专题2.6 伽利略对自由落体运动的研究-高中物理《人教版必修1》同步课件

第二章 匀变速直线运动的研究 伽利略对自由落体运动 的研究 6 一 、延续两千年的错误 生活常识： 重的物体往往比轻的物体先落地 亚里士多德： 物体下落的快慢由它们的重量决定! 这个观点正确吗？ 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? 研究方法：观察——思考(直觉)  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、更是一位哲学家. 马克思、恩格斯：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. “吾爱吾师，吾更爱真理” Aristotle 前384～前322 跨越时空的对话 亚里士多德 前384—前322 GalileoGalilei 1564—1642 重的快！ 一样快！ 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 V1=8 V2=4 V12＞8 4<V12<8 伽利略运用逻辑推理的方法 论证了亚里士多德错误观点：“重物比轻物下落得快” 正确结论：重物与轻物下落得同样快！ 二 、逻辑的力量 思考： 伽利略在研究落体运动过程中首先遇到了什么困难？ 伽利略作出了大胆的科学猜想，猜想的内容是什么？ 没有描述运动的概念 三 、猜想与假说 猜想与假设 伽利略相信： 1、自然界是简单的，自然界的规律也是简单的. 2、落体运动一定是一种最简单的变速运动. 3、它的速度应该是均匀变化的. 假设： 1、v∝t 2、v∝x 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 v∝t 3x1 5x1 t1 x1 t1 x2 t1 x3 必有：x∝ t2 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  质量不同小球同一斜面下落，加速度相同  增大斜面倾角，加速度变大，质量不同小球加速度仍相同  质量不同小球同一斜面下落，加速度相同  增大斜面倾角，加速度变大  倾角很大，接近落体运动 → 倾角90°，就是自由落体运动！ 合理外推 伽利略在《两种新科学的对话》中提到：“重球与轻球在落地时相差两指的宽度”. 如何理解这“两指宽”？ 修正和推广 34.unknown 结 论 自由落体运动： v0=0的匀加速直线运动，且所有物体下落的加速度都相同. 世界著名的比 萨斜塔实验证明 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） 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 思考： 为什么说伽利略把他的结论外推到900需要很大的勇气？ 单纯的逻辑推理和对有限事实的归纳都不会导致新的发现；科学发现中最活跃的因素是猜想、假设与直觉。因为这个原因，对于新发现的规律不能有百分之百的把握. 五 、伽利略研究方法 观察 现象 提出 假设 运用逻辑 得出推论 实验 验证 修正 推广 科学研究过程的基本要素 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. 伽利略科学思想的成就 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  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、用打点计时器　 2 、用频闪照片　 3、用光电计时器（测速计等）  超越伽利略 十大最美丽物理实验 对伽利略的审判 讨论： 学完了这一课，你有什么想法？体会？ 启发？ 为了纪念伽利略的伟大贡献，1993年4月8日，来自世界各地的科学家把木球、铝球、塑料球等不同材料制成的小球从比萨斜塔上44 m高处同时静止释放，用精密电子仪器和摄像机记录，结果发现所有小球几乎同时以同一速度落地 。 　　德国著名物理学家玻恩说：“我荣获1954年的诺贝尔奖，与其说是因为我所发表的著作里包括了一个自然现象的发现，倒不如说是因为那里面包括一个关于自然现象的新思想方法基础的发现.” 　伽利略已死去三百多年，他所发现的自由落体规律在物理学知识的长河中所占比例愈来愈小，但他研究问题所创造的一套科学方法