伽利略教学讲解课件.ppt

1、伽利略的父亲文森佐伽利略的父亲文森佐伽利略擅长数学，还伽利略擅长数学，还精通音乐理论和声学，著有音乐对话精通音乐理论和声学，著有音乐对话一书。伽利略自幼受父亲的影响，对音乐、一书。伽利略自幼受父亲的影响，对音乐、诗歌、绘画以及机械兴趣极浓，也像父亲诗歌、绘画以及机械兴趣极浓，也像父亲一样，不迷信权威。文森佐很重视对儿子一样，不迷信权威。文森佐很重视对儿子的教育。的教育。文森佐非常不信任比萨的教育机构，强烈地文森佐非常不信任比萨的教育机构，强烈地反对送他的长子到其中一所去接受教育。十反对送他的长子到其中一所去接受教育。十一岁之前，伽利略所得到的教育、知识，都一岁之前，伽利略所得到的教育、知识，都

2、是由父亲和几位家庭教师传授的。是由父亲和几位家庭教师传授的。在父亲的安排下，他进了比萨大学，成在父亲的安排下，他进了比萨大学，成为一名医科学生。为一名医科学生。在此期间，他结识了一些数学家。本性好在此期间，他结识了一些数学家。本性好奇的他，经常提出一些问题，比如奇的他，经常提出一些问题，比如“行星行星为什么不沿着直线前进？为什么不沿着直线前进？”这类的问题。这类的问题。有一次，伽利略得知数学家利奇来比萨游有一次，伽利略得知数学家利奇来比萨游历，他就准备了许多问题去请教利奇。老历，他就准备了许多问题去请教利奇。老师诲人不倦，学生就没完没了地问。伽利师诲人不倦，学生就没完没了地问。伽利略很快就学会

3、了关于平面几何、立体几何略很快就学会了关于平面几何、立体几何等方面的知识，并且深入地掌握阿基米德等方面的知识，并且深入地掌握阿基米德的关于杠杆、浮体比重等理论，从此走上的关于杠杆、浮体比重等理论，从此走上了科学研究的道路。了科学研究的道路。伽利略的成就伽伽利利略略望望远远镜镜观观测测天天文文学学为牛为牛顿理顿理论体论体系的系的建立建立奠定奠定基础基础 亚里士多德通过对大亚里士多德通过对大量的物体自由下落的观察量的物体自由下落的观察,直接得出结论直接得出结论:重的物体重的物体比轻的物体下落的快比轻的物体下落的快,即即重快轻慢重快轻慢。由于他在学。由于他在学术界的崇高地位术界的崇高地位,且该结且该

4、结论符合生活经验论符合生活经验,这种论这种论断流传了近断流传了近2000年。年。物体下落的快慢由物体下落的快慢由物体的重力决定物体的重力决定,物物体越重下落的越快。体越重下落的越快。公元前公元前4 4世纪的古希世纪的古希腊哲学家腊哲学家 亚里士多德亚里士多德 你错了！你错了！意大利物理学家、意大利物理学家、天文学家天文学家 伽利略伽利略物体下落过程物体下落过程中的运动情况中的运动情况与物体的质量与物体的质量无关。无关。比萨科塔。传说伽比萨科塔。传说伽利略在此做过落体利略在此做过落体实验实验,但后来又被但后来又被严谨的考证否定了。严谨的考证否定了。尽管如此尽管如此,来自世来自世界各地的人们都要界

5、各地的人们都要前往参观前往参观,他们把他们把这座古塔看做伽利这座古塔看做伽利略的纪念碑。略的纪念碑。实验设计实验设计铜壶漏滴铜壶漏滴 伽利略斜面实验伽利略斜面实验设计了著名的设计了著名的 冲淡重力冲淡重力 的斜面实验的斜面实验伽利略用铜球从斜槽的不同位置由静止下落，伽利略手稿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中记录的一组实验数据结果表示为：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，伽利略发现，斜面的倾角不同，上述比例关系同样成立，只是这个常数的只是这个常数的随着随着的增大而增大。的增大而增大。时间单位12345678距离单位3213029

