《阿基米德与浮力定律的发现.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《阿基米德与浮力定律的发现.ppt（59页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、视频1：阿基米德的故事,阿基米德与浮力定律的发现,阿基米德,一、阿基米德生平,阿基米德（公元前287年公元前212年），古希腊哲学家、数学家、物理学家，古希腊物理学家和数学家，静力学和流体静力学的奠基人。出生于西西里岛的叙拉古。发现了浮力定律，发明了阿基米德式螺旋抽,水机。后来阿基米德成为兼数学家与力学家的伟大学者，并且享有“力学之父”的美称。阿基米德流传于世的数学著作有10余种，多为希腊文手稿。,1 生平简介,公元前287年，阿基米德生于地中海西西里岛的叙拉古城（今意大利锡拉库萨）。在当时古希腊的辉煌文化已经逐渐衰退，经济、文化中心逐渐转移到埃及的亚历山大城；但是另一方面，意大利半岛上新兴,
2、的罗马帝国，也正不断的扩张势力。阿基米德就是生长在这种新旧势力交替的时代，而叙拉古城也就成为许多势力的角力场所。,1 生平简介,阿基米德出身于贵族家庭、父亲菲迪阿斯是位天文学家和数学家。阿基米德从小深受父亲的影响，偏爱数学和天文学。8岁时开始在家乡上学，11岁时被送到当时著名文化中心埃及的亚历山大里亚城求学。亚历山大城是当时世界的知识、文,化中心，学者云集，举凡文学、数学、天文学、医学的研究都很发达，阿基米德在这里跟随许多著名的数学家学习，包括有名的几何学大师欧几里德，在此奠定了他日后从事科学研究的基础。,1 生平简介,阿基米德在亚历山大里亚城求学，受业于欧几里得的门徒柯农，学习哲学、数学、天
3、文学和物理学等。在学习天文学时，他发明了用水力推动的星球仪，并用它模拟太阳、行星和月亮的运行及表演日食和月食现象。为解,决用尼罗河水灌溉土地的难题，他发明了圆筒状的螺旋扬水器，后人称之为阿基米德螺旋，它不仅至今仍在埃及等地区使用着，而且还是当代一切螺旋推进器的原始雏型。,1 生平简介,在经过许多年的求学历程后，公元前240年，阿基米德回到故乡叙拉古。据说叙拉古的国王海维隆二世与阿基米德的父亲是朋友，也有另一种说法是：国王与他们是亲戚关系。总之，回国后的阿基米德很受国王的礼遇，经常出入宫,廷，并常与国王、大臣们闲话家常或是畅谈国事。同时还经常与亚里山大图书馆长埃拉托色尼等著名科学进行书信来往和学
4、术交流。阿基米德在这种优裕的环境下，作了好几十年的研究工作，并在数学、力学、机械方面取得了许多重要的发现与成就，成为上古时代欧洲最有创建的科学家。,埃拉托色尼,古埃及的一个现名为阿斯旺的小镇。在这个小镇上，夏日正午的阳光悬在头顶：物体没有影子，阳光直接射入深水井中。埃拉托色尼是公元前3世纪亚历山大图,书馆馆长，他意识到这一信息可以帮助他估计地球的周长。在以后某一年里的同时间，他在亚历山大量了同一地点的物体的影子。发现太阳光线有轻微的倾斜，在垂直向偏离大约7度角。是地球圆周角(360度)的五十分之一，由此推算地球的周长大约为4万公里，这与实际地球周长(40076公里)相差无几。他还算出太阳与地球
5、间距离为1.47亿公里。,2 数学大师,阿基米德对纯理论上的研究有着浓厚的兴趣，尤其是在数学和天文方面。在数学方面，他利用“逼近法”算出球面积、球体积、抛物线、椭圆面积，后世的数学家依据这样的“逼近法”加以发展成近代的“微积分”。,他更研究出螺旋形曲线的性质，现今的“阿基米德螺线”曲线，就是为纪念他而命名。面对古希腊繁冗的数字表示方式，阿基米德还首创了记大数的方法，突破了当时用希腊字母计数不能超过一万的局限，并用它解决了许多数学难题。,阿基米德确定了抛物线弓形、螺线、圆形的面积以及椭球体、抛物面体等各种复杂几何体的表面积和体积的计算方法。在推演这些公式的过程中，他创立了“穷竭法”，即我们今天所
