伽利略对摆动的探究.ppt.ppt

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2、，约前，约前287287前前212)212)，古希腊著名的数学家、物，古希腊著名的数学家、物理学家，静力学和流体静力学的奠理学家，静力学和流体静力学的奠基人。基人。 伽利略伽利略伽利略伽利雷伽利雷 (1564(15641642)1642) 是意大利文艺复兴后是意大利文艺复兴后期伟大的意大利天文学家、期伟大的意大利天文学家、力学家、哲学家、物理学家、力学家、哲学家、物理学家、数学家。也是近代实验物理数学家。也是近代实验物理学的开拓者，被誉为学的开拓者，被誉为“近代近代科学之父科学之父”。 牛顿艾萨克艾萨克牛顿（牛顿（Isaac Newton）是英国）是英国伟大伟大的数学家、的数学家、物理学家、天

3、文学家和自然哲学家，其研究领域包括了物理学家、天文学家和自然哲学家，其研究领域包括了物理学、数学、天文学、神学、自然哲学和炼金术。牛物理学、数学、天文学、神学、自然哲学和炼金术。牛顿的主要贡献有发明了微积分，发现了万有引力定律和顿的主要贡献有发明了微积分，发现了万有引力定律和经典力学，设计并实际制造了第一架反射式望远镜等等，经典力学，设计并实际制造了第一架反射式望远镜等等，被誉为人类历史上最被誉为人类历史上最伟大伟大，最有影响力的科学家。为了，最有影响力的科学家。为了纪念牛顿在经典力学方面的杰出成就，纪念牛顿在经典力学方面的杰出成就，“牛顿牛顿”后来成后来成为衡量力的大小的物理单位。为衡量力的

4、大小的物理单位。 爱因斯坦阿尔伯特阿尔伯特爱因斯坦（爱因斯坦（Albert EinsteinAlbert Einstein，18791879年年3 3月月1414日日-1955-1955年年4 4月月1818日），美国物理学家，日），美国物理学家，犹太人，现代物理学的开创者和奠基人，相对犹太人，现代物理学的开创者和奠基人，相对论论“质能关系质能关系”的提出者，的提出者，“决定论量子决定论量子力学诠释力学诠释”的捍卫者（振动的粒子）的捍卫者（振动的粒子）不掷不掷骰子的上帝。骰子的上帝。 19991999年年1212月月2626日，爱因斯坦被美日，爱因斯坦被美国国时代周刊时代周刊评选为评选为“世纪

5、伟人。世纪伟人。” ” 礼拜天伽利略走进礼拜天伽利略走进比萨大教堂比萨大教堂视而不见视而不见仔细观察仔细观察怎样观察：怎样观察：观察要有目的，要观察要有目的，要观察物理现象表现观察物理现象表现出的出的特征。特征。摆动特征：摆动特征：尽管吊灯的摆动幅度越来越尽管吊灯的摆动幅度越来越小，但每一次摆动的时间小，但每一次摆动的时间似乎似乎相等。相等。猜想归猜想，怎样验证猜想啊？！猜想归猜想，怎样验证猜想啊？！动手实验！动手实验！设计实验：设计实验：用规律跳动的脉搏来测量时间。用规律跳动的脉搏来测量时间。进行实验：进行实验：于是便按着脉注视着灯的摆动。于是便按着脉注视着灯的摆动。结论：结论：每往返摆动一

6、次的时间完全相同。每往返摆动一次的时间完全相同。这里体现了伽利略朴这里体现了伽利略朴素的自然科学新方法。素的自然科学新方法。伽利略又冒出个疑问：伽利略又冒出个疑问：假如吊灯受到强风吹动，摆的高了一些，假如吊灯受到强风吹动，摆的高了一些，每次摆动的时间还是一样的吗？每次摆动的时间还是一样的吗？ 提出问题提出问题问题是提出来了，假如是问题是提出来了，假如是你，你会如何猜又如何做你，你会如何猜又如何做 大胆猜想大胆猜想把研究的事物理想化，就可以更把研究的事物理想化，就可以更加突出事物的主要特征，化繁为加突出事物的主要特征，化繁为简，易于认识其规律。简，易于认识其规律。 回到宿舍后，伽利略用铁块制成一

