伽利略对自由落体运动的研究分析物体的（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。 （并在比萨斜塔用实验证明 了这种观点 ） （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。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 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间接验证的 途径（思维的作用） 则：测下落的高度与时间t2成正比 知识观察实验思考冲淡重力 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。 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 是这个常数的随着的增大而增大。知识观察实验思考时间单 位12345678距离单位32130298526824119216002104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=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 。 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 了物体下落的规律。 分析：伽利略的成功，不仅在与找到了落体 运动的规律，更重要的是开辟了一条研究物 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 运动规律超越伽利略 现在我们不必用斜面来“冲淡重力”，采用现代化 的仪器设备可以对落体运动精确地“计时”、“定位” ，直接研究落体运动的性质。 现代研究落体运动的方法 ： 1、“自由落体频闪照片”求加速度 2 、用打点计时器研究纸带求出加速度 3、其它方法（测速计等） 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相同，这个 加速度叫重力加速度，用g表示。通常的计 算，g值取9.8m/s2实际意义 ：当物体所受空气阻力比物体本身重力小得多时 ，即fG时。从静止开始的竖直下落运动，可 以按自由落体运动处理。课题研究 1.阅读教材P39的阅读材料：伽利略对自由落体运动的研究2、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和 伽利略的有关资料，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。介绍一本好书