2.6.4伽利略觀點(diǎn)及其科學(xué)方法

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1、學(xué)科名稱：物理知識(shí)點(diǎn)名稱：伽利略的觀點(diǎn)及其科學(xué)方法一、當(dāng)前知識(shí)點(diǎn)清單（1）亞里士多德的看法：物體的下落快慢由物體的重力決定。（2）伽利略的邏輯思考：①輕重物體捆在一起，因質(zhì)量增大，其下落速度應(yīng)比任何一個(gè)物體的下落速度大，②輕重物體捆在一起，輕物會(huì)減慢重物的下落速度，故下落速度應(yīng)比重物下落速度小。（3）伽利略的猜想與假設(shè)：自由落體運(yùn)動(dòng)是一種簡(jiǎn)單的勻變速運(yùn)動(dòng)，其速度應(yīng)與時(shí)間成正比。（4）伽利略的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：因?qū)嶒?yàn)條件限制，無(wú)法求出瞬時(shí)速度v，從而無(wú)法證明v與t成正比，通過數(shù)學(xué)運(yùn)算可知，若v∝t，則有x∝t2。這樣，只要驗(yàn)證位移與時(shí)間的平方

2、成正比即可。但是，自由落體運(yùn)動(dòng)物體下落很快，計(jì)時(shí)裝置的簡(jiǎn)陋又無(wú)法精確測(cè)量所用時(shí)間，因此，伽利略用斜面（“沖淡”重力）減緩運(yùn)動(dòng)加速度的大小，讓銅球從斜槽的不同位置由靜止?jié)L下，得出小球滾下的位移x與運(yùn)動(dòng)時(shí)間的二次方成正比，即x∝t2。而當(dāng)傾角等于90°時(shí)，即物體自由下落時(shí)，位移x與運(yùn)動(dòng)時(shí)間的平方仍成正比，即x∝t2　，從而得出了落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。（5）伽利略的科學(xué)方法把實(shí)驗(yàn)和邏輯推理有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，從而有力的推動(dòng)了人類科學(xué)知識(shí)的發(fā)展。其研究過程的基本要素為：觀察現(xiàn)象提出假設(shè)邏輯推理實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證修正推廣二、點(diǎn)撥指導(dǎo)重難點(diǎn)：本節(jié)課學(xué)習(xí)的重難點(diǎn)在于

3、對(duì)伽利略科學(xué)思想的學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)他那種敢于質(zhì)疑的勇氣和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。伽利略科學(xué)思想方法的核心是把實(shí)驗(yàn)和邏輯推理(包括數(shù)學(xué)演算)和諧地結(jié)合起來(lái)，從而有力地推進(jìn)了人類科學(xué)認(rèn)識(shí)的發(fā)展。三、解題示范解題示范1：伽利略巧妙的推理推翻了亞里士多德的錯(cuò)誤觀點(diǎn)，從而提出了“自由落體是一種最簡(jiǎn)單的變速運(yùn)動(dòng)，速度應(yīng)該是均勻變化的”觀點(diǎn)．這種方法在科學(xué)研究中叫(　　)A．?dāng)?shù)學(xué)推演B．實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證C．猜想與假說D．邏輯推理【解析】伽利略運(yùn)用邏輯思維，利用“歸謬法”設(shè)想將輕重不同的兩個(gè)物體綁在一起釋放，分析物體的運(yùn)動(dòng)情況，從而得出相互矛盾的結(jié)論，推翻了亞里士多德的

4、觀點(diǎn)。【答案】D解題示范2：伽利略給出了科學(xué)研究過程的基本要素，這些要素包含對(duì)現(xiàn)象的一般觀察、________、________、________、對(duì)假說進(jìn)行修正和推廣。伽利略科學(xué)思想方法的核心是把________和________和諧地結(jié)合起來(lái)．【解析】伽利略研究過程的基本要素有以下幾點(diǎn)：觀察現(xiàn)象提出假設(shè)邏輯推理實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證修正推廣其中其核心是把實(shí)驗(yàn)和邏輯推理有效的結(jié)合起來(lái)?！敬鸢浮刻岢黾僭O(shè)　運(yùn)用邏輯得出推論　通過實(shí)驗(yàn)對(duì)推論進(jìn)行檢驗(yàn)　實(shí)驗(yàn)　邏輯推理四、檢測(cè)題（一）鞏固訓(xùn)練題型1：伽利略認(rèn)為落體運(yùn)動(dòng)應(yīng)該是簡(jiǎn)單的變速運(yùn)動(dòng)，即它的速度是均勻

