度高一物理全区教研活动现场观摩集体备课第5节 自由落体运动第6节 伽利略对自由落体运动的研究-文档资料

高一物理教案：《伽利略对自由落体运动的研究》教案二高一物理教案：《伽利略对自由落体运动的研究》教案二一、学习目标知识与技能1.了解物理学史。

2.知道伽利略对自由落体运动的研究方法。

过程与方法1.学习伽利略的科学方法。

2.培养学生自学和科学探究的能力。

情感态度与价值观1．学习科学家们对知识敢于质疑的勇气。

2. 学习科学家们科学研究的执著精神。

3. 通过对亚里士多德和伽利略的了解，认识到科学的探索是一个漫长的过程，需要几代人的不懈努力。

二、学习重点:让学生了解逻辑推理和科学实验相结合的科学方法.三、学习难点使学生体会“观察现象提出问题→猜想和假说→逻辑推理→实验验证→合理外推→得出结论”的科学课时安排1课时课前准备木块、海绵块，形状相同的纸片若干、米尺、小球、秒表、机械节拍器、自制长轨道。

教学过程故事导入：传说三国时期，周仓是关羽的贴身跟班，周仓欲与关羽比力气，关羽说：“你能把一根稻草丢过河吗？”周仓多次试丢未成，反问关羽.关羽随手将一捆稻草轻易丢过了河，令周仓折服.。

这个故事真能说明关羽臂力过人吗？为什么？周仓犯了什么样的错误？新课学习一、绵延两千年的错误人们日常生活的经验告诉我们，重的物体下落总是比较快.在16世纪以前，以亚里士多德为代表的学者认为物体下落的快慢由物体的重力决定，物体越重下落越快.为什么2000年里没有人提出质疑？分析原因有三个：第一、是因为他的这个论断符合人们的常识；第二、由于亚里士多德在各方面的突出成就，人们将他的观点奉为经典；第三：运动的问题含糊不清，人们不知道怎么去研究或者根本不想去研究。

二、逻辑的力量伽利略是怎么推翻亚里士多德的结论的呢？学生回答我们可以举什么其它例子，来驳斥亚里士多德的观点呢？让学生利用三张完全相同的纸片设计实验来推翻。

这使亚里士多德的理论陷入了困境.为了摆脱这种困境，伽利略认为只有一种可能性：重物与轻物应该下落得同样快。

观看视频：比萨斜塔实验点评：通过讲述以上内容使学生明白1,从生活经验直接得到的结论不一定就是科学的真相。

第二章第6节伽利略对自由落体运动研究教学目标知识与技能：1．了解落体运动研究史实，了解逻辑推理特色。

2．理解任何猜测与假说都须要有实验验证重要性。

过程与方法：1．让学生初步体会抽象思维、提出假说、科学实验是进展科学研究重要思路与方法。

2．通过史实了解伽利略研究自由落体规律过程，体会其推理方法微妙，同时了解猜测必要性，感受探究规律几个必要过程与科学方法重要性，了解体会一些科学方法。

情感态度与价值观：1．激发学生学习伽利略敢于向权威挑战，善于观察思考，知难而进优秀品质。

2．培养学生耐心细致意志品质、创新精神与严谨思考问题习惯。

新设计1．本节课课堂在轻松研讨气氛下进展，有利于学生展开想象，启动思维，与物理大家共同进展物理科学探讨与研究。

2．本节课注重了物理问题情景设置与再现：1“如果没有学习自由落体运动，或许我们还在一直认为物体越重下落就越快。

有这样认识很正常，这与古希腊哲人亚里士多德观点是一致。

〞使学生感受到一种自然地亲近感。

接着申明“伽利略不仅提醒了自由落体运动规律，同时创立了物理科学研究方法，被称为“近代物理之父〞。

〞引起学生对伽利略探究过程好奇，激发学生迫切希望了解研究历史欲望。

2伽利略与亚里士多德跨越时空对话动画，设计比拟有创意，符合学生心理特点，易引起学生兴趣，有利于帮助学生理解逻辑推理过程，体会逻辑方法。

3．本节课教学过程清晰，环节鲜明，注意以问题链形式引导学生在回忆历史根底上反思历史，渗透了对学生情感态度与价值观教育：亚里士多德可取之处与错误根源是什么？从伽利略论证我们有什么启发？当我们无法直接验证时，我们该怎么办呢？为什么伽利略将斜面倾角外推到900需要很大勇气？等等。

