2.6 伽利略对自由落体运动的研究-4.ppt

伽利略对自由落体运动的伽利略对自由落体运动的研究研究历史的回顾亚里士多德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。逻辑的力量16世纪，意大利的科学家伽伽利略利略用假设的方法巧妙地推翻了这种观点。实验实验：在比萨斜塔用实验证明了这种观点 问题：既然物体自由下落跟质量无关，那么它到底遵循什么样的规律呢？伽利略用推论否定了亚里士多德的观点后，就开始研究落体运动的性质。伽利略的探索之路伽利略的探索之路（知识知识=观察观察+实验实验+思考思考）大胆的猜测大胆的猜测：下落物体的速度是随时间均匀增加的，即即：瞬时速度V与时间t成正比 但验证这个结论存在着以下几个难点：困难一困难一 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间接验证的途径（思维的作用）则：测下落的高度与时间t2成正比 知识知识观察观察实验实验思考思考冲淡重力困难二困难二 物体下落很快，很难测定不同位移的时间（思维）（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。实验验证实验验证：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的增大而增大。知识知识观察观察实验实验思考思考时间单位12345678距离单位32130298526824119216002104合理外推 困难三、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：合理外推：随着的增大，的数值在增大。当=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。至此，他终于成功地验证了原先的猜想，不但否定了亚里士多德的错误论断，而且得到了物体下落的规律。分析：伽利略的成功，不仅在于找到了落体运动的规律，更重要的是开辟了一条研究物理学的研究之路。现在我们已经有足够的设备准确的验证落体运动规律超越伽利略 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）人们采用先进的实验手段测得：一切物体的自由落体的加速度都相同，这个加速度叫重力加速度重力加速度，用g表示。通常的计算，g值取9.8m/s2实际意义实际意义：当物体所受空气阻力比物体本身重力小得多时，即fG时。从静止开始的竖直下落运动，可以按自由落体运动处理。课题研究课题研究1.阅读教材P51的阅读材料：从伽利略的一生看科学与社会从伽利略的一生看科学与社会2、亚里士多德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、物体的运动需要重快轻慢、物体的运动需要力来维持力来维持，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亚里士多德和伽伽利略利略的有关资料，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。介介绍绍一一本本好好书书