力学基本规律的形成.pptVIP

第一章　力学基本规律的形成§1.1　历史概述;;;;;;;;《墨经》;《墨经》;鲁班; 根据亚里士多德的观点，物体的运动(亚里士多德称之为“位置运动”)也可用下列的目的论来说明。 首先，空间是各向同性、无限广延的； 其次，在宇宙中心，即地球中心的外围，形成了一些层次，在这种层次式的宇宙中，各物体都具有其固有位置。 物体如果处于固有位置，它就继续保持稳定而静止的状态，一旦受到外力的作用，就要移到其他的位置上，由于其本性，它便开始作返回固有位置的运动，这样的运动叫做自然运动。重的物体在下方(靠近宇宙中心的地方)具有固有位置，于是取掉它的支撑物，它就会落向下方。非自然运动都是由某些外部的作用因引起的，因此称为强制运动。;自然运动、强制运动;阿基米德与数学; 蔡伦;蔡伦;张衡;张衡;另一种是宣夜说。此说认为，除了地和天以外，字宙无形亦无质，空间是虚空和无限》的。天体是浮于“元气”或“刚气”之上自由运动的。宣夜说没有涉及天地形状和天体的运动，主要是一种哲学观点。;浑天说在我国古代是始终占主要地位的宇宙论。它一直被认为是正统的官方的学说。从汉代开始以后的千余年中长期广泛流行，支配着历代的天文观测和历法的制定。 浑天说主张大地是个球形，外裹着一个球形的天穹，地球浮于天表内的水上。汉代天文学家张衡在《浑天仪图注》中说：浑天如鸡子，天体圆如弹丸，地如鸡子中黄，孤居于天内，天大而地小。天表里有水，天之包地，犹壳之裹黄。天地各乘气而立，载水而浮。．．．．．．天转如车毂之运也，周旋无端。其形浑浑，故曰浑天。 ;;张衡;托勒密;托勒密;托勒密;托勒密;为什么地心说能占统治地位？;;日心说;开普勒的贡献;开普勒三定律的意义;从古希腊到力学体系的形成，为什么经历了两千年之久？;§1.2　伽利略的运动学研究;伽利略的手稿;伽利略因支持哥白尼的日心说而接受教廷审讯;物理学发展的原因： 1、文艺复兴、宗教改革等思想解放运动的影响 2、资本主义的发展提供了物质基础 3、科学家勇于探索的精神;物理学;　1.2.1伽利略为什么要研究自由落体？;1.2.2　近代科学诞生的前奏; 1590年，伽利略在比萨斜塔上做了“两个铁球同时落地”的著名实验，从此推翻了亚里士多德“物体落地下的速度和重量成比例”的学说，纠正了这个持续了1900年之久的错误结论。;1.2.4　伽利略斜面实验;伽利略为什么会想到用斜面来代替落体？;伽利略为什么会想到用斜面来代替落体？（续）;伽利略是否做过斜面实验？;1.2.5伽利略推证落体定律;伽利略是怎样领悟到落体定律中的时间平方关系的呢？（续）;伽利略研究运动学的方法及其意义;伽利略研究运动学的历史给我们的启示;伽利略研究运动学的历史给我们的启示（续）;§1.3　惯性定律的建立;1.3.2中世纪的学说（冲力理论） 6世纪希腊一位学者菲洛彭诺斯认为：抛体本身具有某种动力，推动物体前进，直到耗尽才趋于停止，这种看法后来发展为“冲力理论”。 代表人物英国牛津大学的威廉认为：“运动并不需要外来推力，一旦运动起来就要永远运动下去。”他的说法并不等于惯性原理，但却是走向惯性原理的重要步骤。因为如果运动不需要原因，一旦发生就要保持，则亚士多德的推动说就要从根本上受到动摇。;1.3.2　中世纪的学说－冲力理论;;1.3.3伽利略的研究;伽利略对惯性定律的研究（续）;伽利略对惯性定律的研究（续）;1.3.4　笛卡尔的工作;笛卡尔对惯性定律的研究（续）;§1.4　万有引力定律的发现和牛顿的综合;1.4.1　苹果的故事; 1666年夏末一个温暧的傍晚，在英格兰林肯郡乌尔斯索普，一个腋下夹着一本书的年轻人走进他母亲家的花园里，坐在一棵树下，开始埋头读他的书。当他翻动书页时，他头顶的树枝中有样东西晃动起来。一只历史上最著名的苹果落了下来，打在23岁的伊萨克·牛顿的头上。恰巧在那天，牛顿正苦苦思索着一个问题：是什么力量使月球保持在环绕地球运行的轨道上，以及使行星保持在其环绕太阳运行的轨道上？为什么这只打中他脑袋的苹果会坠落到地上？正是从思考这一问题开始，他找到了这些的答案——万有引力理论。; 牛顿故居位于英国伍尔索普领地，1642年的圣诞节，他就诞生在这座灰白色的石头建筑里。牛顿故居门前有那棵著名的苹果树，就在这棵树下，牛顿领悟到万有引力。树的下方立着一方绿色的铜质徽章，那是伊利莎白女王颁发的保护令。;1.4.2　牛顿的早期研究;牛顿的早期研究（续）;牛顿的早期研究（续）;1.4.3　牛顿再次研究天体问题　P23-26;牛顿再次研究天体问题（续）;;1.4.4　《原理》的三步曲;《原理》的三步曲－第一阶段（续）;《原理》的三步曲－第一阶段（续）;《原理》的三步曲－第二阶段;《原理》的三步曲－第二阶段;▲发现万有引力定律 1、原因： 哥白尼、伽利略、