徐瑞陽

（上饒中學(xué)高三(3)班，江西 上饒 334000）

從物理課本中的直線運動到自由落體運動。物體的運動方式雖然在改變，但是物體所受到的重力一直沒有變。運動是物體的運動，靜止是相對的靜止，靜止也是物體運動的一種特殊形式。通過實驗的方式，對理論進行證明或是反駁，可以說明實驗的重要性。自由落體運動實驗正是物理學(xué)不斷發(fā)展的重要基礎(chǔ)，它對物理學(xué)力學(xué)的建立起到了地基的作用，不可忽視。

一、從直線運動到自由落體運動

我們在物理課上首先學(xué)習(xí)了物體的直線運動，物體的直線運動和物體的變速運動。在學(xué)習(xí)這一課時，我們主要進行的實驗是，小木板上的小車實驗。小車在小木板上做勻速直線運動，我們之前就都知道和這個相關(guān)的公式，那就是“路程=速度×?xí)r間”。而，小車在斜面上的運動則是物體的加速運動。我們把小木板已傾斜的姿勢固定，使他不亂移動，讓小車從“坡上”向“坡下”行駛，在這一過程中，小車的速度會越來越快。它在受到重力和摩擦力的雙重作用。當(dāng)斜面的傾斜度變大，最終變?yōu)榫攀葧r，這是小車在斜面的一端前行時，將不會再受到斜面對其的摩擦力。這是它受到的一對力的矛盾轉(zhuǎn)化為，重力和空氣對它的摩擦力之間矛盾。當(dāng)然，空氣對其的矛盾可以忽略不計，這時候，小車做的就是單純的加速運動，也可以稱為時自由落體運動。

這時會有一個新的問題出現(xiàn)，不同的物體在下落過程中，他們的速度一樣嗎？這就回到了我們的自由落體的實驗中。偉大的科學(xué)家伽利略曾經(jīng)在比薩斜塔做過兩個鐵球同時落地的實驗，證明，物體的落地速度和物體的質(zhì)量沒有關(guān)系[1]。而我們在實驗課上，借助精密的儀器使實驗更加科學(xué)。我們用在“牛頓管”中放入鐵片和羽毛。在不抽出管中的空氣時，這樣鐵片和羽毛在牛頓管豎起時，鐵片迅速下落到管的另一端。第二次我們使其管的內(nèi)部接近真空，重復(fù)第一次的動作，這是我們發(fā)現(xiàn)鐵片和羽毛基本是從管的一段同時下落到另一端。這個實驗說明，在不受空氣阻力只受重力的前提下，無論什么物體，它們的下落速度都是一致的，這時我們得到重力加速度公式[2]。

二、推動物理學(xué)發(fā)展的科學(xué)家們

學(xué)習(xí)物理學(xué)應(yīng)該對物理學(xué)的發(fā)展有一個簡單的了解，了解物理學(xué)的理論和實踐是怎樣隨著時代的發(fā)展逐漸建立起來的。物理學(xué)的首創(chuàng)可以追溯到古希臘，被稱為哲學(xué)家、數(shù)學(xué)家和物理學(xué)家的阿基米德，證明了物體在液體中所受浮力等于它所排開液體的重量，這一結(jié)果后來被稱為阿基米德原理，它就是我們后世耳熟能詳?shù)摹鞍⒒椎聹y王冠”的故事。他還發(fā)明的機械有引水用的水螺旋，能牽動滿載大船的杠桿滑輪，因此被稱為“力學(xué)之父”。

到了文藝復(fù)興時期，物理學(xué)得到了新的發(fā)展。哥白尼提出了“日心說”，這在當(dāng)時的社會是一大進步；開普勒發(fā)現(xiàn)的行星運行的三大定律，為他贏得了“天空立法者”的美名。同時他對光學(xué)也做出了重要的貢獻，成為現(xiàn)代實驗光學(xué)的奠基人；伽利略從實驗中總結(jié)出自由落體規(guī)律、慣性定律相對性原理等，奠定了經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ)等科學(xué)家們積極求索。他們反對權(quán)威，追求真理，不顧宗教的迫害，向舊傳統(tǒng)挑戰(zhàn)，渴望建立科學(xué)的新秩序。

接下來最偉大的兩位物理學(xué)家就是牛頓和愛因斯坦。牛頓提出了三條運動定律，被稱為“牛頓三定律”，奠定了此后三個世紀(jì)里物理世界的科學(xué)觀點，它在物理學(xué)中的作用，不是三言兩語就可以說清楚的。同樣，愛因斯坦最著名的相對論眾人皆知，但真正懂得人寥寥無幾，他的能量守恒定律和能量守恒定律，加深了大家對它的了解。他們的重要作用仍在一步一步被大家所發(fā)現(xiàn)。

三、理論和實驗相結(jié)合

對于高中的物理學(xué)習(xí)，不僅要建立在理論的基礎(chǔ)上，把理論吃透，更應(yīng)該從實驗中感受理論，加深對理論的認(rèn)識。物理教師不能因為課程緊張或者忙于準(zhǔn)備高考，忽略了學(xué)生對實驗的操作，而只強調(diào)理論的學(xué)習(xí)，這樣即使學(xué)生物理學(xué)的再優(yōu)秀也是“思想的巨人行動的矮子”。學(xué)生久而久之，對物理課也會失去興趣，沒有動力再繼續(xù)學(xué)習(xí)。而從物理學(xué)發(fā)展的角度來看，沒有實驗的理論是理論物理學(xué)，最終在條件成熟的情況下，仍然要通過實踐的檢驗，證明其對錯。實驗也是大部分喜歡物理學(xué)學(xué)生的興趣所在，同學(xué)們通過物理實驗對未知的實物和現(xiàn)象進行探索發(fā)現(xiàn)，提高了他們物理學(xué)習(xí)濃厚的興趣。在未來的大學(xué)深造中，這些學(xué)生可能會為物理學(xué)帶來新的發(fā)展。

四、結(jié)束語

感謝老師給我們實驗的機會，以上便是我對自由落體運動實驗的學(xué)習(xí)心得體會。我希望自己在物理課堂中可以繼續(xù)積極上進，主動學(xué)習(xí)，隨著課程難度的增加迎難而上。通過實驗獲取更多的物理學(xué)知識，提高自己的學(xué)習(xí)能力，邏輯思維能力和空間想象能力，將來實現(xiàn)自己的人生價值，為社會做多自己獨特的貢獻。