伽利略對自由落體運動的研究

1、12他是位偉大的哲學家，他的著作經(jīng)過阿拉伯傳入西方，他是位偉大的哲學家，他的著作經(jīng)過阿拉伯傳入西方，成為神秘的異端；成為神秘的異端；1225年，巴黎大學正式把他的著作列為必讀書籍；年，巴黎大學正式把他的著作列為必讀書籍；他的哲學與文藝復興時期的新知識相抵觸，在許多年代他的哲學與文藝復興時期的新知識相抵觸，在許多年代中阻礙著科學思想的解放中阻礙著科學思想的解放；他認為凡是運動都需要不斷的施加力量。他是柏拉圖的他認為凡是運動都需要不斷的施加力量。他是柏拉圖的學生，亞歷山大的老師。學生，亞歷山大的老師。3亞里士多德重的物體比輕的物體下落得快！重的物體比輕的物體下落得快！4他于他于1564年年2月月2

2、5日出生在比薩。當時文藝復興已基本完日出生在比薩。當時文藝復興已基本完成成；他的墓志銘上寫著他的墓志銘上寫著 “他失明了，因為自然界已經(jīng)沒有剩下他失明了，因為自然界已經(jīng)沒有剩下什么他沒有看過的東西了什么他沒有看過的東西了”；他發(fā)明了溫度計，還發(fā)明了天文望遠鏡觀測天空他發(fā)明了溫度計，還發(fā)明了天文望遠鏡觀測天空；1633年，他被羅馬宗教判刑入獄，年，他被羅馬宗教判刑入獄，1638年，出版了兩年，出版了兩種新科學的對話種新科學的對話；他相信自然界的規(guī)律是簡單的，并建立了速度、加速度他相信自然界的規(guī)律是簡單的，并建立了速度、加速度的概念。的概念。5伽利略“現(xiàn)代觀測天文學之父現(xiàn)代觀測天文學之父” “現(xiàn)代

3、物理學之父現(xiàn)代物理學之父” “科學之父科學之父” “現(xiàn)代科學之父現(xiàn)代科學之父”6伽利略是怎么推翻亞里士多德的伽利略是怎么推翻亞里士多德的結(jié)論并建立自己結(jié)論并建立自己 理論的呢？理論的呢？7一、邏輯的力量佯謬法佯謬法推翻亞里士多德的觀點。V V121288V V1 1=8=8V V2 2=4=44v1288假設(shè)一假設(shè)一 速度與時間呈正比速度與時間呈正比假設(shè)二假設(shè)二 速度與位移成正比速度與位移成正比二、猜想與假說X自然界是簡單的，一切運動都是以最簡單的自然界是簡單的，一切運動都是以最簡單的秩序進行的。秩序進行的。 伽利略伽利略猜想落體一定是一種最簡單的變速運動猜想落體一定是一種最簡單的變速運動 速

4、度速度均勻均勻變化變化大膽猜測：下落物體的大膽猜測：下落物體的速度隨時間均勻增速度隨時間均勻增加加，即，即tv9 驗證驗證1、伽利略的時代，可以直接測瞬時速度嗎？伽利略是、伽利略的時代，可以直接測瞬時速度嗎？伽利略是如何做的？如何做的？2.伽利略用的是怎樣的計時工具？遇到了什么困難？伽利略用的是怎樣的計時工具？遇到了什么困難？他是如何克服的？他是如何克服的？3.伽利略的實驗結(jié)論是什么？伽利略的實驗結(jié)論是什么？4小球沿斜面向下的運動并不是自由落體運動，伽利小球沿斜面向下的運動并不是自由落體運動，伽利略做了怎樣的外推？略做了怎樣的外推？閱讀課本閱讀課本47頁，頁，“實驗驗證實驗驗證”部分，思考：部

