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
分析物体的(受力情况) f气阻力 空气阻力空气阻力零 空气中纸片下落 G重力 气中重物下落 真空中重物下落 G重力 G重力
分析物体的（受力情况） 空 气 中 纸 片 下 落 空 气 中 重 物 下 落 真 空 中 重 物 下 落 f空气阻力 f空气阻力 空气阻力f为零 G重力 G重力 G重力
历史的回顾 ☆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”。由于他在 学术界的崇高地位,且该 告论符合生活经验,这种 论断流传了近2000年
历史的回顾 ❖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”。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 利略用佯谬的方法巧妙地推 翻了这种观点。 令(并在比萨斜塔用实验证明 了这种观点)
逻辑的力量 ❖ 16世纪，意大利的科学家伽 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 ）
题) 令既然物体自由下落跟质量无关,那么它到底 遵循什么样的规律呢? 令伽利略用推论否定了亚里士多德的观点后, 就开始研究落体运动的性质
❖ （问题）： ❖ 既然物体自由下落跟质量无关，那么它到底 遵循什么样的规律呢？ ❖ 伽利略用推论否定了亚里士多德的观点后， 就开始研究落体运动的性质
CC I 伽利略的探索之路(知识=观察+实验+思考) 令大胆的猜测:下落物体的速度是随时间均匀增 加的,即 丿∝t 冷则:测瞬时速度V与时间t成正比
伽利略的探索之路（知识=观察+实验+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 v t V t
知识)二(观察)十(实验)十(思考 困难一瞬时速度无法准确测量 令为了解决测量瞬时速度的困难,伽利略寻求间接验证的 途径(思维的作用) S∝t 冷则:测下落的高度与时间成正比
困难一 瞬时速度无法准确测量 ❖ 为了解决测量瞬时速度的困难，伽利略寻求间接验证的 途径（思维的作用） ❖ 则：测下落的高度与时间t 2成正比 知识 观察 实验 思考 V t t s v = 2 S t
Q
冲淡重力 ❖ 困难二 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 计了著名的“冲淡重力”的斜面实验
知识)(观察)+(实验)+(思考 实验验证:伽利略用铜球从斜槽的不同位置由静止下落, 伽利略手稿中记录的一组实验数据 时间单位123 5 8 距离单位32130298526824119216002104 结果表示为: 1=32=3=…=常数 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θ的增大而增大
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θ的增大而增大。 知识 观察 实验 思考 时间单位 1 2 3 4 5 6 7 8 距离单位 32 130 298 526 824 1192 1600 2104 = = 2 == 常数 3 3 2 2 2 2 1 1 t s t s t s
合理外推 困难三、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? 合理外推:随着的增大,产的数值在增大。当=90时,即 物体竖直下落时,这个关系也应该成立,这时的数值最大
合理外推 困难三、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？ 合理外推：随着的增大， 的数值在增大。当θ=900时，即 物体竖直下落时，这个关系也应该成立，这时的数值最大。 2 t s