《伽利略對自由落體運動的研究》.ppt

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伽利略對自由落體運動的研究 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 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 重的物體比輕的物體下落的快 即 重快輕慢 由于他在學術界的崇高地位 且該結(jié)論符合生活經(jīng)驗 這種論斷流傳了近2000年 邏輯的力量 16世紀 意大利的科學家伽利略用佯謬的方法巧妙地推翻了這種觀點 并在比薩斜塔用實驗證明了這種觀點 問題 既然物體自由下落跟質(zhì)量無關 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 即則 測瞬時速度V與時間t成正比 困難一瞬時速度無法準確測量 為了解決測量瞬時速度的困難 伽利略尋求間接驗證的途徑 思維的作用 則 測下落的高度與時間t2成正比 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 伽利略設計了著名的 沖淡重力 的斜面實驗 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 上述比例關系同樣成立 只是這個常數(shù)的隨著 的增大而增大 合理外推 困難三 伽利略用斜面實驗驗證了后 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 900時 即物體豎直下落時 這個關系也應該成立 這時的數(shù)值最大 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 不僅在與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的研究之路 現(xiàn)在我們已經(jīng)有足夠的設備準確的驗證落體運動規(guī)律 超越伽利略 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) 現(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 當物體所受空氣阻力比物體本身重力小得多時 即f G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P39的閱讀材料 伽利略對自由落體運動的研究 2 亞里士多德是古代偉大的思想家 哲學家 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資料 做一點關于這兩位學者的科學觀念 方法 態(tài)度等方面的調(diào)查 介紹一本好書 對話交流共同發(fā)展