5、分，思考：三、實驗驗證： tv10解決方案：解決方案：借助借助數(shù)學推理數(shù)學推理得出得出 間接驗證間接驗證vtx tv困難一困難一 : 瞬時速度瞬時速度無法準確測量無法準確測量2tx 2tx 數(shù)學推理：數(shù)學推理：tv通過驗證通過驗證 間接的驗證間接的驗證2tx 111、伽利略的時代，可以直接測瞬時速度嗎？伽利略是、伽利略的時代，可以直接測瞬時速度嗎？伽利略是如何做的？如何做的？2.伽利略用的是怎樣的計時工具？遇到了什么困難？伽利略用的是怎樣的計時工具？遇到了什么困難？他是如何克服的？他是如何克服的？3.伽利略的實驗結(jié)論是什么？伽利略的實驗結(jié)論是什么？4小球沿斜面向下的運動并不是自由落體運動，伽利

6、小球沿斜面向下的運動并不是自由落體運動，伽利略做了怎樣的外推？略做了怎樣的外推？閱讀課本閱讀課本47頁，頁，“實驗驗證實驗驗證”部分，思部分，思考：考：12困難二：沒有準確的計時工具，無法測定困難二：沒有準確的計時工具，無法測定自由落體這樣較短的時間自由落體這樣較短的時間減緩物體下落速度，便于測量減緩物體下落速度，便于測量銅壺漏滴 解決方案：解決方案：“沖淡重力沖淡重力”的斜面實驗的斜面實驗13時間單位時間單位12345678距離單位距離單位321302985268241192 16002104 實驗驗證實驗驗證 ：將銅球從斜槽的不同位置由靜止下落：將銅球從斜槽的不同位置由靜止下落結(jié)果表示為：

7、結(jié)果表示為：u 改變斜面改變斜面傾角傾角，上述比例關(guān)系同樣成立，只是這，上述比例關(guān)系同樣成立，只是這個常數(shù)隨著個常數(shù)隨著的的增大增大而而增大增大。常數(shù)（與質(zhì)量無關(guān)）233222211ttt伽利略手稿中記錄的一組實驗數(shù)據(jù)伽利略手稿中記錄的一組實驗數(shù)據(jù)14當當=90=900 0時，即物體豎直下落時，時，即物體豎直下落時， 成立成立。小球保持勻變速運動的性質(zhì)，而且所有的物體下落時小球保持勻變速運動的性質(zhì)，而且所有的物體下落時的加速度是一樣的！的加速度是一樣的！2t四、合理外推 2tx 隨著傾角的隨著傾角的增大，增大， 的的數(shù)值增大數(shù)值增大15 如果完全排除空氣阻力，那么，所有物體下落都將一樣快。 在

8、科學研究中，懂得忽略什么，有時與懂得重視什么同等重要。 -伽利略修正后的結(jié)論修正后的結(jié)論16 伽利略的科學方法重的物體下重的物體下落得比輕的落得比輕的物體快物體快? ?“沖淡重力沖淡重力”的斜面實驗的斜面實驗 外推至外推至落體運動落體運動對現(xiàn)象的對現(xiàn)象的一般觀察一般觀察對假說修對假說修正和推廣正和推廣v tx t2提出假設(shè)提出假設(shè)邏輯邏輯(數(shù)學數(shù)學)得出推論得出推論對推論對推論進行檢驗進行檢驗科學思想方法的核心科學思想方法的核心：把把實驗實驗和和邏輯邏輯（數(shù)學）（數(shù)學）推理推理結(jié)合起來結(jié)合起來首創(chuàng)運用首創(chuàng)運用實驗檢驗猜實驗檢驗猜想想的科學方法的科學方法19真正的物理學開始了.2021超越伽利略 現(xiàn)在我們不必用斜面來“沖淡重力”，采用現(xiàn)代化的儀器設(shè)備可以對落體運動精確地“計時”、“定位”，直接研究落體運動的性質(zhì)。現(xiàn)代研究落體運動的方法 ：1、“自由落體頻閃照片”求加速度2 、用打點計時器研究紙帶求出加速度3、其它方法（測速計等）22人們采用先進的實驗手段測得：一切物體的自由落體的加速度都相同，這個加速度叫重力加速度重力