研究性学习伽利略的研究艺术

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伽利略在运动学研究中的贡献

伽利略在运动学研究中的贡献

伽利略在运动学研究中的贡献
伽利略是文艺复兴时期科学家中的杰出代表,他的研究成果推动
了物理学的发展,特别是在运动学方面做出了突出贡献。

首先,伽利略研究了自由落体运动。

他通过实验验证了在同一重
力作用下所有物体的下落速度相同,证明了重力不会影响物体的下落
速度。

他还发现,自由落体运动是匀加速直线运动,即物体的速度每
秒增加相同的数值。

这些成果为后来的牛顿定律奠定了基础。

其次,伽利略的研究在运动学中引入了坐标系的概念。

他将运动
分解成两个方向,沿着分别称为横向和纵向的轴的运动,在这个基础
上建立了坐标系。

这一方法被后来的科学家广泛应用并发展。

此外,伽利略还研究了斜面上的物体运动。

他发现,斜面与水平
面之间的夹角越小,物体滑下的速度就越慢。

这一发现对后来的力学
研究和机械设计具有重要的指导作用。

最后,伽利略的贡献还表现在他提出了相对运动的概念。

他认为,不同的观察者所看到的物体运动情况可能是不同的,因为它们有不同
的相对位置和速度。

这一观点对研究物体的运动和行星运动有着深远
的影响。

总之,伽利略的运动学研究在物理学和工程学领域都产生了极大
的影响。

他的实验和发现为现代科学的发展奠定了坚实的基础,对我
们理解世界的运动规律有着重要的指导意义。

伽利略的个性及研究的特殊风格(正本)

伽利略的个性及研究的特殊风格(正本)

伽利略的个性及研究的特殊风格伽利略科学研究的特殊风格16、17世纪的科学革命是科学发展历程中具有决定性意义,这次科学革命的实质主要是伽利略决意要从人类现有的知识中彻底消除那些与观察和由此得出的合理的概括不符的观点,它是对经验主义的完结。

伽利略的观点之所以能够成功,是因为当时特有的环境、争论以及某种热烈的气氛的综合后果;很少有人意识到哥白尼比亚里士多德-柏拉图的宇宙论存在更多的问题,但伽利略对哥白尼的坚定的信仰、他的奔放的气质、他的广为宣传的能力都在即将开始的争论中占据决定性的地位。

伽利略始终对经验抱着特有的怀疑态度,他认为“经验常常在他所鄙视的神秘传统中占有一度之地”,而对一个清楚而直接的观测却表现出浓厚的兴趣和直觉。

在伽利略时代,他必然面对着各种各样的偶像及其品质,而这些偶像和品质却基于经验主义所获得的,伽利略十分可疑和讨厌通过这种神秘而热情的经验主义所获得的东西,因为这些东西往往排斥来自于广阔知识领域的思想,对它们必须通过坚决而庄严的决议去公开放弃;他曾因对月球潮汐理论的否定就是由于这一理论所表现的占星术色彩而不顾及存在的支持证据;在他看来,只有这样才能使建立于科学之上的人类王国接近于“真理的天国”。

伽利略拒绝承认亚里士多德经验哲学的真理性;严格地讲,亚里士多德对经验哲学地位的确立是极为严肃的,这一哲学惟一是以一种理性的方式发展起来的。

亚里士多德认为,经验就是当我们的感觉正常时在一般情况下所意识到的事物,并将此描述成我们熟悉的惯用语;它是可信赖的,因为它使人和宇宙互相调和,气氛融洽。

伽利略也承认这种融洽的存在,但他怀疑凭经验是否能帮助揭示我们所居住的这个世界的基本规则,我们所察觉到的现象不但取决于普遍的规则,而且取决于能使其出现的特殊条件。

比如,我们对星星的认识能力取决于光线、地球上的大气条件和我们感觉的特性;类似地,我们对天空运动的认识能力取决于星球的实际运动和我们观察平台的特殊条件、地球以及感觉的特性。

