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1、,第二章 勻變速直線運動的研究,2.6伽利略對自由落體運動的研究,(重走大師之路 體驗科學(xué)方法),他是誰？,他的全部作品有47部留存。 他的著作包括天文學(xué)、 動物學(xué)、地理學(xué)、地質(zhì)學(xué)、 物理學(xué)、解剖學(xué)、生理學(xué)、 倫理學(xué)、心理學(xué)、經(jīng)濟學(xué)、 政治學(xué)、修辭學(xué)、美學(xué)。,黑格爾：他是歷史上最多才、最淵博的科學(xué)天才之一，他是一個在歷史上無與倫比的人,亞里士多德,名言：“吾愛吾師，吾更愛真理”,馬克思、恩格斯： 古希臘著名的思想家和哲學(xué)家 在西方被稱為“最博學(xué)的人” 古代最偉大的思想家,亞里士多德從17歲開始入師門，跟隨柏拉圖達20年之久。亞里士多德對老師是很崇敬的。他曾寫了一首詩贊美柏拉圖：“在眾人之中，
2、他是唯一的，也是最初的。這樣的人啊，如今已無處尋覓！” 然而在追求真理的征程中，亞里士多德非常勇敢、堅決地批評老師的錯誤和缺點，在哲學(xué)思想的內(nèi)容和方法上都同柏拉圖存在著嚴重的分歧。于是有些人就指責(zé)他背叛了老師，亞里士多德對此回敬了一句流傳至今的名言：,“吾愛吾師，吾更愛真理!”,生活常識： 重的物體往往比輕的物體先落地,這個觀點正確嗎？,亞里士多德：物體下落的快慢由它們的重量決定,思考:亞里士多德為什么會有錯誤的認識呢？,思考:為什么這個錯誤被延續(xù)了兩千多年？,一 綿延兩千年的錯誤,研究方法：觀察思考（直覺）,這一論斷符合人們的常識！,伽利略,伽利略 物理學(xué)家、天文學(xué)家,伽利略的發(fā)現(xiàn)以及他所應(yīng)
3、用的科學(xué)的推理方法，是人類思想史上最偉大的成就之一，而且標(biāo)志著物理學(xué)的真正開端。,愛因斯坦,德國著名物理學(xué)家玻恩說：“我榮獲1954年的諾貝爾獎，與其說是因為我所發(fā)表的著作里包括了一個自然現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn),倒不如說是因為那里面包括一個關(guān)于自然現(xiàn)象的新思想方法基礎(chǔ)的發(fā)現(xiàn).”,伽利略已死去三百多年,他所發(fā)現(xiàn)的自由落體規(guī)律在物理學(xué)知識的長河中所占比例愈來愈小,但他研究問題所創(chuàng)造的一套科學(xué)方法,卻不斷為后人所繼承、發(fā)揚,創(chuàng)造了比自由落體規(guī)律高出千百倍的財富。,思考： 伽利略是怎樣論證亞里士多德的觀點是錯誤的？,,,假設(shè)：重的物體下落得快,,,,,V128,V1=8,V2=4,,4
4、,思想觀念開始發(fā)生變化！,,重的快！,,一樣快！,跨越時空的對話,二邏輯的力量,論證了亞里士多德的錯誤觀點: “重物比輕物下落得快”,正確結(jié)論:重物與輕物 下落得同樣快,伽利略運用邏輯推理的方法,世界著名的比 薩斜塔實驗證明,物體下落快慢與輕重?zé)o關(guān),研究方法： 觀察邏輯推理 實驗（對比實驗）,思考： 伽利略在研究落體運動過程中首先遇到了什么困難？,思考： 伽利略作出了大膽的科學(xué)猜想，猜想的內(nèi)容是什么？,沒有描述運動的概念,三猜想與假說,三猜想與假說,自然界是簡單的， 自然界的規(guī)律也是簡單的。 物體下落速度 是均勻變化的,,伽利略,,三猜想與假說,,伽利略,隨時間均勻變？隨位