6、说的逐步近似求极限的方法，因而被公认,为微积分计算的鼻祖。他用圆内接多边形与外切多边形边数增多、面积逐渐接近的方法，比较精确的求出了圆周率。他利用圆的外切与内接96边形，求得圆周率为：22/7223/71，这是数学史上最早的，明确指出误差限度的值。,2 数学大师,2 数学大师,阿基米德流传于世的数学著作有10余种，多为希腊文手稿。他的著作集中探讨了求积问题，主要是曲边图形的面积和曲面立方体的体积，其体例深受欧几里德几何原本的影响,，先是设立若干定义和假设，再依次证明。作为数学家，他写出了论球和圆柱、圆的度量、抛物线求积、论螺线、论锥体和球体、沙的计算数学著作。,阿基米德最有影响的力学发现是浮力
7、定律（阿基米德原理）：物体在液体中所获得的浮力，等于他所排出液体的重量。一直到现代，人们还在利用这个原理计算物体,比重和测定船舶载重量等。阿基米德花中一个重要发现是“杠杆原理”，他自己曾说：“给我一个支点我就能撬动整个地球。”,3 力学方面,4 天文研究,阿基米德在天文学方面也有出色的成就。他曾运用水力制作一座天象仪，球面上有日、月、星辰、五大行星，根据记载，这个天象仪不但运行精确，连何时会发生月蚀、日蚀都能加以预测。晚年的阿基米德开,始怀疑地球中心学说。他认为地球是圆球状的，并围绕着太阳旋转，这一观点比哥白尼的“日心地动说”要早一千八百年。限于当时的条件，他并没有就这个问题做深入系统的研究。
8、,5 机械研究,阿基米德和雅典时期的科学家有着明显的不同，就是他既重视科学的严密性、准确性，要求对每一个问题都进行精确的、合乎逻辑的证明；又非常重视科学知识的实际应用。他非常重视试验，亲 动手制作各种仪器和机械,。他一生设计、制造了许多机构和机器，除了杠杆系统外，值得一提的还有举重滑轮、灌地机、扬水机以及军事上用的抛石机等。根据有关记载，当时他还曾制造了巨大的起重机，可以将敌人的战舰吊到半空中，然后重重摔下使战舰在水面上粉碎。,5 机械研究,阿基米德和雅典时期的科学家有着明显的不同，就是他既重视科学的严密性、准确性，要求对每一个问题都进行精确的、合乎逻辑的证明；又非常重视科学知识的实际应用。他
9、非常重视试,验，亲 动手制作各种仪器和机械。他一生设计、制造了许多机构和机器，除了杠杆系统外，值得一提的还有举重滑轮、灌地机、扬水机以及军事上用的抛石机等。被称作“阿基米德螺旋”的扬水机至今仍在埃及等地使用。,相传阿基米德还曾利用抛物镜面的聚光作用，把集中的阳光照射到入侵叙拉古的罗马船上，让它们自己燃烧起来。罗马的许多船只都被烧,毁了，但罗马人却找不到失火的原因。900多年后，有位科学家按史书介绍的阿基米德的方法制造了一面凹面镜，成功地点着了距离镜子45米远的木头，而且烧化了距离镜子42米远的铝。所以，许多科技史家通常都把阿基米德看成是人类利用太阳能的始祖。,5 机械研究,上图为意大利佛罗伦萨
10、、绘制于1600年的一副壁画,在人类文明的历史长河中，公元前3世纪堪称一座巍然耸立的高峰。在这个时代，发源于爱琴海边的古希腊文明达到它的鼎盛时期，创造了灿烂的古希腊文化。是在这个时代，科学的种子开始萌芽：数学、物理学、力学学学多多,的科学在古代哲人的不断思考中逐渐成形，不计其数的科学发现次第出现。在这些人类早期的科学发现中，阿基米德的浮力定律无疑占有极为重要的地位，而且这一发现过程也是最富传奇色彩的。,二、浮力定律的发现,阿基米德所以在科学史上名声显赫，在很大程度上是利益于关于金王冠疑案的美丽传说。这段传颂千古、脍炙人口的轶事，最先是由公元1世纪古罗马著名建筑学家维特鲁威 波利奥记述的。,事情
