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亚里士多德
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。
恩格斯称他是“最博学的人”
名言:“吾爱吾师,吾更爱真理”
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亚里士多德
(Aristotle,前384—322)
跨越时空的对话
伽利略
(GalileoGalilei,1564—1642)
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重的快!
一样快!
亚里士多德
(Aristotle,前384—322)
推翻此观点
逻辑的力量
比萨斜塔的实验
一样快!
逻辑的力量
伽利略认为:
重物与轻物应该下落得同样快。
v1=8
v2=4
v12>8
4<v12<8
提出问题
伽利略用推论否定了亚里士多德的观点后就开始研究落体运动的性质,那么它到底遵循什么样的规律呢?
猜想与假说
自然界是简单的,自然界的规律也是简单的。速度应该是均匀变化的。
伽利略
随时间均匀变化?随位移均匀变化?
v∝t
v∝x
实验验证
困难一:
概念的建立,当时人们连速度的明确定义都没有。此前我们学习的平均速度,瞬时速度以及加速度等,都是伽利略建立的
实验验证
困难二:
瞬时速度无法直接测量:
若初速v0=0,v∝t
x∝t2
间接验证
实验验证
困难三:
落体运动时间太快无法准确测量位移
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
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
伽利略用铜球从斜槽的不同位置由静止下落,在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θ的增大而增大。
实验验证
时间单位 1 2 3 4 5 6 7 8
距离单位 32 130 298 526 824 1192 1600 2104
实验验证
小球沿斜面的运动是匀加速直线运动。斜
面倾斜角越大,小球加速度越大。
合理外推
如果斜面倾角增大到900,小球仍然保持匀加速直线运动的性质,且所有物体下落时的加速度都是一样的!
伽利略的科学方法
落体
运动?
v∝ t
x∝ t2
小球在斜面
上运动实验
外推至
落体运动
对现象的
一般观察
提出猜想
逻辑(数学)
得出推论
对推论
进行验证
合理外推
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伽利略科学思想方法的核心:
把实验和逻辑推理(包括数学推演)和谐地结合起来。
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
伽利略科学思想
超越伽利略
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、“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)
十大最美丽物理实验
1.小鹏摇动苹果树,从同一高度一个苹果和一片树叶同时从静止下落,发现苹果先落地,下面说法正确的是( )
A.苹果和树叶都是自由落体运动
B.苹果和树叶的运动都不能看成自由落体运动
C.苹果的运动可以看作自由落体运动,树叶的运动 则不能看成自由落体运动
D.假如地球上没有空气,则苹果和树叶会同时落地
CD
2·伽利略对自由落体运动的研究,是科学实验和逻辑思维的完美结合。如图所示,可大致表示其过程,对这一过程的分析,下列说法正确的是( )
A 甲图是实验现象,丁图是经过合理外推得到的结论
B丁图是实验现象,甲图是经过合理外推得到的结论
C运用甲图的实验,可冲淡重力的作用,使实验现象更加明显
D运用丁图的实验,可放大重力的影响,是实验现象更加明显
AC
3·图中所示各V—t图像能正确反应自由落体运动过程的是( )
BD
4.甲、乙两物体分别从10m和20m高处同时自由落下,不计空气阻力,下面描述正确的是( )
A.落地时甲的速度是乙的1/2
B.落地的时间甲是乙的2倍
C.下落1s时甲的速度与乙的速度相同
D.甲、乙两物体在最后1s内下落的高度相等
C
$$
一、实验目的:
1.巩固打点计时器的使用,纸带数据处理和测量瞬时速度的方法
2.分析小车在重物牵引下速度随时间变化的规律
二、实验原理:
利用实验纸带上