1、,伽利略对自由落体运动的研究,亚里士多德通过对大量的物体自由下落的观察,直接得出结论:重的物体比轻的物体下落的快,即“重快轻慢”。由于他在学术界的崇高地位,且该结论符合生活经验,这种论断流传了近2000年。,历史的回顾,伽利略,思想观念开始发生变化!,重的快!,一样快!,16世纪,意大利的科学家伽利略在两种科学的对话 中用佯谬的方法巧妙地推翻了这种观点。,一、逻辑的力量,V128,V1=8,V2=4,4v128,(并在比萨斜塔用实验证明了这种观点 )比萨斜塔落体实验传说).swf,猜想与假说,大胆的猜测:下落物体的速度是随时间均匀增加的,,则:测瞬时速度V与时间t成正比,即,1.平均速度。2.
2、瞬时速度.3.加速度的概念是伽利略建立的,伽利略的探索之路(知识=观察+实验+思考),困难一 瞬时速度无法准确测量,为了解决测量瞬时速度的困难,伽利略寻求间接验证的途径(思维的作用) 则:测下落的高度与时间t2成正比,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。,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结果表示为:伽利略发现,斜面的倾角不同,上述比例关系同样成立,只是这个常数的随着的增大而增大。,合理外推,困难三、伽利略用斜面实验验证了后,怎样说明落体运动也符合这个规律?
3、合理外推:随着的增大, 的数值在增大。当=900时,即物体竖直下落时,这个关系也应该成立,这时的数值最大。,至此,他终于成功地验证了原先的猜想,不但否定了亚里士多德的错误论断,而且得到了物体下落的规律。 分析:伽利略的成功,不仅在与找到了落体运动的规律,更重要的是开辟了一条研究物理学的研究之路。 科学方法,实验+逻辑推理+数学运算 爱因斯坦的赞扬:伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法,是人类思想史上最伟大的成就之一,而且标志着物理学的真正开始,伽利略在寻找自由落体运动规律中使用的方法?,对现象的 一般观察,提出 假设,运用逻辑 (包括数学) 得到推论,实验 验证 推论,对假 设进 行修 正和 推广,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),