物理与文化物理与文化物理与文化 (10).pdf

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1、12.2伽利略与近代力学的诞生46对现象的观察提出假设（匀加速运动假设）斜面实验在2002年被评为历史上“最美丽”的十大物理实验之一。从斜面实验看伽利略的研究方法：01伽利略对科学方法的贡献47进行数学和逻辑的推理实验验证形成理论 开创了科学实验方法，并将实验、观察和理论思维相结合。提出了思想实验。伽利略确伽利略确实做了斜面实实做了斜面实验，名列验，名列十大最美丽实十大最美丽实验第八位验第八位by G.Bezzuoli,1841小球在斜面上通过的距离与小球在斜面上通过的距离与其运动时间的平方成正比，其运动时间的平方成正比，速度应与时间的一次方成正速度应与时间的一次方成正比。结合他提出的比。结合

2、他提出的加速度加速度概概念，得到了念，得到了落体运动落体运动的正确的正确规律。规律。伽利略科伽利略科学方法论学方法论:模型论证模型论证实证实验实证实验思维实验思维实验模型论证模型论证为什么亚里士多德 看起来如此为什么亚里士多德 看起来如此抑郁？抑郁？快快慢慢如何？如何？模型论证模型论证十大经典十大经典物理实验的第二位物理实验的第二位实证实验实证实验比萨斜塔比萨斜塔且不论这且不论这个传说的真伪，事实是，伽利略创个传说的真伪，事实是，伽利略创立了科学立了科学方法论的基本思想方法论的基本思想以实验来验证理论以实验来验证理论思维实验思维实验在抽象思在抽象思维中设想出来，而实际上无法做到的实验，是利用维

3、中设想出来，而实际上无法做到的实验，是利用逻辑思考逻辑思考的方法完成的想象实验。的方法完成的想象实验。亚里士多亚里士多德认为：德认为：静止是水静止是水平地面上物体的“自然状态”平地面上物体的“自然状态”或“自然或“自然本性”，必须有力作用在物体本性”，必须有力作用在物体上，物体上，物体才能运动；没有力的作用，物才能运动；没有力的作用，物体就要静体就要静止下来。止下来。伽利略首伽利略首先认识到：先认识到：亚里士多亚里士多德的这个结论是错误的，将人们引入德的这个结论是错误的，将人们引入歧途的是歧途的是摩擦阻力摩擦阻力如何消除如何消除摩擦力？摩擦力？2伽利略想伽利略想象一个实验象一个实验:由此推论：

4、由此推论：力不是维力不是维持物体的运动的原因，而是改变物体速度的原因。因此，一旦物体具有持物体的运动的原因，而是改变物体速度的原因。因此，一旦物体具有某一速度某一速度，如果它不受力，就将匀速直线地运动下去，这就是惯性定律。，如果它不受力，就将匀速直线地运动下去，这就是惯性定律。伽利略将“伽利略将“日心说”的思想抽象化，引入参考系的概念：日心说”的思想抽象化，引入参考系的概念：参照系就是参照系就是你所选择的观察物体运动的“落脚点”你所选择的观察物体运动的“落脚点”同一物体同一物体的运动，参考系不同，对它的运动的描述就会不同的运动，参考系不同，对它的运动的描述就会不同伽利略发现伽利略发现单摆振动原

5、理制造了时钟，以此提高了单摆振动原理制造了时钟，以此提高了时间测量的精确性。时间测量的精确性。伽利略研究运动伽利略研究运动物体在时空中的表现物体在时空中的表现特特别是引入速别是引入速度的概念。度的概念。伽利略最伟伽利略最伟大的贡献之一是在引入了加速度的概大的贡献之一是在引入了加速度的概念。念。根据伽利根据伽利略的设计，后人制略的设计，后人制造出的时钟造出的时钟1632年，伽利略的著作关于托勒密和年，伽利略的著作关于托勒密和哥白尼两大哥白尼两大世界体系对话正式出版。世界体系对话正式出版。他写这本书他写这本书的时候，表面看起来的中立的时候，表面看起来的中立思想，其实思想，其实完全偏重日心说，还含沙

6、射完全偏重日心说，还含沙射影讽刺教皇影讽刺教皇和主教思想顽固不化和主教思想顽固不化跟不跟不55影讽刺教皇影讽刺教皇和主教思想顽固不化和主教思想顽固不化，跟不跟不上时代步伐。上时代步伐。在在失乐园失乐园中中：约翰约翰弥而顿（弥而顿（J.Milton,1608-1674）1642年年1月月8日，伽利略被日，伽利略被认为是教认为是教会的罪人，含冤会的罪人，含冤而逝，终年而逝，终年78岁岁圆圆的，坚实巨大笨重的盾牌圆圆的，坚实巨大笨重的盾牌背在背上。这又大又圆的劳什子，背在背上。这又大又圆的劳什子，挂在他肩上像月亮，这个球面体，挂在他肩上像月亮，这个球面体，那托斯卡尼的艺术家通过望远镜，那托斯卡尼的艺术家通过望远镜，夜晚从非索里山顶或亚诺河谷观察时，夜晚从非索里山顶或亚诺河谷观察时，在她斑斑点点的球面上，在她斑斑点点的球面上，发现新陆地、新河流或者新山脉。发现新陆地、新河流或者新山脉。在在失乐园失乐园中中