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1.2.4.4伽利略对自由落体运动的研究.docx

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自由落体运动伽利略研究篇伽利略对自由落体运动的研究1.伽利略的研究(1)归谬：伽利略从亚里士多德的论断出发，通过逻辑推理，认为重的物体与轻的物体应该下落得一样快，从而否定了亚里士多德的论断.(2)猜想与假说：伽利略猜想自由落体运动是一种最简单的变速运动，它的速度应该是均匀变化的有两种可能性：①速度v与时间t成正比②速度ν与位移x成正比.(3)数学推理：伽利略通过数学推理得出对于初速度为零的匀变速直线运动应有x∝t².因此，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.(4)实验验证——间接验证方法为了克服自由落体运动中下落时间太短难以测量的困难，伽利略巧妙地采用了间接的验证方法即先研究铜球在斜面上的运动(“冲淡”重力).①如图所示，让铜球沿阻力很小的斜面滚下.②铜球通过的位移跟所用时间的平方之比是不变的，即x1t12=x2t22=x3t32=···换用不同质量的铜球，结果都是相同的③结论：铜球沿斜面做匀加速直线运动，且只要斜面倾角一定，铜球的加速度都是相同的，跟铜球的质量无关.④不断增大斜面的倾角，重复上述实验，可知铜球的加速度随斜面倾角的增大而增大.(5)合理外推：当斜面倾角很大时，铜球的运动跟落体运动差不多，如果斜面倾角增大到90°，这时铜球的运动就是自由落体运动，铜球仍会保持匀加速直线运动的性质.(6)伽利略的结论：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，而且所有物体下落时的加速度都是一样的.2.伽利略的科学方法对现象观察研究→提出假说→逻辑推理→实验验证→对假说进行修正和推广.伽利略第一次把实验和逻辑推理(包括数学演算)和谐地结合起来，从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法。

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