伽利略对自由落体运动的研究课件

1、金陵中学物理教研组金陵中学物理教研组 朱焱朱焱人教版人教版物理物理必修必修金陵中学物理教研组金陵中学物理教研组 朱焱朱焱人教版人教版物理物理必修必修v他是位伟大的哲学家，他的著作经过阿拉伯的途他是位伟大的哲学家，他的著作经过阿拉伯的途径传入西方，成为神秘的异端；径传入西方，成为神秘的异端；v他的著作被翻译成了拉丁语，其中有他写过的他的著作被翻译成了拉丁语，其中有他写过的动物学动物学行而上学行而上学物理学物理学，1225年，年，巴黎大学正式把他的著作列为必读书籍；巴黎大学正式把他的著作列为必读书籍；v他的哲学比柏拉图的哲学要更合乎科学，但与文他的哲学比柏拉图的哲学要更合乎科学，但与文艺复兴时期的

2、新知识相抵触，在许多年代中阻挡艺复兴时期的新知识相抵触，在许多年代中阻挡着科学思想的解放；着科学思想的解放；v他认为凡是运动都需要不断的施加力量他认为凡是运动都需要不断的施加力量.金陵中学物理教研组金陵中学物理教研组 朱焱朱焱人教版人教版物理物理必修必修Aristotels 金陵中学物理教研组金陵中学物理教研组 朱焱朱焱人教版人教版物理物理必修必修v他在米开朗其罗去世前三天出生的，他在米开朗其罗去世前三天出生的， 15641564年年2 2月月1515日生于比萨，当时文艺复兴已基本完成。日生于比萨，当时文艺复兴已基本完成。v青年时期的他非常信仰亚里士多德，后任教于比萨青年时期的他非常信仰亚里士

3、多德，后任教于比萨和帕多瓦大学，他的墓志铭上写着和帕多瓦大学，他的墓志铭上写着 “ “他失明了，因他失明了，因为自然界已经没有剩下什么他没有看过的东西了为自然界已经没有剩下什么他没有看过的东西了”v他首先发明了温度计，他还发明了望远镜来观测天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，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。在落体运动中有着深刻的研究。v16331633年，他被罗马宗教判刑入狱，年，他被罗马宗教判刑入狱，16381638年，出版了年，出版了两种新科学的对话两种新科学的对话 金陵中学物理教研组金陵中学物理

4、教研组 朱焱朱焱人教版人教版物理物理必修必修Galileo 金陵中学物理教研组金陵中学物理教研组 朱焱朱焱人教版人教版物理物理必修必修跨越时空的对话跨越时空的对话金陵中学物理教研组金陵中学物理教研组 朱焱朱焱人教版人教版物理物理必修必修逻辑的力量逻辑的力量金陵中学物理教研组金陵中学物理教研组 朱焱朱焱人教版人教版物理物理必修必修 自然界是简单的，一切运动都是以最简单自然界是简单的，一切运动都是以最简单的秩序进行的。的秩序进行的。伽利略伽利略速度与位移成正比速度与位移成正比假设一假设一假设二假设二速度与时间成正比速度与时间成正比tv xv 猜想与假设猜想与假设金陵中学物理教研组金陵中学物理教研组

5、 朱焱朱焱人教版人教版物理物理必修必修vxo若速度与位移成正比若速度与位移成正比xv 速度速度- -距离图象的斜率有何意义？距离图象的斜率有何意义？数学推理数学推理则可以作出如下图象则可以作出如下图象金陵中学物理教研组金陵中学物理教研组 朱焱朱焱人教版人教版物理物理必修必修试想并讨论：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？伽利略在实验中可能会遇到哪些困难？金陵中学物理教研组金陵中学物理教研组 朱焱朱焱人教版人教版物理物理必修必修时间时间速度速度tv 2xt逻辑推论逻辑推论若速度与时间成正比若速度与时间成正比v

6、t金陵中学物理教研组金陵中学物理教研组 朱焱朱焱人教版人教版物理物理必修必修实验设计实验设计铜壶漏滴铜壶漏滴 伽利略斜面实验伽利略斜面实验金陵中学物理教研组金陵中学物理教研组 朱焱朱焱人教版人教版物理物理必修必修实验检验实验检验金陵中学物理教研组金陵中学物理教研组 朱焱朱焱人教版人教版物理物理必修必修1 1、为什么伽利略能用斜面上的结论来证明、为什么伽利略能用斜面上的结论来证明 竖直方向上的规律呢？竖直方向上的规律呢？2 2、伽利略为什么要这么做呢？、伽利略为什么要这么做呢？金陵中学物理教研组金陵中学物理教研组 朱焱朱焱人教版人教版物理物理必修必修等末速度法：等末速度法：物体从相同的位置经不同

7、的路途物体从相同的位置经不同的路途 落于同一高度，终了速度大小相等落于同一高度，终了速度大小相等 。hlA1B1A2B2hlttBA2 Btl 若2 Aht则结论外推结论外推金陵中学物理教研组金陵中学物理教研组 朱焱朱焱人教版人教版物理物理必修必修结论外推结论外推 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，如果斜面倾角超过斜面滚下，如果斜面倾角超过5 5度就很难准确计时了。度就很难准确计时了。伽利略把他的结论外推至伽利略把他的结论外推至9090度是需要很大勇气的，后度是需要很大勇气的，后来他的外推被证实了！来他的外推被证实了！金陵中学物理

8、教研组金陵中学物理教研组 朱焱朱焱人教版人教版物理物理必修必修修正推广修正推广 如果完全排除空气阻如果完全排除空气阻力，那么，所有物体下力，那么，所有物体下落都将一样快。落都将一样快。 在科学研究中，懂得在科学研究中，懂得忽略什么，有时与懂得重忽略什么，有时与懂得重视什么同等重要。视什么同等重要。 -伽利略伽利略金陵中学物理教研组金陵中学物理教研组 朱焱朱焱人教版人教版物理物理必修必修重的物体下重的物体下落得比轻的落得比轻的物体快物体快? ?v ts t2小球在斜面小球在斜面上运动实验上运动实验 外推至外推至落体运动落体运动对现象的对现象的一般观察一般观察提出假设提出假设逻辑逻辑(数学数学)得

9、出推论得出推论对推论对推论进行检验进行检验对假说修对假说修正和推广正和推广伽利略的科学方法伽利略的科学方法金陵中学物理教研组金陵中学物理教研组 朱焱朱焱人教版人教版物理物理必修必修伽利略创立近代科学时用了三个方法：实验方法、数学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。方法和思想实验方法。爱因斯坦关于尺缩效应思想实验论述爱因斯坦关于尺缩效应思想实验论述波尔和爱因斯坦关于量子的概率进行争论波尔和爱因斯坦关于量子的概率进行争论霍金：世界是十维的，我们看到的世界就是火光照在霍金：世界是十维的，我们看到的世界就是火光照在洞壁上的影子！洞壁上的影子！金陵中学物理教研组金陵中学物

10、理教研组 朱焱朱焱人教版人教版物理物理必修必修金陵中学物理教研组金陵中学物理教研组 朱焱朱焱人教版人教版物理物理必修必修。金陵中学物理教研组金陵中学物理教研组 朱焱朱焱人教版人教版物理物理必修必修 伽利略时代之前，除了偶然发现所带来的发明之外，伽利略时代之前，除了偶然发现所带来的发明之外，需要需要常常在常常在发明发明之先；伽利略之后，我们看见了为了之先；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，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

11、展开辟了新的发明出现之后，又为科学研究与工业发展开辟了新的领域。领域。 W.C W.C 丹皮尔（英国）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略当之无愧的成为近代物理之父 爱因斯坦爱因斯坦金陵中学物理教研组金陵中学物理教研组 朱焱朱焱人教版人教版物理物理必修必修真正的物理学开始了真正的物理学开始了金陵中学物理教研组金陵中学物理教研组 朱焱朱焱人教版人教版物理物理必修必修伽利略创立近代科学时用了三个方法：实验方法、

12、数学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。在其后的方法和思想实验方法。在其后的200200中，自然科学迅猛中，自然科学迅猛发展，涌现出了许许多多物理学巨匠，当人类进入发展，涌现出了许许多多物理学巨匠，当人类进入2020世世纪时，思想实验的方法突然被频繁的运用起来。爱因斯纪时，思想实验的方法突然被频繁的运用起来。爱因斯坦创立了相对论，当人们离开伽利略的船舱来到爱因斯坦创立了相对论，当人们离开伽利略的船舱来到爱因斯坦的火车上时，关于尺缩效应、关于同时的相对性、关坦的火车上时，关于尺缩效应、关于同时的相对性、关于只有在高速世界里才可能发生的奇妙景象，被爱因斯于只有在高速

13、世界里才可能发生的奇妙景象，被爱因斯坦用思想实验论述得合情合理。波尔和爱因斯坦关于量坦用思想实验论述得合情合理。波尔和爱因斯坦关于量子的概率进行争论时，他们用思想实验进行辩论，让人子的概率进行争论时，他们用思想实验进行辩论，让人类看到世界上第一流的科学巨匠是怎样畅游在理念的世类看到世界上第一流的科学巨匠是怎样畅游在理念的世界里。当今人们建立了大爆炸宇宙模型，当代理论物理界里。当今人们建立了大爆炸宇宙模型，当代理论物理学家霍金站在人们面前演讲的时候，谈到世界是十维的，学家霍金站在人们面前演讲的时候，谈到世界是十维的，并说了一句意味深长的话：我们看到的世界就是火光照并说了一句意味深长的话：我们看到

14、的世界就是火光照在洞壁上的影子啊！在洞壁上的影子啊！金陵中学物理教研组金陵中学物理教研组 朱焱朱焱人教版人教版物理物理必修必修 常听人说，伽利略之所以成为近代科学常听人说，伽利略之所以成为近代科学之父，是由于它以经验的、实验的方法替代思辨的、之父，是由于它以经验的、实验的方法替代思辨的、演绎的方法。但我认为，这种理解是经不起严格审查演绎的方法。但我认为，这种理解是经不起严格审查的，任何一种经验的方法都有其思辨概念和思辨体系；的，任何一种经验的方法都有其思辨概念和思辨体系；而且任何一种思辨思维，它的概念经过比较仔细的考而且任何一种思辨思维，它的概念经过比较仔细的考察之后，都会显露出他们所赖以产生的经验材料。察之后，都会显露出他们所赖以产生的经验材