11、的起因是，公元前245年，为了庆祝盛大的月亮节，叙拉古国王给金匠一块金子让他做一顶纯金的皇冠。新王冠做得十分精巧，纤细的金线密密地织成了各种花样，重量也与国王给的金子完全相同。国王十分高兴，下令重赏这名工匠。,1 金王冠疑案,可是不久，有人向国王告密，说工匠暗地里吞没了不少金子，而在王冠里掺了银。国王大怒，可是却一时找不到证据。而要把王冠砸碎了，国王有难免有些不舍得：万一那人是诬告，这么好的一顶王冠不就,白白毁了吗？既想检验真假，又不能破坏王冠，这个问题不仅难倒了国王，也使诸大臣们面面相觑。情急之下，国王想到了阿基米德当时全希腊人公认最聪明得人。阿基米德接受了国王的委托，不分昼夜的研究起来。,
12、1 金王冠疑案,他虽然知识很渊博，但遇到这样的难题还是第一次，一时不知从哪里下手。阿基米德面对的首先是凭什么（用什么原理）去判断金冠掺没掺假？,阿基米德想到了可以根据“密度”来判断金冠真伪。因为当时已知纯金的密度是19.3。原理有了,但如何测得金冠的体积？阿基米德遇到了难题：因为实心的金块与形状不规则的王冠外形不同，不砸碎王冠铸成金块，便无法算出其体积，也就无法验证王冠是否惨了假。,1 金王冠疑案,这个问题让阿基米德百思而不得其解。为此，他寝食不安，脑子里时时刻刻在冥思苦想着解问题的办法。但总是不得要领。一天，他到浴室洗澡，澡盆的水放得满满的，阿基米德一踏进澡盆，水就沿着澡盆的,边沿往外溢，当
13、他坐进澡盆里时，看到外溢的水更多，同时感到身体被轻轻托起。他从浴盆中站起来，浴盆四周的水位下降；再坐下去时，浴盆中的水位又上升了。这原本是一个司空见惯的现象，阿基米德以前也从来没有对它留意过。,1 金王冠疑案,阿基米德发现，他躺在浴盆中时，溢出的更多，而他也感觉到自己变轻了。他站起来后，水位下降，他则感觉到自己变重了。他想，一定是水对身体产生向上的浮力才使他感到自己变轻了。他好像忽然发现了什么重要秘密,似的，突然兴奋起来。原来，他突然感悟到可以用测定固体在水中排水量的办法，来测量金冠的体积，进而可以确定其密度。他兴奋地跳出澡盆，连衣服都顾不得穿上就跑了出去，大声喊着“尤里卡！尤里卡！”(意思是
14、“我知道了”)。,1 金王冠疑案,原来，阿基米德由澡盆溢水联想到，如果王冠泡在水里，它也会让澡盆里的水溢出来，而且溢出来的水的体积应该等于王冠的体积。于是，阿基米德便来到了王宫，他把王冠和同等重量的纯金,放在盛满水的两个盆里，发现放王冠的盆里溢出来的水比另一盆多。这就说明王冠的体积比相同重量的纯金的体积大，密度不相同，所以证明了王冠里掺进了其他金属。在铁的事实面前，工匠不得不低头承认，他在王冠里惨了白银。一桩玄案就此水落石出。,1 金王冠疑案,金王冠疑案虽然解决了，阿基米德却并没有停下求索的脚步，他以此为契机，开始深入探索浮力的奥秘。阿基米德把一块木头放在盛满水的盆里，从盆派出的水正好等于木头
15、的重量，他记了下来;他又把木头上,放了几块石子，在排出的水又正好等于石子的重量，他又记了下来。它把石头放在水里，用秤在水里称石头，发现石头比在空气中轻了许多，这个轻重之差正好等于石头排出来的水重量阿基米德将手边能进入水的物体都拿过来试验，结果都证明了这个结论。,2 浮力定律的产生,于是，阿基米德拿起了一根鹅毛管笔，在一张小羊皮上正中的写下了这样一句话：“物体在液体中所受到的浮力，等于他所排开的同体积的液体重量。”,这就是我们现在所说的阿基米德浮力定律。此试验的意义远远大过查出金匠欺骗国王，阿基米德从中发现了浮力定律一直到现代，还被人们用来计算物体比重和测定船舶载重量等。,2 浮力定律的产生,由
