1、第六节 伽利略对自由落体运动的研究,第二章 匀变速直线运动的研究,黑格尔:他是历史上最多才、最渊博的科学天才之一,他是一个在历史上无与伦比的人,亚里士多德,马克思、恩格斯: 古希腊著名的思想家和哲学家 在西方被称为“最博学的人“ 古代最伟大的思想家,第二章 匀变速直线运动的研究,生活常识:重的物体往往比轻的物体先落地,这个观点正确吗？,亚里士多德: 物体下落的快慢由它们的重量决定。,思考:亚里士多德为什么会有错误的认识呢?,为什么这个错误被延续了两千多年?,一 绵延两千年的错误,研究方法:观察思考(直觉),第二章 匀变速直线运动的研究,思考:伽利略是怎样论证亚里士多德的观点是错误的?,第二章
2、匀变速直线运动的研究,假设:重的物体下落得快,v128,v1=8,v2=4,4v128,?,第二章 匀变速直线运动的研究,二 逻辑的力量,论证了亚里士多德的错误观点:“重物比轻物下落得快“,正确结论:重物与轻物下落得同样快!,伽利略运用逻辑推理的方法,第二章 匀变速直线运动的研究,世界著名的比 萨斜塔实验证明,物体下落快慢与轻重无关,研究方法 观察逻辑推理 实验(对比实验),第二章 匀变速直线运动的研究,伽利略,伽利略 物理学家、天文学家,第二章 匀变速直线运动的研究,德国著名物理学家玻恩说:“我荣获1954年的诺贝尔奖,与其说是因为我所发表的著作里包括了一个自然现象的发现,倒不如说是因为那里
3、面包括一个关于自然现象的新思想方法基础的发现。“,伽利略已死去三百多年,他所发现的自由落体规律在物理学知识的长河中所占比例愈来愈小,但他研究问题所创造的一套科学方法,却不断为后人所继承、发扬,创造了比自由落体规律高出千百倍的财富。,第二章 匀变速直线运动的研究,伽利略在研究落体运动过程中 首先遇到了什么困难?,伽利略作出了大胆的科学猜想, 猜想的内容是什么?,没有描述运动的概念,第二章 匀变速直线运动的研究,三 猜想与假说,自然界是简单的,自然界的规律也是简单的。 物体下落速度是均匀变化的,伽利略比他的前人更伟大,就在于他首先采用了以实验检验猜想和假设的科学方法。在他之前,学者们总是通过思辨性
4、的论战来决定谁是谁非。,随时间均匀变还是随位移均匀变?,第二章 匀变速直线运动的研究,思考: 伽利略在实验过程中遇到了 怎样的困难,他又是怎样克服的?,第二章 匀变速直线运动的研究,四 实验验证,困难一:速度无法直接测量 突破间接验证,若v00,且,必有,3x1,5x1,第二章 匀变速直线运动的研究,困难二: 落体运动时间太短,无法准确测量 突破“冲淡“重力,使其加速度减小,四 实验验证,第二章 匀变速直线运动的研究,伽利略的实验设计“冲淡重力“,第二章 匀变速直线运动的研究,怀疑者在翻阅亚里士多德的书籍,助手利用自己的脉搏测时间,伽利略,一些贵族r,第二章 匀变速直线运动的研究,实验器材、过
5、程实验结论:_,小球做匀加速运动,同斜面,质量不同,加速度相同,四 实验验证,第二章 匀变速直线运动的研究, 质量不同,同斜面,加速度相同 增大斜面倾角,加速度变大; 质量不同,加速度仍相同。,四 实验验证,第二章 匀变速直线运动的研究,合理外推, 质量不同小球同一斜面下落,加速度相同 增大斜面倾角,加速度变大 倾角很大,接近落体运动 倾角900,就是自由落体运动！,第二章 匀变速直线运动的研究,后人在用伽利略的器材重复他的实验时发现:铜球沿斜面滚下,如果斜面倾角超过5就很难准确计时。伽利略把他的结论外推至90是需要很大勇气的。后来,他的外推被实验证实了。,合理外推,第二章 匀变速直线运动的研
6、究,为什么说伽利略把他的结论外 推到900需要很大的勇气?,单纯的逻辑推理和对有限事实的归纳都不会导致新的发现;科学发现中最活跃的因素是猜想、假设与直觉。因为这个原因,对于新发现的规律不能有百分之百的把握。,第二章 匀变速直线运动的研究,修正,伽利略在两种新科学的对话中提到: “重球与轻球在落地时相差两指的宽度“ 。如何理解这“两指宽“?,第二章 匀变速直线运动的研究,结 论,自由落体运动是v00的匀加速直线运动, 且所有物体下落的加速度都相同。,第二章 匀变速直线运动的研究,超越伽利略, 现在我们不必用斜面来“冲淡重力“,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、用打点计时器 2 、用频闪照片 3、用光电计时器(测速计等),第二章 匀变速直线运动的研究,第二章 匀变速直线运动的研究,