高一物理伽利略研究自由落体运动.ppt

1、伽利略对自由落体运动的研究,ThemeGallery is a Design Digital Content & Contents mall developed by Guild Design Inc.,认识两位科学家,亚里士多德,伽利略,亚里士(斯)多德（前384前322年），古希腊斯吉塔拉人，是世界古代史上最伟大的哲学家、科学家和教育家之一。,Add Your Title,Add Your Title,亚里士多德是柏拉图的学生，亚历山大的老师。公元前335年，他在雅典办了一所叫吕克昂的学校，被称为逍遥学派。马克思曾称亚里士多德是古希腊哲学家中最博学的人物，恩格斯称他是古代的黑格尔。,亚里士

2、多德首先是个伟大的哲学家，在哲学上最大的贡献在于创立了形式逻辑这一重要分支学科。逻辑思维是亚里士多德在众多领域建树卓越的支柱，这种思维方式自始至终贯穿于他的研究、统计和思考之中。当然，他也犯错误，但次数很少。,亚里士多德名言警句 幸福属于满足的人们。 人生最终价值在于觉醒和思考的能力，而不只在于生存 教育的根是苦的，但其果实是甜的。 人生颇富机会和变化。人最得意的时候，有最大的不幸光临,亚里士多德集古代知识于一身，在他死后几百年中，没有一个人象他那样对知识有过系统考察和全面掌握。他的著作是古代的百科全书，他的思想曾经统治过全欧洲。恩格斯称他是“最博学的人”。,总结,伽利略(15641642)意

3、大利天文学家、力学家、哲学家、物理学家、数学家。 1564年2月15日生于比萨，1642年1月8日卒于比萨。,Add Your Title,Add Your Title,在15891591年间，伽利略对落体运动作了细致的观察。从实验和理论上否定了统治千余年的亚里士多德关于“落体运动法则”确立了正确的“自由落体定律”，根据伽利略晚年的学生维维亚尼的记载，落体实验是在比萨斜塔上公开进行的,伽利略对运动基本概念，包括重心、速度、加速度等都作了详尽研究并给出了严格的数学表达式。尤其是加速度概念的提出，在力学史上是一个里程碑。有了加速度的概念，力学中的动力学部分才能建立在科学基础之上，而在伽利略之前，只

4、有静力学部分有定量的描述。,天文学 他利用自制33倍望远镜观测天体取得大量成果的第一位科学家。这些成果包括：发现月球表面凹凸不平，木星有四个卫星（现称伽利略卫星），太阳黑子和太阳的自转，金星、木星的盈亏现象以及银河由无数恒星组成等。他用实验证实了哥白尼的“地动说”，彻底否定了统治千余年的亚里士多德和托勒密的“天动说”。,伽利略的晚年是非常悲惨的。这位开拓了人类的眼界，揭开了宇宙秘密的科学家，1637年双目完全失明，陷入无边的黑暗之中。他唯一的亲人小女儿玛俐亚先他离开人间，这给他的打击是很大的。但是，即使这样，伽利略仍旧没有失去探索真理的勇气。1638年，他的一部关于两门新科学的讨论在朋友帮助下

5、得以在荷兰出版，这本书是伽利略长期对物理学研究的系统总结，也是现代物理的第一部伟大著作。后来，宗教裁判所对他的监视有所放宽，他的几个学生，其中包括著名物理学家、大气压力的发现者托里拆利来到老人身边，照料他，同时也是向他请教。他们又可以愉快地在一起讨论科学发明了。1642年1月8日，78岁的伽利略停止了呼吸。但是他毕生捍卫的真理却与世长存。,两位科学家与落体运动,绵延两千年的错误：,亚里士多德认为物体下落的快慢是由他们的重量决定，他的这一论断符合人们的常识，以致于其后两千多年的时间里，人们都奉为经典,重的物体比轻的物体下落得快,两千多年过去了,伽利略发现了这一错误结论，通过艰难的科学探索，最后正

6、确的结论,伽利略是怎样一步一步得出最后正确的结论呢？,逻辑推理,如果大石头的下落速度为米每秒，小石头下落的速度为米每秒，当我们把两石头绑在一起，大石头会被小石头拖得慢下来，速度比小。,但两石头绑在重量增大了， 速度应该比大，发生矛盾。,发现问题,猜想假设,重物轻物下降得同样快； 落体运动是一种简单的变速运动， 速度应该是均匀变化的。,数学推理,结论：如果物体初速度为零，而且速度随时间的变化是均匀的，既速度与时间成正比，则他通过的位移就与时间的二次方成正比这样，只要测出物体通过不同位移所用的时间，就可以检验这个物体的速度是否随时间均匀变化了。,实验验证,物体下落得很快，而当时只能靠滴水计时，这样

7、的计时工具不能测量落体运动所用的时间，伽利略是怎样解决这一困难的呢？,冲淡重力：让铜球沿阻力很小的斜面滚下，这样，加速度要比竖直下落时的加速度小的多，所用时间就要长得多，这样就可以测出时间。,伽利略做了上百次实验，结果证明，小球沿斜面滚下的运动的确是匀加速直线运动，换用不同质量的小球从不同高度开始滚下，只要斜面的倾角一定，小球的加速度都是相同的。,但是小球沿斜面向下的运动并不是落体运动啊！,合理外推,当斜面的倾角增大，发现小球的加速度随斜面倾角的增大而增大，那么，当斜面的倾角很大时，小球的运动不是跟落体运动差不多了吗？如果斜面的倾角增大到度，小球的运动就是落体运动了。,结论,物体自由下落的运动是初速度为零的匀加速直线运动，且与物体的质量无关。,发现问题,猜想假设,数学推理,实验验证,合理外推,结论,总结,回顾一下伽利略对落体运动的研究过程,伽利略对运动的研究，不仅确立了许多用于描述运动的基本概念，而且创立了一套对近代物理发展极为有益的科学方法，这些要素包含以下几点,对现象的一般观察,推出假设,