7、回到宿舍后，伽利略用铁块制成一个摆！个摆！用单摆的摆动用单摆的摆动来代替来代替（模仿）（模仿）吊灯的摆动吊灯的摆动用用物理模型物理模型代代替复杂的替复杂的实物实物 进行实验进行实验把铁块拉到不同的高度，用脉搏细心把铁块拉到不同的高度，用脉搏细心地测量摆动所用的时间。地测量摆动所用的时间。 分析与论证分析与论证 评评 估估结论：结论： 每次摆动的时每次摆动的时间仍然相同。间仍然相同。尽管用脉搏测量时间并不尽管用脉搏测量时间并不精确，但已经可以证明他精确，但已经可以证明他最初的想法是正确的。最初的想法是正确的。经过很多次精密的实验，伽利略得出一经过很多次精密的实验，伽利略得出一个个物理规律物理规律

8、既：既：不论摆动的幅度大些还是小些，完成一不论摆动的幅度大些还是小些，完成一次摆动的时间是一样的。次摆动的时间是一样的。这在物理学中叫做：这在物理学中叫做：摆的等时性原理摆的等时性原理各种机械摆钟都是根据这个原理制作的。各种机械摆钟都是根据这个原理制作的。用同一条摆绳,摆动一次的时间受摆锤质量的影响吗? 猜想:时间一样（不受影响）时间一样（不受影响）分析和论证分析和论证:_每次摆动的时间一样每次摆动的时间一样问题：同一条摆绳同一条摆绳摆的质量摆的质量脉搏次数脉搏次数 厘米厘米小小 次次 厘米厘米大大 次次如果将绳缩短,会不会摆动得快些? 猜想:时间一样（不受影响）时间一样（不受影响）分析和论证

9、分析和论证:_摆绳越长摆绳越长,往复摆动一次往复摆动一次的时间的时间（称为周期）（称为周期）就越长就越长.问题：相同的摆锤相同的摆锤摆长摆长脉搏次数脉搏次数 （ ）长长 次次 （ ）短短 次次1 1、提出问题提出问题 2 2、猜想与假设猜想与假设3 3、制定计划与设计实验制定计划与设计实验4 4、进行实验与收集证据进行实验与收集证据5 5、分析与论证分析与论证 6 6、评估评估7 7、交流与合作交流与合作书中四个问题的解答：书中四个问题的解答：1、伽利略怎样观察吊灯的摆动，并发现了值得、伽利略怎样观察吊灯的摆动，并发现了值得注意的现象？注意的现象？仔细地观察，尽管吊灯的摆动幅度越来越小，但仔细

10、地观察，尽管吊灯的摆动幅度越来越小，但每一次摆动的时间似乎相等。每一次摆动的时间似乎相等。2、伽利略在观察中提出了什么疑问？并对这些、伽利略在观察中提出了什么疑问？并对这些疑问作出了什么猜想？疑问作出了什么猜想？假如吊灯受到强风吹动，摆的高了一些，每次摆动假如吊灯受到强风吹动，摆的高了一些，每次摆动的时间还是一样的吗？作出的猜想：每次摆动的时的时间还是一样的吗？作出的猜想：每次摆动的时间还是一样的。间还是一样的。3、伽利略怎样设法证实自己的猜想？、伽利略怎样设法证实自己的猜想？他用铁块制成一个摆，模仿吊灯的摆动。他用铁块制成一个摆，模仿吊灯的摆动。4、伽利略对摆动规律的探究经历了怎、伽利略对摆动规律的探究经历了怎样的历程？这说明了什么？样的历程？这说明了什么？提出疑问，作出假设，设计实验，进行实验，提出疑问，作出假设，设计实验，进行实验，得出结果，验证假设，得出结论。进而又提出得出结果，验证假设，得出结论。进而又提出疑问，重复以上的过程，周而复始。疑问，重复以上的过程，周而复始。 说明学习说明学习物理，要仔细观察，善于动手物理，要仔细观察，善于动手 ，锲而不舍。才，锲而不舍。才能发现真理的大海。能发现真理的大海。