《伽利略對自由落體運動的研究》 省賽獲獎

伽利略對自由落體運動的研究伽利略對自由落體運動的研究教學(xué)目標(biāo)

1、了解伽利略對落體運動的研究過程和他的科學(xué)方法。

2、了解伽利略的科學(xué)思想，培養(yǎng)大膽質(zhì)疑、探索求實的科學(xué)精神。古希臘著名的思想家和哲學(xué)家

在西方被稱為“最博學(xué)的人”

古代最偉大的思想家（馬克思）

亞里士多德乃是歷史上最多才、最淵博（最深刻）的科學(xué)天才之一，他是一個在歷史上無與倫比的人……柏拉圖的著作被廣泛地閱讀，亞里士多德則直到最近還未被認(rèn)識，所流行的乃是關(guān)于他的一些最錯誤的偏見。

——黑格爾伽利略（1564-1642）

物理學(xué)家、天文學(xué)家伽利略的發(fā)現(xiàn)以及他所應(yīng)用的科學(xué)的推理方法，是人類思想史上最偉大的成就之一，而且標(biāo)志著物理學(xué)的真正開端?！獝垡蛩固?/p>

物體下落的快慢由物體的重量決定，物體越重下落的越快。歷史的爭論意大利物理學(xué)家、天文學(xué)家

——伽利略你錯了！

物體下落過程中的運動情況與物體的質(zhì)量無關(guān)。邏輯的力量問題:伽利略是怎樣論證亞里士多德的觀點是錯誤的？=4=84<<8>8（問題）：既然物體自由下落跟質(zhì)量無關(guān)，那么它到底遵循什么樣的規(guī)律呢？伽利略用推論否定了亞里士多德的觀點后，如何研究落體運動的性質(zhì)？他遇到了哪些困難？如何解決？伽利略的探索之路

困難一.沒有描述物體運動所需的概念。下落物體的速度是隨時間均勻增加的，即則：測瞬時速度V與時間t成正比1.大膽的猜測：困難一：瞬時速度無法準(zhǔn)確測量為了解決測量瞬時速度的困難，伽利略尋求間接驗證的途徑（思維的作用）則：測下落的高度與時間t2成正比

困難二：物體下落很快，很難測定不同位移的時間（思維）為了減緩物體下落速度，伽利略設(shè)計了著名的“沖淡重力”的斜面實驗。

將銅球從斜槽的不同位置由靜止下落，伽利略手稿中記錄的一組實驗數(shù)據(jù)結(jié)果表示為：

伽利略發(fā)現(xiàn)，斜面的傾角不同，上述比例關(guān)系同樣成立，只是這個常數(shù)的隨著θ的增大而增大。2.實驗驗證：時間單位12345678距離單位321302985268241192160021043.合理外推

伽利略用斜面實驗驗證了后，怎樣說明落體運動也符合這個規(guī)律？合理外推：隨著角度的增大，的數(shù)值在增大。當(dāng)θ=900時，即物體豎直下落時，這個關(guān)系也應(yīng)該成立，這時的數(shù)值最大。至此，他終于成功地驗證了原先的猜想，不但否定了亞里士多德的錯誤論斷，而且得到了物體下落的規(guī)律。意義：伽利略的成功，不僅在與找到了落體運動的規(guī)律，更重要的是開辟了一條研究物理學(xué)的研究之路。伽利略在尋找自由落體運動規(guī)律中使用的方法：對現(xiàn)象的一般觀察提出假設(shè)運用邏輯(包括學(xué))得到推論實驗驗證推論對假設(shè)進(jìn)行修正和推廣超越伽利略

現(xiàn)在我們不必用斜面來“沖淡重力”，采用現(xiàn)代化的儀器設(shè)備可以對落體運動精確地“計時”、“定位”，直接研究落體運動的性質(zhì)?，F(xiàn)代研究落體運動的方法：1、“自由落體頻閃照片”求加速度2、用打點計時器研究紙帶求出加速度3、其它方法（測速計等）人們采用先進(jìn)的實驗手段測得：一切物體的自由落體的加速度都相同，這個加速度叫重力加速度，用g表示。通常的計算，g值取9.8m/s2實際意義：當(dāng)物體所受空氣阻力比物體本身重力小得多時，即f<<G時。從靜止開始的豎直下落運動，可以按自由落體運動處理。亞里士多德伽利略物理學(xué)之父古希臘最偉大的科學(xué)家觀察+直覺實驗+數(shù)學(xué)重物比輕物下落的快重物和輕物同時落地歷史的爭論穿越時空的對話20個世紀(jì)愛因斯坦說的那樣：真正的物理學(xué)從那時開始