伽利略對自由落體的研究.ppt

1、伽利略對自由落體的研究,例1.某跳水運(yùn)動員在10米跳臺跳水時到達(dá)最高位置時拍攝的照片。此時她的重心離跳臺臺面的高度為1米，當(dāng)她完成所有動作入水時，必須伸直雙臂垂直入水以使濺起的水花盡量小一些。當(dāng)她的手剛觸及水面時，她的重心離水面大約也是1米。試估計她在空中完成的一系列動作可利用的 時間為多長（10米跳臺指跳臺臺面離水面的距離為10米）,例2.工地上常用打樁機(jī)來打樁，它是將重錘拉起一定高度然后釋放讓重錘自由下落，將樁子打入地面，設(shè)重錘與樁子的最上端距離為h=5m，求重錘碰到樁子時速度。,亞里士多德（Aristotle）簡介,亞里士多德是古希臘著名的哲學(xué)家，科學(xué)家和教育家。17歲追隨柏拉圖學(xué)習(xí)研究

2、達(dá)20年之久。 他聰明好學(xué)，才華橫溢。柏拉圖夸他是“學(xué)院之靈”。 恩格斯稱他是最博學(xué)的人，他的著作是古代的百科全書。,伽利略（Galileo）簡介,伽利略是意大利著名的數(shù)學(xué)家、天文學(xué)家、物理學(xué)家、哲學(xué)家。是首先在科學(xué)實(shí)驗的基礎(chǔ)上融合貫通了數(shù)學(xué)、天文學(xué)、物理學(xué)三門科學(xué)的科學(xué)巨人。他出版了名著兩種新科學(xué)的對話反對當(dāng)時統(tǒng)治知識界的亞里士多德世界觀和物理學(xué)，同時他積極宣揚(yáng)哥白尼的“太陽中心說”，開啟了近代科學(xué)的大門。,亞里士多德觀點(diǎn)：物體越重，下落越快。,亞里士多德與伽利略的邏輯思辨,究竟是什么因素決定一個下落的物體的快慢呢？,邏輯的力量,伽利略認(rèn)為： 重物與輕物應(yīng)該下落得同樣快。,討論中,幾天后,伽

3、利略與亞 里士多德 的邂逅,愛因斯坦點(diǎn)評,我認(rèn)為伽利略的智慧首先表現(xiàn)在他能從新的角度去看舊的問題，而“提出一個問題往往比解決一個問題更重要，它需要創(chuàng)造性的想象力。,伽利略的困難一,困難一：當(dāng)是還沒有建立描述運(yùn)動所需的物理量,平均速度,瞬時速度,加速度,伽利略的猜想與假說,自由落體一定是一種最簡單的變速運(yùn)動，速度應(yīng)該均勻變化。這種變化有兩種可能： V X 或 V t,伽利略的困難二,困難二： 無法直接測量瞬時速度,數(shù)學(xué)推理: 因為 =0, 如果V t可 設(shè)V=kt， = = t 則x= t 可知X= = 可得出 X,伽利略的巧妙設(shè)計 “沖淡”重力的斜面實(shí)驗,合理外推,如果斜面傾角增大到90度，小

4、球仍然保持勻加速直線運(yùn)動的性質(zhì)，且所有物體下落時的加速度都是一樣的！,實(shí)驗結(jié)論,伽利略認(rèn)為： 自由落體運(yùn)動為勻加速直線運(yùn)動，而且所有物體的自由落體的加速度都一樣。,愛因斯坦點(diǎn)評,我覺得伽利略把他的結(jié)論外推到90度是需要很大的勇氣的，因為后人在用伽利略的器材重復(fù)他的斜面實(shí)驗時發(fā)現(xiàn)，如果斜面的傾角超過5度就很難精確計時，后來正是伽利略的這個結(jié)論才萌發(fā)了我的廣義相對論。,亞里士多德的疑惑,重物下落的快，輕的物體下落的慢，這個問題該怎么解釋？,阿波羅登月,愛因斯坦點(diǎn)評,愛因斯坦在物理學(xué)的進(jìn)化一書中曾評價說：“伽利略的發(fā)現(xiàn)以及他所應(yīng)用的科學(xué)方法，是人類科學(xué)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”。,友情出演,伽利略胡一建 亞里士多德胡東 主持人楊群曉 評審團(tuán)戴益亮 學(xué)者鄭超 愛因斯坦王文俊 群眾演員葉朋飛,伽利略的科學(xué)方法,新課程理念,在科學(xué)研