伽利略的研究方法

伽利略的研究方法

伽利略的研究方法
伽利略的研究方法基于实验和观察,以及使用数学分析。

他是一位实证主义者,强调通过观察和实验证实理论,并强调用数学描述自然现象。

以下是伽利略的研究方法的主要特点:
1. 实验观察:伽利略通过精确的实验和观察来研究物体在不同条件下的运动和行为。

他将实验作为验证理论的重要手段,相信通过实验可以发现自然真相。

2. 数学分析:伽利略广泛应用数学工具来描述和解释物理现象。

他利用几何学和代数来建立模型,运用数学公式来推导和预测实验结果。

伽利略的思想影响了后来牛顿的物理学,进一步奠定了经典物理学的数学基础。

3. 理论假设:伽利略在进行实验观察时,常常根据已有理论提出假设,并通过实验证实或证伪这些假设。

他在一些问题上否定了亚里士多德的观点,如天体运动圆周假说,提出了地球围绕太阳运动的假说。

4. 数学实验:伽利略通过设计数学实验来推演和验证物理规律。

他经常使用斜面、滑轮等简单的物理装置来进行实验,并利用数学方法对实验结果进行分析和解释。

总的来说,伽利略的研究方法注重实证主义和实验观察,将数学分析与自然观察相结合,为经典物理学的发展奠定了基础。

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

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(精选2篇)伽利略对自由落体运动的研究篇1一、知识与技能了解落体运动研究的史实,了解逻辑推理的特色,理解任何猜想和假说都须要有实验验证的重要性。

二、过程与方法通过史实了解伽利略研究自由落体规律的过程,体会其推理方法的奥妙,同时了解猜想的必要性,感受探究规律的几个必要过程和科学方法的重要性,了解体会一些科学的方法。

三、情感、态度与价值观通过了解史实能培养同学们的意志和科学的方法观,避免盲目和急功近利思想,提高自己的认识观。

★教学重点了解探索过程,明确探索的步骤,同时了解实验及科学的思维方法在探究中的重要作用,从中提炼自己的学习方法。

★教学难点“观念-思考-推理-猜想-验证” 是本节的重点思路,也是培养良好思维习惯的重要参考。

★教学方法教师启发、引导,学生阅读教材,讨论、交流。

★教学过程一、引入新课我们已经学习了自由落体运动,知道了物体下落的快慢与物体的质量无关。

这一正确认识却经历了曲折而又漫长的历史过程。

这节课我们就来学习有关的史实知识,了解科学家是怎样研究落体运动的。

二、进行新课1、历史的错误:关于下落物体快慢课件展示:《亚氏观点》教师活动:引导学生阅读教材第一段,提出问题:为什么会有错误的认识呢?学生活动:思考问题,交流体会。

得出错误认识的根源:不注意探索事物的本质,思考不求甚解。

2、伽利略的逻辑推理教师活动:引导学生阅读教材第三、四段,提出问题:伽利略是怎样论证亚里士多德观点是错误的?学生活动:带着问题阅读教材,阐述自己的观点。

点评:培养学生语言表达能力,培养学生逻辑推理能力。

课件展示:《逻辑的力量》3、猜想与假说教师活动:引导学生阅读教材“猜想与假说”部分,提出问题:伽利略在研究落体运动过程中遇到了哪些困难?面对这些困难,伽利略是怎样做的?他作出了大胆的科学猜想,猜想的内容是什么?学生活动:带着问题阅读教材,阐述自己的观点。

点评:培养学生语言表达能力,培养学生分析概括能力。

高中物理研究性学习案例——探究运动与力的关系

高中物理研究性学习案例——探究运动与力的关系

探索篇•课题荟萃在“发射”与“回收”实验中,使滑块在水平的气垫导轨上做匀速直线运动,在某时刻将滑块上小槽里小球竖直弹入空中,观察到滑块继续前进,经过一小段时间后,小球仍然落到滑块上的小槽内。