学生在思考讨论问题过程中，始终感受到不断激情与挑战。

4．本节课注重了对学生进展“过程与方法〞教育与体验，而不是仅停留于对历史事实回忆上。

值得注意地方：利略研究方法时，能让学生从其研究具体过程回忆中提炼研究思路，归纳方法，效果应该更好。

第6节伽利略对自由落体运动的研究1．绵延两千年的错误亚里士多德根据平常观察到的落体现象得出了结论：____的物体比____的物体下落得快，这一结论在其后两千年的时间里，被人们奉为经典．2．逻辑的力量(1)伽利略利用逻辑推理的方法对亚里士多德的论断进行推断，得出了____________的结论，使亚里士多德的理论陷入了困境．(2)伽利略对落体现象提出了一种新的观点：重物与轻物下落得__________．3．伽利略的科学假说与理想斜面实验(1)伽利略猜想____________是一种最简单的变速运动，这种运动其速度应该是________变化的．(2)伽利略的理想斜面实验．让铜球从斜槽的不同位置由静止滚下，得出小球滚下的位移x与运动时间的二次方成____，即______．当倾角等于90°，即物体竖直下落时，位移x与运动时间的平方仍成______，即________，从而得出了落体运动的规律．4．伽利略的科学方法伽利略科学思想方法的核心是把______和__________(包括数学演算)和谐地结合起来，从而有力地推进了人类科学认识的发展．5．将物体以一定的初速度竖直向上抛出，物体只在重力作用下的运动称为竖直上抛运动，物体在运动过程中只受重力，所以其加速度为______，上升阶段，速度越来越____，物体做____直线运动；下降阶段，速度越来越____，是自由落体运动．【概念规律练】知识点一伽利略的科学思想方法1．伽利略巧妙的推理推翻了亚里士多德的错误观点，从而提出了“自由落体是一种最简单的变速运动，速度应该是均匀变化的”观点．这种方法在科学研究中叫()A．数学推演B．实验验证C．猜想与假说D．逻辑推理2．伽利略认为落体运动应该是简单的变速运动，即它的速度是均匀变化的，速度的均匀变化意味着()A．速度与时间成正比B．速度与位移成正比C．速度与时间的二次方成正比D．位移与时间的二次方成正比3．伽利略用实验验证v∝t的最大困难是()A．不能很准确地测定下落的距离B．不能测出下落物体的瞬时速度C．当时没有测量时间的仪器D．当时没有记录落体运动的数码相机4．伽利略给出了科学研究过程的基本要素，这些要素包含对现象的一般观察、________、________、________、对假说进行修正和推广．伽利略科学思想方法的核心是把________和________和谐地结合起来．知识点二伽利略对自由落体的研究5．一个铁钉和一个棉花团同时从同一高处下落，总是铁钉先落地，这是因为()A．铁钉比棉花团重B．棉花团受到的空气阻力不能忽略C．铁钉不受空气阻力D．铁钉的重力加速度比棉花团的大6．伽利略的自由落体实验和加速度实验均被选为最完美的实验．在加速度实验中，伽利略将光滑的直木板槽倾斜固定，让铜球从木槽顶端沿斜面滑下，并用水钟测量铜球每次下滑的时间，研究铜球的运动路程与时间的关系，亚里士多德曾预言铜球的运动速度是均匀不变的，伽利略却证明铜球的运动路程与时间的平方成正比．请将亚里士多德的预言和伽利略的结论分别用公式表示(其中路程用x，速度用v，加速度用a，时间用t表示)，亚里士多德的预言：________，伽利略的结论：________.伽利略的两个实验之所以成功，主要原因是在自由落体的实验中，忽略了空气阻力，抓住了重力这一要素，在加速度实验中，伽利略选用光滑直木板槽和铜球进行实验研究铜球运动，是为了减少铜球运动的______，同时抓住______这一要素．知识点三竖直上抛运动7.图1小球从空中自由下落，与水平地面相碰后弹到空中某高度，其速度—时间图象如图1所示，则由图可知(g＝10 m/s2)以下说法正确的是()A．小球下落的最大速度为5 m/sB．第一次反弹初速度的大小为3 m/sC．小球能弹起的最大高度为0.45 mD．小球能弹起的最大高度为1.25 m8．某物体以30 m/s的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g取10 m/s2.5 s内物体的() A．路程为65 mB．位移大小为25 m，方向向上C．速度改变量的大小为10 m/sD．平均速度大小为13 m/s，方向向上【方法技巧练】竖直上抛运动问题的分析方法9．某人站在高楼的平台边缘，以20 m/s的初速度竖直向上抛出一石子．不考虑空气阻力，g 取10 m/s2，则：(1)物体上升的最大高度是多少？回到抛出点的时间是多少？(2)石子抛出后到达距抛出点下方20 m处所需的时间是多少？1．在物理学的发展历程中，下面的哪位科学家首先建立了平均速度、瞬时速度和加速度等概念用来描述物体的运动，并首先采用了实验检验、猜想和假设的科学方法，把实验和逻辑推理和谐地结合起来，从而有力地推进了人类科学的发展()A．伽利略B．亚里士多德C．牛顿D．爱因斯坦2．亚里士多德的命题“重的物体下落快，轻的物体下落慢”失误的根源在于他()A．不注意观察自然现象B．对此没有做深刻的逻辑思辨C．对此没有进行科学实验D．对此没有进行归纳和总结3．在学习物理知识的同时，还应当十分注意学习物理学研究问题的思想和方法，从一定意义上说，后一点甚至更重要．伟大的物理学家伽利略的研究方法对于后来的科学研究具有重大的启蒙作用，至今仍然具有重要意义．请你回顾伽利略探究物体下落规律的过程，判定下列哪个过程是伽利略的探究过程()A．猜想—问题—数学推理—实验验证—合理外推—得出结论B．问题—猜想—实验验证—数学推理—合理外推—得出结论C．问题—猜想—数学推理—实验验证—合理外推—得出结论D．猜想—问题—实验验证—数学推理—合理外推—得出结论4．伽利略对自由落体运动的研究，是科学实验和逻辑思维的完美结合，如图2所示，可大致表示其实验和思维的过程，对这一过程的分析，下列说法正确的是()图2A．其中的甲图是实验现象，丁图是经过合理的外推得到的结论B．其中的丁图是实验现象，甲图是经过合理的外推得到的结论C．运用甲图的实验，可“冲淡”重力的作用，使实验现象更明显D．运用丁图的实验，可“放大”重力的作用，使实验现象更明显5．将一物体以某一初速度竖直上抛，在下面的四幅图中，哪一幅能正确表示物体在整个运动过程中的速率v与时间t的关系(不计空气阻力)()6．从地面竖直上抛一物体A，同时在离地面某一高度处有一物体B自由下落，不计空气阻力，两物体在空中到达同一高度时的速率都是v，则下列说法中正确的是()A．物体A上抛的初速度和物体B落地的速度大小均为2vB．物体A、B落地时间相等C．物体A上升的最大高度和物体B开始下落时高度相同D．两物体在空中到达的同一高度一定是物体B开始下落时高度的一半7．甲同学看到乙同学从10层楼的楼顶同时由静止释放两个看上去完全相同的铁球，结果甲同学看到两球不是同时落地的．他分析了两球未能同时落地的原因．你认为他的下列分析正确的是()A．两球在下落过程中受到的空气阻力不同，先落地的受空气阻力小B．两球在下落过程中受到的空气阻力不同，先落地的受空气阻力大C．两球下落过程中受到的空气阻力相同，先落地的是实心球，重力远大于阻力D．两球下落过程中受到的空气阻力相同，先落地的是空心球，阻力与重力比，差别较小物经多长时间落到地面？到达地面时的速度是多少？(g 取10 m/s 2)9．坚直向上射出的箭，初速度是35 m/s ，上升的最大高度是多大？从射出到落回原地一共用多长时间？落回原地的速度是多大？(g 取10 m/s 2)10．竖直上抛的物体，初速度是30 m/s ，经过2.0 s 、3.0 s 、4.0 s ，物体的位移分别是多大？通过的路程分别是多长？各秒末的速度分别是多大？(g 取10 m/s 2)第6节 伽利略对自由落体运动的研究课前预习练1．重 轻2．(1)互相矛盾 (2)同样快3．(1)落体运动 均匀 (2)正比 x ∝t 2 正比 x ∝t 24．实验 逻辑推理5．g 小 匀减速 大课堂探究练1．D 2.AD 3.B4．提出假设 运用逻辑得出推论 通过实验对推论进行检验 实验 逻辑推理5．B [与铁钉相比，棉花团在下落过程中所受的空气阻力不能忽略，故B 正确．]6．x ＝vt x ＝12at 2 阻力 小球受重力 解析 亚里士多德曾预言铜球的运动速度是不变的，即铜球做匀速直线运动．则其关系式为x ＝vt ；伽利略证明铜球运动的路程与时间的平方成正比，即铜球做初速度为零的匀加速直线运动，其关系式为x ＝12at 2. 伽利略选用光滑直木板槽和铜球进行实验，目的是为了减少铜球运动时所受的阻力，同时抓住小球受重力这一要素．7．ABC [由v －t 图象可知，t ＝0.5 s 时，小球下落至地面，速度为5 m /s ，小球与地面作用的时间不计，小球刚被地面弹起时，速度为－3 m /s ，能弹起的最大高度为h ＝v 22g ＝3220 m ＝0.45 m ．故选项A 、B 、C 对，D 错．]8．AB [初速度为30 m /s ，只需要3 s 即可上升到最高点，位移为h 1＝30220m ＝45 m ，再自由落体2 s 时间，下降高度h 2＝0.5×10×22 m ＝20 m ，故路程为65 m ，A 项对；此时离地面高度25 m ，位移方向竖直向上，B 项对；此时速度为10×2 m /s ＝20 m /s ，速度改变量大小为50m /s ，C 项错；平均速度为255m /s ＝5 m /s ，D 项错．] 9．(1)20 m 4 s (2)2(2＋1) s解析 解法一 上升过程，匀减速运动．取竖直向上为正方向．v 01＝20 m /s ，a 1＝－g ，v ＝0，根据匀变速运动公式：v 2－v 20＝2ax ，v ＝v 0＋at ，得：最大高度h ＝－v 2012a 1＝v 2012g ＝2022×10m ＝20 m ， 上升时间t 1＝－v 01a 1＝v 01g ＝2010s ＝2 s . 下落过程，自由落体运动，取竖直向下为正方向．v 02＝0，a 2＝g ，回到原点，x 1＝h ，到抛出点下方20 m 处时，x 2＝40 m ，根据自由落体运动规律，有从最高点下落到抛出点的时间：t 2＝ 2x 1g＝ 2×2010 s ＝2 s ， 从最高点下落到距抛出点下方20 m 处的时间： t 2＝2x 2g ＝ 2×4010 s ＝2 2 s . 故最大高度h ＝20 m ，回到抛出点时间4 s ，落到下方20 m 处所经历时间为2(1＋2) s . 解法二 全过程分析，取向上为正方向，v 0＝20 m /s ，a ＝－g ，最大高度时v ＝0，落到下方20 m 处时x ＝－20 m ，由匀变速运动的规律知最大高度x ＝v 202g ＝2022×10m ＝20 m ， 回到原出发点时x ＝0，而x ＝v 0t 1－12gt 21，所用时间为 t 1＝2v 0g ＝2×2010s ＝4 s ， 落回下方20 m 处时，由x ＝v 0t 2－12gt 22得－20＝20t 2－12×10t 22. 解得t 2＝(2＋22) s ，t 2′＝(2－22) s (后者舍去)．方法总结 处理竖直上抛运动，有两种方法．第一种是分段分析法：将上抛运动分为上升和下落两个过程考虑．第二种是全过程分析法：将整个运动看成是有往返的匀减速直线运动来处理．两种方法应用时都要注意速度和位移的正负．课后巩固练1．A 2.BC 3.C 4.AC 5.C 6.AC7．C [两球形状完全相同，在下落过程中所受空气阻力相同，下落快慢不同的原因是重力不同，故C 正确．]8．7 s 66 m /s ，方向竖直向下解析 对全过程分析(分段分析同学们自己思考)物体从掉落至落地全过程为匀减速运动，以向上为正方向，则g ＝－10 m /s 2，抛出点以下位移亦为负值x ＝－217 m .由x ＝v 0t ＋12at 2得：－217＝4t －5t 2 解得：t 1＝7 s ，t 2＝－6.2 s (舍去)．落至地面的速度：v ＝v 0－gt ＝(4－10×7) m /s ＝－66 m /s ，负号说明末速度方向与设定的正方向相反，即竖直向下．9．61.25 m 7.0 s 35 m /s ，方向竖直向下解析 箭上升到最大高度为H 时，v ＝0，由此得v 20＝2gH ，所以H ＝v 202g ＝3522×10m ＝61.25 m 由于v ＝v 0－gt ＝0，箭的上升时间t ＝v 0g ＝3510s ＝3.5 s 由箭射出到落回原地共用时间T ＝2t ＝2×3.5 s ＝7.0 s箭落回原地跟射出的初速度大小相等，即v ′＝v 0＝35 m /s ，方向竖直向下．10．见解析解析 上升的最大高度H ＝v 202g ＝3022×10m ＝45 m 由x ＝v 0t －12gt 2得 当t 1＝2.0 s 时，位移x 1＝30×2.0 m －12×10×2.02 m ＝40 m ，小于H ，所以 路程s 1＝40 m速度v 1＝v 0－gt 1＝30 m /s －10×2.0 m /s ＝10 m /s当t 2＝3.0 s 时，位移x 2＝30×3.0 m －12×10×3.02 m ＝45 m ，等于H ，所以路程s 2＝45 m 速度v 2＝v 0－gt 2＝30 m /s －10×3.0 m /s ＝0当t 3＝4.0 s 时，位移x 3＝30×4.0 m －12×10×4.02 m ＝40 m ，小于H ，所以路程s 3＝45 m ＋(45－40) m ＝50 m 速度v 3＝v 0－gt 3＝30 m /s －10×4.0 m /s ＝－10 m /s .。

