2022年高中物理必修第一册2.4 自由落体运动 课件PPT

伽利略对自由落体运动的研究 ThemeGalleryisaDesignDigitalContent&ContentsmalldevelopedbyGuildDesignInc.认识两位科学家亚里士多德伽利略 亚里士(斯)多德（前384—前322年），古希腊斯吉塔拉人，是世界古代史上最伟大的哲学家、科学家和教育家之一。 AddYourTitleAddYourTitleAddYourTitleThemeGalleryisaDesignDigitalContent&ContentsmalldevelopedbyGuildDesignInc.亚里士多德是柏拉图的学生，亚历山大的老师。公元前335年，他在雅典办了一所叫吕克昂的学校，被称为逍遥学派。马克思曾称亚里士多德是古希腊哲学家中最博学的人物，恩格斯称他是古代的黑格尔。亚里士多德首先是个伟大的哲学家，在哲学上最大的贡献在于创立了形式逻辑这一重要分支学科。逻辑思维是亚里士多德在众多领域建树卓越的支柱，这种思维方式自始至终贯穿于他的研究、统计和思考之中。当然，他也犯错误，但次数很少。亚里士多德名言警句幸福属于满足的人们。人生最终价值在于觉醒和思考的能力，而不只在于生存教育的根是苦的，但其果实是甜的。人生颇富机会和变化。人最得意的时候，有最大的不幸光临 亚里士多德集古代知识于一身，在他死后几百年中，没有一个人象他那样对知识有过系统考察和全面掌握。他的著作是古代的百科全书，他的思想曾经统治过全欧洲。恩格斯称他是“最博学的人”。总结 伽利略(1564～1642)意大利天文学家、力学家、哲学家、物理学家、数学家。1564年2月15日生于比萨，1642年1月8日卒于比萨。 AddYourTitleAddYourTitleAddYourTitleThemeGalleryisaDesignDigitalContent&ContentsmalldevelopedbyGuildDesignInc.在1589～1591年间，伽利略对落体运动作了细致的观察。从实验和理论上否定了统治千余年的亚里士多德关于“落体运动法则”确立了正确的“自由落体定律”，根据伽利略晚年的学生维维亚尼的记载，落体实验是在比萨斜塔上公开进行的伽利略对运动基本概念，包括重心、速度、加速度等都作了详尽研究并给出了严格的数学表达式。尤其是加速度概念的提出，在力学史上是一个里程碑。有了加速度的概念，力学中的动力学部分才能建立在科学基础之上，而在伽利略之前，只有静力学部分有定量的描述。天文学他利用自制33倍望远镜观测天体取得大量成果的第一位科学家。这些成果包括：发现月球表面凹凸不平，木星有四个卫星（现称伽利略卫星），太阳黑子和太阳的自转，金星、木星的盈亏现象以及银河由无数恒星组成等。他用实验证实了哥白尼的“地动说”，彻底否定了统治千余年的亚里士多德和托勒密的“天动说”。 伽利略的晚年是非常悲惨的。这位开拓了人类的眼界，揭开了宇宙秘密的科学家，1637年双目完全失明，陷入无边的黑暗之中。他唯一的亲人——小女儿玛俐亚先他离开人间，这给他的打击是很大的。但是，即使这样，伽利略仍旧没有失去探索真理的勇气。1638年，他的一部《关于两门新科学的讨论》在朋友帮助下得以在荷兰出版，这本书是伽利略长期对物理学研究的系统总结，也是现代物理的第一部伟大著作。后来，宗教裁判所对他的监视有所放宽，他的几个学生，其中包括著名物理学家、大气压力的发现者托里拆利来到老人身边，照料他，同时也是向他请教。他们又可以愉快地在一起讨论科学发明了。1642年1月8日，78岁的伽利略停止了呼吸。但是他毕生捍卫的真理却与世长存。 两位科学家与落体运动 绵延两千年的错误：亚里士多德认为物体下落的快慢是由他们的重量决定，他的这一论断符合人们的常识，以致于其后两千多年的时间里，人们都奉为经典重的物体比轻的物体下落得快 两千多年过去了．．．．．．．．．．伽利略发现了这一错误结论，通过艰难的科学探索，最后正确的结论伽利略是怎样一步一步得出最后正确的结论呢？ 逻辑推理如果大石头的下落速度为８米每秒，小石头下落的速度为４米每秒，当我们把两石头绑在一起，大石头会被小石头拖得慢下来，速度比８小。但两石头绑在重量增大了，速度应该比８大，发生矛盾。发现问题 猜想假设重物轻物下降得同样快；落体运动是一种简单的变速运动，速度应该是均匀变化的。 数学推理结论：如果物体初速度为零，而且速度随时间的变化是均匀的，既速度与时间成正比，则他通过的位移就与时间的二次方成正比．这样，只要测出物体通过不同位移所用的时间，就可以检验这个物体的速度是否随时间均匀变化了。 实验验证物体下落得很快，而当时只能靠滴水计时，这样的计时工具不能测量落体运动所用的时间，伽利略是怎样解决这一困难的呢？冲淡重力：让铜球沿阻力很小的斜面滚下，这样，加速度要比竖直下落时的加速度小的多，所用时间就要长得多，这样就可以测出时间。 伽利略做了上百次实验，结果证明，小球沿斜面滚下的运动的确是匀加速直线运动，换用不同质量的小球从不同高度开始滚下，只要斜面的倾角一定，小球的加速度都是相同的。但是小球沿斜面向下的运动并不是落体运动啊！ 合理外推当斜面的倾角增大，发现小球的加速度随斜面倾角的增大而增大，那么，当斜面的倾角很大时，小球的运动不是跟落体运动差不多了吗？如果斜面的倾角增大到９０度，小球的运动就是落体运动了。 结论物体自由下落的运动是初速度为零的匀加速直线运动，且与物体的质量无关。 发现问题猜想假设数学推理实验验证合理外推结论总结回顾一下伽利略对落体运动的研究过程 伽利略对运动的研究，不仅确立了许多用于描述运动的基本概念，而且创立了一套对近代物理发展极为有益的科学方法，这些要素包含以下几点对现象的一般观察推出假设运用逻辑（包括数学）得出推论通过实验对推论进行检验对假设进行修正和推广 课堂练习同步：33页2、334页8、11课后作业同步：33页1、4、5、7、34页7、9、10、1235页2、3 ThankYou!