2.1 伽利略对落体运动的研究 21张PPT

(共21张PPT)
苏格拉底
(公元前469—公元前399），著名的古希腊的思想家、哲学家，教育家，
柏拉图（约前427年－前347年），古希腊伟大的哲学家，也是全部西方哲学乃至整个西方文化最伟大的哲学家和思想家之一
亚里士多德（前384—前322年），古希腊斯吉塔拉人，世界古代史上最伟大的哲学家、科学家和教育家之一。
重的快！
一样快！
思想观念开始发生变化！
伽利略
意大利
1564～1642
逻辑的力量
4V12>8
V2=4
V1=8
伽利略佯谬
逻辑的力量
16世纪，意大利的科学家伽利略用佯谬的方法巧妙地推翻了这种观点。
（并在比萨斜塔用实验证明了这种观点
）
重物与轻物
落得同样快
为什么跟我们日常生活中的现象不一样呢？
拨开阻力的迷雾
钱毛管实验
伽利略的探索之路（知识=观察+实验+思考）
大胆的猜测：下落物体的速度是随时间均匀增加的，即
则：测瞬时速度V与时间t成正比
困难一
瞬时速度无法准确测量
为了解决测量瞬时速度的困难，伽利略寻求间接验证的途径（思维的作用）
知识
观察
实验
思考
则：测下落的高度与时间t2成正比
困难二
物体下落很快，很难测定不同位移的时间
（思维）为了减缓物体下落速度，伽利略设计了著名的“冲淡重力”的斜面实验。
冲淡重力
铜壶漏滴
实验验证
：伽利略用铜球从斜槽的不同位置由静止下落，伽利略手稿中记录的一组实验数据
结果表示为：
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θ的增大而增大。
知识
观察
实验
思考
时间单位
1
2
3
4
5
6
7
8
距离单位
32
130
298
526
824
1192
1600
2104
合理外推
困难三、伽利略用斜面实验验证了后，怎样说明落体运动也符合这个规律？
合理外推：随着的增大，
的数值在增大。当θ=900时，即物体竖直下落时，这个关系也应该成立，这时的数值最大。
智慧的火花
①
认真思考，提出假设，建立概念。
②通过测量位移与时间的关系从
而间接测量速度与时间的关系。
③用斜面来“冲淡”重力，延长时
间，采用当时的滴水计时。
（4）如果斜面的倾角增大到90°就是自由落体运动，小球仍然保持匀加速运动的性质,而且所有物
体下落的加速度都是一样的！
实验结论
（1）S∝t2
即
V∝t
（2）斜面的倾角一定，小球的加速
度就一定。
（3）斜面的倾角越大，小球的加速度越大。
修正和推广
如果完全排除空气的阻力，那么，所有物体将下落得同样快。
在科学研究中，懂得忽略什么，有时与懂得重视什么同等重要。
——
伽利略
思想方法
反证法
实验验证法
合理外推法
逻辑推理法（数学推理法）
超越伽利略
现在我们不必用斜面来“冲淡重力”，采用现代
化的仪器设备可以对落体运动精确地“计时”、
“定位”，直接研究落体运动的性质。
现代研究落体运动的方法
：
1、“自由落体频闪照片”求加速度
2
、用打点计时器研究纸带求出加速度
3、其它方法（测速计等）
课题研究
亚里士多德是古代伟大的思想家、哲学家，但他在物理方面的结论，如重快轻慢、物体的运动需要力来维持，却是错误的。这是为什么？
请带着这个问题去图书馆或上网查找亚里士多德和伽利略的有关资料，做一点关于这两位学者的科学观念、方法、态度等方面的调查。
介绍一本好书