诚西郊市崇武区沿街学校伽利略对自由落体运动的研究一、课标要求：1、教学重点：通过重现重大发现的历史过程，让学生亲临其境探究伽利略对自由落体运动研究的实验，学习其科学思维方法和巧妙的实验构思。

2、教学难点：〔1〕当无法验证自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动时，如何引导学生巧妙设计斜面实验间接验证；〔2〕引导学生在实验过程中怎样进展合理猜想、数学推理、合理外推等重要方法。

3、课时安排：1课时二、教材分析：本节内容属于普通高中物理课程标准中一一共同必须模块Ⅰ的内容，是以往教材所没有的。

学生在学习本节课内容之前，已经学习了自由落体运动的定义和利用打点计时器打出的纸带来验证“自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动〞。

新教材专辟这一节，并无重复之嫌。

目的是让学生深化体会到在当时实验设备不准确的条件下伽利略如何提出问题，遇到什么问题，如何打破困难，使学生身临其境，领悟其科学精神，物理思想和研究方法，对进步学生的科学素养具有重要的意义。

三、设计思路：全面有趣地展示这段科学历史，让学生融入其中去体会伽利略的科学研究方法！四、教学目的：〔一〕教学目的：1、理解伽利略对自由落体运动的研究思路和方法；〔二〕过程和方法：1、经历伽利略对自由落体运动的研究方法，感悟科学探究的方法；〔三〕情感目的：1、激发了学生学习伽利略敢于向权威挑战，擅长观察考虑，知难不退的优秀品质；五、教学过程：〔一〕复习旧知，引出新课1、教师：我们在上一节课已经学习了自由落体运动知道：〔1〕定义？〔物体只在重力作用下从静止开始下落的运动〕〔2〕本质？〔初速度为0的匀加速直线运动〕2、教师指出：纸张比石头下落得慢是由于空气阻力的影响，但使人误以为“重物比轻物下落得快〞。

这正是统治了两千多年的亚里士多德的观点。

这个观点的推翻其实也是一段有趣的历史！(二)逻辑推理-伽利略的思想！先假设亚里士多德的观点是对的。

那么设大石头下落的速度为8，小石头下落的速度为4，捆在一起，大石头被小石头拖着会变慢，系统速度应小于8；但总重量比大石头还重，故系统速度应小于8，自相矛盾。

高一物理教案：《伽利略对自由落体运动的研究》教案三（学习版）编制人：__________________审核人：__________________审批人：__________________编制学校：__________________编制时间：____年____月____日序言下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

文档下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用，谢谢!并且，本店铺为大家提供各种类型的学习资料，如语文资料、数学资料、英语资料、历史资料、地理资料、化学资料、生物资料、物理资料、政治资料、其他资料等等，想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by this editor.I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you!In addition, this shop provides various types of learning materials for everyone, such as language materials, mathematics materials, English materials, historical materials, geographic materials, chemical materials, biological materials, physical materials, political materials, other materials, etc. Please pay attention to the data format and writingmethod!高一物理教案：《伽利略对自由落体运动的研究》教案三高一物理教案：《伽利略对自由落体运动的研究》教案三重/难点重点：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。

高一物理自由落体运动；伽利略对自由落体运动的研究人教实验版【本讲教育信息】一. 教学内容：第四节自由落体运动第五节伽利略对自由落体运动的研究二. 知识要点：理解什么是自由落体运动，知道自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，知道自由落体运动的加速度的大小和方向，掌握自由落体运动规律。

了解伽利略如何应用逻辑分析方法，合理猜想、科学论证，大胆实践验证自由落体运动规律。

三. 重点、难点解析：1. 自由落体运动规律的发现落体现象一直是引起物理学家们思考的现象，在伽利略之前，14世纪的艾伯特认为下落物体的速度与下落的距离成正比。

另一位14世纪的学者，N·奥雷姆根据对各种运动的数学研究，提出下落物体的速率与下落的时间成正比，下落的距离与下落时间的平方成正比。

15世纪，L·达芬奇提出在连续相等的时间间隔内下落物体的距离比为1:2:3:4:……公元前4世纪，古希腊伟大的思想家、哲学家亚里士多德（Arestotle）根据与我们类似的观察，直接得出结论：重的物体比轻的物体下落得快。

亚里士多德的论断流传了近2 000年，直到16世纪，亚里士多德在《物理学》中讨论了落体运动和圆运动，已有了速度的概念。

伽利略发现了等加速直线运动中，距离与时间二次方成正比的规律，建立了加速度的概念。

伽利略对问题的研究比较全面，先是通过观察现象，提出假设，运用逻辑和数学推理得出推论，再通过实验对推论进行检验（这是其他物理家在研究同一问题上缺少的关键环节），并对假说进行修正和推广。

