6伽利略对自由落体运动的研究

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,伽利略对自由落体运动的研究,1,分析物体的（受力情况）,空气中纸片下落,空气中重物下落,真空中重物下落,f,空气阻力,f,空气阻力,空气阻力,f,为零,G,重力,G,重力,G,重力,2,历史的回顾,亚里士多德,通过对大量的物体自由下落的观察，直接得出结论：重的物体比轻的物体下落的快，即“,重快轻慢,”。由于他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。,3,逻辑的力量,16世纪，意大利的科学家,伽利略,用佯谬的方法巧妙地推翻了这种观点。,（并在比萨斜塔用实验证明了这种观点 ）,4,（问题）：,既然物体自由下落跟质量无关，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。,5,伽利略的探索之路,（,知识=观察+实验+思考,）,大胆的猜测,：下落物体的速度是随时间均匀增加的，即,则：测瞬时速度V与时间t成正比,6,困难一,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）,则：测下落的高度与时间t,2,成正比,知识,观察,实验,思考,7,冲淡重力,困难二,物体下落很快，很难测定不同位移的时间,（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。,8,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的增大而增大。,知识,观察,实验,思考,时间单位,1,2,3,4,5,6,7,8,距离单位,32,130,298,526,824,1192,1600,2104,9,合理外推,困难三、,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：,随着的增大， 的数值在增大。当,=90,0,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。,10,至此，他终于成功地验证了原先的猜想，不但否定了亚里士多德的错误论断，而且得到了物体下落的规律。,分析：伽利略的成功，不仅在与找到了落体运动的规律，更重要的是开辟了一条研究物理学的研究之路。,现在我们已经有足够的设备准确的验证落体运动规律,11,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）,12,人们采用先进的实验手段测得：,一切物体的自由落体的加速度都相同，这个加速度叫,重力加速度,，用g表示。通常的计算，g值取9.8m/s,2,实际意义,：,当物体所受空气阻力比物体本身重力小得多时，即fG时。从静止开始的竖直下落运动，可以按自由落体运动处理。,13,课题研究,1.阅读教材P39的阅读材料：,伽利略对自由落体运动的研究,2、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,重快轻慢、物体的运动需要力来维持,，却是错误的。这是为什么？,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。,14,介绍一本好书,15,