人教版物理必修1伽利略对自由落体运动的研究.ppt

他是位伟大的哲学家，师从柏拉图（柏拉图师从苏格拉底）公无前343-333年为亚历山大大帝的老师； 他开创了逻辑学、伦理学、政治学、生物学著有《工具论》《形而上学》《物理学》 《气象学》《政治学》《伦理学》 ,1225年，巴黎大学正式把他的著作列为必读书籍； 他的《论天》说:“土或火的质量越大，它朝向其本身位置的运动越快”所以，石块比羽毛下落得快； 他认为凡是运动都需要不断的施加力量...... 他在米开朗其罗去世前三天出生的， 1564年2月15日生于比萨，当时文艺复兴已基本完成。 青年时期的他非常信仰亚里士多德，后任教于比萨和帕多瓦大学，他的墓志铭上写着 “他失明了，因为自然界已经没有剩下什么他没有看过的东西了” 他首先发明了温度计，他还发明了望远镜来观测天空，支持日心说；他相信自然界的规律是简单的，在落体运动中有着深刻的研究。 1633年，他被罗马宗教判刑入狱，1638年，出版了《两种新科学的对话》 伽利略的探索之路（知识=观察+实验+思考） 困难一 没有描述运动所需的概念 建立概念 速度、平均速度、瞬时速度 、加速度 人教版《物理》必修① * 人教版《物理》必修① * 金陵中学物理教研组 朱焱 人教版《物理》必修① 追寻大师的足迹 走进科学的殿堂 （1564-1642） Aristotelēs Galileo 逻辑的力量 自然界是简单的，一切运动都是以最简单的秩序进行的。 伽利略 速度与位移成正比 假设一 假设二 速度与时间成正比 猜想与假设 v x o ●若速度与位移成正比 速度-距离图象的斜率有何意义？ 数学推理 ●则可以作出如下图象 逻辑推论 猜想:速度与时间成正比 困难二 瞬时速度无法准确测量 为了解决测量瞬时速度的困难， 伽利略寻求间接验证的途径（思维的作用） 试想并讨论： ●伽利略要做一个怎样的实验，想证明什么？ ●伽利略在实验中可能会遇到哪些困难？ 困难三 物体下落很快，很难测定不同位移的时间 冲淡重力 （思维）为了减缓物体下落速度，伽利略设计了著名的“冲淡重力”的斜面实验 实验设计 铜壶漏滴 伽利略斜面实验 实验验证 ：伽利略用铜球从斜槽的不同位置由静止下落，伽利略手稿中记录的一组实验数据 结果表示为： 伽利略发现，斜面的倾角不同，上述比例关系同样成立，只是这个常数的随着θ的增大而增大。 1600 7 2104 1192 824 526 298 130 32 距离单位 8 6 5 4 3 2 1 时间单位 困难四、伽利略用斜面实验验证了后，怎样说明落体运动也符合这个规律？ 合理外推：随着θ的增大，s/t2的数值在增大。当θ=900时，即物体竖直下落时，这个关系也应该成立，这时的数值最大 结论外推 后人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度就很难准确计时了。伽利略把他的结论外推至90度是需要很大勇气的，后来他的外推被证实了！ 修正推广 如果完全排除空气阻力，那么，所有物体下落都将一样快。 在科学研究中，懂得忽略什么，有时与懂得重视什么同等重要。  --------伽利略 重的物体下落得比轻的 物体快? v∝ t s∝ t2 小球在斜面 上运动实验 外推至 落体运动 对现象的 一般观察 提出假设 逻辑(数学) 得出推论 对推论 进行检验 对假说修 正和推广 伽利略的科学方法 “超越”伽利略 现在我们不必用斜面来“冲淡重力”， 采用现代化的仪器设备可以对落体 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、“自由落体频闪照片”求加速度 2 、用打点计时器研究纸带求出加速度 3、其它方法（测速计等） 伽利略时代之前，除了偶然发现所带来的发明之外，需要常常在发明之先；伽利略之后，我们看见了为了追求纯粹的知识而进行的科学研究，开始走在实际的应用与发明的前面，并且启发了实际的应用和发明，发明出现之后，又为科学研究与工业发展开辟了新的领域。 —— W.C 丹皮尔（英国） 伽利略运用最大胆的思辨弥补了经验材料之间的空隙，伽利略的方法是理论和实验相结合的方法。伽利略当之无愧的成为近代物理之父…… ——爱因斯坦 真正的物理学开始了…… 伽利略创立近代科学时用了三个方法：实验方法、数学方法和思想实验方法。在其后的200中，自然科学迅猛发展，涌现出了许许多多物理学巨匠，当人类进入20世纪时，思想实验的方法突然