在这个实验中,它仍向前运动,并最终落回到小槽中,也就是说小球向前的运动不需要力来维持。

2000多年前,古希腊哲学家亚里士多德提出:必须有力作用在物体上,物体才能运动。

这种观点统治人们的思想有2000年,直到17世纪,意大利科学家伽利略,指出这种说法是错误的。

他通过“侦察”方法,发现了正确的线索,揭示现象的本质,成为物理学的福尔摩斯。

一、伽利略的研究1.伽利略的观点伽利略认为运动的车停下来是由于摩擦力的原因,运动物体减速的原因是摩擦力。

伽利略提出了自己的看法,他指出:物体一旦具有某一速度,如果没有减速的原因,这个速度将保持不变。

2.理想斜面实验从生活中获知,粗糙程度会影响物体的运动,当球从斜面上向下自由运动时,它的速度增大,而向上运动时,速度减小。

伽利略为了说明他对运动与力关系的认识,设计了理想斜面实验,装置图略。

小球沿左边的斜面从静止开始向下运动,小球将“冲”上右边的斜面,如果没有摩擦,小球将上升到原来的高度,减小右边斜面的倾角,小球在这个斜面上将达到同一高度,但这时它要运动得远些。

继续减小右边斜面的倾角,球达到同一高度时就会离得更远。

伽利略将此实验外推到将右边斜面放平,得到结论:球将永远运动下去,却不再需要什么力去推动。

这就是说,力不是维持物体运动的原因。

3.针和单摆实验伽利略对摆球摆动现象的实验观察,实验装置如下图:OOO1O1A B C D图1图2图1中摆球从某位置释放,做弧线运动,到达最低点,并继续向前做弧线运动,到达与释放处几乎等高的位置,图2摆球前段运动与图1相同,继续运动到摆线的一段被挡住后,摆球仍然能运动至与释放处几乎等高的位置。

图2中改变针的位置,小球都试图到达与释放处等高的位置。

实验中选密度大的摆球,可减小阻力对实验的影响。

伽利略研究方法

伽利略研究方法

伽利略研究方法嘿,咱今儿个就来聊聊那大名鼎鼎的伽利略研究方法!伽利略啊,那可是科学史上的一位超级巨星!你想啊,他就像是一位勇敢的探险家,在科学的海洋里尽情遨游,不断寻找着真理的宝藏。

他可不会盲目地跟着别人走,而是有着自己独特的一套办法。

他特别注重观察,就像咱平时观察周围的小细节一样。

看到什么现象,他就会死死地盯上,非得弄清楚不可。

比如说那个著名的比萨斜塔实验,他就盯着那两个铁球,看它们到底怎么落下来。

这观察可不是随随便便看看,那得用心去感受,去琢磨。

然后呢,他还会大胆地提出假设。

哎呀呀,这可需要勇气和想象力嘞!他就敢想那些别人不敢想的,什么重力啊,加速度啊,这些在当时可都是新鲜玩意儿。

他就像个孩子一样,充满了好奇和创造力,啥都敢问,啥都敢想。

接着就是做实验啦!这实验可太重要了,就跟咱做饭得尝味道一样。

他会精心设计各种实验,一遍又一遍地验证自己的假设。

有时候可能失败了,但他从不气馁,反而更加努力地去尝试。

这股子韧劲儿,咱可得好好学学。

他还会把实验的结果进行分析和总结,这就好比咱整理东西,把有用的留下,没用的扔掉。

他能从那些复杂的数据里找出规律,找到真理的线索。

伽利略的研究方法,就好像是一把万能钥匙,能打开科学的大门。

咱想想,如果没有他这样的方法,那科学得落后多少年啊!他的这种精神和方法,不就像是一盏明灯,照亮了后来人的路嘛!咱普通人在生活中其实也能学学伽利略的方法。

遇到问题别着急,先观察观察,想想可能的原因,再去尝试着解决。

就像解一道数学题,得先看清题目,再想办法解题。

而且啊,咱也得有那种敢于质疑、敢于创新的精神。

别老是跟着别人的思路走,要有自己的想法。

总之呢,伽利略研究方法那可是相当厉害的!咱可得好好记住,说不定啥时候就能用上呢!这就是我对伽利略研究方法的理解,你们觉得咋样呢?是不是挺有意思的呀!。

伽利略的研究方法和教学方法

伽利略的研究方法和教学方法

(一)重视观察与物理实验对于物体的运动规律,伽利略认为,只有首先通过观察和实验所得的结果,尽可能地弄清自己的哪些结论无误,以后才可以设法加以证明。

在伽利略看来,不要迷信所谓的权威,要有足够的勇气去挑战权威当然也要具有充足的证据,这就需要实际的观察和实验。

所以他认为观察和测量甚至可以作为划定科学事实范围的最高准则。

他本人正是不盲从于亚里士多德权威思想的统治而是尊重事实才能够站在时代的前列的。

他从来不会忽视在观测中所发生的任何细小变化。

伽利略使用观察方法在科学研究中的重大作用,也被后来许多学科的科学家所公认。

如前苏联著名的生理学家巴甫洛夫对他的学生说他成功的秘诀就是:“观察、观察、再观察”,“应该先学会观察,观察,不会观察,你就永远当不了科学家”。

英国的细菌学家弗莱明在他发明青霉素于1 9 4 5 年获得诺贝尔医学奖时,深有感触地说“ 我的唯一功劳是没有忽视观察”.伽利略认为应当从自然界而不是单单从书本上去探寻真理,真理是要能经受的起任何人用科学的方法进行检验的,他十分强调实验在科学认识中的重要性,科学就是实验的科学,绝不能脱离开实验谈科学,那只能是空谈。

譬如1609年伽利略自己动手制作了放大20倍的望远镜,用它首先发现了月亮上的山脉和火山口。

次年1月,又发现了木星的四颗卫星。

1612年再次通过望远镜发现了太阳黑子,并且从黑子的缓慢移动推断太阳是在自转,周期为25天。

而著名的斜面实验也是他经过了很多次的摸索历经几年时间的观察实验才从中探清了在斜面上滚动的铜球的运动状况的。

为了找到准确的计时装置,先是用脉搏,再是用音乐节拍,最后用水钟。

他先发现铜球滚过全程的四分之一所花的时间,正是滚过全程所花时间的一半。

最后更为精确地知道,在斜面上下落物体的下落距离同所用时间的平方成反比。

这就是著名的落体定律。

这个定律表明落体下落的时间与物体的重量无关。

(二)数学方法与思想实验数学作为伽利略物理学的形而上学基础,是贯穿于其研究的全过程的,数学——实验的方法就是其方法的一个总结。

伽利略研究问题的五个步骤

伽利略研究问题的五个步骤

伽利略研究问题的五个步骤伽利略,这位伟大的科学家,可真是个传奇人物!想想看,他那时候可是活在一个充满迷信和旧观念的年代,而他却能从中脱颖而出,提出一系列颠覆性的理论,真是令人佩服得五体投地!今天,就让我们来聊聊伽利略是如何一步一步研究问题的,看看他是怎么做的,让我们也从中学点儿东西!1. 明确问题首先,伽利略的第一步就是搞清楚他想解决的到底是什么问题。

这就像是你去餐厅点菜,如果不知道自己想吃什么,服务员可就帮不了你了。

伽利略常常会问自己:“为什么会这样?”比如他在研究自由落体时,就特别好奇不同物体下落的速度到底有什么不同。

哎,这小子真是个不安分的灵魂,明明身边的人都认为重物下落得快,他却不服气,想要一探究竟!1.1 找到关键问题在明确问题之后,伽利略会进一步细化,找出关键问题。

这就像是你想要减肥,首先得知道体重多少,然后再看哪部分需要减。

伽利略会想:“我该怎么设计实验,才能测出物体下落的速度呢?”他甚至做了个简单的斜面实验,利用小球从不同高度滚下,哎呀,真是聪明得不得了!2. 进行实验接下来,伽利略就会动手实验,这可不是说说而已,他是个动手能力超强的人!他把理论付诸实践,像个小孩子一样兴奋不已。

他会把小球从不同高度丢下,记下每次下落的时间,像个小侦探一样,寻求证据。

想象一下,那时候没有现代的测量仪器,他都是凭着直觉和简单工具进行实验,真是耐心又细致。

2.1 观察结果然后,伽利略会认真观察实验结果,这一步就像是看电视剧时细细品味剧情,他会把所有的数据一一记录下来,分析每一个细节。

你想啊,别的小伙伴可能会觉得无聊,但他却觉得这是一场冒险,一个发现新世界的过程!他在记录下这些数据时,脑海中已经开始构思新的理论了,简直像个科学界的“追星族”!3. 分析数据实验完了,伽利略可不会就此止步。

他会仔细分析这些数据,试图找出其中的规律。

就好比你考试后,会把试卷翻过来认真琢磨每一道题,寻找出错的原因。

伽利略通过数据发现,物体下落的时间和高度之间有着密切的关系,他甚至推导出了著名的“自由落体”定律。

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伽利略科学研究方法探究伽利略(1564—1642)是意大利物理学家、天文学家,近代实验科学的创始人。

他的一生完全献给了科学事业,他所取得的巨大成就开创了近代物理的新纪元。

正如爱因斯坦所说:“伽利略的发现以及他所应用的科学推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一,标志着物理学的开端。

”他1632年发表了《关于两个世界体系的对话》一书,1638年又发表了《关于两门新科学的对话》一书。

伽利略在长达几十年的科学研究工作期间开创了许多物理学研究方法,对今天的科学研究人员来说,在科技创新方面仍有重要的指导作用。

本文试图从这些方面进行一些探究。

1伽利略主要的力学研究工作自由落体问题的研究是伽利略力学研究的突破口。

当时在力学问题上流行的是亚里士多德的理论。

亚里士多德认为落体以匀速下落,其速度的大小与落体的重量成正比。

伽利略首先指出了亚里士多德落体观念的逻辑矛盾。

他假定一根不太长的绳子,两端分别系着一块石头,这两块石头的重量不同。

那么,这两块石头将以什么速度下落呢?按照亚里士多德的观念,它们的重量是大小两块石头重量之和,所以它们下落的速度比任一块石头单独下落的速度都要快。

另一方面,也从亚里士多德的观念出发,大石头下落得快,小石头下落得慢,则当两石头串联在一起时,会出现这样的情况:大石头快落在下,小石头慢落在上,在大石头带动下,小石头比单独下落时要快些,而大石头被小石头拖后,使之比单独下落时要慢些。

