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264伽利略的观点及其科学方法
学科名称:物理 知识点名称:伽利略的观点及其科学方法
一、当前知识点清单
(1)亚里士多德的看法:物体的下落快慢由物体的重力决定。
(2)伽利略的逻辑思考:
①轻重物体捆在一起,因质量增大,其下落速度应比任何一个物体的下落速度大,
②轻重物体捆在一起,轻物会减慢重物的下落速度,故下落速度应比重物下落速度小。
(3)伽利略的猜想与假设:
自由落体运动是一种简单的匀变速运动,其速度应与时间成正比。
(4)伽利略的实验验证:
因实验条件限制,无法求出瞬时速度v,从而无法证明v与t成正比,通过数学运算可知,若v∝t,则有x∝t2。这样,只要验证位移与时间的平方成正比即可。
但是,自由落体运动物体下落很快,计时装置的简陋又无法精确测量所用时间,因此,伽利略用斜面(“冲淡”重力)减缓运动加速度的大小,让铜球从斜槽的不同位置由静止滚下,得出???球滚下的位移x与运动时间的二次方成正比,即x∝t2。
而当倾角等于90°时,即物体自由下落时,位移x与运动时间的平方仍成正比,即x∝t2 ,从而得出了落体运动的规律。
(5)伽利略的科学方法
把实验和逻辑推理有机的结合起来,从而有力的推动了人类科学知识的发展。其研究过程的基本要素为:
观察现象
提出假设
逻辑推理
实验验证
修正推广
二、点拨指导
重难点:
本节课学习的重难点在于对伽利略科学思想的学习,学习他那种敢于质疑的勇气和严谨的科学态度。伽利略科学思想方法的核心是把实验和逻辑推理(包括数学演算)和谐地结合起来,从而有力地推进了人类科学认识的发展。
三、解题示范
解题示范1:伽利略巧妙的推理推翻了亚里士多德的错误观点,从而提出了“自由落体是一种最简单的变速运动,速度应该是均匀变化的”观点.这种方法在科学研究中叫( )
A.数学推演 B.实验验证 C.猜想与假说 D.逻辑推理
【解析】伽利略运用逻辑思维,利用“归谬法”设想将轻重不同的两个物体绑在一起释放,分析物体的运动情况,从而得出相互矛盾的结论,推翻了亚里士多德的观点。
【答案】D
解题示范2:伽利略给出了科学研究过程的基本要素,这些要素包含对现象的一般观察、________、________、________、对假说进行修正和推广。伽利略科学思想方法的核心是把________和________和谐地结合起来.
【解析】伽利略研究过程的基本要素有以下几点:
观察现象
提出假设
逻辑推理
实验验证
修正推广
其中其核心是把实验和逻辑推理有效的结合起来。
【答案】提出假设 运用逻辑得出推论 通过实验对推论进行检验 实验 逻辑推理
四、检测题
(一)巩固训练
题型1:伽利略认为落体运动应该是简单的变速运动,即它的速度是均匀变化的,速度的均匀变化意味着( )
A.速度与时间成正比
B.速度与位移成正比
C.速度与时间的二次方成正比
D.位移与时间的二次方成正比
【解析】伽利略认为落体运动是简单的变速运动,即它的速度是均匀变化的,也就是速度与时间成正比,经过数学推导,可得到如果速度与时间成正比,则位移与时间的二次方成正比。
【答案】 AD
题型2:伽利略以前的学者认为,物体越重,下落越快。伽利略等一些物理学家否定了这种看法。
?? ?(1)在一高塔顶端同时释放一片羽毛和一个玻璃球,玻璃球先于羽毛到达地面,这主要是因为( )
A. 它们的质量不等 B. 它们的密度不等
C. 它们的材料不同 D. 它们所受的空气阻力不等
?????(2)在此塔顶端同时释放大小相等的实心铁球和空心铁球,下列说法中正确的是( )
① 它们受到的空气阻力不等 ② 它们的加速度相等
③ 它们落地的速度不等 ④ 它们下落的时间相等
A. ①③ B. ②④ C. 只有② D. 只有③
【解析】羽毛下落时空气阻力不能忽略,玻璃球和铁球下落时空气阻力可以忽略。
(1)玻璃球先于羽毛到达地面,这主要是因为羽毛受到的空气阻力大的缘故。正确选项为D。
(2)大小相等的实心铁球和空心铁球受到的空气阻力相等。在忽略空气阻力的情况下,两球均做自由落体运动,它们的加速度相等。因下落高度相等,故下落的时间相等,落地的速度相等。正确选项为B。
【答案】 (1)D;(2)B
题型3:伽利略通过观察与思考,提出一个大胆的猜想:下落物体的速度随着时间均匀增加.伽利略直接用实验验证下落物体的速度遇到了一些困难,因此他设计了斜面实验,下列叙述错误的是( )
A.不能测出下落物体的瞬时速度
B.如何用斜面实验验证了的关系来说明落体运动也符合这个规律
C.下落物体
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