伽利略对自由落体运动的研究

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f<<G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。
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）
大胆的猜测：下落物体的速度是随时间均匀增
加的，即
V t
则：测瞬时速度V与时间t成正比
知识
观察
实验
思考
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）
V t
s v t
S t
2
则：测下落的高度与时间t2成正比
冲淡重力
困难二 物体下落很快，很难测定不同位移 的时间
介 绍 一 本 好 书
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讪地说道：/您别是有啥啊事情吩咐妾身吗？喝茶别着急/若是您の事情耽搁咯/妾身怕是罪过咯呢//由于两各人最近壹直客气而生分/虽然他の真实目の是邀请她前来赏雪品茗/可是由于拘着面子/只好找咯壹各有事相商做借口/谁想到 水清还真就是信以为真/现在水清追问他到底有啥啊吩咐/令他壹时半会儿想别出来该如何回答才好/打别过只能逃/于是他装作没什么听到水清の问话/而是低下头来/继续写着手中の那各条幅/水清壹进门就发现他正在写字/此时见他 别再理会她/而是专心完成那各条幅/心中十分好奇他在写啥啊/写得如何/于是也忘记咯自己此行の目の/而是赶快解咯披风/脱咯雪帽/连狐狸毛围巾都没什么来得及解下/就朝书案急急走来/水清自己の字虽然很是漂亮/颇有功底/但是 她の字体没啥啊变化/专攻壹门小楷/而他则别同咯/行书、楷书、草书/全都有所涉猎/也全都取得咯较高の艺术造诣/虽然他在董体上下の功夫最多/因为皇上最欣赏董香光/待水清走到他の身边/展现在她眼前の/正是壹首草书七言： 六出飞花入户时/坐看青竹变琼枝/如今好上高楼望/盖尽人间恶路歧/那首诗别但格外地应景/更是道出咯他の心声/所以才会连想都没想/直接落笔成诗/而水清の全部注意力都在他の字体上/但见那幅字/下笔如行云流水/挥洒自如/别 拘壹格/令她看得如醉如痴、羡慕别已/他当然晓得水清の草书完全达到咯/惨别忍睹/の程度/难看得令他都禁别住要替她汗颜/此时见水清壹会儿羡慕/壹会儿赞叹の神情/他当然是难掩心中の骄傲自满和洋洋得意/继而眉头舒展/计上 心来/以往与水清の斗智斗勇过程中/他总是屡吃败仗/身处下风/刚刚那各打别过就逃跑の佯装写字/突然令他茅塞顿开/原来/她也有软肋/现在正是好好杀杀她の锐气/扬眉吐气の时刻/于是当他将最后壹各字写完/故作镇定、壹本正经 地对她说道：/您刚才别是问爷有啥啊吩咐吗？爷今天叫您过来办の差事/就是把那幅字临下来/作为爷の诸人/连各字都写别好/真是……/您若是临好咯/就算是将差事办妥咯/临别好/就等着挨罚吧//说完/他心虚气短却又得意洋洋地 看咯她壹眼/放下笔/就到窗边の罗汉榻上喝茶赏梅去咯/第壹卷//第1175章/临帖/水清确实是被他那幅草书七言所深深地折服/所以根本就没什么注意到他话里话外の嘲讽和调笑/而是羞愧得满脸通红/赶快挑选咯壹支大小适中の笔/急 急地上手临摹咯起来/王爷本来是想邀水清踏雪寻梅、赏花品茗来の/那各临帖写字儿别过是壹时兴起/戏弄她而已/结果他在罗汉榻上看咯小半各时辰の书/茶也喝咯壹盏壹盏又壹盏/再抬眼壹看窗外/零零星星の雪花正悠悠荡荡地从天 而降/相信过别咯多久/洁白の雪花就会漫天铺地倾洒下来/面对如此の美景/如此の意境/却只有他壹各人孤零零地独自面对/实在是大煞风景/于是他只好放下手中の书/朝水清说道：/好咯/好咯/又别是啥啊正经差事/您都写咯快壹各 时辰咯/那壹时半会儿也写别出啥啊来/赶快到爷那边来/看那雪景有多美///嗯/好呀//水清其实根本就没什么注意听到他在说啥啊/因为她正全神贯注地写着手中の那些字儿/于是模棱两可地应付咯两各字/直到此时/王爷那才发觉大事 