伽利略和亚里士多德关于自由落体的结论谁对谁错的伽利略方辩论会幻灯片培训资料.ppt

伽利略队成员：滕一铭 刘鑫浩 戴思宇 苏旻琦 邓天瑞 郭力豪 实验是学习物理的 一种重要方法， 今天就让我们用 几个实验来解释 一切吧！ 1.比萨传说 2.月球实验 3.思维实验 4.斜面实验 5.面桶实验 传说1590年，伽利略曾在比萨斜塔上做自由落体实验，将两个重量不同的球体从相同的高度同时扔下，结果两个铅球几乎同时落地，从而推翻了此前亚里士多德认为的重的物体会先到达地面，落体的速度同它的质量成正比的观点。 　　虽然两个球体可能不会一起落下，但是伽利略的实验理论是正确的，在真空中，无论多重的物体，都遵循自由落体定律。 　　这个故事记载在他的学生维维安尼在1654年写的《伽利略生平的历史故事》一书中，但伽利略、比萨大学和同时代的其他人都没有关于这次实验的的记载。对于伽利略是否在比萨斜塔做过自由落体实验，历史上一直存在着支持和反对两种不同的看法。 比萨斜塔实验的真实性虽然有待考证，但阿姆斯特朗在月球上做的自由落体实验可是货真价实。重量不同的两个物体在真空中同时下落，有力的验证了伽利略理论的正确性，与此同时，说明了亚里士多德理论的片面之处。请大家看一段视频： “如果把两个自然速率不同的物体连在一起，那么落得快的物体会被落得慢的物体拖着而减速，慢的物体会被落得快的物体拖着而加速。你同意么？ 没有疑问，你说得对。 我们去一块大石头，假设他的下落速率为8，再去一块小石头，假设下落速率为4，将他们缚在一起，整个系统的下落速率应该小于8，但是两块石头缚在一起，要比那块速率为8的石头重，因此中物体比轻物体的运动速率更小；这个结论刚好和你的推测相反，这样，你就看到了从你的重物体较轻物体下落得快的假设，我怎样推出了中物体下落的更慢的结论。” 上面这段话摘录自《两种科学的对话》，有力地证明了亚里士多德实验的错误。面对一些观点的反驳，我们认为：将两者缚在一起后，既可以将他们当成一个整体，又可以分别分析单个物体，以得出总体的结论，就像在一个小组中，既可以将所有成员当成一个整体，又可以分配每位同学不同的分工，没有什么问题。 为了便于测量时间，伽利略设法用斜面做实验。他在木制斜槽上蒙上羊皮纸，让铜球从光滑的羊皮斜槽上滚下，通过上百次对不同质量的小球沿不同倾角的光滑斜面下落的定量研究，发现小球沿光滑斜面运动时通过的位移x确实与t2成正比，小球的运动是匀变速直线运动，且倾角一定不同小球的加速度一定，倾角越大加速度越大。 伽利略将他在斜面实验中得出的结论做了合理的外推：设想斜面的倾角越接近90度，小球沿斜面滚下的运动就越接近于自由落体运动；当斜面的倾角达到90度时，小球就做自由落体运动。从而，自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动，且所有物体自由下落时的加速度都相同。 1.用透明胶将四条细绳粘在用剪刀拆开的保鲜膜上，做成一个“降落伞”；再用透明胶将“降落伞”粘在新的泡面桶壁上。 2.将另一个面桶中的面饼取出，将剩余的保险膜和细线放入这个面桶中，并用透明胶封住面桶口。 3.将两个泡面桶拿到某一相同高度处，使之同时下落，并用两个秒表分别记下轻重两面桶的下落时间t1，t2，记录数据。 4.多次试验，记录多组数据。整理实验器材。 根据实验数据我们可知，每次A桶下落时间都比B桶长，也就是说，如果考虑空气阻力，反而会出现轻物体比重物体下落的快的情况。再进一步说，如果条件适宜，还可能出现轻重物体同时下落的情况。这时，亚里士多德的理论就出现了明显的错误。 因此，如果考虑空气阻力，重物体和轻物体的下落快慢是不确定的。那么，为了得到较为确定的结论，我们只有不考虑空气阻力，而这种情况之下，重物体和轻物体将同时下落。从而，伽利略的结论正确。