伽利略对自由落体运动的研究

1、12他是位伟大的哲学家，他的著作经过阿拉伯传入西方，他是位伟大的哲学家，他的著作经过阿拉伯传入西方，成为神秘的异端；成为神秘的异端；1225年，巴黎大学正式把他的著作列为必读书籍；年，巴黎大学正式把他的著作列为必读书籍；他的哲学与文艺复兴时期的新知识相抵触，在许多年代他的哲学与文艺复兴时期的新知识相抵触，在许多年代中阻碍着科学思想的解放中阻碍着科学思想的解放；他认为凡是运动都需要不断的施加力量。他是柏拉图的他认为凡是运动都需要不断的施加力量。他是柏拉图的学生，亚历山大的老师。学生，亚历山大的老师。3亚里士多德重的物体比轻的物体下落得快！重的物体比轻的物体下落得快！4他于他于1564年年2月月2

2、5日出生在比萨。当时文艺复兴已基本完日出生在比萨。当时文艺复兴已基本完成成；他的墓志铭上写着他的墓志铭上写着 “他失明了，因为自然界已经没有剩下他失明了，因为自然界已经没有剩下什么他没有看过的东西了什么他没有看过的东西了”；他发明了温度计，还发明了天文望远镜观测天空他发明了温度计，还发明了天文望远镜观测天空；1633年，他被罗马宗教判刑入狱，年，他被罗马宗教判刑入狱，1638年，出版了两年，出版了两种新科学的对话种新科学的对话；他相信自然界的规律是简单的，并建立了速度、加速度他相信自然界的规律是简单的，并建立了速度、加速度的概念。的概念。5伽利略“现代观测天文学之父现代观测天文学之父” “现代

3、物理学之父现代物理学之父” “科学之父科学之父” “现代科学之父现代科学之父”6伽利略是怎么推翻亚里士多德的伽利略是怎么推翻亚里士多德的结论并建立自己结论并建立自己 理论的呢？理论的呢？7一、逻辑的力量佯谬法佯谬法推翻亚里士多德的观点。V V121288V V1 1=8=8V V2 2=4=44v1288假设一假设一 速度与时间呈正比速度与时间呈正比假设二假设二 速度与位移成正比速度与位移成正比二、猜想与假说X自然界是简单的，一切运动都是以最简单的自然界是简单的，一切运动都是以最简单的秩序进行的。秩序进行的。 伽利略伽利略猜想落体一定是一种最简单的变速运动猜想落体一定是一种最简单的变速运动 速

4、度速度均匀均匀变化变化大胆猜测：下落物体的大胆猜测：下落物体的速度随时间均匀增速度随时间均匀增加加，即，即tv9 验证验证1、伽利略的时代，可以直接测瞬时速度吗？伽利略是、伽利略的时代，可以直接测瞬时速度吗？伽利略是如何做的？如何做的？2.伽利略用的是怎样的计时工具？遇到了什么困难？伽利略用的是怎样的计时工具？遇到了什么困难？他是如何克服的？他是如何克服的？3.伽利略的实验结论是什么？伽利略的实验结论是什么？4小球沿斜面向下的运动并不是自由落体运动，伽利小球沿斜面向下的运动并不是自由落体运动，伽利略做了怎样的外推？略做了怎样的外推？阅读课本阅读课本47页，页，“实验验证实验验证”部分，思考：部

5、分，思考：三、实验验证： tv10解决方案：解决方案：借助借助数学推理数学推理得出得出 间接验证间接验证vtx tv困难一困难一 : 瞬时速度瞬时速度无法准确测量无法准确测量2tx 2tx 数学推理：数学推理：tv通过验证通过验证 间接的验证间接的验证2tx 111、伽利略的时代，可以直接测瞬时速度吗？伽利略是、伽利略的时代，可以直接测瞬时速度吗？伽利略是如何做的？如何做的？2.伽利略用的是怎样的计时工具？遇到了什么困难？伽利略用的是怎样的计时工具？遇到了什么困难？他是如何克服的？他是如何克服的？3.伽利略的实验结论是什么？伽利略的实验结论是什么？4小球沿斜面向下的运动并不是自由落体运动，伽利

6、小球沿斜面向下的运动并不是自由落体运动，伽利略做了怎样的外推？略做了怎样的外推？阅读课本阅读课本47页，页，“实验验证实验验证”部分，思部分，思考：考：12困难二：没有准确的计时工具，无法测定困难二：没有准确的计时工具，无法测定自由落体这样较短的时间自由落体这样较短的时间减缓物体下落速度，便于测量减缓物体下落速度，便于测量铜壶漏滴 解决方案：解决方案：“冲淡重力冲淡重力”的斜面实验的斜面实验13时间单位时间单位12345678距离单位距离单位321302985268241192 16002104 实验验证实验验证 ：将铜球从斜槽的不同位置由静止下落：将铜球从斜槽的不同位置由静止下落结果表示为：

7、结果表示为：u 改变斜面改变斜面倾角倾角，上述比例关系同样成立，只是这，上述比例关系同样成立，只是这个常数随着个常数随着的的增大增大而而增大增大。常数（与质量无关）233222211ttt伽利略手稿中记录的一组实验数据伽利略手稿中记录的一组实验数据14当当=90=900 0时，即物体竖直下落时，时，即物体竖直下落时， 成立成立。小球保持匀变速运动的性质，而且所有的物体下落时小球保持匀变速运动的性质，而且所有的物体下落时的加速度是一样的！的加速度是一样的！2t四、合理外推 2tx 随着倾角的随着倾角的增大，增大， 的的数值增大数值增大15 如果完全排除空气阻力，那么，所有物体下落都将一样快。 在

8、科学研究中，懂得忽略什么，有时与懂得重视什么同等重要。 -伽利略修正后的结论修正后的结论16 伽利略的科学方法重的物体下重的物体下落得比轻的落得比轻的物体快物体快? ?“冲淡重力冲淡重力”的斜面实验的斜面实验 外推至外推至落体运动落体运动对现象的对现象的一般观察一般观察对假说修对假说修正和推广正和推广v tx t2提出假设提出假设逻辑逻辑(数学数学)得出推论得出推论对推论对推论进行检验进行检验科学思想方法的核心科学思想方法的核心：把把实验实验和和逻辑逻辑（数学）（数学）推理推理结合起来结合起来首创运用首创运用实验检验猜实验检验猜想想的科学方法的科学方法19真正的物理学开始了.2021超越伽利略 现在我们不必用斜面来“冲淡重力”，采用现代化的仪器设备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、“自由落体频闪照片”求加速度2 、用打点计时器研究纸带求出加速度3、其它方法（测速计等）22人们采用先进的实验手段测得：一切物体的自由落体的加速度都相同，这个加速度叫重力加速度重力