高中物理必修Ⅰ人教版2.6伽利略对自由落体运动的研究同步课件 (24张PPT)

(共24张PPT)
第二章
匀变速直线运动的研究
6
伽利略对自由落体运动的研究
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。
一、绵延两千年的认知
亚里士多德
说说你的看法
Aristotelēs
可取之处？
错误根源？
Galileo
如果让我们反驳亚里士多德的观点，我们应该怎么证明并不是“物体越重下落越快”？
重的快！
一样快！
跨越时空的对话
亚里士多德
(Aristotle，前384—322)
伽利略
(GalileoGalilei，1564—1642)
二、逻辑的力量
V12>8
V1=8
V2=4
4提问：伽利略是怎样论证亚里士多德的观点是错误的？
用逻辑推理论证亚里土多德的观点是错误的
结论:重物与轻物下落得同样快
传说中：
世界著名的比
萨斜塔实验证明
物体下落快慢与轻重无关
问题：
重物和轻物下落的同样快？它们的运动具有怎样的规律呢？
思考：
伽利略在研究落体运动过程中首先遇到了什么困难？
思考：
伽利略作出了大胆的科学猜想，猜想的内容是什么？
没有描述运动的概念
自然界是简单的，
自然界的规律也是简单的。
落体运动一定是一种最简单的变速运动。
物体下落速度
是均匀变化的
伽利略
三
猜想与假设
假设：
1.
v
∝
t
2.
v
∝
x
（最后否定了）
伽利略相信：
(1)
自然界是简单的，自然界的规律也是简单的。
(2)
落体运动一定是一种最简单的变速运动。它的速度应该是均匀变化的。
思考：
伽利略在实验过程中遇到了怎样的困难，他又是怎样克服的？
若
v0
＝
0
，且
v
∝
t
必有
x
∝
t
2
3x1
5x1
四
实验验证
困难一：无法直接测定瞬时速度
突破：
间接验证
t
t
t
x1
x2
x3
困难二：落体运动时间太短，无法准
确测量
突破：“冲淡”重力，使其加速度减
小，运动减慢
结果表明：
时间单位
1
2
3
4
5
6
7
8
距离单位
32
130
298
526
824
1192
1600
2104
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倾角
θ
的增大而增大。
伽利略手稿中记录的一组实验数据
伽利略的实验设计：“冲淡重力”
伽利略在做铜球沿斜面运动的实验
伽利略设想，斜面的倾角越接近900，铜球沿斜面滚下的运动越接近自由落体运动。
伽利略的科学方法是什么？
对现象的
一般观察
提出假设
运用逻辑
（包括数学）
得出推论
通过实验
对推论进
行检验
对假说进行
修正和推广
伽利略科学方法的核心是什么？
把实验和逻辑推理（包括数学推演）和谐地结合起来。
伽利略对自由落体运动的研究给我们的启示
1、要善于观察、勤于思考，勇于发现问题和提出问题；
2、要合理地进行猜想和假设；
3、科学地制定实验计划。
结
论
自由落体运动是:
v0＝0的匀加速直线运动，
且所有物体下落的加速度都相同。
　没有学术的民主和思想的自由，科学就不能繁荣。
拓展问题：为什么最终我们特别重视伽利略的方法呢？
拓展阅读“近代科学之父
　　伽利略的方法是理论和实验相结合的方法。伽利略在运动学和动力学上所作的工作，无论在历史上、科学史上还是方法论方面都获得了伟大的成就。他在《两种新科学的对话》中谦逊地说：“我认为更重要的是一门博大精深的科学已经出现，我的工作仅仅是一个开端，头脑比我敏锐的人们将开辟更多的途径和方法，以探知它深邃的奥秘。”对于伽利略所做出的奠基性的重要贡献，爱因斯坦和英费尔德（Infeld）在《物理学的进化》中评论说：“伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端。”
谢谢!