《湖南省長沙市高中物理 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課件 新人教版必修2.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《湖南省長沙市高中物理 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課件 新人教版必修2.ppt（61頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、六. 伽利略對自由落體的研究,黑格爾：他是歷史上最多才、最淵博的科學 天才之一，他是一個在歷史上無與 倫比的人……,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家,在西方被稱為“最博學的人”,古代最偉大的思想家,生活常識：重的物體往往比輕的物體先落地,亞里士多德：物體下落的快慢由它們的重量 決定,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,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,一、綿延兩千年的錯

2、誤,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？,一、綿延兩千年的錯誤,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？,研究方法：觀察——思考（直覺）,一、綿延兩千年的錯誤,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？,

3、研究方法：觀察——思考（直覺）,一、綿延兩千年的錯誤,生活常識：重的物體往往比輕的物體先落地,伽利略的發(fā)現(xiàn)以及他所應用的科學的推理方法，是人類思想史上最偉大的成就之一，而且標志著物理學的真正開端。 ——愛因斯坦,伽利略 物理學家、天文學家,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。,,伽利略是怎樣論證亞里士多德的觀點是錯誤的？,思 考：,,假設：重的物體下落得快,,假設：重的物體下落得快,,,v1=8,,假設：重的物體下落得快,,,,v1=8,v2=4,,

4、,假設：重的物體下落得快,,,,,v1=8,v2=4,4

5、 考：,——伽利略,,,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。,隨時間均勻變？ 隨位移均勻變？,物體下落速度是均勻變化的。 ——伽利略,,三、猜想與假說,,四、實驗驗證,困難一：速度無法直接測量,,四、實驗驗證,困難一：速度無法直接測量 突破：間接驗證,,四、實驗驗證,,若v0＝0，且v∝t,必有x∝t2,困難一：速度無法直接測量 突破：間接驗證,,四、實驗驗證,,若v0＝0，且v∝t,必有x∝t2,,,,,,,,,3x1,5x1,困難一：速度無法直接測量 突破：間接驗證,,四、實驗驗證,,四、實驗驗證,困難二：落體運動時間太短，無法

6、 準確測量 突破：“沖淡”重力，使其加速度 減小,伽利略的實驗設計：“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： ①_______________________________； ②_______________________________。,,四、實驗驗證,實驗器材、過程 實驗結(jié)論： ①_______________________________； ②_______________________________。,小球做勻加速運動,,四、實驗驗證,實驗器材、過程 實驗結(jié)論： ①______________

7、_________________； ②_______________________________。,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,,四、實驗驗證,質(zhì)量不同，同斜面。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。,,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；,,,,,,,,,,,,,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；,,,,,,,,,,,,,合理外推,,,,,,,質(zhì)量不同小球同一斜面下

8、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90?，就是自由落體運動！,,,,,,,,,,,,,合理外推,,,,,,,,,,,,后人在用伽利略的器材重復他的實驗時發(fā)現(xiàn)：銅球沿斜面滾下，如果斜面傾角超過5?就很難準確計時。伽利略把他的結(jié)論外推至90?是需要很大勇氣的。后來，他的外推被試驗證實了。,為什么說伽利略把他的結(jié)論外推到90?需要很大的勇氣？,,思 考：,為什么說伽利略把他的結(jié)論外推到90?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致新的發(fā)現(xiàn)；科學發(fā)現(xiàn)中最活躍的因素是猜想、假設與直覺。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。,,

9、思 考：,自由落體運動是：v0=0的勻加速直線運動，且所有物體下落的加速度都相同。,,結(jié) 論：,,愛因斯坦有一句很著名的話：“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僅僅是一個數(shù)學上或?qū)嶒炆系募记?，而提出新的問題、新的可能性、從新的角度去看舊的問題，卻需要創(chuàng)造性的想象力，而且標志著科學上的真正進步?！?科學研究過程的基本要素,,五、伽利略的科學方法,觀察 現(xiàn)象,科學研究過程的基本要素,,五、伽利略的科學方法,觀察 現(xiàn)象,科學研究過程的基本要素,,五、伽利略的科學方法,,提出 假設,觀察 現(xiàn)象,科學研究過程的基本要素,,五、伽利略的科學方法,,提出 假設,,運用邏輯 得出推論,

10、觀察 現(xiàn)象,科學研究過程的基本要素,,五、伽利略的科學方法,,提出 假設,,運用邏輯 得出推論,實驗 驗證,,觀察 現(xiàn)象,科學研究過程的基本要素,,五、伽利略的科學方法,,提出 假設,,運用邏輯 得出推論,實驗 驗證,,,觀察 現(xiàn)象,科學研究過程的基本要素,,五、伽利略的科學方法,,提出 假設,,運用邏輯 得出推論,實驗 驗證,修正 推廣,,,,,[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）,[超越伽利略],現(xiàn)在我們不必用斜面

11、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)。,十大最美麗物理實驗,對伽利略的審判,為了紀念伽利略的偉大貢獻，1993年4月8日，來自世界各地的科學家把木球、鋁球、塑料球等不同材料制成的小球從比薩斜塔上44m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)所有小球幾乎同時以同一速度落地 。,[及時反饋] P45 . 4,頻閃攝影是研究變速運動常用 的手段。在暗室中，照相機的快門 處于常開狀態(tài)，頻閃儀每隔一段時 間發(fā)出一次短暫的強烈閃光，照亮 運動的物體，于是照片上記錄了物 體在幾個閃光時刻的位置。如圖是 小球自由下落時的頻閃照片，頻閃 儀每隔0.04秒閃光一次。如果要通過這幅照片測量自由落體加速度，可以采用哪幾種方法？試一試。照片中的數(shù)字是小球距起落點的距離。,學完了這一課，你有什么想法？體會？ 啟發(fā)？,,討 論：,[修正],伽利略在《兩種新科學的對話》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”？,