伽利略对自由落体运动的研究pptPPT文档格式.ppt
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,历史的回顾,亚里士多德通过对大量的物体下落的观察,直接得出结论:
观点:
物体越重,下落越快方法:
观察+直觉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。
意大利物理学家、天文学家和哲学家,近代实验科学的先驱者。
其成就包括改进望远镜和其所带来的天文观测,以及支持哥白尼的日心说。
当时,人们争相传颂:
“哥伦布发现了新大陆,伽利略发现了新宇宙”。
今天,史蒂芬霍金说,“自然科学的诞生要归功于伽利略,他这方面的功劳大概无人能及。
”,伽利略1564年-1642年,伽利略对亚里士多德的挑战,16世纪末,意大利物理学家伽利略对亚里士多德论断提出了疑问。
他在1638年出版的两种新科学的对话一书中对此做出了评论,并对落体运动进行了系统研究。
伽利略(GalileoGalilei,15641642),让我们跟随伽利略的思路一起来探究!
跨越时空的对话,亚里士多德(Aristotle,前384322),伽利略(GalileoGalilei,15641642),逻辑的力量,伽利略认为:
重物与轻物应该下落得同样快。
飞鸥网,传说中的比萨斜塔实验,模拟比萨斜塔实验,那么自由落体运动有什么样的规律呢?
飞鸥网,猜想与假设,伽利略相信:
1、自然界是简单的,自然界的规律也是简单的。
2、落体运动一定是一种最简单的变速运动。
它的速度应该是均匀变化的。
推导出十分复杂的结论,困难一:
瞬时速度无法直接测量:
若初速v0=0,vt,xt2,实验验证,困难二:
落体运动时间太快无法准确测量时间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,实验验证,怀疑者在翻阅亚里士多德的书籍,助手利用自己的脉搏测时间,伽利略,一些贵族,伽利略斜面实验模拟,伽利略用铜球从斜槽的不同位置由静止下落,在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。
实验验证,小球沿斜面的运动是匀加速直线运动。
且斜面倾斜角越大,小球加速度越大。
“冲淡重力”实验结论,合理外推,如果斜面倾角增大到900,小球仍然保持匀加速直线运动的性质,且所有物体下落时的加速度都是一样的!
修正和推广,如果完全排除空气阻力,那么,所有物体下落都将一样快。
在科学研究中,懂得忽略什么,有时与懂得重视什么同等重要。
伽利略,伽利略成功验证了自己的猜想,不仅彻底否定了亚里士多德关于落体运动的错误论断,而且得到了落体运动的规律。
伽利略的科学方法,落体运动?
vt,xt2,小球在斜面上运动实验,忽略空气阻力,对现象的一般观察,提出猜想,逻辑(数学)得出推论,通过实验对推论验证,修正推广,伽利略科学思想方法的核心:
把实验和逻辑推理(包括数学推演)和谐地结合起来。
伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法,是人类思想史上最伟大的成就之一,而且标志着物理学的真正开端。
爱因斯坦,伽利略科学方法,逐差法,判断运动情况,间距相等匀速直线运动,间距成等差数列匀变速,求瞬时速度,求加速度,V-t图像求斜率,s=aT2,纸带问题综合,非匀变速是近似匀变速是精确,超越伽利略,现在我们不必用斜面来“冲淡重力”,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,实验设计:
伽利略斜面实验,铜壶漏滴,怀疑者在翻阅亚里士多德的书籍,助手利用自己的脉搏测时间,一些贵族,伽利略斜面实验数据手稿,伽利略,实验验证,伽利略的科学方法,