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1、,第二章 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究,2.6伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究,(重走大師之路 體驗(yàn)科學(xué)方法),他是誰(shuí)？,他的全部作品有47部留存。 他的著作包括天文學(xué)、 動(dòng)物學(xué)、地理學(xué)、地質(zhì)學(xué)、 物理學(xué)、解剖學(xué)、生理學(xué)、 倫理學(xué)、心理學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、 政治學(xué)、修辭學(xué)、美學(xué)。,黑格爾：他是歷史上最多才、最淵博的科學(xué)天才之一，他是一個(gè)在歷史上無(wú)與倫比的人,亞里士多德,名言：“吾愛(ài)吾師，吾更愛(ài)真理”,馬克思、恩格斯： 古希臘著名的思想家和哲學(xué)家 在西方被稱為“最博學(xué)的人” 古代最偉大的思想家,亞里士多德從17歲開(kāi)始入師門(mén)，跟隨柏拉圖達(dá)20年之久。亞里士多德對(duì)老師是很崇敬的。他曾寫(xiě)了一首詩(shī)贊美柏拉圖：“在眾人之中，
2、他是唯一的，也是最初的。這樣的人啊，如今已無(wú)處尋覓！” 然而在追求真理的征程中，亞里士多德非常勇敢、堅(jiān)決地批評(píng)老師的錯(cuò)誤和缺點(diǎn)，在哲學(xué)思想的內(nèi)容和方法上都同柏拉圖存在著嚴(yán)重的分歧。于是有些人就指責(zé)他背叛了老師，亞里士多德對(duì)此回敬了一句流傳至今的名言：,“吾愛(ài)吾師，吾更愛(ài)真理!”,生活常識(shí)： 重的物體往往比輕的物體先落地,這個(gè)觀點(diǎn)正確嗎？,亞里士多德：物體下落的快慢由它們的重量決定,思考:亞里士多德為什么會(huì)有錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)呢？,思考:為什么這個(gè)錯(cuò)誤被延續(xù)了兩千多年？,一 綿延兩千年的錯(cuò)誤,研究方法：觀察思考（直覺(jué)）,這一論斷符合人們的常識(shí)！,伽利略,伽利略 物理學(xué)家、天文學(xué)家,伽利略的發(fā)現(xiàn)以及他所應(yīng)
3、用的科學(xué)的推理方法，是人類思想史上最偉大的成就之一，而且標(biāo)志著物理學(xué)的真正開(kāi)端。,愛(ài)因斯坦,德國(guó)著名物理學(xué)家玻恩說(shuō)：“我榮獲1954年的諾貝爾獎(jiǎng)，與其說(shuō)是因?yàn)槲宜l(fā)表的著作里包括了一個(gè)自然現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn),倒不如說(shuō)是因?yàn)槟抢锩姘ㄒ粋€(gè)關(guān)于自然現(xiàn)象的新思想方法基礎(chǔ)的發(fā)現(xiàn).”,伽利略已死去三百多年,他所發(fā)現(xiàn)的自由落體規(guī)律在物理學(xué)知識(shí)的長(zhǎng)河中所占比例愈來(lái)愈小,但他研究問(wèn)題所創(chuàng)造的一套科學(xué)方法,卻不斷為后人所繼承、發(fā)揚(yáng),創(chuàng)造了比自由落體規(guī)律高出千百倍的財(cái)富。,思考： 伽利略是怎樣論證亞里士多德的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的？,,,假設(shè)：重的物體下落得快,,,,,V128,V1=8,V2=4,,4
4、,思想觀念開(kāi)始發(fā)生變化！,,重的快！,,一樣快！,跨越時(shí)空的對(duì)話,二邏輯的力量,論證了亞里士多德的錯(cuò)誤觀點(diǎn): “重物比輕物下落得快”,正確結(jié)論:重物與輕物 下落得同樣快,伽利略運(yùn)用邏輯推理的方法,世界著名的比 薩斜塔實(shí)驗(yàn)證明,物體下落快慢與輕重?zé)o關(guān),研究方法： 觀察邏輯推理 實(shí)驗(yàn)（對(duì)比實(shí)驗(yàn)）,思考： 伽利略在研究落體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中首先遇到了什么困難？,思考： 伽利略作出了大膽的科學(xué)猜想，猜想的內(nèi)容是什么？,沒(méi)有描述運(yùn)動(dòng)的概念,三猜想與假說(shuō),三猜想與假說(shuō),自然界是簡(jiǎn)單的， 自然界的規(guī)律也是簡(jiǎn)單的。 物體下落速度 是均勻變化的,,伽利略,,三猜想與假說(shuō),,伽利略,隨時(shí)間均勻變？隨位