5、移均勻變？,物體下落速度 是均勻變化的。,伽利略比他的前人更偉大，就在于他搜先首先采用了以實驗檢驗猜想和假設(shè)的科學(xué)方法。在他之前，學(xué)者們總是通過思維性的論戰(zhàn)來決定誰是誰非。,愛因斯坦有一句著名的話：“提出一個問題往往比解決一個問題更重要。因為解決一個問題有時只是一個數(shù)學(xué)上或?qū)嶒炆系募记?，而提出新的問題、新的可能性，卻需要創(chuàng)造性的想象力，而且標(biāo)志著科學(xué)上的真正進步。”,思考： 伽利略在實驗過程中遇到了怎樣的困難，他又是怎樣克服的？,四實驗驗證,困難一：速度無法直接測量 突破： 間接驗證,,若v00,且,必有,,,,,,,,,3x1,5x1,困難二： 落體運動時間太短，無法準(zhǔn)確測量 突
6、破： “沖淡”重力，使其加速度減小,四實驗驗證,,伽利略的實驗設(shè)計：“沖淡重力”,懷疑者在翻閱亞里士多德的書籍,助手利用自己的脈搏測時間,伽利略,一些貴族,實驗器材、過程 實驗結(jié)論： _____________________ ___________________________,小球做勻加速運動,同斜面，質(zhì)量不同，加速度相同,,四實驗驗證, 質(zhì)量不同,同斜面,加速度相同 增大斜面傾角,加速度變大; 質(zhì)量不同,加速度仍相同,,,,四實驗驗證,合理外推, 質(zhì)量不同小球同一斜面下落，加速度相同 增大斜面傾角，加速度變大 傾角很大，接近落體運動 傾角900,就是自
7、由落體運動！,,,,,“沖淡重力”實驗結(jié)論：小球沿斜面的運動是勻加速直線運動。且斜面傾斜角越大，小球加速度越大。,,,如果斜面傾角增大到九十度，小 球仍然做勻加速直線運動，且加 速度最大。,后人在用伽利略的器材重復(fù)他的實驗時發(fā)現(xiàn)：銅球沿鞋面滾下，如果斜面傾斜超過50就很難準(zhǔn)確計時。伽利略把他的結(jié)論外推至900是需要很大勇氣的。后來，他的外推被實驗證實了。,思考： 為什么說伽利略把他的結(jié)論外推到900需要很大的勇氣？,單純的邏輯推理和對有限事實的歸納都不會導(dǎo)致新的發(fā)現(xiàn)；科學(xué)發(fā)現(xiàn)中最活躍的因素是猜想、假設(shè)與直覺。因為這個原因，對于新發(fā)現(xiàn)的規(guī)律不能有百分之百的把握。,修正,伽利略在兩種新科學(xué)
8、的對話中提到：“重球與輕球在落地時相差兩指的寬度” 如何理解這“兩指寬”？,結(jié) 論,自由落體運動是: v00的勻加速直線運動， 且所有物體下落的加速度都相同。,修正和推廣,如果完全排除空氣阻力，那么，所有物體下落都將一樣快。,在科學(xué)研究中，懂得忽略什么，有時與懂得重視什么同等重要。 伽利略,,伽利略的科學(xué)方法,五伽利略的科學(xué)方法,真正的物理學(xué)開始了,超越伽利略, 現(xiàn)在我們不必用斜面來“沖淡重力”，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)。 現(xiàn)代研究落體運動的方法 ： 1、用打點計時器 2 、用頻閃照片 3、用光電計時器（測速計等）,十大最美麗物理實驗,對伽利略的審判,,,為了紀(jì)念伽利略的偉大貢獻，1993年4月8日，來自世界各地的科學(xué)家把木球、鋁球、塑料球等不同材料制成的小球從比薩斜塔上44 m高處同時靜止釋放，用精密電子儀器和攝像機記錄，結(jié)果發(fā)現(xiàn)所有小球 落地 。,幾乎同時以同一速度,討論： 學(xué)完了這一課,你有什么想法?體會? 啟發(fā)？,伽利略 對自由落體運動的研究給我們的啟示,一、要善于觀察、勤于思考，勇于發(fā)現(xiàn)問題和提出問題；,二、要合理地進行猜想和假設(shè)；,三、科學(xué)地制定實驗計劃。,。。。。。。,作業(yè)：綜合訓(xùn)練P37-38,
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