16、此我们会想到我国历史上也有一个有关浮力的脍炙人口的故事：曹冲称象。曹冲是三国时魏国的奠基人曹操的幼子。当时，曹操在许昌以丞相的名义“挟天子以令诸侯”，是中国北方的实际统治者。有一次，,东吴孙权派人送曹操一只大象。由于大家当时都没有见过这种动物，因此，在大象运到许昌那天，曹操带领文武百官前去观看。曹操看到这个庞然大物，不免产生了好奇心，就对大家说：“这只大象这么大，到底有多重呢？你们谁有办法称一称？”,3 曹冲称象的传说,魏国的谋臣武士们绞尽脑汁，也想不出一个办法大臣们议论纷纷，想了许多办法，可是一个都行不通。这时，年仅六岁的曹冲却一鸣惊人，他想出了一个妙法：他教人把大象牵到,一只大木船上，刻下
17、木船的吃水深度；然后把大象牵下船而向船上装进一些石块，让木船吃水深度与原来的刻度一致。根据浮力原理，大象的重量和船上石块的重量相等，而分散的石块是用普通的秤称出其重量的。“曹冲称象”成为千古美谈。,3 曹冲称象的传说,显然，曹冲运用了和阿基米德完全一样的科学道理。可是，我们还可以进一步思考一下：为什么我国古人没有像阿基米德一样发现和应用浮力原理呢？原来，阿基米德定律之所,以能够诞生，并不仅仅是因为阿基米德从洗澡中获得了灵感，更是因为他执著于探索事物表面现象之后的客观规律。获得灵感只是得到了一把钥匙，只有掌握了钥匙的使用方法才能真正踏上成功之路。否则，如果事情发展到发现王冠之谜就结束的话，或许我
18、们也只是得到了类似“曹冲称象”这样的一个故事而已。,3 曹冲称象的传说,“曹冲称象”和阿基米德发现浮力定律是两个几乎都处于古文明时代的、又都与浮力有联系的事件,但一个历经岁月停留在文化的层次上,另一个则成为科学殿堂中闪闪发光的明珠。究其原因,是价值取向和思维习惯的差异导致了其最终命运的不同。“曹冲称象”是一个直接应用浮力的故事,采用的是测量重量替代法。阿基米德原本是想不损坏金冠就能测出其是否掺假,采用的是测量体积替代法。他在探索的过程中进而通过实验发现浮力定律,把灵感上升为理论,总结出浮力定律。,3 曹冲称象的传说,那从“曹冲称象”的小聪明到阿基米德发现浮力定律之间，关键的差距是什么？一是曹冲
19、称象时，显然已经知道：如果称象和称石头时排出的水相等（反映在船下,沉的程度上），两次的船和所载之物的总重量也相等。但他所没有做到的一步是，所称之物的重量究竟跟排水量（排水重量）的关系如何？但阿基米德通过实验知道了：浮力（平衡物体下沉的力）正好等于排出水的重量。,3 曹冲称象的传说,二是曹冲可能根本没有想到沉下去的东西是否也同样受到浮力的作用。而这一点阿基米德在洗澡时感悟到了，并且又进一步做了实验去证实。在这里，阿基米德充分利用了类推思维，把浮在水,面上的物体受到的浮力作用，推广到了作用于沉下去的物体上。关于浮力定律的发现启示了我们，科学往往是对常识的追根寻底的思考和推广。看来，“曹冲称象”的故
20、事，与其说是“千古美谈”，还不如说是“千古遗憾”。曹冲具有的只是小聪明，而阿基米德这样的追根寻底的思考才是真正的大智慧。,3 曹冲称象的传说,阿基米德发现浮力定律的故事广为流传，人们一直认为他是在洗澡时突然发现浮力定律，并上街裸奔大呼“我发现了”。实际上这个故事很可能只是一个美丽的骗局。阿基米德本人根本没有对“洗澡”这一情节做过任何记录。,阿基米德本人根本没有对“洗澡”这一情节做过任何记录，而最早阐述“洗澡”故事的人是罗马建筑学鼻祖维特奴威。他很可能是凭着想当然而杜撰出这个美丽的传说的。但不可否认的是，“洗澡”的传说给浮力定律增加了神奇的色彩，以至于它一直被后人津津乐道，广为流传。,4 不可迷