他最先研究了惯性运动和落体运动的规律，为牛顿第一定律和第二定律的研究铺平了道路。

他倡导实验和理论计算相结合，用实验检验理论的推导。

这种研究方法对以后的科学研究工作具有重大的指导意义。

伽利略运用推理方法，使亚里士多德的结论陷入矛盾中；运用理想模型，猜想落体运动的规律；运用数学方法，推导自由落体运动的数学表达式以及可以直接测定的物理量之间的函数关系；运用实验方法，对自由落体运动定律进行实验验证。

6 伽利略对自由落体运动的研究整体设计本节内容是让学生了解并学习伽利略研究自由落体运动的科学思维方法和巧妙的实验构思.教材编写的脉络清楚，逻辑推理严谨，文字表述生动、通俗易懂，因此，适合于学生自主学习.本节是新教材注重过程与方法、情感态度和价值观的一个标志性内容.过去的教学过分注重对知识与技能的掌握，而忽略了对科学精神、科学研究方法的培养.因此，能否通过这节课的学习让学生体会到人类对自然世界的探究思想和方法，感受到一位伟大的科学家的高尚情操，就成为这节课最终的目标.为了更好地落实新课标的精神，该教学策略采用了先让学生收集相关资料，在课堂上经过讨论和发表见解，充实和完善伽利略的研究过程与方法.引导学生一步步体会伽利略严谨的科学态度、不畏强权的探索精神和正确地解决问题的思路，树立正确的科学观念.教学重点让学生了解抽象思维、数学推导和科学实验相结合的科学方法.教学难点使学生体会“观察现象→实验探索→提出问题→讨论问题→解决问题〞的科学探究方式.课时安排1课时三维目标知识与技能1.明确伽利略对自由落体运动的研究方法.2.领会伽利略的科学思想.过程与方法了解伽利略的实验研究过程，认识伽利略有关实验的科学思想和方法，培养学生探求知识的能力.情感态度与价值观从科学研究过程中体验探索自然规律的艰辛和喜悦，培养敢于坚持真理，勇于创新的科学精神和实事求是的科学态度，逐步帮助学生树立起辩证唯物主义的认识论.课前准备小石子假设干、形状相同的纸片假设干、羽毛、小金属片假设干、牛顿管、抽气机、多媒体教学设备、自制课件教学过程导入新课故事导入古希腊哲学家亚里士多德认为，重的物体比轻的物体下落得要快.这符合人们的常识，如玻璃弹子就比羽毛下落得快.其实古代时我国也出现过这种故事：传说三国时期，周仓欲与关羽比力气，关羽说你能把一根稻草丢过河吗？周仓多次试丢未成，反问关羽.关羽随手将一捆稻草轻易丢过了河，令周仓折服.这个故事真能说明关羽臂力过人吗？为什么？复习导入上一节课学习了自由落体运动，什么是自由落体运动？自由落体运动有哪些规律？学生回忆并回答.物体的下落快慢和重力没有关系的结论在今天看来似乎并不难以接受.但这个结论却是伽利略在经历了长时间的思考和实践后才得出的.今天我们就要一起来回顾伽利略的研究过程.推进新课一、绵延两千年的错误人们日常生活的经验告诉我们，重的物体下落总是比较快.比如：树上的一颗苹果和一片树叶同时从树上同一高度掉下来，一定是苹果先落地.所以在16世纪以前，以亚里士多德为代表的学者认为物体下落的快慢由物体的重力决定，物体越重下落越快.由于亚里士多德在各方面的突出成就，人们将他的观点奉为经典，当时的教科书上这样写，众多学者也认同.虽然也有人表示怀疑，但由于教会利用他的结论，进行神化处理，所以大家都不敢对这一观点发出公开的质疑.直到文艺复兴时期，才由伽利略通过推理的方法研究下落运动的规律并发表.之后伽利略也由于他的著作而受到教会的迫害，被判处终身监禁，著作也被列为禁书.点评：通过讲述以上内容使学生明白科学发展的道路并不是一帆风顺的，但科学终究要向前发展.培养学生敢于追求真理的无畏精神.问题探究伽利略是怎么推翻亚里士多德的结论并建立自己的理论的呢？通过探究该问题，培养学生探求知识的能力，体会伽利略有关实验的科学思想和方法.学生根据课本提供的内容和事先查阅的资料分组讨论，小组推选一位同学发表讨论结果.教师总结：伽利略通过四个环节推翻了亚里士多德的结论并建立自己的理论.在提出问题后教师帮助学生得出结论，可运用多媒体进行以下操作：展示图片和资料.课件模拟斜塔实验.课件模拟不同倾角的斜面实验.钱羽管〔牛顿管〕演示实验.二、逻辑的力量学生阅读：16世纪末，意大利比萨大学的青年学者伽利略〔Galileo Galilei，1564——1642〕对亚里士多德的论断表示了怀疑.后来，他在1638年出版的《两种新科学的对话》一书中对此作出了评论.根据亚里士多德的论断，一块大石头的下落速度要比一块小石头的下落速度大.假定大石头的下落速度为8，小石头的下落速度为4，当我们把两块石头捆在一起时，大石头会被小石头拖着而减慢，结果整个系统的下落速度应该小于8；但两块石头捆在一起，总的重力比大石头还要重，因此整个系统下落的速度要比8还大.这样，就从“重物比轻物落得快〞的前提推断出了互相矛盾的结论，这使亚里士多德的理论陷入了困境.为了摆脱这种困境，伽利略认为只有一种可能性：重物与轻物应该下落得同样快.〔传说伽利略在比萨斜塔上做过落体实验，但后来又被严谨的考证否定了.尽管如此，来自世界各地的人们都要前往参观，他们把这座古塔看作伽利略的纪念碑〕问题：伽利略是怎样论证亚里士多德观点是错误的？猜想：既然物体下落过程中的运动情况与物体质量无关，那么为什么在现实生活中，不同物体的落体运动，下落快慢不同呢？我们能否猜想是由于空气阻力的作用造成的呢？如果没有空气阻力将会怎样呢？学生讨论后回答.[做一做]图2-6-1请你用一支铅笔和较厚的一本书如图2-6-1所示，体验伽利略佯谬.三、猜想与假说伽利略运用理想模型，猜想运动的规律.在有了认真观察，仔细思考和较为严密的推理之后，对问题的认识就要有一个科学的猜想，或者叫假说，这是对事物认识的模型，是对事物认识的基础，是建立概念描述规律的前提.展示课件，提出问题：1.伽利略研究落体运动首先应解决的问题是什么？2.用什么量来描述物体“运动性质〞？3.伽利略作了怎样的猜想？学生阅读课文，思考问题，小组讨论，选代表回答.首先定义匀速运动，说明时间与通过的空间的比例关系.然后再定义匀加速运动，用于表述时间与速度的关系.但在没有进行数学推导和实验研究之前，他对匀加速运动的认识十分模糊.一开始他的设想有两个，一个是速度的变化对时间来说是均匀的，即v与t成正比；另一种是速度的变化对位移来说是均匀的，即v与x成正比.后来发现，如果v与x成正比，将推导出荒谬的结论.所以伽利略的精力集中在v与t 成正比的研究上.在定义匀速运动的基础上，伽利略提出第一定理，即平均速度定理：一个从静止开始的匀加速运动的物体经过任一空间所用时间等于这个物体以一个均匀速率经过同一空间所需的时间.这个均匀速率值等于最高速率和加速刚开始前的速率的平均值.以第一定理为基础，伽利略又推出定理二：一个从静止开始的匀速运动下落的物体所经过的各段空间的比，等于经过这些距离对应所用的各个时间间隔的平方之比.伽利略又给出定理二的另一种表述：在相等的时间间隔里速度按自然数增加，而在这些相等的时间间隔里所经过的距离的增量之比那么等于从1开始的奇数之比.至此，伽利略便完成了自由落体定律的数学表述.伽利略修正了早期对于自由落体运动的一些错误提法，提出正确的表述：在匀加速运动中，落体的瞬时速度正比于下落的时间，经过的距离正比于时间的平方.这样，并不需要测量瞬时速度，只要测定t与对应的s就可以了.四、伽利略猜想的实验验证猜想毕竟是猜想，是否正确，是否具有指导意义，还需要验证.展示问题：伽利略遇到了什么困难？如何解决的？〔学生仔细阅读后讨论，得出〕1.困难之一：无法测量瞬时速度.解决方案：借助于数学推理得出从静止开始做匀加速直线运动的物体，通过的位移与时间的平方成正比.2.困难之二：没有准确的计时工具，无法测定像自由落体这样较短的时间.解决方案：设计了著名的“冲淡重力〞的斜面实验.