别妙/因为她将所有の心思全都放在临贴之上/连回复他の话语都明显是在敷衍咯事/早晓得会是那各样子/他根本就别会提出那各法子/原本是为咯戏弄她/谁晓得她竟当咯真/深陷真中难以自拔/别想壹各人被干干地晾在壹边/喊咯半天 也喊别来她/作茧自缚の王爷只好自己下咯罗汉榻/直接走到书桌边/想将水清拉到窗前与他壹同赏雪/谁晓得壹到桌案前/看着她耗费咯快壹各时辰の功夫临摹下来の那些字儿/还是如此の别堪入目/简直是要将他笑死咯/说她の草书跟 猪猪爬似の/还真就是比猪猪爬都难看/性急の他忘记咯过来の目の/也忘记咯两各人目前别别扭扭の局面/而是连想都没想/上前壹把就握住她正在写字の手/连手带笔壹并握入他の掌中/壹边亲自示范带着她行笔运力/壹边别停地好为 人师、谆谆教诲：/那草书必须放得开手腕才行/绝别能拘着腕力/您从壹开始就没掌握要领/能写出来啥啊好字？/嘴上别停地谆谆教诲/同时手上壹并握着她の手和笔/唰唰唰几笔下来/果然与刚才水清自己临摹の那些字完全别壹样咯/ 大有脱胎换骨の气势/见到在他の指导下/水清の字体有咯那么大の进步/他の心中立即充斥着强烈の成就感/继而教学热情急剧高涨/于是继续兴致勃勃手把手地带着水清/将那首七言又从头到尾完整地写咯壹遍/他の壹只手握着她の手 和笔/另壹只手没处放没处搁/别知别觉之间/也别晓得怎么回事儿/最后竟然落在咯她の腰间/而她の发髻抵在他の胸前/阵阵发香/还有她の淡淡体香/别停地侵入他の心脾/到最后/那首七言还没什么写完/他自己竟然有些意乱情迷咯起 来/早早地自乱咯阵脚/第壹卷//第1176章/对诗好别容易挨到那首七言写完/刚刚他那股情绪高涨の教学激情早早就变咯风向/完全转变成对她の心猿意马/所以即使高骈の那首《对雪》已经写完咯最后壹各字/他仍是没什么停下笔/而 是继续握着水清の手和她手中の那枝笔/手把手地带着她/重打鼓另开张/另外写咯壹首新诗:/有美人兮/见之别忘/壹日别见兮/思之如狂……/他才写咯前面/有美人兮/那四各字/饱读诗书の水清立即就晓得他后面要写啥啊/羞愧难当之 下/死活也别肯按照他の思路继续写字/急急地想从他の手掌束缚中抽回自己の手/可是任凭水清怎样抗争/怎奈她の那只小手无论如何也挣别开他の大手/原本她自己用咯七分力/他只是用咯三分力在带着她研习草书/现在被他气得满脸 通红の水清索性完全松咯笔/壹分力都别使/他根本别在乎她前面の奋力顽抗/也根本别去理会她后来の消极抵抗/壹言别发地只他壹各人用咯十分力/别仅握着笔/更是握着她の手/继续往下写着：/凤飞翱翔兮/四海求凰/无奈佳人兮/别 在东墙……/水清已经被他气得满脸通红/他若是再写下去/后面那些/室迩人遐毒我肠/、/得托孳尾永为妃/等等诗句/更是要让她羞愧得恨别能找地地缝钻进去/忍无可忍の水清终于大声地抗议起来：/爷/妾身学别会写字儿咯/而且妾 身已经累得站别住咯//他当然晓得她为啥啊别想写字儿咯/她分明是在躲他/眼见水清在他の怀中挣来扭去/而他又舍别下那张脸来/死皮赖脸地强迫要挟她/于是只好无可奈何地说道：/别学写字儿也行/但是总得学点儿啥啊吧/要别/对 诗？您自己选壹样吧//只要是别再写那些令她面红耳赤の诗句/让她干啥啊都行/更何况是对诗/她最拿手、也最为热衷の壹项活动/于是急急地答复道：/好/好/妾身愿意对诗//实际上/他根本就别是真の想要与她对诗/壹是因为水清死 活别想继续学写字儿/他总得给她找点儿别の事情/否则两各人干巴巴地大眼对小眼/实在是太过尴尬；二是他们去年行酒令对诗句の经历令他既印象深刻又念念别忘/所以即使是为咯随便找点儿事情去做/连他都没什么想到/说出口の/ 竟然是对诗/当听到水清立即响应他对诗の提议/他当然明白她并别是喜欢对诗/只是为咯摆脱他此时の纠缠而已/但是那各对诗の选择就能够成功地将他摆脱掉吗？他怎么可能将已经到手の猎物就那样白白地放走呢？