伽利略对自由落体运动的研究

伽利略对自由落体运动的研究包括教材知识填空和知识点详解（研究过程、研究思想和研究方法）等内容，有关伽利略对自由落体运动的研究知识点详情如下：

教材知识填空

1．伽利略观点：重物与轻物下落得______________。

2．伽利略的研究方法：

（1）运用______________否定了亚里士多德关于重的物体下落快、轻的物体下落慢的论断。

（2）提出自由落体运动是一种最简单的变速运动——______________________运动的假说。

答案：

1．一样快

2．“归谬法”        匀变速直线

知识点详解

1.伽利略对自由落体运动的研究

(1)过程：

(2)思想方法：实验和逻辑推理相结合。

2．伽利略的研究方法

(1)运用“归谬法”否定了亚里士多德关于重的物体下落快、轻的物体下落慢的论断。

(2)提出自由落体运动是一种最简单的变速运动——匀变速直线运动的假说。

伽利略的逻辑思维

伟大的物理学家伽利略用简单明了的科学推理，巧妙地揭示了亚里士多德的理论内部包含的矛盾。他指出：根据亚里士多德的论断，一块大石头的下落速度要比一块小石头的下落速度大，假定大石头的下落速度为8 m/s，小石头的下落速度为4 m/s，由这一观点出发，当我们把两块石头拴在一起时，对于下落快慢就有两种结论：

结论一：下落快的会被下落慢的拖着而减慢，下落慢的会被下落快的拖着而加快，结果整个系统的下落速度应该小于8 m/s而大于4 m/s；

结论二：两块石头拴在一起，加起来比大石头还要重，其下落的速度比任何一个物体都要快，速度应该大于8 m/s.

产生矛盾的根本原因就是“重物比轻物下落得快”。从逻辑上，伽利略认为只有一种可能：重物与轻物应该下落得同样快。

猜想及实验验证

猜想：重物和轻物下落速度不受重力大小的影响，都是做相同的匀变速直线运动．

实验：

①伽利略用数学运算得出结论：如果物体初速度为0，而且速度随时间的变化是均匀的，则v∝t，x∝t²，因此，探究自由落体运动是否为匀变速直线运动，只要证明物体自由下落过程中的位移与时间的平方是否成正比即可．

②实验验证：因为物体实际下落太快，伽利略想办法把物体的速度放慢，即先研究小球在斜面上的运动，如图所示：

让小球从斜面上不同位置滚下，观测小球多次从不同起点滚下的位移和所用时间平方的比值是否保持不变，即是否能观测到。

如果不断加大斜面的倾角，小球对于每一个特定的倾角从不同高度滚下，其比值仍然保持不变，则可以合理地外推至倾角为90°，即物体自由下落时，其比值也保持不变，如图所示．由此，伽利略间接地验证了自由落体运动是匀变速直线运动．