点评：通过该问题的创设，培养学生自主探究的能力，体会伽利略所采用的方法的巧妙，鼓励学生要敢于猜想，大胆发现，勇于创新.多媒体展示：传说中〔并无历史事实记录〕，伽利略亲自登上比萨斜塔，让两个轻重不同的球同时从手中开始下落，结果两球同时落地.因为塔并不高，而且物体在下落时速度又很快，所以这个实验有其局限性，难以明确s是否真的与t的平方成正比.于是，伽利略又在设计另一实验——斜面实验.由于伽利略时代的实验仪器不能精确测量快速下落所需的时间，所以他设想通过斜面落体来“冲淡重力〞，并通过延伸斜面和控制斜面倾角来控制物体运动的速度和所经历的时间.经过多次实验发现，虽然不断改变斜面的倾斜度，但得到的结果有共同点：小球经过的距离的比值等于经过这些距离对应所用时间间隔的平方之比.伽利略在这个基础上进行合理外推，当倾角增大到90度时，实验结论仍应成立，此即竖直落体运动.至此，伽利略就完成了对自由落体运动的研究.虽然当时伽利略已经意识到空气的阻力将影响物体的下落，但是由于科学发展和仪器设备的限制，当时仍然没有办法用实验手段得到真空，所以并不能真正地完成一个自由落体运动的实验.伽利略的研究也只能停留在理论研究的部分，直到牛顿的时代，发明了抽气机，才由牛顿设计了钱羽管〔又称牛顿管〕，真正用实验证明在真空中，物体下落速度与物体重力无关.于是，伽利略的理论终于从纯理论研究进入实验验证，并通过实验验证了其正确性.其实落表达象一直是引起物理学家们思考的现象，在伽利略之前，14世纪的艾伯特认为下落物体的速度与下落的距离成正比.另一位14世纪的学者，N.奥雷姆根据对各种运动的数学研究，提出下落物体的速率与下落的时间成正比，下落的距离与下落时间的平方成正比.15世纪，L.达芬奇提出在连续相等的时间间隔内下落物体的距离比为1∶2∶3∶4∶…问题：伽利略是怎样建立自己的理论的呢？学生思考，回答：伽利略通过四个环节推翻了亚里士多德的结论并建立自己的理论.1.运用推理方法，使亚里士多德的结论陷入矛盾中.2.运用理想模型，猜想落体运动的规律.3.运用数学方法，推导自由落体运动的数学表达式以及可以直接测定的物理量之间的函数关系.4.运用实验方法，对自由落体运动定律进行实验验证.五、伽利略的科学方法伽利略对运动的研究，不仅确立了许多用于描述运动的基本概念，而且创造了一套对近代科学的发展极为有益的方法.请同学们总结本节内容，归纳这种科学方法.同学讨论归纳：对现象的一般观察→提出假设→运用逻辑得出推论→实验进行检验→对假设进行修正和推广→……教师点评：1.伽利略的伟大之处就在于他首先采用了实验检验猜想的科学方法.2.合理的外推对得出正确结论有很大的帮助.提出问题：为什么最终我们特别重视伽利略的结论呢？〔回答：〕因为伽利略对问题的研究比较全面，先是通过观察现象，提出假设，运用逻辑和数学推理得出推论，再通过实验对推论进行检验〔这是其他物理家在研究同一问题上缺少的关键环节〕，并对假说进行修正和推广.他最先研究了惯性运动和落体运动的规律，为牛顿第一定律和第二定律的研究铺平了道路.他倡导实验和理论计算相结合，用实验检验理论的推导.这种研究方法对以后的科学研究工作具有重大的指导意义.而且伽利略不迷信权威，对待问题勤于思考，敢于提出问题、挑战权威，不畏强权的精神也是我们应为之喝彩并学习的.1642年，伽利略在贫病交加中逝世，享年78岁.直到1983年，罗马教廷正式承认，350年前某某裁判所对伽利略的审判是错误的.点评：通过解决此问题体验探索自然规律的艰辛和喜悦，培养敢于坚持真理，勇于创新的科学精神和实事求是的科学态度，帮助学生树立起辩证唯物主义的认识论.课堂训练1.小鹏摇动苹果树，从同一高度一个苹果和一片树叶同时从静止下落，发现苹果先落地，下面说法正确的选项是〔 〕A.苹果和树叶都是自由落体运动B.苹果和树叶的运动都不能看成自由落体运动C.苹果的运动可以看作自由落体运动，树叶的运动那么不能看成自由落体运动D.假如地球上没有空气，那么苹果和树叶会同时落地2.伽利略用巧妙的推理推翻了亚里士多德的错误观点，从而提出了：“自由落体是一种最简单的变速运动，速度应该是均匀变化的〞观点.这种方法在科学研究中叫〔 〕A.数学推演B.实验验证C.猜想与假设D.逻辑推理3.为了测量一高楼的高度，某人设计了如下实验：在一根长为l 的绳两端各拴一重球，一人站在楼顶上，手执绳上端无初速释放使其自由落下，另一人在楼下测量两球落地的时间差Δt ，即可根据l 、Δt 、g 得出楼的高度.〔不计空气阻力〕〔1〕从原理上讲，这个方案是否正确？〔2〕从实际测量来看，你估计最大困难是什么？〔3〕假设测得l=10 m ，Δt=0.4 s ，g 取10 m/s 2，估算楼的高度？参考答案：1.解析：由于苹果所受到的空气阻力比苹果自身所受重力小得多，可以忽略不计，因此苹果的运动可视为自由落体运动；在没有空气阻力的情况下，苹果、树叶只受重力作用，因此都是自由落体运动.答案：CD2.解析：提出理论，然后由实验支持、验证的方法叫假设.答案：C3.解答：〔1〕这个方案正确设楼高为H对下边的球H-l=21g ·t 2 对上边的球H=21g 〔t+Δt 〕2 消去时间t 可求得楼的高度.〔2〕计时误差会太大.〔3〕整理以上方程代入数据可求得楼高36.45 m.课堂小结本节课重点讲述了伽利略怎样推翻亚里士多德的结论并建立自己的理论的.通过伽利略科学方法的学习，培养正确解决问题的思路，树立正确的科学观念.布置作业1.如何证明v ∝x 的猜想是错误的？2.写一篇短文，谈谈自己的认识、体会和受到启发而想到的问题.板书设计6 伽利略对自由落体运动的研究一、对自由落体的两种观点1.亚里士多德的错误观点2.伽利略的观点二、伽利略的猜想和假说1.伽利略研究落体运动首先应解决的问题：描述运动所需的概念2.用来描述物体运动性质的物理量：时间、位移、瞬时速度、平均速度、加速度3.伽利略的猜想：v ∝t 〔最后否定掉了〕；v ∝t三、伽利略猜想的实验验证1.伽利略遇到的困难和解决方案：困难之一：无法测量瞬时速度解决方案：改测位移与时间的关系〔从静止开始做匀加速直线运动的物体s ∝t 2〕 困难之二：没有准确的计时工具解决方案：“冲淡重力〞的斜面实验2.合理的外推四、伽利略的科学方法对现象的一般观察→提出假设→运用逻辑得出推论→实验进行检验→对假设进行修正和推广活动与探究课题：用滴水法测重力加速度.过程与方法：1.让水滴落到垫起来的盘子上，可以清晰地听到水滴落到盘子内的声音.细心地调整水龙头的阀门，使第一个水滴碰到盘子听到响声的瞬间，注视到第二个水滴正好从水龙头滴水处开始下落.2.听到某个响声时开始计时，并数“0〞，以后每听到一次响声，顺次加1，直到数到“100〞，停止计时，表上时间的读数是40 s.3.用米尺量出水龙头滴水处到盘子的距离为78.56 cm.试根据以上的实验及其得到的数据，计算出重力加速度的值.数据处理：每滴水由释放到落到盘子所需时间t=10040 s=0.4 s ① t 时间内水滴下落高度为78.56 cm ，设当地重力加速度为g ，那么h=21gt 2 ② 把h=78.56 cm=0.785 6 m 代入，解得g=9.82 m/s 2.设计点评本节是新教材注重过程与方法、情感态度和价值观的一个标志性内容.为了使学生领略从“观察现象→实验探索→提出问题→讨论问题→解决问题〞的科学探究方式.本教学设计以“伽利略是怎样推翻亚里士多德的结论并建立自己的理论〞问题展开，先让学生带着问题自主探究，再由教师引导，共同归纳、总结.这样可提高学生自主学习能力、归纳总结的能力.通过体验伽利略的科学研究方法，使学生养成良好的思维习惯，发展科学探索兴趣.领略坚持真理、勇于创新、实事求是的科学态度与科学精神.。