21、信金王冠的故事,阿基米德与王冠的故事或许只是一个传说，但是他对浮力现象进行了深入的研究并发现了浮力定律却是千真万确的，事实上，阿基米德是通过大量复杂艰苦的研究后发现了浮力定律，而并非是坐在澡盆里。他的研究过程写在,他的论浮体一书中。阿基米德把一个小盆放到大盆里面，给小盆倒满水后放进一个木块，这时一些水从小盆溢出流入大盆。他分别称出木块和溢出水的重量，惊奇地发现二者的重量竟然完全相同。用蜡块等密度小于水的物体代替木块重复这个实验，每次的实验结果是一致，这表明它们遵循着相同的规律。,4 不可迷信金王冠的故事,他想，木块浸入水中占据了水的一定空间，所以溢出水的体积就等于木块浸入水的体积。木块为什么不
22、下沉呢？这是由于它受到水的浮力，这个力正好抵消了物体的重量。可见，密度比液体小的物体浸在液体中时，它所受的,浮力等于排开液体的重量。他又将一个石块放入水中，石块沉入盆底。此时他想：沉入盆底的石块是否受到浮力呢？如果石块受到浮力，怎样才能知道呢？阿基米德认真思索后产生了一个想法：如果石块受到浮力，它就会失去部分重量（就跟洗澡时人泡在水中感到身体轻了并感觉到浮力一样）。,4 不可迷信金王冠的故事,当他把石块浸在水中称量时预想的事情发生了。他称溢出水的重量时，它正好和石块失去的重量相等。他换用铁块、铜块、金块等反复进行实验都得到这个结果,。这样就证明了浸在液体中的物体都受到浮力的作用，浮力的大小等于
23、它所排开液体的重量。这就是阿基米德发现的浮力定律，现在人们把它也叫阿基米德定律。,4 不可迷信金王冠的故事,问题与思考：阿基米德正是在“如何鉴别金质王冠是否掺入了白银”的问题意识的驱使下，才在洗澡时产生灵感，从而摘取了关于“浮力定律”发现的“王冠”。,5 金王冠疑案有可能成冤案吗,但是，我们一妨来反思一下阿基米德判断金王冠真伪的方法是否严密、客观、准确，无懈可击？是否有可能使金匠蒙受不白之冤而导致冤假错案的发生呢？,其实，阿基米德的判断只适用于王冠为实心体的情况，事实上，由于王冠上有缨、簪、球、叶等几十个大小不一、形态各异的部件，这样在加工制造过程中很难,5 金王冠疑案有可能成冤案吗,保证其内
24、部没有空隙。因而依据排水多少的方法来鉴别其中是否掺入了银子可以说是有失偏颇的。当然这里并无对阿基米德的诋毁之意，有的是对真理的执著追求。,视频2：阿基米德定律的故事,阿基米德继承了欧几里德在科学上的严谨性，力争对每一个问题都进行精确、合乎逻辑的证明。同时，他在某些方面还超越了欧几里德，,三、善于撬动地球的人,他把数学研究和力学、机械学紧密联系起来，用数学研究力学和世界问题，把抽象的理论和工程技术的具体应用结合了起来。后人把阿基米德和欧几里德、阿波罗尼乌斯并成为亚历山大时期的三大家。,阿基米德不仅是个理论家，在希腊化时期，学者们都比较重视理论思辨，不怎么看得起机械技巧之类的东西。尽管阿基米德也不
25、能免俗，但或许是给人兴趣的原因，他一生热衷,三、善于撬动地球的人,于将其科学发现应用于实践，从而把二者结合起来。阿基米德在亚历山大城求学期间，经常到尼罗河畔散步，在久旱不雨的季节，他看到农民吃力地一桶一桶的把水从尼罗河中提上来浇地，十分辛苦。为了减轻农民的劳累，他发明了一种螺旋提水器，通过螺杆的旋转把水从河里去上来，节省了农民很大力气。这种螺旋提水器也是当代用于水中和空中得一切螺旋推进器的雏形。,阿基米德不仅将他的科学发现应用于实践，同时他通过观察生活实践，也作出了很多非常有意义的发现。杠杆园里的发现就是这样的一个例子。从公元前1500年左右开始，埃及就有人用杠杆来抬起重物，例如,三、善于撬动
26、地球的人,人们从远古时代起就会使用杠杆，并且懂得巧妙地运用杠杆。在埃及造金字塔的时候，奴隶们就利用杠杆把沉重的石块往上撬。造船工人用杠杆在船上架设桅杆。人们用汲水吊杆从井里取水。,但是，杠杆为什么能做到这一点呢？在阿基米德发现杠杆定律之前，是没有人能够解释的。当时，有的哲学家在谈到这个问题的时候，一口咬定说，这是“魔性”。阿基米德却不承认是什么“魔性”。他懂得，自然界里的种种现,三、善于撬动地球的人,象，总有自然的原因来解释。杠杆作用也有它自然的原因，他决心把它解释出来。阿基米德通过仔细观察和研究这些活动后发现，再借助杠杆来达到省力的目的时，手握的地方距离支点的长度越长，就越省力气。由此，他提
27、出了这样一个定理：力臂和力（重量）的关系成反比例，这就是杠杆原理。,换句话说，就是：小重量是大重量的多少分之一重，长力臂就应当是短力臂的多少倍长。阿基米德确立了杠杆定律后，就推断说，只要能够取得适当的杠杆长度，任何重量都可以用很小的力量举起来。,按照这一原理，如果能给阿基米德一个支点，从道理上说，是可以真的将地球撬动的。为了验证杠杆的威力，阿基米德在国王面前进行了表演。,三、善于撬动地球的人,当时，叙拉古国王让人制造了一条大船，因为很重，因此无法挪动，搁浅在海岸上已经很多天了。阿基米德叫工匠在船的前后左右安装了一套设计精巧的滑车和杠杆。阿基米德叫100多人在大船前面，一齐拉,三、善于撬动地球的
28、人,一根绳子，当拉动绳索时，奇迹出现了大船缓缓的挪动起来，最终下到海里。国王惊讶之余，十分佩服阿基米德，并派人贴出示告：“今后，无论阿基米德说什么，都要相信他。”从这个历史记载的故事里我们可以明显的知道，阿基米德极可能是当时全世界对于机械的原理与运用，了解最透彻的人。,对于阿基米德的豪言壮语，我们不必去追究他的可行性到底有多少，我们更应该感受的，是阿基米德那种豪迈的科学气概。,三、善于撬动地球的人,阿基米德真能凭一己之力移动地球吗？我们不妨做一个简单的计算。现在知道，地球的质量是6*1024千克，如果用60千克力（相当于一个人全身的重量），那么力臂应该是重臂的1023倍。也就是说，要举起地球万
29、分之一毫米，力臂一端的阿基米德必须移动到1013公里以外的地方去。就算是每天24小时都以百米短跑的速度奔跑，要跑完这段距离也至少要用3000万年！,公元前213年，罗马的军队由玛尔凯路率领进犯阿基米德的国家叙拉古。这时，年已七十五岁的阿基米德，也立刻竭尽自己的所有才能，帮助祖国，打击敌人。罗马统帅玛尔凯路，接连攻下叙,四、阿基米德之死,拉古附近的两座城后，更加狂妄自大。他认为，只要用五天的准备时间，就可以攻陷国都叙拉古城。但他恰恰没有想到，就是因为有一位热爱祖国的白发苍苍的老人阿基米德，就把他的一切计划打破了。,玛尔凯路率领着船队，从水上进攻叙拉古。他的每只战舰上的士兵都装备着弓箭、投石器和轻
30、镖枪，要把叙拉古的守卫者赶下城去，然后通过架在战舰上的攻城机，让士兵冲进叙拉古。可是，,四、阿基米德之死,阿基米德做了充分准备。当敌人的舰队接近的时候，阿基米德就开动他制造的那些巨大的远程投射机器。远程投射机器能把二百多公斤的石块，投射一千多米远（相当于18世纪大炮的射程）。这些巨大的石块，象冰雹似地打在战舰上，打得玛尔凯路手忙脚乱，船沉兵死，一片惊慌。玛尔凯路只得急急忙忙把剩下的战舰撤走。,玛尔凯路又决定夜间进攻。他以为夜间阿基米德看不远，等舰队到了城下他那些巨大的远程投射机器就用不上了。可是，当玛尔凯路夜间进攻的时候，又倒了大,四、阿基米德之死,霉。阿基米德短射程的机器开动了，这些机器不断
