自由落體運動實驗的學習心得體會

徐瑞陽

（上饒中學高三(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不斷發展的重要基礎，它對物理學力學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習了物體的直線運動，物體的直線運動和物體的變速運動。在學習這一課時，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的公式，那就是“路程=速度×時間”。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。當斜面的傾斜度變大，最終變為九十度時，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化為，重力和空氣對它的摩擦力之間矛盾。當然，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，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。偉大的科學家伽利略曾經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量沒有關系[1]。而我們在實驗課上，借助精密的儀器使實驗更加科學。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部接近真空，重復第一次的動作，這是我們發現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、推動物理學發展的科學家們

學習物理學應該對物理學的發展有一個簡單的了解，了解物理學的理論和實踐是怎樣隨著時代的發展逐漸建立起來的。物理學的首創可以追溯到古希臘，被稱為哲學家、數學家和物理學家的阿基米德，證明了物體在液體中所受浮力等于它所排開液體的重量，這一結果后來被稱為阿基米德原理，它就是我們后世耳熟能詳的“阿基米德測王冠”的故事。他還發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“力學之父”。

到了文藝復興時期，物理學得到了新的發展。哥白尼提出了“日心說”，這在當時的社會是一大進步；開普勒發現的行星運行的三大定律，為他贏得了“天空立法者”的美名。同時他對光學也做出了重要的貢獻，成為現代實驗光學的奠基人；伽利略從實驗中總結出自由落體規律、慣性定律相對性原理等，奠定了經典力學的基礎等科學家們積極求索。他們反對權威，追求真理，不顧宗教的迫害，向舊傳統挑戰，渴望建立科學的新秩序。

接下來最偉大的兩位物理學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里物理世界的科學觀點，它在物理學中的作用，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現。

三、理論和實驗相結合

對于高中的物理學習，不僅要建立在理論的基礎上，把理論吃透，更應該從實驗中感受理論，加深對理論的認識。物理教師不能因為課程緊張或者忙于準備高考，忽略了學生對實驗的操作，而只強調理論的學習，這樣即使學生物理學的再優秀也是“思想的巨人行動的矮子”。學生久而久之，對物理課也會失去興趣，沒有動力再繼續學習。而從物理學發展的角度來看，沒有實驗的理論是理論物理學，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學生的興趣所在，同學們通過物理實驗對未知的實物和現象進行探索發現，提高了他們物理學習濃厚的興趣。在未來的大學深造中，這些學生可能會為物理學帶來新的發展。

四、結束語

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習心得體會。我希望自己在物理課堂中可以繼續積極上進，主動學習，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知識，提高自己的學習能力，邏輯思維能力和空間想象能力，將來實現自己的人生價值，為社會做多自己獨特的貢獻。