高一物理教案：伽利略对自由落体运动的研究【】鉴于大家对查字典物理网十分关注，小编在此为大家搜集整理了此文高一物理教案：伽利略对自由落体运动的研究，供大家参考!本文题目：高一化学教案：伽利略对自由落体运动的研究2.6 伽利略对自由落体运动的研究班级________姓名________学号_____教学目标:★知识与技能1.了解物理学史。

2.知道伽利略对自由落体运动的研究方法。

★过程与方法1.学习伽利略的科学方法。

2.培养学生自己查找资料学习物理学史。

★情感态度与价值观1. 学习科学家们对知识敢于质疑的勇气。

2. 学习科学家们科学研究的执著精神。

3. 通过学生自己查找资料，提高学生对物理学的兴趣。

4.通过对亚里士多德和伽利略的了解，认识到科学的探索是一个漫长的过程，需要几代人的不懈努力。

学习重点与难点:1. 伽利略对落体问题的逻辑推理。

2. 伽利略的验证性实验的设计。

3. 伽利略的理想外推。

教学准备：让学生预习，搜集关于伽利略和亚里士多德的有关资料。

教学设计：一、认识两位科学家老师提出：哪位同学乐意给大家讲一讲自己所查到的关于伽利略和亚里士多德的资料，先说说伽利略吧。

学生可能的回答：①伽利略全名伽利略伽利莱，他是文艺复兴后期近代实验科学的创始人。

1564年伽利略生于意大利的比萨城，1611年，伽利略应邀来到罗马，在罗马期间，伽利略为了确立新的自然研究法实验法的地位，又同教会的唯心论世界观进行了激烈的斗争，这就更加激怒了教会。

1632年，他的名著《关于两大世界体系的对话》出版，但立即被教会列为禁书。

1633年6月22日，伽利略受到宗教法庭审判，并被判终身软禁，成了宗教裁判判所的囚徒。

1638年，伽利略在荷兰出版了《关于两门新学科与物理证明的谈话》一书，对自己多年来在力学方面的研究进行了总结。

②他的父亲是一位才华出众的音乐家和教育家。

他在科学上的创造才能，在青年时代就显示出来了。

当他还是比萨大学医科学生时，就发明了能测量脉搏速率的摆式计时装置。

第6节伽利略对自由落体运动的研究一、课前学生活动请学生以小组形式网络收集亚里士多德和伽利略的生平资料并做成PPT，推选小组中一名同学作为讲解代表。

二、进行新课1.引入新课上节课我们学习了自由落体运动，人们对落体运动的认识并不是一帆风顺的，而是经历了大约两千年的时间。

最早研究落体运动问题的是古希腊学者亚里士多德，后来意大利比萨大学的青年学者伽利略对亚里士多德的论断表示了怀疑，今天这节课我们就要一起体验一下伽利略对自由落体运动的研究过程。

上周我给同学们布置了一个探究作业，让同学们上网收集亚里士多德的生平；或伽利略的生平，以及他对近代科学的贡献，这周呢同学们已经分小组把你们的作业交上来了，同学们做得都非常好，接下来，我们请几个组同学的代表来给大家展示一下自己的成果。

学生展示。

通过同学们的展示，我们更深入地了解到亚里士多德是古希腊的集大成者，他对各个领域都有所研究，虽然亚里士多德关于重物下落快的观点是错误的，但是我们也要知道人类对大自然的认识是逐步深入的，所以我们要客观、辨证的看待亚里士多德这个人。

而伽利略作为近代物理学的奠基人，他的科学态度、科学方法更值得我们去了解和研究。

那么伽利略对自由落体的研究经历了怎样的过程呢？一、逻辑的力量伽利略在1638年出版的《两种新科学的对话》一书中，对亚里士多德重的物体下落的快的观点提出了质疑，展开了两人跨越时空的对话。

学生思考：从伽利略的论证，你得到什么启发？学生回答：重的物体和轻的物体应该下落的一样快。

教师评论：同学回答的非常好，这个观点也被传说中的比萨斜塔实验证实了：物体下落快慢与轻重无关二、猜想与假说问题的提出：既然物体下落的快慢与轻重无关，那么这种自由落体运动应该具有什么规律的呢？伽利略用逻辑论证的方法否定了亚里士多德的说法后，就转向用实验来研究落体运动的性质了。

伽利略相信：自然界是简单的，一切运动都是以最简单的秩序进行的。

所以他提出了大胆的猜想“伽利略认为：一块原来静止的石头从高处落下的速度连续增加时，为什么不应当相信速度的增加是以一种简单的、也是一种人们最容易理解的方式在进行呢？”他从这个信念出发，猜想物体下落的速度是均匀变化的，提出了两种假设“假设一：速度与位移成正比；假设二：速度与时间成正比”究竟哪个对呢？后来发现，如果速度与位移成正比，将会推导出十分复杂的结论。

第6节伽利略对自由落体运动的研究三维目标知识与技能1. 了解落体运动研究的史实, 了解逻辑推理的特色；2. 理解任何猜想和假说都须要有实验验证的重要性。

过程与方法1. 让学生初步体会抽象思维、提出假说、科学实验是进行科学研究的重要思路和方法；2．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。

情感态度与价值观1. 渗透研究自然规律的科学方法；2. 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；3．经历伽利略对自由落体运动的研究过程, 体验数学在研究物理问题中的重要性。

体会人类对客观世界发现之旅的乐趣。

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。

教具准备录像资料、多媒体课件。

课时安排1课时教学过程【新课导入】我们用手拿一个小球和一张纸片, 放开后, 小球和纸片从静止开始下落.我们可以看到, 小球先落地, 纸片后落地。

公元前4世纪, 古希腊伟大的思想家、哲学家亚里士多德（Arestotle）根据与我们类似的观察, 直接得出结论: 重的物体比轻的物体下落得快。

亚里士多德的论断流传了近2 000年, 直到16世纪, 在意大利的比萨斜塔上, 伽利略做了著名的两个球同时落地的实验, 两个轻重不同的小球同时落地的声音, 是那样的清脆美妙, 又是那样的发聋振聩！它动摇了人们头脑中的旧观念, 开创了实验和科学推理之先河, 将近代物理学以至近代科学推上了历史的舞台。

今天这节课我们就一起来经历伽利略对自由落体运动的研究过程, 领悟这位大师的科学精神、物理思想、研究方法, 得其精髓, 有所借鉴。

【新课教学】一、绵延两千年的错误1.公元前4世纪, 古希腊伟大的思想家、哲学家亚里士多德提出: 物体下落的快慢是由重量决定的, 物体越重, 下落的越快。

5自由落体运动--学生版6伽利略对自由落体运动的研究[学科素养与目标要求]物理观念：1.知道物体做自由落体运动的条件，知道自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动.2.掌握自由落体加速度.3.能够运用自由落体运动的规律和特点解决有关问题．科学探究：1.会通过实验探究自由落体运动的规律、测量自由落体加速度.2.了解伽利略研究自由落体运动的科学方法．一、自由落体运动1．定义：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动．2．运动性质：初速度为0的匀加速直线运动．3．物体的下落可看做自由落体运动的条件：空气阻力的作用比较小，可以忽略．二、自由落体加速度1．定义：在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同，这个加速度叫做自由落体加速度，也叫做重力加速度，通常用g表示．2．方向：竖直向下．3．大小(1)在地球上不同的地方，g的大小一般是不同的(填“不同”或“相同”)，g值随纬度的增大而逐渐增大．(2)一般取值：g＝9.8 m/s2或g＝10 m/s2.三、伽利略对自由落体运动的研究1．亚里士多德的观点：物体下落的快慢是由它们的重量决定的．2．伽利略的研究：(1)逻辑归谬：伽利略从亚里士多德的论断出发，通过逻辑推理，否定了“重物比轻物落得快”的论断．(2)猜想与假说：伽利略猜想自由落体运动是一种最简单的变速运动，它的速度应该是均匀变化的．(3)数学推理：伽利略通过数学推理得出初速度为0的匀变速运动的位移与所用时间的二次方成正比，即x∝t2.(4)间接验证：让小球从斜面上的不同位置滚下，测出小球滚下的位移x和所用时间t.实验表明：小球沿斜面滚下的运动是匀加速直线运动；斜面倾角一定时，小球的加速度相同；小球的加速度随斜面倾角的增大而增大．(5)合理外推：伽利略认为当斜面倾角为90°时，小球将自由下落，仍会做匀加速直线运动．1．判断下列说法的正误．(1)在空气中自由释放的物体都做自由落体运动．( ) (2)物体只在重力作用下的运动是自由落体运动．( ) (3)自由落体加速度的方向垂直地面向下．( )(4)伽利略通过实验的观察与计算，直接得到自由落体运动的规律．( )2．质量为2m 的物体A 从高h 处由静止下落，质量为m 的物体B 从高14h 处由静止下落，不计空气阻力，则A 、B 两物体下落的加速度之比为 ；下落时间之比为t A ∶t B ＝ ；落地前瞬间的速度之比v A ∶v B ＝ .一、自由落体运动与自由落体加速度 1．自由落体运动(1)自由落体运动实质上是初速度v 0＝0、加速度a ＝g 的匀加速直线运动，是匀变速直线运动的一个特例．(2)自由落体是一种理想化模型，这种模型忽略了次要因素——空气阻力，突出了主要因素——重力．实际上，物体下落时由于受空气阻力的作用，并不做自由落体运动． (3)运动图象：自由落体运动的v －t 图象(如图1)是一条过原点的倾斜直线，斜率k ＝g .图12．自由落体加速度(重力加速度)(1)方向：总是竖直向下，但不一定垂直地面；(2)大小：①在同一地点，重力加速度都相同．②地球上纬度不同的地点重力加速度不同，其大小随纬度的增加而增大，赤道上最小，两极处最大，但各处的重力加速度都接近于9.8 m /s 2，因此一般计算中g 取9.8 m/s 2或10 m/s 2.例1 (多选)下列说法正确的是( )A ．初速度为零、竖直向下的匀加速直线运动是自由落体运动B ．仅在重力作用下的运动叫做自由落体运动C ．物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫做自由落体运动D ．当空气阻力可以忽略不计时，物体由静止开始自由下落的运动可视为自由落体运动二、自由落体运动的规律 1．自由落体运动的基本公式匀变速直线运动规律――→特例自由落体运动规律 ⎩⎪⎨⎪⎧v ＝v 0＋at x ＝v 0t ＋12at 2v 2－v 02＝2ax――→v 0＝0a ＝g ⎩⎪⎨⎪⎧v ＝gth ＝12gt 2v 2＝2gh2．匀变速直线运动的一切推论公式，如平均速度公式、位移差公式、初速度为零的匀变速直线运动的比例式，都适用于自由落体运动．例2 (2019·永安一中月考)从离地面500 m 处自由落下一个小球，不计空气阻力，取g ＝10 m/s 2，求：(1)小球落到地面需要的时间；(2)开始下落后第1 s 内的位移大小和最后1 s 内的位移大小； (3)下落时间为总时间一半时的位移大小．例3如图2所示，一滴雨滴从离地面20 m高的楼房屋檐自由下落，下落途中用Δt＝0.2 s 的时间通过一个窗口，窗口的高度为2 m，g取10 m/s2，求：图2(1)雨滴落地时的速度大小；(2)雨滴落地前最后1 s内的位移大小；(3)屋檐离窗的上边框有多高？三、自由落体运动的实验探究1．实验器材打点计时器、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台、几个质量不同的重物、夹子、交流电源、毫米刻度尺．2．探究过程图3(1)如图3所示将打点计时器竖直固定在铁架台上，连接好电路．(2)令纸带穿过两个限位孔，下端用夹子夹到重物上，让重物靠近打点计时器．(3)用手捏住纸带上端把纸带拉成竖直状态，启动计时器，释放纸带让重物自由下落，重物落地后立刻关闭电源，打点计时器就在纸带上打下一系列的点．(4)改变重物的质量，重复几次上面的实验，选取一条点迹清晰的纸带进行处理． 3．数据处理(1)用刻度尺测量打点计时器打出的纸带上的点之间的距离．(2)用v n ＝x n ＋x n ＋12T 求出各点的速度，作v －t 图象，图象应为一条过原点向上倾斜的直线．(3)根据v －t 图象的斜率求加速度，或根据Δx ＝aT 2计算加速度． 4．实验结论自由落体运动是初速度为零、加速度恒定(约为9.8 m/s 2，与物体的质量无关)的匀加速直线运动．例4 某同学用如图4甲所示的装置测定重力加速度．图4(1)电火花计时器的工作电压为 ．(2)打出的纸带如图乙所示，实验时是纸带的 (填“A ”或“B ”)端和重物相连接． (3)纸带上1至9各点为计时点，由纸带所示数据可算出实验时重物的加速度为 m/s 2.(电火花计时器的工作频率为50 Hz)(4)当地的重力加速度为9.8 m/s 2，该测量值与当地重力加速度的值有差异的一个原因是 ．1.频闪照相法(1)频闪照相机可以间隔相等的时间拍摄一次，利用频闪照相机的这一特点可追踪记录做自由落体运动的物体在各个时刻的位置，如图5.图5(2)根据匀变速直线运动的推论Δh ＝gT 2可求出重力加速度g ＝Δh T 2.也可以根据2t v ＝v ＝xt，求出物体在某两个时刻的速度，由g ＝v －v 0t ，求出重力加速度g .2．滴水法(1)让水滴落到垫起来的盘子上，可以清晰地听到水滴碰盘子的声音，细心地调整水龙头的阀门，使第一个水滴碰到盘子听到响声的瞬间，注视到第二个水滴正好从水龙头滴水处开始下落．