31、地投掷出短镖枪、石块，使罗马军队又一次遭到沉重打击，连玛尔凯路也差一点丧命。,玛尔凯路不甘心放弃占领叙拉古的企图。他还是催促军队和强迫他的工程师们，继续同阿基米德较量。结果，都是徒劳。有时，罗马把带有攻城机的战舰冲到叙拉古的城下，守城者就把一种挂着“长嘴”的机器开动起来，一块,四、阿基米德之死,块石头从“长嘴”里倾落下来，不 但把攻城机打得粉碎，而且也把战舰砸个稀烂，使罗马的士兵陷入绝境。有时，还从城上放下一种铁钩，这种铁钩用机器操纵着十分灵活，铁钩能钩住罗马兵船的船头，然后把兵船拉起来，使兵船向一边翻倒，扣进水里。,把罗马人打得哭爹喊娘的，就是阿基米德设计的投石机，他实际上就是一种特大的弩弓
32、。可是，这么大的弓，人是根本拉不动的。阿基米德利用自己发现的杠杆原理，在发石机弩臂上安装了转,四、阿基米德之死,轴。只要将驽上转轴的摇柄用力扳动，与摇柄相连的牛筋就会拉近许多根牛筋组成的出弓弦，拉到最紧处，再猛地一放，弓弦就能带动载石装置，把石头高高的跑在城外，落到极远的地方。,另一个“超级武器”是阿基米德将杠杆和滑轮结合在一起，支撑巨大的吊车（也叫铁爪式起重机），能将敌船提起并倒转，抛至大海深处。正是这些吊车，将那,四、阿基米德之死,些入侵的罗马战船像揉面团一样肆意蹂躏。罗马士兵在频频的打击中心惊胆战，草木皆兵，一见到有绳索或木头从城里扔出，他们就惊呼“阿基米德来了”，随之抱头鼠窜。马塞拉斯
33、则说：“我们不要和这个几何怪物进行战斗了，他那我们的船当杯子，从海中舀水。”,玛尔凯路使尽了各种进攻手段，都被阿基米德的发明打破了。罗马军队对阿基米德害怕到了草木皆兵的地步，以致一看见从墙头上伸出一根绳子或一段木棍，就惊呼：“阿基米德来了！”,四、阿基米德之死,就这样，罗马军队被阻拦在海湾达三年之久。据说在纪念月亮女神而举行庆祝节日的那天，叙拉古人过分纵酒行乐，而疏于防范，敌人从一个冷僻的城门偷袭进去，才把叙拉古攻陷。,当罗马士兵占领叙拉古城时，年迈的阿基米德还正专心致志地计算着一个深奥的数学问题。当罗马士兵走近他时，他开始大吃一惊，然后又说：“等一等，别弄坏了我的圆！当铁剑指向阿基米德的脑袋
34、时，他说：,“等一下杀我的头，让我把这个题目证完。”然而，无知而又残暴的罗马士兵却将利剑刺向了这颗智慧的头颅。据说，这是违背罗马首领马塞勒斯的命令的，他敬仰阿基米德并想保护他。但是，当命令尚未传达到每个士兵的时候，悲剧已经发生了。马塞勒斯为此处死了那个士兵并将阿基米德厚葬。,四、阿基米德之死,阿基米德之死，罗马将军马塞勒斯甚为悲痛，除了处决了杀死阿基米德的士兵外，还寻找阿基米德的亲属，给予抚恤并表示敬意，又给阿基米德立墓，聊表景仰,四、阿基米德之死,之忱在碑上刻着球内切于圆柱的图形，以资纪念因阿基米德发现球的体积及表面积，都是外切圆柱体体积及表面积的2/3他生前曾流露过要刻此图形在墓上的愿望,
35、阿基米德的几何著作是希腊数学的顶峰。他把欧几里得严格的推理方法与柏拉图的丰富想象和谐地结合在一起，达到了至善至美的境界，从而“使得往后由开普勒、卡,五、阿基米德的影响,瓦列利、费马、牛顿、莱布尼茨等人继续培育起来的微积分日趋完美”。阿基米德是数学家与力学家的伟大学者，并且享有“力学之父”的美称。其原因在于他通过大量实验发现了杠杆原理，又用几何演泽方法推出许多杠杆命题，给出严格的证明。,其中就有著名的阿基米德原理，他在数学上也有着极为光辉灿烂的成就,特别是在几何学方面.他的数学思想中蕴涵着微积分的思想，他所缺的是没有极限概念，但其思想实质却伸展到17世纪趋于,五、阿基米德的影响,成熟的无穷小分析领域里去，预告了微积分的诞生。因而，可以说，除了伟大的牛顿和伟大的爱因斯坦，再没有一个人象阿基米德那样为人类的进步做出过这样大的贡献。即使牛顿和爱因斯坦也都曾从他身上汲取过智慧和灵感。,视频3：信念之阿基米德,Thanks!,
