内容正文:
第二章 匀变速直线运动的研究
2.5伽利略对自由落体运动的研究
(重走大师之路 体验科学方法)
他是谁?
他的全部作品有47部留存。
他的著作包括天文学、
动物学、地理学、地质学、
物理学、解剖学、生理学、
伦理学、心理学、经济学、
政治学、修辞学、美学。
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
名言:“吾爱吾师,吾更爱真理”
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
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?
思考: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)
伽利略
伽利略
物理学家、天文学家
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端。
——爱因斯坦
思考:
伽利略是怎样论证亚里士多德的观点是错误的?
假设:重的物体下落得快
V12>8
V1=8
V2=4
4<V12<8
?
二
逻辑的力量
否定了亚里士多德的错误观点: “重物比轻物下落得快”
伽利略的观点:
重物与轻物下落得同样快
伽利略运用逻辑推理的方法
传说中著名的比萨斜塔实验
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)
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
随时间均匀变?随位移均匀变?
下一步就是实验验证:
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?
四
实验验证
困难一:速度无法直接测量
突破:
间接验证
若v0=0,且
必有
t2,x2
t3,x3
2
t
x
µ
t1,x1
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
伽利略的实验设计:“冲淡重力”
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
实验结论: