高中物理必修一2.6伽利略對自由落體運動的研究3課件

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isaDesignDigitalContent&ContentsmalldevelopedbyGuildDesignInc.認識兩位科學(xué)家亞里士多德伽利略亞里士(斯)多德（前384—前322年），古希臘斯吉塔拉人，是世界古代史上最偉大的哲學(xué)家、科學(xué)家和教育家之一。AddYourTitleAddYourTitleAddYourTitleThemeGalleryisaDesignDigitalContent&ContentsmalldevelopedbyGuildDesignInc.

亞里士多德首先是個偉大的哲學(xué)家，在哲學(xué)上最大的貢獻在于創(chuàng)立了形式邏輯這一重要分支學(xué)科。邏輯思維是亞里士多德在眾多領(lǐng)域建樹卓越的支柱，這種思維方式自始至終貫穿于他的研究、統(tǒng)計和思考之中。當然，他也犯錯誤，但次數(shù)很少。

亞里士多德名言警句幸福屬于滿足的人們。人生最終價值在于覺醒和思考的能力，而不只在于生存教育的根是苦的，但其果實是甜的。人生頗富機會和變化。人最得意的時候，有最大的不幸光臨亞里士多德集古代知識于一身，在他死后幾百年中，沒有一個人象他那樣對知識有過系統(tǒng)考察和全面掌握。他的著作是古代的百科全書，他的思想曾經(jīng)統(tǒng)治過全歐洲。恩格斯稱他是“最博學(xué)的人”。

總結(jié)伽利略(1564～1642)意大利天文學(xué)家、力學(xué)家、哲學(xué)家、物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家。1564年2月15日生于比薩，1642年1月8日卒于比薩。AddYourTitleAddYourTitleAddYourTitleThemeGalleryisaDesignDigitalContent&ContentsmalldevelopedbyGuildDesignInc.在1589～1591年間，伽利略對落體運動作了細致的觀察。從實驗和理論上否定了統(tǒng)治千余年的亞里士多德關(guān)于“落體運動法則”確立了正確的“自由落體定律”，根據(jù)伽利略晚年的學(xué)生維維亞尼的記載，落體實驗是在比薩斜塔上公開進行的伽利略對運動基本概念，包括重心、速度、加速度等都作了詳盡研究并給出了嚴格的數(shù)學(xué)表達式。尤其是加速度概念的提出，在力學(xué)史上是一個里程碑。有了加速度的概念，力學(xué)中的動力學(xué)部分才能建立在科學(xué)基礎(chǔ)之上，而在伽利略之前，只有靜力學(xué)部分有定量的描述。

天文學(xué)他利用自制33倍望遠鏡觀測天體取得大量成果的第一位科學(xué)家。這些成果包括：發(fā)現(xiàn)月球表面凹凸不平，木星有四個衛(wèi)星（現(xiàn)稱伽利略衛(wèi)星），太陽黑子和太陽的自轉(zhuǎn)，金星、木星的盈虧現(xiàn)象以及銀河由無數(shù)恒星組成等。他用實驗證實了哥白尼的“地動說”，徹底否定了統(tǒng)治千余年的亞里士多德和托勒密的“天動說”。

伽利略的晚年是非常悲慘的。這位開拓了人類的眼界，揭開了宇宙秘密的科學(xué)家，1637年雙目完全失明，陷入無邊的黑暗之中。他唯一的親人——小女兒瑪俐亞先他離開人間，這給他的打擊是很大的。但是，即使這樣，伽利略仍舊沒有失去探索真理的勇氣。1638年，他的一部《關(guān)于兩門新科學(xué)的討論》在朋友幫助下得以在荷蘭出版，這本書是伽利略長期對物理學(xué)研究的系統(tǒng)總結(jié)，也是現(xiàn)代物理的第一部偉大著作。后來，宗教裁判所對他的監(jiān)視有所放寬，他的幾個學(xué)生，其中包括著名物理學(xué)家、大氣壓力的發(fā)現(xiàn)者托里拆利來到老人身邊，照料他，同時也是向他請教。他們又可以愉快地在一起討論科學(xué)發(fā)明了。1642年1月8日，78歲的伽利略停止了呼吸。但是他畢生捍衛(wèi)的真理卻與世長存。

兩位科學(xué)家與落體運動綿延兩千年的錯誤：亞里士多德認為物體下落的快慢是由他們的重量決定，他的這一論斷符合人們的常識，以致于其后兩千多年的時間里，人們都奉為經(jīng)典重的物體比輕的物體下落得快兩千多年過去了．．．．．．．．．．伽利略發(fā)現(xiàn)了這一錯誤結(jié)論，通過艱難的科學(xué)探索，最后正確的結(jié)論伽利略是怎樣一步一步得出最后正確的結(jié)論呢？邏輯推理如果大石頭的下落速度為８米每秒，小石頭下落的速度為４米每秒，當我們把兩石頭綁在一起，大石頭會被小石頭拖得慢下來，速度比８小。但兩石頭綁在重量增大了，速度應(yīng)該比８大，發(fā)生矛盾。發(fā)現(xiàn)問題猜想假設(shè)重物輕物下降得同樣快；落體運動是一種簡單的變速運動，速度應(yīng)該是均勻變化的。數(shù)學(xué)推理結(jié)論：如果物體初速度為零，而且速度隨時間的變化是均勻的，既速度與時間成正比，則他通過的位移就與時間的二次方成正比．這樣，只要測出物體通過不同位移所用的時間，就可以檢驗這個物體的速度是否隨時間均勻變化了。實驗驗證物體下落得很快，而當時只能靠滴水計時，這樣的計時工具不能測量落體運動所用的時間，伽利略是怎樣解決這一困難的呢？沖淡重力：讓銅球沿阻力很小的斜面滾下，這樣，加速度要比豎直下落時的加速度小的多，所用時間就要長得多，這樣就可以測出時間。伽利略做了上百次實驗，結(jié)果證明，小球沿斜面滾下的運動的確是勻加速直線運動，換用不同質(zhì)量的小球從不同高度開始滾下，只要斜面的傾角一定，小球的加速度都是相同的。但是小球沿斜面向下的運動并不是落體運動??！合理外推當斜面的傾角增大，發(fā)現(xiàn)小球的加速度隨斜面傾角的增大而增大，那么，當斜面的傾角很大時，小球的運動不是跟落體運動差不多了嗎？如果斜面的傾角增大到９０度，小球的運動就是落體運動了。結(jié)論物體自由下落的運動是初速度為零的勻加速直線運動，且與物體的質(zhì)量無關(guān)。發(fā)現(xiàn)問題猜想假設(shè)數(shù)學(xué)推理實驗驗證合理外推結(jié)論總結(jié)回顧一下伽利略對落體運動的研究過程伽利略對運動的研究，不