老师
同学们,你们看见过落体运动吗?生活中有很多物体从高处下落的情形,我们一起来看看。这是树叶下落,雨滴下落,雪花下落,人离开蹦极台往下落,这些物体下落的运动都是落体运动。今天我们就在认识生活中物体下落现象的基础上,来研究自由落体运动。这里有一片树叶和一块石头,显然石块的重量比树叶大很多。现在让他们从同样的高度同时开始下落,请同学们注意观察他们下落的情况。我们再看一遍慢动作,你看到了什么现象?对,石头比树叶下落得快。再来看这里有外形一样的一张金属片和一张纸片,左边银色的是金属片,显然金属片的质量比纸片大,现在让他们从同一高度同时开始下落,请同学们注意观察他们下落的情况。
老师
再看一遍慢动作,你看到了什么现象?对,金属片比纸片下落的快,两次都是重的物体比轻的物体下落的快。类似的情况在生活中很常见。早在 2000 多年前,希腊哲学家亚里士多德在观察大量现象的基础上,归纳认为重的物体比轻的物体下落的快。他的这一论断符合人们的生活经验,被大家所认可。是不是重的物体一定比轻的物体下落的快?我们可以通过实验进一步来研究这个问题。我们还用形状相同的金主片和纸片来进行实验。刚才我们看到重的金属片先落到桌面,现在我们把纸片揉成团后,再重复刚才的操作。请同学们注意观察他们下周的情况。
老师
让我们再用慢动作观察一遍,你看到了什么现象?纸团、鼻子、金属片先落到桌面上,或者说几乎同时落在桌面上。通过上面的实验,你能得出什么结论?重的物体不一定下落得快。大家课后可以尝试自己再做这个实验,比如可以把金属片和纸片成竖直方向同时示范,也可以把纸片叠放在金属片上示范。虽然实验方案不同,但得出的结论是相同的。重的物体不一定下落得快,我们还可以用逻辑推理的方法来解决这个问题。
老师
16 世纪末,意大利的科学家伽利略有一个很巧妙的推理,假设重的物体下到的快是正确的,那么大石头要比小石头下落得快。把两块石头用绳子拴在一起,下落大的就会被小的拖得减慢,整体比大的单独下落要慢,可是两块石头加起来比那块大的还要重。由此我们得出的结论是,重的物体下落的反而慢。这与前面的假设重的物体下落的快是矛盾的,可见假设是错误的,重的物体不一定下落的快,显然轻的物体也不一定下落的慢。在逻辑推理的基础上,伽利略根据仔细的分析和实验的研究,认为物体下落的运动只有一种可能性,那就是物体下落的快。慢不是由他们的轻重决定的,重查看隐藏内容