人教版高中物理必修一2.6《伽利略对自由落体运动的研究》课件.ppt

第六节伽利略对自由落体运动的研究第二章匀变速直线运动的研究黑格尔:他是历史上最多才、最渊博的科学天才之一,他是一个在历史上无与伦比的人……亚里士多德马克思、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第二章匀变速直线运动的研究•生活常识:重的物体往往比轻的物体先落地这个观点正确吗？亚里士多德:物体下落的快慢由它们的重量决定。思考:亚里士多德为什么会有错误的认识呢?为什么这个错误被延续了两千多年?一绵延两千年的错误研究方法:观察——思考(直觉)第二章匀变速直线运动的研究思考:伽利略是怎样论证亚里士多德的观点是错误的?第二章匀变速直线运动的研究假设:重的物体下落得快v12＞8v1=8v2=44v128第二章匀变速直线运动的研究二逻辑的力量论证了亚里士多德的错误观点:重物比轻物下落得快正确结论:重物与轻物下落得同样快!伽利略运用逻辑推理的方法第二章匀变速直线运动的研究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)第二章匀变速直线运动的研究伽利略伽利略物理学家、天文学家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。——爱因斯坦第二章匀变速直线运动的研究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,却不断为后人所继承、发扬,创造了比自由落体规律高出千百倍的财富。第二章匀变速直线运动的研究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第二章匀变速直线运动的研究三猜想与假说自然界是简单的,自然界的规律也是简单的。物体下落速度是均匀变化的——伽利略爱因斯坦有一句很著名的话:提出一个问题往往比解决一个问题更重要,因为解决一个问题有时仅仅是一个数学上或实验上的技巧,而提出新的问题、新的可能性,从新的角度去看旧的问题,却需要创造性的相像力,而且标志着科学上真正进步。伽利略比他的前人更伟大,就在于他首先采用了以实验检验猜想和假设的科学方法。在他之前,学者们总是通过思辨性的论战来决定谁是谁非。随时间均匀变还是随位移均匀变?第二章匀变速直线运动的研究思考:伽利略在实验过程中遇到了怎样的困难,他又是怎样克服的?第二章匀变速直线运动的研究四实验验证•困难一:速度无法直接测量•突破——间接验证2xttv若v0＝0,且必有00vt1x1t1x2t1x33x15x1第二章匀变速直线运动的研究•困难二:•落体运动时间太短,无法准确测量•突破——冲淡重力,使其加速度减小四实验验证第二章匀变速直线运动的研究伽利略的实验设计——冲淡重力第二章匀变速直线运动的研究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r第二章匀变速直线运动的研究•实验器材、过程实验结论:•①_____________________•②___________________________小球做匀加速运动同斜面,质量不同,加速度相同四实验验证第二章匀变速直线运动的研究•质量不同,同斜面,加速度相同•增大斜面倾角,加速度变大;质量不同,加速度仍相同。四实验验证第二章匀变速直线运动的研究合理外推•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900,就是自由落体运动！第二章匀变速直线运动的研究•后人在用伽利略的器材重复他的实验时发现:铜球沿斜面滚下,如果斜面倾角超过5°就很难准确计时。伽利略把他的结论外推至90°是需要很大勇气的。后来,他的外推被实验证实了。合理外推第二章匀变速直线运动的研究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。第二章匀变速直线运动的研究修正•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?第二章匀变速直线运动的研究结论自由落体运动是v0＝0的匀加速直线运动,且所有物体下落的加速度都相同。第二章匀变速直线运动的研究超越伽利略•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)第二章匀变速直线运动的研究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44m高处同时静止释放,用精密电子仪器和摄像机记录,结果发现所有小球落地。第二章匀变速直线运动的研究