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1、2.6 伽利略对自由落体运动的研究伽利略对自由落体运动的研究历史的回顾古希腊学者亚里士多德亚里士多德通过对大量的物体自由下落的观察，直接得出结论：重的物体比轻的物体下落的快，即“重快轻慢重快轻慢”。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。 逻辑的力量16世纪，意大利的科学家伽利略伽利略用佯谬的方法巧妙地推翻了这种观点。（并在比萨斜塔用实验证明了这种观点）V V121288V V1 1=8=8V V2 2=4=44v128（问题）：（问题）： 既然既然物体自由下落跟质量无关物体自由下落跟质量无关，那么它，那么它到底遵循什么样的规律呢？到底遵循什么样的规律呢？
2、伽利略用逻辑推理否定了亚里士多德的伽利略用逻辑推理否定了亚里士多德的观点后，就开始研究落体运动的性质。观点后，就开始研究落体运动的性质。伽利略的探索之路伽利略的探索之路（知识知识= =观察观察+ +实验实验+ +思考思考）大胆的猜测：下落物体的速度是随时间均匀增加的，即则：测瞬时速度V与时间t成正比困难困难1：瞬时速度无法准确测量 为了解决测量瞬时速度的困难，伽利略寻为了解决测量瞬时速度的困难，伽利略寻求求间接验证间接验证的途径（思维的作用）的途径（思维的作用） 则：测下落的高度与时间则：测下落的高度与时间t2成正比成正比 知识知识观察观察实验实验思考思考冲淡重力冲淡重力困难困难2 物体下落很
3、快，很难测定不同位移的时间物体下落很快，很难测定不同位移的时间（思维）为了减缓物体下落速度，伽利略设计了（思维）为了减缓物体下落速度，伽利略设计了著名的著名的“冲淡重力冲淡重力”的斜面实验。的斜面实验。 实验验证实验验证 ：伽利略用铜球从斜槽的不同位置由静止下落，：伽利略用铜球从斜槽的不同位置由静止下落，伽利略手稿中记录的一组实验数据伽利略手稿中记录的一组实验数据结果表示为：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，只是这个常数的成立，只是这个常数的随着随着的增大而增大。的增大而增大。知识知识观察观察实验实验思考思考时间单位12
4、345678距离单位32130298526824119216002104合理外推 困难困难3 伽利略用斜面实验验证了后，怎样说明落体伽利略用斜面实验验证了后，怎样说明落体运动也符合这个规律？运动也符合这个规律？合理外推：随着合理外推：随着的增大，的增大， 的数值在增大。当的数值在增大。当=900时，即物体竖直下落时，这个关系也应该成时，即物体竖直下落时，这个关系也应该成立，这时的数值立，这时的数值最大最大。至此，他终于成功地验证了原先的猜想，不至此，他终于成功地验证了原先的猜想，不但否定了亚里士多德的错误论断，而且得到但否定了亚里士多德的错误论断，而且得到了物体下落的规律。了物体下落的规律。分
5、析：伽利略的成功，不仅在于找到了落体分析：伽利略的成功，不仅在于找到了落体运动的规律，更重要的是开辟了一条研究运动的规律，更重要的是开辟了一条研究物物理学的研究之路理学的研究之路。现在我们已经有足够的设备准确的验证落体现在我们已经有足够的设备准确的验证落体运动规律运动规律超越伽利略 现在我们不必用斜面来现在我们不必用斜面来“冲淡重力冲淡重力”，采用现代化，采用现代化的仪器设备可以对落体运动精确地的仪器设备可以对落体运动精确地“计时计时”、“定定位位”，直接研究落体运动的性质。，直接研究落体运动的性质。现代研究落体运动的方法现代研究落体运动的方法 ：1、“自由落体频闪照片自由落体频闪照片”求加速
6、度求加速度2 、用打点计时器研究纸带求出加速度、用打点计时器研究纸带求出加速度3、其它方法（测速计等）、其它方法（测速计等）人们采用先进的实验手段测得：人们采用先进的实验手段测得：一切物体的自由落体的加速度都一切物体的自由落体的加速度都相同相同，这个，这个加速度叫加速度叫重力加速度重力加速度，用，用g g表示。通常的计表示。通常的计算，算，g g值取值取9.8m/s9.8m/s2 2实际意义实际意义：当物体所受空气阻力比物体本身重力小得多时，当物体所受空气阻力比物体本身重力小得多时，即即fG时。从时。从静止静止开始的竖直下落运动，可以开始的竖直下落运动，可以按自由落体运动处理。按自由落体运动处
7、理。右图是伽利略1604年做斜面实验时的一页手稿照片，照片左上角的三列数据如下表。表中第二列是时间，第三列是物体沿斜面运动的距离第一列是伽利略在分析实验数据时添加的。撤据表中的数据，伽利略可以得出的结论是( )A重的物体下落的快。B斜面倾角一定时，加速度与质量无关C物体运动的距离与时间的平方成正比D物体运动的加速度与重力加速度成正比课题研究课题研究1.阅读教材P48的阅读材料： 从伽利略的一生看科学与社会从伽利略的一生看科学与社会2 2、亚里士多德、亚里士多德是古代伟大的思想家、哲学家，但他在物理方面的结论，如重快轻慢、物体的运动需要力重快轻慢、物体的运动需要力来维持来维持，却是错误的。这是为什么？请带着这个问题去图书馆或上网查找亚里士多德亚里士多德和伽伽利略利略的有关资料，做一点关于这两位学者的科学观念、方法、态度等方面的调查。介介绍绍一一本本好好书书
