高中物理 第二章 第6节 伽利略对自由落体运动的研究课件1 新人教版必修1.ppt

2 6伽利略对自由落体运动的研究 aristotel s 可取之处 错误根源 galileo 大胆的质疑 如果让我们反驳亚里士多德的观点 我们应该怎么证明并不是 物体越重下落越快 跨越时空的对话 逻辑的力量 假设 重的物体下落得快 v12 8 v1 8 v2 4 4 v12 8 从伽利略的论证 我们受到什么启发 传说的比萨斜塔实验证明 物体下落快慢与轻重无关 高楼落球实验 mpg 问题的提出 既然物体的下落都相同 那么这种自由落体运动应该具有什么规律呢 伽利略用逻辑论证的方法否定了亚里士多德的说法后 就转向用实验来研究落体运动的性质了 伽利略的探究之路 大胆的猜想 自然界是简单的 一切运动都是以最简单的秩序进行的 伽利略 思考 伽利略作出了大胆的科学猜想 猜想的内容是什么 速度与位移成正比 假设一 假设二 速度与时间成正比 猜想与假设 物体下落速度是均匀变化的 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 困难一 速度无法直接测量 若v0 0 且 必有 突破 间接验证 实验验证 困难二 落体运动时间太短 无法准确测量突破 利用斜面 冲淡 重力 使其加速度减小 实验验证 伽利略的实验设计 冲淡重力 冲淡重力 困难二物体下落很快 很难测定不同位移的时间 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 伽利略在做铜球沿斜面运动的实验 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 斜面实验 实验结论 小球做匀加速运动 同一斜面 质量不同 加速度相同 实验验证 实验验证 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 质量不同小球加速度仍相同 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90 就是自由落体运动 思考 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 结论 自由落体运动是 v0 0的匀加速直线运动 且所有物体下落的加速度都相同 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 位移传感器等 超越伽利略 为了纪念伽利略的伟大贡献 1993年4月8日 来自世界各地的科学家把木球 铝球 塑料球等不同材料制成的小球从比萨斜塔上44m高处同时静止释放 用精密电子仪器和摄像机记录 结果发现所有小球落地 几乎同时以同一速度 重的物体下落得比轻的物体快 v t s t2 小球在斜面上运动实验 外推至落体运动 从对现象的一般观察提出问题 提出假设与猜想 逻辑 数学 推理得出推论 实验验证 对假说修正和推广 伽利略的科学方法 真正的物理学开始了 伽利略时代之前 除了偶然发现所带来的发明之外 需要常常在发明之先 伽利略之后 我们看见了为了追求纯粹的知识而进行的科学研究 开始走在实际的应用与发明的前面 并且启发了实际的应用和发明 发明出现之后 又为科学研究与工业发展开辟了新的领域 w c丹皮尔 英国 伽利略运用最大胆的思辨弥补了经验材料之间的空隙 伽利略的方法是理论和实验相结合的方法 伽利略当之无愧的成为近代物理之父 爱因斯坦 伽利略创立近代科学时用了三个方法 实验方法 数学方法和思想实验方法 在其后的200中 自然科学迅猛发展 涌现出了许许多多物理学巨匠 当人类进入20世纪时 思想实验的方法突然被频繁的运用起来 爱因斯坦创立了相对论 当人们离开伽利略的船舱来到爱因斯坦的火车上时 关于尺缩效应 关于同时的相对性 关于只有在高速世界里才可能发生的奇妙景象 被爱因斯坦用思想实验论述得合情合理 波尔和爱因斯坦关于量子的概率进行争论时 他们用思想实验进行辩论 让人类看到世界上第一流的科学巨匠是怎样畅