黑龙江省虎林市高级中学人教版高中物理必修一课件：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 亚里士多德与伽利略的逻辑思辨 究竟是什么因素决定一个下落的物体的快慢呢 亚里士多德通过观察 在日常活中 重物下落快 轻物下落慢 得出结论 物体下落快慢是由他们的重量决定的 逻辑的力量 但是假设大石头下落速度为8 小石头的下落速度为4 当我们把两块石头捆在一起 大石头就会被小石头拖的慢下来 但两块石头捆在一起 重量增大 整个系统下落的速度应该比8大 这样就出现了矛盾 轻重不同的物体下落的应该同样快 为了摆脱这种困境 伽利略认为只有一种可能 但是当时并没有描述运动所需要的概念 所以伽利略首先建立了 平均速度 瞬时速度 以及加速度等概念 伽利略的猜想与假说 自由落体一定是一种最简单的变速运动 速度应该均匀变化 那么在这种变化中速度就应该正比于时间即 V t 速度无法直接测量 伽利略的困难一 困难二 落体运动时间太短 无法准确测 伽利略采用了一个很巧妙的办法来 冲淡 重力 他让铜球沿阻力很小的斜面滚下 而小球在斜面上滚下的时间要比竖直下落的加速度下的多所用时间长的多 这样就容易测量了 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 伽利略的巧妙设计 冲淡 重力的斜面实验 实验器材 斜面 铜球 实验原理 通过小球的下落运动 测出小球下落的位移和时间 实验过程 他让小球沿斜面滚下 减小加速度 延长运动时间 便于观测 他首先进行的是坡度比较小的斜面实验 后来他就将实验进行了合理的外推 当倾角增大到90 小球的运动就是自由落体运动 实验验证 质量不同小球同一斜面下落 加速度相同 增大斜面倾角 加速度变大 倾角很大 接近落体运动 倾角90 就是自由落体运动 合理外推 伽利略认为 自由落体运动为匀加速直线运动 而且所有物体的自由落体的加速度都一样 实验结论 伽利略的科学方法