5、變化的，速度的均勻變化意味著(　　)A．速度與時(shí)間成正比B．速度與位移成正比C．速度與時(shí)間的二次方成正比D．位移與時(shí)間的二次方成正比【解析】伽利略認(rèn)為落體運(yùn)動(dòng)是簡(jiǎn)單的變速運(yùn)動(dòng)，即它的速度是均勻變化的，也就是速度與時(shí)間成正比，經(jīng)過數(shù)學(xué)推導(dǎo)，可得到如果速度與時(shí)間成正比，則位移與時(shí)間的二次方成正比?！敬鸢浮緼D題型2：伽利略以前的學(xué)者認(rèn)為，物體越重，下落越快。伽利略等一些物理學(xué)家否定了這種看法。???（1）在一高塔頂端同時(shí)釋放一片羽毛和一個(gè)玻璃球，玻璃球先于羽毛到達(dá)地面，這主要是因?yàn)椋ǎ〢.它們的質(zhì)量不等B.它們的密度不等C.它們的材料不

6、同D.它們所受的空氣阻力不等?????（2）在此塔頂端同時(shí)釋放大小相等的實(shí)心鐵球和空心鐵球，下列說法中正確的是（）①它們受到的空氣阻力不等②它們的加速度相等③它們落地的速度不等④它們下落的時(shí)間相等A.①③B.②④C.只有②D.只有③【解析】羽毛下落時(shí)空氣阻力不能忽略，玻璃球和鐵球下落時(shí)空氣阻力可以忽略。（1）玻璃球先于羽毛到達(dá)地面，這主要是因?yàn)橛鹈艿降目諝庾枇Υ蟮木壒?。正確選項(xiàng)為D。（2）大小相等的實(shí)心鐵球和空心鐵球受到的空氣阻力相等。在忽略空氣阻力的情況下，兩球均做自由落體運(yùn)動(dòng)，它們的加速度相等。因下落高度相等，故下落的時(shí)間相等

7、，落地的速度相等。正確選項(xiàng)為B?！敬鸢浮浚?）D；（2）B題型3：伽利略通過觀察與思考，提出一個(gè)大膽的猜想：下落物體的速度隨著時(shí)間均勻增加．伽利略直接用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證下落物體的速度遇到了一些困難，因此他設(shè)計(jì)了斜面實(shí)驗(yàn)，下列敘述錯(cuò)誤的是（）A．不能測(cè)出下落物體的瞬時(shí)速度B．如何用斜面實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了的關(guān)系來(lái)說明落體運(yùn)動(dòng)也符合這個(gè)規(guī)律C．下落物體定位困難D．當(dāng)時(shí)還沒有準(zhǔn)確的計(jì)時(shí)工具【解析】伽利略要通過實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證速度與時(shí)間成正比，在當(dāng)時(shí)情況下遇到了很多困難，首先是無(wú)法測(cè)出物體在某一時(shí)刻的瞬時(shí)速度，其次是當(dāng)時(shí)情況下計(jì)時(shí)工具非常簡(jiǎn)陋，無(wú)法精確計(jì)時(shí)，而落體

8、運(yùn)動(dòng)下落非?？?、時(shí)間很短、定位難，因此無(wú)法精確測(cè)量時(shí)間也成為當(dāng)時(shí)實(shí)驗(yàn)的一個(gè)困難?！敬鸢浮緽（二）針對(duì)性診斷題型1：亞里士多德的命題“重的物體下落快，輕的物體下落慢”失誤的根源在于他(　　)A．不注意觀察自然現(xiàn)象B．對(duì)此沒有做深刻的邏輯