是（　　）

A．对现象一般观察，从而提出假说
B．把实验和逻辑推理和谐结合
C．进行大胆猜想与假设
D．对假设进行修正和推广
B
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4、回顾伽利略探究物体下落规律的过程，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
B
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考点二：伽利略实验探究
5、伽利略在研究自由落体运动时，设计了如图所示的斜面实验．下列哪些方法是他在这个实验中采用过的（　　）

A．用水钟计时
B．用打点计时器打出纸带进行数据分析
C．改变斜面倾角，比较各种倾角得到的x/t2的比值的大小
D．将斜面实验的结果合理“外推”，说明自由落体运动是特殊的匀变速直线运动
ACD
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6、伽利略的自由落体实验和加速度实验均被选为最美的实验．在加速度实验中，伽利略将光、滑直木板槽倾斜固定，让铜球从木槽顶端沿斜面由静止滑下，并用水钟测量铜球每次下滑的时间，研究铜球的运动路程和时间的关系．亚里士多德曾预言铜球的运动速度是不变的，伽利略却证明铜球运动的路程与时间的平方成正比．请将亚里士多德的预言和伽利略的结论分别用公式表示（其中路程用s，速度用v，加速度用a，时间用t表示）．①亚里士多德的预言： ；②伽利略的结论： ；
伽利略的实验之所以成功，主要原因是抓住了主要因素，而忽略了次要因素．你认为他在加速度实验中，伽利略选用光滑直木槽和铜球进行实验来研究铜球的运动，是为了减小铜球运动过程中的摩擦阻力这一次要因素，同时抓住了 这一主要因素．若将此实验结论做合理外推，即可适用于自由落体运动，其原因是在实验误差范围内，铜球运动的加速度（填序号即可）．
A．与铜球质量成正比B．只与斜面倾角有关C．与斜面倾角无关D．与铜球质量和斜面倾角都有关．
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考点三：推理方法
7、在一次演示实验中，一个小球在斜面上滚动，小球滚动的距离和小球运动过程中经历的时间之间的关系如表所示．
t/s 0.25 0.5 1.0 2.0 …
x/cm 5.0 20 80 320 …
（1）由表可以初步归纳出小球滚动的距离x和小球滚动的时间t的关系式为（k为常数）．
A．x=kt　　 　B．x=kt2 C．x=kt3　　 D．无法判断
（2）小球的运动为 ．
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高考对接一：伽利略的斜面实验
8、如图是伽利略1604年做斜面实验时的一页手稿照片，照片左上角的三列数据如下表．表中第二列是时间，第三列是物体沿斜面运动的距离，第一列是伽利略在分析实验数据时添加的．根据表中的数据，伽利略可以得出的结论是（　　）
A．物体具有惯性
B．斜面倾角一定时，加速度与质量无关
C．物体运动的距离与时间的平方成正比
D．物体运动的加速度与重力加速度成正比
C