伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究 歷 史 的 回 顧亞里士多德通過(guò)對(duì)大量的物體自由下落的觀察，直接得出結(jié)論：觀點(diǎn)：物體越重，下落越快 方法：觀 察 +直 覺(jué) 由于他在學(xué)術(shù)界的崇高地位，且該結(jié)論符合生活經(jīng)驗(yàn)，這種論斷流傳了近2000年。 “重的物體比輕的物體下落的快？”這個(gè)觀點(diǎn)對(duì)嗎？你的觀點(diǎn)是什么？說(shuō)明你的理由？（或者舉例說(shuō)明） 猜想 一 、 邏 輯 的 力 量 V 128V1=8 V2=4 4v128 邏輯的力量 16世紀(jì)，意大利的科學(xué)家伽利略用假設(shè)的方法巧妙地推翻了這種觀點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)：在比薩斜塔用實(shí)驗(yàn)證明了這種觀點(diǎn) 伽利略思想觀念開(kāi)始發(fā)生變化！重的快！一樣快！ 【結(jié)論】在沒(méi)有空氣阻力的情況下，物體下落的快慢相同。那為什么我們通常觀察到的卻是下落有先有后呢？ 問(wèn)題：既然物體自由下落跟質(zhì)量無(wú)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(diǎn)后，就開(kāi)始研究落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)。 伽利略的探索之路（知識(shí)=觀察+實(shí)驗(yàn)+思考）大膽的猜測(cè)：下落物體的速度是隨時(shí)間均勻增加的，即即：瞬時(shí)速度V與時(shí)間t成正比 但驗(yàn)證這個(gè)結(jié)論存在著以下幾個(gè)難點(diǎn)：tv tV 困難一 瞬時(shí)速度無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)量為了解決測(cè)量瞬時(shí)速度的困難，伽利略尋求的途徑（思維的作用） 則：測(cè)下落的高度與時(shí)間t 2成正比 知 識(shí) 觀 察 實(shí) 驗(yàn) 思 考tV tsv 2tS 沖淡重力困難二 物體下落很快，很難測(cè)定不同位移的時(shí)間（思維）為了減緩物體下落速度，伽利略設(shè)計(jì)了著名的“沖淡重力”的斜面實(shí)驗(yàn)。 沖淡重力困難二 物體下落很快，很難測(cè)定不同位移的時(shí)間（思維）為了減緩物體下落速度，伽利略設(shè)計(jì)了著名的“沖淡重力”的斜面實(shí)驗(yàn)。 探 究 落 體 運(yùn) 動(dòng) 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 ：伽利略用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(shí)驗(yàn)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(gè)常數(shù)的隨著的增大而增大。知 識(shí) 觀 察 實(shí) 驗(yàn) 思 考時(shí)間單位1 2 3 4 5 6 7 8距離單位32 130 298 526 824 1192 1600 2104常數(shù) 233222211 tststs 合理外推 困難三、伽利略用斜面實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了后，怎樣說(shuō)明落體運(yùn)動(dòng)也符合這個(gè)規(guī)律？合理外推：隨著的增大， 的數(shù)值在增大。當(dāng)=90 0時(shí)，即物體豎直下落時(shí)，這個(gè)關(guān)系也應(yīng)該成立，這時(shí)的數(shù)值最大。2ts 至 此 ， 他 終 于 成 功 地 驗(yàn) 證 了 原 先 的 猜 想 ， 不但 否 定 了 亞 里 士 多 德 的 錯(cuò) 誤 論 斷 ， 而 且 得 到了 物 體 下 落 的 規(guī) 律 。分析：伽利略的成功，不僅在于找到了落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，更重要的是開(kāi)辟了一條研究物理學(xué)的研究之路。現(xiàn)在我們已經(jīng)有足夠的設(shè)備準(zhǔn)確的驗(yàn)證落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律 分析物體的（受力情況）空氣中紙片下落空氣中重物下落真空中重物下落f空氣阻力f空氣阻力空氣阻力f為零G重力G重力G重力 超越伽利略 現(xiàn)在我們不必用斜面來(lái)“沖淡重力”，采用現(xiàn)代化的儀器設(shè)備可以對(duì)落體運(yùn)動(dòng)精確地“計(jì)時(shí)”、“定位”，直接研究落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)?，F(xiàn)代研究落體運(yùn)動(dòng)的方法 ： 1、“自由落體頻閃照片”求加速度 2 、用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究紙帶求出加速度 3、其它方法（測(cè)速計(jì)等） 人們采用先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)手段測(cè)得：一切物體的自由落體的加速度都相同，這個(gè)加速度叫重力加速度，用g表示。通常的計(jì)算，g值取9.8m/s2實(shí)際意義 ：當(dāng)物體所受空氣阻力比物體本身重力小得多時(shí)，即fG時(shí)。從靜止開(kāi)始的豎直下落運(yùn)動(dòng)，可以按自由落體運(yùn)動(dòng)處理。 課題研究 1.閱 讀 教 材 P51的 閱 讀 材 料 ： 從伽利略的一生看科學(xué)與社會(huì)2、亞 里 士 多 德 是 古 代 偉 大 的 思 想 家 、 哲 學(xué) 家 ， 但 他在 物 理 方 面 的 結(jié) 論 ， 如 重 快 輕 慢 、 物 體 的 運(yùn) 動(dòng) 需 要力 來(lái) 維 持 ， 卻 是 錯(cuò) 誤 的 。 這 是 為 什 么 ？請(qǐng) 帶 著 這 個(gè) 問(wèn) 題 去 圖 書(shū) 館 或 上 網(wǎng) 查 找 亞 里 士 多 德 和 伽利 略 的 有 關(guān) 資 料 ， 做 一 點(diǎn) 關(guān) 于 這 兩 位 學(xué) 者 的 科 學(xué) 觀念 、 方 法 、 態(tài) 度 等 方 面 的 調(diào) 查。 伽利略在尋找自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律中 使用的方法？對(duì)現(xiàn)象的一般觀察提出假設(shè)運(yùn)用邏輯(包括數(shù)學(xué))得到推論實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證推論對(duì)假設(shè)進(jìn)行修正和推廣 討論： 學(xué)完了這一課，你覺(jué)得有什么想法？和收獲？ 介紹一本好書(shū)