6、8526824119216002104实验验证实验验证?Ctxtxtx233222211常数 怎么样由斜面实验结果说明落体运动怎么样由斜面实验结果说明落体运动也符合这个规律呢？也符合这个规律呢？当斜面倾角增大到90，小球就开始做自由落体运动 2023-5-1814 起初起初,伽利略用数学运算得出结论：伽利略用数学运算得出结论：如果物体的初速度为如果物体的初速度为0,而且速度随时间而且速度随时间的变化是均匀的。即的变化是均匀的。即,vt,位移与所用的位移与所用的时间的二次方成正比时间的二次方成正比,即即,xt2 当斜面的倾角为当斜面的倾角为90度时度时,小球的运动就是自由落小球的运动就是自由落体

7、运动体运动,此时小球仍然做匀加速直线运动此时小球仍然做匀加速直线运动,且所有物且所有物体做自由落体运动的加速度是一样的。体做自由落体运动的加速度是一样的。结论结论 为什么日常生活中会见为什么日常生活中会见到重的物体会比轻的物体下到重的物体会比轻的物体下落的快呢落的快呢？如果完全排除空气的阻力如果完全排除空气的阻力,所有物所有物体将下落的同样快。体将下落的同样快。伽利略科学研究的方法伽利略科学研究的方法核心核心是把实验和是把实验和逻辑推理和谐的联合起来逻辑推理和谐的联合起来,从而有力的推进从而有力的推进人类科学认识的发展。人类科学认识的发展。伽利略在寻找自由落体运动规律中使用的方法？伽利略在寻找

8、自由落体运动规律中使用的方法？对现对现象的象的一般一般观察观察提出提出假设假设运用逻运用逻辑辑(包括包括数学数学)得得到推论到推论实验实验验证验证推论推论对假对假设进设进行修行修正和正和推广推广物理观察、数学推导、实验验证物理观察、数学推导、实验验证伽利略自制的望远镜论证和宣扬了哥白尼学说，论证和宣扬了哥白尼学说，令人信服地说明了地球的令人信服地说明了地球的公转、自转以及行星的绕公转、自转以及行星的绕日运动，他还用自制的望日运动，他还用自制的望远镜仔细地观测了木星的远镜仔细地观测了木星的4 4个卫星的运动，在人们面个卫星的运动，在人们面前展示了一个太阳系的模前展示了一个太阳系的模型，有力地支持

9、了哥白尼型，有力地支持了哥白尼学说。学说。提出了相对性原理的思想。他生动地叙述了大船内的一些力学现象，并且指出船以任何速度匀速前进时这些现象都一样地进行，从而无法根据它们来判断船是否在动。这个思想后来被爱因斯坦发展为相对性原理而成了狭义相对论的基本假设之一。发现了单摆的等时性并证明了单摆振动的周期和摆长的平方根成正比。伽利略还研究过固体材料的强度、空气的重量、潮汐现象、太阳黑子、月亮表面的隆起与凹陷等等问题伽利略的主要传世之作是两本书，一本是1632年出版的关于两个世界体系的对话，简称对话，主旨是宣扬哥白尼的太阳中心说。另一本是1638年出版的关于力学和局部运动两门新科学的谈话和数学证明，简称两门新科学，书中主要陈述了他在力学方面研究的成果。伽利略一生和传统的错误观念进行了不屈不挠的斗争，他对待权威的态度也很值得我们学习。他说过：“老实说，我赞成亚里士多德的著作，并精心地加以研究。我只是责备那些使自己完全沦为他的奴隶的人，变得不管他讲什么都盲目地赞成，并把他的话一律当作毫不能违抗的圣旨一样，而不深究其他任何依据”。2023-5-1827