既然打定咯主意 穷追别舍/又想要保持足够の矜持/于是他眼见着水清壹步壹步、心甘情愿地选择咯对诗/选择咯他刚刚无意中挖好の陷阱/狡猾の猎手此时极为沉得住气/别动声色地松开咯壹直紧握着她の那只大手/第壹卷//第1177章/行令好别容易摆 脱咯他の钳制/水清如释重负地长长出咯壹口气/然后就壹各箭步地离开咯桌案/生怕又被他捉咯回去/面对那首令她难堪至极の《凤求凰》/逃离开桌案/除咯窗前の罗汉榻/她也没什么啥啊地方可去/可是当她朝窗边走去の时候/那才突 然发现雪花已经开始零零星星地飘洒在天空中/面对即将到来の美景/水清の兴致壹下子高涨起来/忘记咯那些日子以来の别别扭扭/也忘记咯刚才の尴尬恼怒/而是笑容满面、兴致勃勃地回过头来朝他说道：/对诗啊/山南山北雪晴/千 里万里月明//他确实是让她自由选择写字还是对诗/可是/他の对诗可别是那各对法/刚才白白地让她逃脱咯自己の掌心/为の就是现在重新再将她收入掌中/假设诗句是那各对法/就凭她那各胡搅蛮缠の功夫/将来他们谁胜谁负还别壹定 呢/所以只有在规则上出奇制胜/才能实现他の阴谋诡计/所以眼见着眼前の猎物欢喜异常、兴致勃勃の样子/虽然他实在是忍别住想要笑出声来/可是老谋深算の他还是强迫自己压下咯心中の狂喜/面别改色心别跳地说道：/对诗可是要 行令の/那壹回您打算行啥啊令？/壹句话将水清问咯壹各张口结舌/她光想着用对诗来摆脱他の纠缠/却压根都没什么仔细考虑过对于失败方の惩罚措施/假设是行酒令/那处罚措施就是喝酒/但是喝酒实在别是她の强项/而且现在也没 什么耿姐姐在壹旁当援兵/真若是喝起酒来/她别但别是他の对手/更有可能羊入虎口/成咯真真正正の才出虎穴/又入狼窝/别过/那么点儿小事根本难别倒水清/连想都没什么想/张口就来:/爷/您都给准备好咯/怎么还问起妾身来咯呢？ /水清壹边说着/壹边朝罗汉榻指咯指/原来那榻上の小方几上面/正架着壹各暖炉/炉上壹只紫砂泥壶正/突突突/地冒着热气//爷可真是大雅之人/‘赌书消得泼茶香’/看来您那是想要与妾身行各茶令呢/真是别有情趣//行茶令？他才 别会同意呢/连行酒令他都认为实在是便宜咯她/若是换作咯行茶令/别但根本就别能算得上是惩罚措施/而且岂别更是令她逍遥法外？/别行/别行/您既然选咯对诗/行啥啊令就得由爷说咯算///啊？别是茶令？//当然/再说咯/既然您自 己选择咯对诗/那行啥啊令/可是要由爷来决定/那很公平吧//水清壹想/也是/自己首先选咯对诗/行啥啊令自然应该轮到他来选择/反正自己喝酒别行/大别咯壹醉方休/人事别知/反正自己也没什么醉过/尝壹尝醉过の滋味/既有新鲜感 也有挑战感/打定咯主意/水清以壹副豁出去の大无畏精神朝他说道：/那妾身恭敬别如从命/依爷の意思办就是咯//第壹卷//第1178章/衣令见水清痛痛快快地答应咯由他来制定对诗の规则/王爷の心中顿时大喜：/好/爷の侧福晋果然 是爽快之人/那爷就提议咱们今天就行各‘衣’令来对诗///行衣令？/水清惊得半天没什么缓过神儿来/那可是她长到那么大以来/头壹回听到还有/行衣令/那么壹说/那叫啥以
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。
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？
s 合理外推：随着的增大，t 2
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。
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。
伽利略对自由落体运动的研究
分析物体的（受力情况）
f空气阻力
空 气 中 纸 片 下 落 空 气 中 重 物 下 落
f空气阻力
真 空 中 重 物 下 落
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。
（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 距离单位
1 32
2 130
3 298
4 526
5 824
6 1192
7 1600
8 2104
Fra Baidu bibliotek结果表示为：
s1 s2 s3 2 2 常数 2 t1 t2 t3
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。
v t
伽利略的探索之路（知识=观察+实验+思考）