第2章第6节　伽利略对自由落体运动的研究

1、伽利略伽利略对对自由落体运动自由落体运动的研究的研究复习旧知复习旧知物体物体只在重力只在重力作用下从作用下从静止静止开始下落的开始下落的运动。运动。2.自由落体运动的性质自由落体运动的性质1.自由落体运动的定义自由落体运动的定义初速度为初速度为0的匀加速直线运动。的匀加速直线运动。 物体下落的速度与重力物体下落的速度与重力成正比成正比 。重的物体重的物体下落快。下落快。 由于亚里士多德亚里士多德在学术界的崇高地位，且该结论符合生活经验，这种论断流传了近2000年。伽利略?绵延两千年的错误绵延两千年的错误亚里士多德为什么会有错误的认识呢？亚里士多德为什么会有错误的认识呢？ 错误认识的根源在于只凭

2、观察就得出结论，不错误认识的根源在于只凭观察就得出结论，不探索事物的本质，不求甚解。探索事物的本质，不求甚解。 绵延两千年的错误绵延两千年的错误逻逻 辑辑 的的 力力 量量既然物体自由下落的快慢跟质量无关，那么它到底遵循什么样的规律呢？伽利略用推论否定了亚里士多德的观点后，就开始研究落体运动的性质。猜猜 想想 与与 假假 说说困难一困难一 ：概念不明确概念不明确建立描述运动所需的概念：平均速度、瞬时速度、加速度等。伽利略的探索之路伽利略的探索之路 大胆的猜想大胆的猜想：落体是一种最简单的变速运动。 速度随时间时间均匀增加，即Vt 速度随位移位移均匀增加，即Vx 用实验检测用实验检测V与与t成正

3、比的猜想是否正确成正比的猜想是否正确。 tv 猜猜 想想 与与 假假 说说黑柱的想法黑柱的想法白胖的想法白胖的想法困难二困难二：瞬时速度当时无法准确测量瞬时速度当时无法准确测量 为了解决测量瞬时速度的困难，伽利略寻求间间接验证接验证的途径（思维的作用） 则：测下落的高度则：测下落的高度x与时间与时间t2成正比。成正比。猜猜 想想 与与 假假 说说Vtxt2冲淡重力 困难三：困难三：物体下落很快，很难测定时间及不同时间的位移。 （思维）（思维）为了减缓物体下落的速度，伽利略设计了著名的“冲淡重力冲淡重力”的斜面实验。 实验验证实验验证实验验证实验验证 ：伽利略用铜球从斜槽由静止下滑。伽利略用铜球

4、从斜槽由静止下滑。结果表示为：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，只是这个常数的立，只是这个常数的随着随着的增大而增大。的增大而增大。时间单位12345678距离单位32130298526824119216002104312222123xxxttt常数实验验证实验验证斜面实验合理外推 困难四困难四：伽利略用斜面实验验证了后，怎样说明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？落体运动也符合这个规律？合理外推：合理外推：随着的增大，随着的增大， 的数值在增大。当的数值在增大。当900时，即物体竖直下落时，这个

5、关系也应该时，即物体竖直下落时，这个关系也应该成立，这时的数值成立，这时的数值最大最大。2xt结论：结论：自由落体运动是一种速度随时间均匀增大的运动。自由落体运动是一种速度随时间均匀增大的运动。实验验证实验验证伽利略的科学方法伽利略的科学方法对现象的一般观察对现象的一般观察提出假设提出假设运用逻辑得出结论运用逻辑得出结论实验验证实验验证对假说修正和推广对假说修正和推广核心核心提出问题比提出问题比解决问题更解决问题更重要！重要！懂得忽略什么懂得忽略什么与懂得重视什与懂得重视什么同等重要。么同等重要。 采用现代化的仪器设备可以对落体采用现代化的仪器设备可以对落体运动精确地运动精确地“计时计时”、“

6、定位定位”，直接研究落体运动的性质。直接研究落体运动的性质。 1 、“自由落体频闪照片自由落体频闪照片” 2 、用打点计时器研究落体运动的、用打点计时器研究落体运动的纸带纸带 3、其它方法（测速计等）、其它方法（测速计等）超超 越越 伽伽 利利 略略 1.阅读阅读走进物理课堂之前走进物理课堂之前，谈谈文，谈谈文中各角色的观点与本节学习的内容如中各角色的观点与本节学习的内容如何对应？何对应？2.亚里士多德是古代伟大的思想家、哲亚里士多德是古代伟大的思想家、哲学家，但他在物理方面的结论，如学家，但他在物理方面的结论，如重重快轻慢、物体的运动需要力来维持快轻慢、物体的运动需要力来维持等等都是错误的。请带着这个问题去图书都是错误的。请带着这个问题去图书馆或上网查找亚里士多德和伽利略的馆或上网查找亚里士多德和伽利略的有关资料，做一点关于这两位学者的有关资料，做一点关于这两位学者的科学观念、方法、态度等方面的调查。科学观念、方法、态度等方面的调查。课题研究课题研究 1.阅读