即同是应用亚里士多德的观念,得出的是以上两种自相矛盾的结果。

所以亚里士多德关于落体的理论从逻辑推理上就不攻自破了。

还是眼见为实,伽利略知道仅用逻辑推理是不够的,还必须用人们能够观察到的事实来驳斥亚里士多德的落体观念。

相传1589年伽利略登上了意大利的比萨斜塔,让10磅重和1磅重的两个球同时下落。

塔下的人都看到,这两个重量不同的球几乎是同时落地的。

而根据亚里士多德的落体观念,当大球落到地面时,小球只下落到1/10的高度,这显然不符合眼见的事实。

做这个实验之后,伽利略想到,有人会说物体下落速度虽然不是同重量成正比,但重物看起来总是比轻物似乎要落得快一些。

由于比萨斜塔只有5 6米高,相对高度而言,球下落得太快了,肉眼不容易看出两者的差距。

所以伽利略就想“冲淡引力”,让球落得慢一些。

这样就可以比较容易地得到两个重量不同的球究竟是先后落地,还是同时落地的结论。

伽利略是通过斜面实验来达到“冲淡引力”的设想的。

他在长约8米的木板上,刻着一条光滑的槽,并放置成一斜面,斜面的夹角可以随意调控。

他使重量不同的小球在同一高度沿斜面同时滚下。

夹角越小,小球滚得就越慢。

这就好比冲淡了引力。

伽利略发现,重量不同的球在相同的斜面上滚动的速度是相同的,与斜面的夹角的大小无关。

当斜面夹角为90度时,小球的滚动就成了自由下落。

于是他得出结论:物体自由下落的速度同其重量无关。

伽利略为了研究落体运动,不断人为地调整木板与水平面的夹角,观察小球在人为控制下运动,这本身就是一种典型的科学实验(这个实验曾在2002年被英国著名的《物理学世界》杂志的广大读者评为历史上“最美丽”的十大物理实验之一)。

伽利略在斜塔上不能“冲淡引力”,他在家里通过斜面实验就可以做到这一点,弥补了斜塔观察活动的不足。

伽利略在斜面实验的基础上,利用数学的方法,确定了路程与时间的数量关系为:s正比于t2,这就是时间平方定律。

在他的实验记录上,有这样两列数字,不同的下落时间t=1,2,3,4……;物体下落的距离之比s=1:4:9:16……。

从这两列数的比例关系,伽利略证明沿斜面下滑的物体正在做匀加速运动,从而也证明了自由落体运动是匀加速直线运动。

斜面实验还使伽利略发现了惯性定理。

他做了两个斜面,上面都刻有一条光滑的槽,让小球从第一个斜面滚下,再爬上第二个斜面。

他发现,当小球在第二个斜面上爬到一定高度时,它就不再上爬,再度落下。

这个高度刚好等于小球在第一个斜面上向下滚动的高度。

这不仅同小球的重量无关,也同两斜面的倾角的大小无关。

如果继续减少第二个斜面的倾角,使之最终成为水平面时,可以想象小球将沿着水平面以恒定的速度永不停息地运动下去。

伽利略在他的《关于两门新科学的对话》一书中是这样描述的:“因为在向下倾斜的平面上已经存在一加速因素。

而在向上倾斜的平面上则有一减速因素。

由此可见,在水平面上的运动是永久的;因为,如果速度是匀速的,它就不能减小或缓慢下来,更不会停止。

”这就是说,物体的运动并不需要外力来维持,只有运动的变化才是外力作用的结果。

物体不受外力作用时,将永远匀速地运动下去。

这个实验否定了亚里士多德关于“运动要靠力来维持”的言论。

2伽利略的力学研究工作所蕴含的科学方法2.1物理观察方法物理观察方法是指人们通过感觉器官或借助于科学仪器,有目的、有计划地感知客观对象,从而获得其中的物理因素、形象、变化及其相互关系的一种研究方法。

物理观察的第一个显著特点是在自然发生的状态下,对研究对象进行观察;第二个显著特点是经验观察,就是在人为设的实验条件下,对自然事物或现象进行观察。

观察的任务是观察自然事物或现象,记录事实,发现矛盾,为进一步的分析研究提供第一手资料。

观察的目的:揭示研究对象的性质和规律性,指导社会实践。

从以上所描述伽利略的研究工作过程中,他从1605年开始就把观察作为科学研究的坚实基础。

在他看来,观测和测量完全可以作为划定科学事实范围的最高准则。

他从来不会忽视在观测中所发生的任何细小变化。

他对力学和天文学的贡献,可以说几乎全部来源于实验和观察的结果。

伽利略使用观察方法在科学研究中的重大作用,也被后来许多学科的科学家所公认。

如前苏联著名的生理学家巴甫洛夫对他的学生说他成功的秘诀就是:“观察、观察、再观察”,“应该先学会观察,观察,不会观察,你就永远当不了科学家”。

英国的细菌学家弗莱明在他发明青霉素于1945年获得诺贝尔医学奖时,深有感触地说“我的唯一功劳是没有忽视观察”。

2.2数学方法数学方法是指在科学研究中,应用数学提供的概念、符号和规则进行定量的描述、推导和演算,然后对数学结果进行分析和判断,从量和结构方面运用数学形式表示事物的特征和规律。

