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1、伽利略對自由落體運動的研究 歷 史 的 回 顧亞里士多德通過對大量的物體自由下落的觀察，直接得出結(jié)論：觀點：物體越重，下落越快 方法：觀 察 +直 覺 由于他在學(xué)術(shù)界的崇高地位，且該結(jié)論符合生活經(jīng)驗，這種論斷流傳了近2000年。 “重的物體比輕的物體下落的快？”這個觀點對嗎？你的觀點是什么？說明你的理由？（或者舉例說明） 猜想 一 、 邏 輯 的 力 量 V 128V1=8 V2=4 4v128 邏輯的力量 16世紀(jì)，意大利的科學(xué)家伽利略用假設(shè)的方法巧妙地推翻了這種觀點。實驗：在比薩斜塔用實驗證明了這種觀點 伽利略思想觀念開始發(fā)生變化！重的快！一樣快！ 【結(jié)論】在沒有空氣阻力的情況下，物體下落
2、的快慢相同。那為什么我們通常觀察到的卻是下落有先有后呢？ 問題：既然物體自由下落跟質(zhì)量無關(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后，就開始研究落體運動的性質(zhì)。 伽利略的探索之路（知識=觀察+實驗+思考）大膽的猜測：下落物體的速度是隨時間均勻增加的，即即：瞬時速度V與時間t成正比 但驗證這個結(jié)論存在著以下幾個難點：tv tV 困難一 瞬時速度無法準(zhǔn)確測量為了解決測量瞬時速度的困難，伽利略尋求的途徑（思維的作用） 則：測下落的高度與時間t 2成正比 知 識 觀 察 實 驗 思 考tV tsv 2tS 沖淡重力困難二 物體下落很快，很難測定不同位移的時間（思維）為了減緩物
3、體下落速度，伽利略設(shè)計了著名的“沖淡重力”的斜面實驗。 沖淡重力困難二 物體下落很快，很難測定不同位移的時間（思維）為了減緩物體下落速度，伽利略設(shè)計了著名的“沖淡重力”的斜面實驗。 探 究 落 體 運 動 實驗驗證 ：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驗數(shù)據(jù)結(jié)果表示為： 伽利略發(fā)現(xiàn)，斜面的傾角不同，上述比例關(guān)系同樣成立，只是這個常數(shù)的隨著的增大而增大。知 識 觀 察 實 驗 思 考時間單位1 2 3 4 5 6 7 8距離單位32 130 298 526 824 1192 1600 2104常數(shù) 233222211 tststs 合理外推 困難三、伽利略用斜面實驗
4、驗證了后，怎樣說明落體運動也符合這個規(guī)律？合理外推：隨著的增大， 的數(shù)值在增大。當(dāng)=90 0時，即物體豎直下落時，這個關(guān)系也應(yīng)該成立，這時的數(shù)值最大。2ts 至 此 ， 他 終 于 成 功 地 驗 證 了 原 先 的 猜 想 ， 不但 否 定 了 亞 里 士 多 德 的 錯 誤 論 斷 ， 而 且 得 到了 物 體 下 落 的 規(guī) 律 。分析：伽利略的成功，不僅在于找到了落體運動的規(guī)律，更重要的是開辟了一條研究物理學(xué)的研究之路?，F(xiàn)在我們已經(jīng)有足夠的設(shè)備準(zhǔn)確的驗證落體運動規(guī)律 分析物體的（受力情況）空氣中紙片下落空氣中重物下落真空中重物下落f空氣阻力f空氣阻力空氣阻力f為零G重力G重力G重力 超
5、越伽利略 現(xiàn)在我們不必用斜面來“沖淡重力”，采用現(xiàn)代化的儀器設(shè)備可以對落體運動精確地“計時”、“定位”，直接研究落體運動的性質(zhì)?，F(xiàn)代研究落體運動的方法 ： 1、“自由落體頻閃照片”求加速度 2 、用打點計時器研究紙帶求出加速度 3、其它方法（測速計等） 人們采用先進的實驗手段測得：一切物體的自由落體的加速度都相同，這個加速度叫重力加速度，用g表示。通常的計算，g值取9.8m/s2實際意義 ：當(dāng)物體所受空氣阻力比物體本身重力小得多時，即fG時。從靜止開始的豎直下落運動，可以按自由落體運動處理。 課題研究 1.閱 讀 教 材 P51的 閱 讀 材 料 ： 從伽利略的一生看科學(xué)與社會2、亞 里 士
6、多 德 是 古 代 偉 大 的 思 想 家 、 哲 學(xué) 家 ， 但 他在 物 理 方 面 的 結(jié) 論 ， 如 重 快 輕 慢 、 物 體 的 運 動 需 要力 來 維 持 ， 卻 是 錯 誤 的 。 這 是 為 什 么 ？請 帶 著 這 個 問 題 去 圖 書 館 或 上 網(wǎng) 查 找 亞 里 士 多 德 和 伽利 略 的 有 關(guān) 資 料 ， 做 一 點 關(guān) 于 這 兩 位 學(xué) 者 的 科 學(xué) 觀念 、 方 法 、 態(tài) 度 等 方 面 的 調(diào) 查。 伽利略在尋找自由落體運動規(guī)律中 使用的方法？對現(xiàn)象的一般觀察提出假設(shè)運用邏輯(包括數(shù)學(xué))得到推論實驗驗證推論對假設(shè)進行修正和推廣 討論： 學(xué)完了這一課，你覺得有什么想法？和收獲？ 介紹一本好書
伽利略對自由落體運動的研究
