高中物理《伽利略對自由落體運(yùn)動的研究》文本素材 (人教版必修1)
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111第二章 勻變速直線運(yùn)動的研究六伽利略對自由落體運(yùn)動的研究1新的科學(xué)思想和科學(xué)研究方法在伽利略的研究成果得到公認(rèn)之前,物理學(xué)以至整個自然科學(xué)只不過是哲學(xué)的一個分支,沒有取得自己的獨(dú)立地位。當(dāng)時,哲學(xué)家們束縛在神學(xué)和亞里士多德教條的框框里,他們苦思巧辯,得不出符合實(shí)際的客觀規(guī)律。伽利略敢于向傳統(tǒng)的權(quán)威思想挑戰(zhàn),不是先臆測事物發(fā)生的原因,而是先觀察自然現(xiàn)象,由此發(fā)現(xiàn)自然規(guī)律。他摒棄神學(xué)的宇宙觀,認(rèn)為世界是一個有秩序的服從簡單規(guī)律的整體,要了解大自然,就必須進(jìn)行系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)定量觀測,找出它的精確的數(shù)量關(guān)系?;谶@樣的新的科學(xué)思想,伽利略倡導(dǎo)了數(shù)學(xué)與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的研究方法;這種研究方法是他在科學(xué)上取得偉大成就的源泉,也是他對近代科學(xué)的最重要貢獻(xiàn)。用數(shù)學(xué)方法研究物理問題,原非伽利略首倡,可以追溯到公元前3世紀(jì)的阿基米德,14世紀(jì)的牛津?qū)W派和巴黎學(xué)派以及15、16世紀(jì)的意大利學(xué)術(shù)界,在這方面都有一定成就,但他們并未將實(shí)驗(yàn)方法放在首位,因而在思想上未能有所突破。伽利略重視實(shí)驗(yàn)的思想可見于1615年他寫給克利斯廷娜公爵夫人的一封信上的話:“我要請求這些聰明細(xì)心的神父們認(rèn)真考慮一下臆測性的原理和由實(shí)驗(yàn)證實(shí)了的原理二者之間的區(qū)別。要知道,做實(shí)驗(yàn)工作的教授們的主張并不是只憑主觀愿望來決定的。”伽利略的數(shù)學(xué)與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的研究方法,一般來說,分三個步驟:先提取出從現(xiàn)象中獲得的直觀認(rèn)識的主要部分,用最簡單的數(shù)學(xué)形式表示出來,以建立量的概念;再由此式用數(shù)學(xué)方法導(dǎo)出另一易于實(shí)驗(yàn)證實(shí)的數(shù)量關(guān)系;然后通過實(shí)驗(yàn)來證實(shí)這種數(shù)量關(guān)系。他對落體勻加速運(yùn)動規(guī)律的研究便是最好的說明。很早就有人研究過自由落體運(yùn)動的性質(zhì),比較典型的有古希臘的哲學(xué)家亞里士多德和意大利物理學(xué)家伽利略。亞里士多德的研究方法:觀察與思考物體下落的快慢由重力大小決定。 伽利略的研究方法:巧妙的推理 提出假說 數(shù)學(xué)推理 實(shí)驗(yàn)維 合理外推伽利略對自由落體的研究,開創(chuàng)了研究自然規(guī)律的科學(xué)方法:抽象思維、數(shù)學(xué)推導(dǎo)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合。愛因斯坦在物理學(xué)的進(jìn)化中這樣評論:“伽利略的發(fā)現(xiàn)以及所應(yīng)用的科學(xué)的推理方法是人類思想上最偉大的成就之一,而且標(biāo)志著物理學(xué)真正的開端”。2伽利略的生平簡介:1564年2月15日生于意大利西北部的比薩城,父親芬琴齊奧伽利萊精通音樂理論和聲學(xué),著有音樂對話一書。1574年全家遷往意大利東部的大城市佛羅倫薩。伽利略自幼受父親的影響,對音樂、詩歌、繪畫以及機(jī)械興趣極濃;也像他父親一樣,不迷信權(quán)威。17歲時遵從父命進(jìn)比薩大學(xué)學(xué)醫(yī),可是對醫(yī)學(xué)他感到枯燥無味,而在課外聽家族世交、著名學(xué)者O里奇講歐幾里得幾何學(xué)和阿基米德靜力學(xué),感到濃厚興趣。后來成為偉大的物理學(xué)家、天文學(xué)家、科學(xué)革命的先驅(qū),是人類改變世界的大科學(xué)家之一,1642年1月8日病逝,終年78歲。 3.大事年表1581年9月,17歲的伽利略成了比薩大學(xué)的一名學(xué)生。1583年伽利略開始進(jìn)行擺的實(shí)驗(yàn)。1586年伽利略寫了小天平。這本書使他引起了其他科學(xué)家的關(guān)注,奠定了作為數(shù)學(xué)家的基礎(chǔ)。1590年伽利略寫了關(guān)于運(yùn)動一書,此書把他關(guān)于運(yùn)動和落體的理論結(jié)合了起來。1591年伽利略在比薩斜塔上進(jìn)行他的落體實(shí)驗(yàn)。伽利略的父親去世。1593年伽利略利用斜面開始進(jìn)行加速度的實(shí)驗(yàn)。1597年德國科學(xué)家開普勒出版了神秘的宇宙一書,此書支持哥白尼關(guān)于宇宙的理論。1604年伽利略確定無疑地證實(shí)了地球不是宇宙的中心。10月,空中出現(xiàn)了一顆超新星,這件事更使伽利略確信亞里士多德關(guān)于宇宙的理論是錯誤的。1609年伽利略作了一架經(jīng)過改革的望遠(yuǎn)鏡,并開始了他的天文觀察。1610年3月,伽利略出版了他的星宿的信使一書。9月,伽利略移居佛羅倫薩,在科西莫大公手下獲得數(shù)學(xué)家職位。1613年伽利略關(guān)于太陽黑子以及它們的現(xiàn)象的論證和發(fā)展過程一書發(fā)表。此書表明了伽利略支持哥白尼的宇宙理論,而不贊成亞里士多德在這方面的論點(diǎn)。1615年伽利略被傳喚至羅馬,因支持哥白尼而受指控。1623年伽利略出版了分析者一書,在這本書里他對教會關(guān)于宇宙的見解提出異議。1632年2月,伽利略的關(guān)于兩種世界體系的對話一書出版。8月,教會下令禁止對話一書的出售。1633年6月,伽利略被判決有罪。他被判終身監(jiān)禁并關(guān)在牢房里。他的對話和其他著作都被查禁。伽利略開始撰寫兩種新科學(xué)的對話一書。1637年伽利略的一只眼睛受到感染,導(dǎo)致失明。1638年兩種新科學(xué)的對話在荷蘭萊頓出版。1642年1月8日,77歲的伽利略去世。111- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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