马克思说:“一种科学只有成功地运用数学时,才算达到真正完善的地步”。

爱因斯坦也曾说过:“在我们全部知识中,那个能够用数学语言来表达的部分,就划为物理学领域”。

数学方法为物理学研究提供了精确的形式化语言和表达工具。

数学方法较少地受物质和技术条件的限制,依靠其抽象推理可以从理性上认识客观世界,也便于物理理论的推广。

伽利略把他的物理研究与数学紧密结合起来,为物理学的发展开辟了新的途径。

他以准确的数学语言证明物质运动的规律和表达物理的定律。

他认为数学是人类思维的一种完全可靠的逻辑形式,“大自然这本书是用数学的语言写成的”。

不懂数学语言,就不能揭开自然界的奥秘。

在他那里,数学的简单性与和谐性被当作物体运动应该符合的先验原则。

他是第一个用坐标表示物理量来研究物体运动规律的人。

伽利略不仅设计巧妙的斜面实验,而且他运用了数学方法发现球和斜面的坡度,虽然都可不同,但小球沿斜面滚下的距离总是与时间的平方成正比。

当倾角等于90度时,就过渡到了自由落实运动。

的以数学和实验相结合的方法得出了正确的结论,并以数学的语言表达了路程与时间的关系:s=gt2/2。

这就是物理学中的落体定律。

2.3实验方法物理实验方法是指人们根据研究的目的,利用物理仪器设备,人为地控制或模拟物理现象,排除各种偶然、次要因素的干扰,突出主要因素,在有利的条件下能重复地去研究物理现象及其规律。

实验方法是探索物理现象及其规律的基本方法,是获取第一手科研资料重要的和有力的手段。

实验方法是探索自然奥秘创立新理论的必由之路。

实验方法也是检验真理的标准和推动自然科学技术发展重要的途径。

从上述伽利略开展的研究工作中,我们不难发现,他采用的是以他开创的实验方法为核心的一系列近代科学研究的方法,以自由落体问题为突破口,开创了近代力学的先河。

为了验证结论的正确性,他通过上百次的斜面实验。

在实验中,他丢开一些次要因素,抓住问题的根本,如他知道小球在从斜面滚下的过程中,摩擦力是不可避免的,但可力求使之减到最低的限度。

这样一来,摩擦力可小到忽略不计,就可使计量问题大为简化。

他采用磨得很光的平面,再铺以羊皮纸,羊皮纸也尽可能平滑光亮,所用的黄铜球也打磨得很光滑,由此保证了摩擦力小到可忽略不计的条件。

他所使用的方法就是简化和纯化研究对象,让研究对象在纯粹的状态下展现出它的特征,从而获得对认识对象的正确认识。

针对当时还没有精确的测时装置的情况下,伽利略在实验中还独创性地使用了滴水称量法,将实验过程中流出的水滴在精确的天平上称量,以水重之比推出时间之比。

伽利略在实验过程中把科学的推理和实验的事实紧密地结合起来,把数学与实验的结果紧密地结合起来。

伽利略在推导“惯性定律”的过程中,还第一次采用了理想实验的方法。

他首先假定小球从一个无摩擦的斜面上滚下来,然后在一个无限延伸的光滑平面上运动。

很显然,没有摩擦的斜面和无限延的平面是不存在的。

这些实验虽然只是想象中的实验,但它是建立在可靠的事实基础上的,这种抽象的方法既弥补了实验条件的限制,所得的结论又能令人信服。

从以上可以看出,伽利略在研究力学的过程中把实验和数学结合在一起,既注重逻辑推理,又依靠实际观察和实验检验,这就构成了一套完整的科学研究方法程序如下:观察现象→提出假设→逻辑推理→实验检验→数学演绎→形成理论伽利略所运用的这套科学研究方法,直到今天对我们的科学工作者,在科技创新方面仍有着重要的指导作用。

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