伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究

1、,,第6節(jié) 伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究,學(xué)習(xí)目標(biāo)（1）了解伽利略研究自由落體運(yùn)動(dòng)的科學(xué)方法，巧妙地實(shí)驗(yàn)構(gòu)思（2）了解伽利略研究自由落體運(yùn)動(dòng)的探究歷史（3）通過(guò)學(xué)習(xí)伽利略多自由落體運(yùn)動(dòng)的研究，培養(yǎng)學(xué)生熱愛(ài)科學(xué)、勇于探究、堅(jiān)持真理的高尚情操,,亞里士多德: 通過(guò)對(duì)大量的物體自由下落的觀察，直接得出結(jié)論：重的物體比輕的物體下落的快，即“重快輕慢”。 由于他在學(xué)術(shù)界的崇高地位，且該結(jié)論符合

2、生活經(jīng)驗(yàn)，這種論斷流傳了近2000年。,,歷史回顧,一、伽利略通過(guò)觀察現(xiàn)象提出疑問(wèn),二、邏輯的力量,A 理論:假設(shè)亞里士多德正確（重的物體下落得快）,,?,矛盾！,結(jié)論2：如果把大石頭和小石頭捆在一起，獨(dú)自下落慢的小石頭就會(huì)拖慢獨(dú)自下落快的大石頭，最終其下落速度比大石頭慢。,結(jié)論1：如果把大石頭和小石頭捆在一起，其所受的重力一定比其中任一石塊大，其下落速度比任一石塊快。,,這兩個(gè)結(jié)論能同時(shí)成立嗎？,（說(shuō)明了什么？）,16世紀(jì)意大利的科學(xué)

3、家伽利略推翻了這種觀點(diǎn),三、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,B 實(shí)驗(yàn)：比薩斜塔實(shí)驗(yàn),伽利略還在比薩斜塔做過(guò)落體實(shí)驗(yàn)：在塔頂，他同時(shí)釋放兩個(gè)鉛球，一個(gè)輕，一個(gè)重，最后兩個(gè)鉛球同時(shí)落地。這個(gè)實(shí)驗(yàn)有力地反駁了亞里士多德的觀點(diǎn)。,輕重不同的物體下落一樣快,,毛錢管實(shí)驗(yàn)：【結(jié)論】在沒(méi)有空氣阻力的情況下，物體下落的快慢與質(zhì)量無(wú)關(guān)。,問(wèn)題：既然物體自由下落跟質(zhì)量無(wú)關(guān)，那么它到底遵循什么樣的規(guī)律呢？伽利略用推論否定了亞里士多德的觀點(diǎn)后，就開(kāi)始研究落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)。,

4、四、伽利略的猜想與假說(shuō),伽利略的探索之路,大膽的猜測(cè)：下落物體的速度是隨時(shí)間均勻增加的，即瞬時(shí)速度V與時(shí)間t成正比。 要驗(yàn)證這個(gè)結(jié)論存在著以下幾個(gè)難點(diǎn)。,,,沖淡重力,困難二 物體下落很快，很難測(cè)定不同位移的時(shí)間（思維）為了減緩物體下落速度，伽利略設(shè)計(jì)了著名的“沖淡重力”的斜面實(shí)驗(yàn)。,,,,實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 ：伽利略用銅球從斜槽的不同位置由靜止下落，伽利略手稿中記錄的一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果表示為： 伽利略發(fā)現(xiàn)，斜面

5、的傾角不同，上述比例關(guān)系同樣成立，只是這個(gè)常數(shù)的隨著θ的增大而增大。,,合理外推：隨著傾角的增大， 的數(shù)值在增大。當(dāng)θ=900時(shí)，即物體豎直下落時(shí)，這個(gè)關(guān)系也應(yīng)該成立，這時(shí) 最大。,困難三、伽利略用斜面實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了后，怎樣說(shuō)明落體運(yùn)動(dòng)也符合這個(gè)規(guī)律？,合理外推,至此，他終于成功地驗(yàn)證了原先的猜想，不但否定了亞里士多德的錯(cuò)誤論斷，而且得到了落體的規(guī)律。分析：伽利略的成功，不僅在于找到了落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，更重要的是開(kāi)辟

6、了一條研究物理學(xué)的研究之路?，F(xiàn)在我們已經(jīng)有足夠的設(shè)備準(zhǔn)確的驗(yàn)證落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律,超越伽利略,現(xiàn)在我們不必用斜面來(lái)“沖淡重力”，采用現(xiàn)代化的儀器設(shè)備可以對(duì)落體運(yùn)動(dòng)精確地“計(jì)時(shí)”、“定位”，直接研究落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)?，F(xiàn)代研究落體運(yùn)動(dòng)的方法 ：1、“自由落體頻閃照片”求加速度2 、用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究紙帶求出加速度3、其它方法（測(cè)速計(jì)等）,人們采用先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)手段測(cè)得：一切物體的自由落體的加速度都相同，這個(gè)加速度叫重力加速度，用g表示。通常

7、的計(jì)算，g值取9.8m/s2,實(shí)際意義 ：當(dāng)物體所受空氣阻力比物體本身重力小得多時(shí)，即f<<G時(shí)。從靜止開(kāi)始的豎直下落運(yùn)動(dòng)，可以按自由落體運(yùn)動(dòng)處理。,對(duì)現(xiàn)象的一般觀察,提出假設(shè),運(yùn)用邏輯（包括數(shù)學(xué)）得出推論,通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)推論進(jìn)行檢驗(yàn),對(duì)假說(shuō)進(jìn)行修正和推廣,,,,,,伽利略的科學(xué)方法,伽里略已死去三百多年，他所發(fā)現(xiàn)的自由落體規(guī)律在物理學(xué)知識(shí)的長(zhǎng)河中所占比例愈來(lái)愈小，但他研究問(wèn)題所創(chuàng)造的一套科學(xué)方法，卻不斷為后人所繼承、發(fā)