5、移均勻變？,物體下落速度 是均勻變化的。,伽利略比他的前人更偉大，就在于他搜先首先采用了以實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)猜想和假設(shè)的科學(xué)方法。在他之前，學(xué)者們總是通過(guò)思維性的論戰(zhàn)來(lái)決定誰(shuí)是誰(shuí)非。,愛(ài)因斯坦有一句著名的話：“提出一個(gè)問(wèn)題往往比解決一個(gè)問(wèn)題更重要。因?yàn)榻鉀Q一個(gè)問(wèn)題有時(shí)只是一個(gè)數(shù)學(xué)上或?qū)嶒?yàn)上的技巧，而提出新的問(wèn)題、新的可能性，卻需要?jiǎng)?chuàng)造性的想象力，而且標(biāo)志著科學(xué)上的真正進(jìn)步。”,思考： 伽利略在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到了怎樣的困難，他又是怎樣克服的？,四實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,困難一：速度無(wú)法直接測(cè)量 突破： 間接驗(yàn)證,,若v00,且,必有,,,,,,,,,3x1,5x1,困難二： 落體運(yùn)動(dòng)時(shí)間太短，無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)量 突
6、破： “沖淡”重力，使其加速度減小,四實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,,伽利略的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：“沖淡重力”,懷疑者在翻閱亞里士多德的書(shū)籍,助手利用自己的脈搏測(cè)時(shí)間,伽利略,一些貴族,實(shí)驗(yàn)器材、過(guò)程 實(shí)驗(yàn)結(jié)論： _____________________ ___________________________,小球做勻加速運(yùn)動(dòng),同斜面，質(zhì)量不同，加速度相同,,四實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證, 質(zhì)量不同,同斜面,加速度相同 增大斜面傾角,加速度變大; 質(zhì)量不同,加速度仍相同,,,,四實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,合理外推, 質(zhì)量不同小球同一斜面下落，加速度相同 增大斜面傾角，加速度變大 傾角很大，接近落體運(yùn)動(dòng) 傾角900,就是自
7、由落體運(yùn)動(dòng)！,,,,,“沖淡重力”實(shí)驗(yàn)結(jié)論：小球沿斜面的運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng)。且斜面傾斜角越大，小球加速度越大。,,,如果斜面傾角增大到九十度，小 球仍然做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，且加 速度最大。,后人在用伽利略的器材重復(fù)他的實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)：銅球沿鞋面滾下，如果斜面傾斜超過(guò)50就很難準(zhǔn)確計(jì)時(shí)。伽利略把他的結(jié)論外推至900是需要很大勇氣的。后來(lái)，他的外推被實(shí)驗(yàn)證實(shí)了。,思考： 為什么說(shuō)伽利略把他的結(jié)論外推到900需要很大的勇氣？,單純的邏輯推理和對(duì)有限事實(shí)的歸納都不會(huì)導(dǎo)致新的發(fā)現(xiàn)；科學(xué)發(fā)現(xiàn)中最活躍的因素是猜想、假設(shè)與直覺(jué)。因?yàn)檫@個(gè)原因，對(duì)于新發(fā)現(xiàn)的規(guī)律不能有百分之百的把握。,修正,伽利略在兩種新科學(xué)
8、的對(duì)話中提到：“重球與輕球在落地時(shí)相差兩指的寬度” 如何理解這“兩指寬”？,結(jié) 論,自由落體運(yùn)動(dòng)是: v00的勻加速直線運(yùn)動(dòng)， 且所有物體下落的加速度都相同。,修正和推廣,如果完全排除空氣阻力，那么，所有物體下落都將一樣快。,在科學(xué)研究中，懂得忽略什么，有時(shí)與懂得重視什么同等重要。 伽利略,,伽利略的科學(xué)方法,五伽利略的科學(xué)方法,真正的物理學(xué)開(kāi)始了,超越伽利略, 現(xiàn)在我們不必用斜面來(lái)“沖淡重力”，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)。 現(xiàn)代研究落體運(yùn)動(dòng)的方法 ： 1、用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 2 、用頻閃照片 3、用光電計(jì)時(shí)器（測(cè)速計(jì)等）,十大最美麗物理實(shí)驗(yàn),對(duì)伽利略的審判,,,為了紀(jì)念伽利略的偉大貢獻(xiàn)，1993年4月8日，來(lái)自世界各地的科學(xué)家把木球、鋁球、塑料球等不同材料制成的小球從比薩斜塔上44 m高處同時(shí)靜止釋放，用精密電子儀器和攝像機(jī)記錄，結(jié)果發(fā)現(xiàn)所有小球 落地 。,幾乎同時(shí)以同一速度,討論： 學(xué)完了這一課,你有什么想法?體會(huì)? 啟發(fā)？,伽利略 對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究給我們的啟示,一、要善于觀察、勤于思考，勇于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和提出問(wèn)題；,二、要合理地進(jìn)行猜想和假設(shè)；,三、科學(xué)地制定實(shí)驗(yàn)計(jì)劃。,。。。。。。,作業(yè)：綜合訓(xùn)練P37-38,
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