(2)听到某个响声时开始计时，并数0，以后每听到一次响声，顺次加1，直到数到N ，停止计时，表上时间的读数是T .(3)用米尺量出水龙头滴水处到盘子的距离为h . (4)由h ＝12gt 2和t ＝T N 得g ＝2h t 2＝2h (T N)2＝2N 2hT2.1．(自由落体加速度)(多选)关于自由落体运动及重力加速度的说法，正确的是( ) A ．竖直向下的运动一定是自由落体运动B ．熟透的苹果从树枝静止下落的运动可被视为自由落体运动C ．同一地点，轻重物体的g 值一样大D ．g 值在赤道处大于在北极处2．(自由落体运动规律的应用)(2018·棠湖中学高一期末统考)做自由落体运动的甲、乙两物体所受的重力之比为2∶1，下落高度之比为1∶2，则( ) A ．下落过程中的加速度之比为2∶1 B ．下落时间之比为1∶2 C ．落地速度之比为1∶ 2D．若甲、乙同时下落，在甲落地前，两者间的距离越来越近3．(自由落体运动规律的应用)(2019·扬州中学月考)一名宇航员在某星球上完成自由落体运动实验，让一个质量为1 kg的小球从一定的高度自由下落，测得在第5 s内的位移是18 m，此时小球未着地，则()A．小球在2 s末的速度是20 m/sB．小球在第5 s内的平均速度是3.6 m/sC．该星球上的重力加速度为5 m/s2D．小球在5 s内的位移是50 m4．(自由落体运动规律的应用)(多选)物体从某高度处开始做自由落体运动，从开始到落到地面的平均速度为10 m/s(g取10 m/s2)，则下列说法正确的是()A．下落一半高度时的瞬时速度为10 m/sB．落地瞬间的速度是20 m/sC．物体下落的高度是20 mD．第3 s内物体下落25 m一、选择题考点一自由落体运动与自由落体加速度1．(多选)关于自由落体运动，下列说法正确的是()A．初速度为零的竖直向下的运动是自由落体运动B．只在重力作用下的竖直向下的运动是自由落体运动C．自由落体运动在任意相等的时间内速度变化量相等D．自由落体运动是初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动2．下列关于自由落体运动的说法正确的是()A．自由落体运动是一种初速度为零的匀加速直线运动B．从竖直上升的热气球吊篮中掉下的物体的运动是自由落体运动C．在空气中下落的雪花的运动是自由落体运动D．只在重力作用下的运动必定是自由落体运动3．(多选)下列关于重力加速度的说法正确的是()A．重力加速度g是标量，只有大小，没有方向B．在地球上的不同地方，g的大小是不同的，但差别不大C．在地球上同一地点，轻石块与重石块做自由落体运动的加速度是相同的D．纬度越低的地方，重力加速度g值越小考点二自由落体运动规律的应用4．一石块从楼房阳台边缘向下做自由落体运动到达地面，把它在空中运动的时间分为相等的三段，如果它在第一段时间内的位移是1.2 m，那么它在第三段时间内的位移是() A．1.2 m B．3.6 mC．6.0 m D．10.8 m5．(多选)一小球从空中由静止释放，不计空气阻力(g取10 m/s2)．下列说法正确的是() A．第2 s末小球的速度为20 m/sB．前2 s内小球的平均速度为20 m/sC．第2 s内小球的位移为10 mD．前2 s内小球的位移为20 m6．(多选)从一座塔顶自由落下一石子，忽略空气阻力，如果已知重力加速度大小，再加上下列哪项条件即可求出塔顶高度()A．最后1 m内石子下落的时间tB．第1 s末和第2 s末的速度C．最初1 s内石子下落的高度D．最后1 s内石子下落的高度7．(多选)甲、乙两物体，m甲＝2m乙，甲从2H高处自由落下，1 s后乙从H(H>1 m)高处落下，不计空气阻力，在两物体落地之前，正确的说法是()A．同一时刻甲的速度大B．同一时刻两物体的速度相同C．各自下落1 m时，两物体速度相同D．落地之前甲和乙的高度之差不断增大8．物体从某一高度自由下落，第1 s内就通过了全程的一半，物体还要下落多长时间才会落地()A．1 s B．1.5 sC. 2 s D．(2－1)s9.(多选)(2018·济宁市期中)小球从竖直砖墙某位置由静止释放，用频闪照相机在同一底片上多次曝光，得到了如图1中1、2、3、4、5所示的小球在运动过程中每次曝光的位置．连续两次曝光的时间间隔均为T，每块砖的厚度均为d.根据图中的信息，下列判断正确的是()图1A．位置1是小球释放的初始位置B．小球做匀加速直线运动C．小球下落的加速度为dT2D．小球在位置3的速度为7d 2T10.(多选)如图2所示，在一个水平桌面上方有三个金属小球a、b、c，高度分别为h1、h2、h3，且h1∶h2∶h3＝3∶2∶1.若先后由静止依次释放小球a、b、c，三小球刚好同时落到桌面上，不计空气阻力，则()图2A．三小球到达桌面时的速度大小之比是3∶2∶1B．三小球运动时间之比为3∶2∶1C．小球b与a开始下落的时间差小于c与b开始下落的时间差D．小球b与a开始下落的时间差大于c与b开始下落的时间差二、非选择题11．一位同学进行“用电磁打点计时器测量自由落体加速度”的实验．(1)现有下列器材可供选择：铁架台、电火花计时器及墨粉纸、电磁打点计时器及复写纸、纸带若干、220 V交流电源、低压直流电源、天平、秒表、导线、开关．其中不必要的器材是：；缺少的器材是．(2)这位同学从打出的几条纸带中，挑出较为理想的一条纸带．把开始打的第一个点标记为A，随后连续的几个点依次标记为B、C、D、E和F，测量出各点间的距离，如图3所示．已知电磁打点计时器的工作频率为50 Hz，则由该纸带求出的自由落体加速度为m/s2(保留3位有效数字)；比标准值(填“偏大”或“偏小”)．图3(3)产生该实验误差的主要来源是；可用的方法减小该误差．12．某校物理兴趣小组为了了解高空坠物的危害，将一只鸡蛋从高楼上静止释放，经过4 s 鸡蛋刚好着地．忽略空气阻力的作用，g取10 m/s2，求：(1)鸡蛋释放时距离地面的高度；(2)鸡蛋在下落过程中的平均速度大小；(3)鸡蛋下落过程中第4 s内的位移大小．13.(2019·奉新一中高一上学期期末)如图4所示，直杆长l1＝0.5 m，圆筒高l2＝3.7 m．直杆位于圆筒正上方H＝0.8 m处．直杆从静止开始做自由落体运动，并能竖直穿过圆筒(g取10 m/s2)，求：图4(1)直杆下端刚到圆筒上端的时间；(2)直杆穿越圆筒所用的时间．14．跳伞运动员做低空跳伞表演，他离开飞机后先做自由落体运动，当距离地面125 m时打开降落伞，伞张开后运动员就以14.3 m/s2的加速度做匀减速直线运动，到达地面时的速度为5 m/s，取g＝10 m/s2.问：(1)运动员离开飞机时距地面的高度为多少？(2)离开飞机后，运动员经过多长时间才能到达地面？(结果保留三位有效数字)11。

度高一物理全区教研活动现场观摩集体备课第5节自由落体运动第6节伽利略对自由落体运动的研究第五节自在落体运动第六节伽利略对自在落体运动的研讨【教学内容】第二章匀变速直线运动的研讨第五节自在落体运动第六节伽利略对自在落体运动的研讨【教学目的与要求】1．看法自在落体运动，知道影响物体下落快慢的要素，了解自在落体运动是在理想条件下的运动，知道它是初速度为零的匀减速直线运动。

2．能用打点计时器或其他实验仪器失掉相关的运动轨迹并能自主停止剖析。

3．知道什么是自在落体运动的减速度，知道它的方向，知道在地球上的不同中央，重力减速度的大小不同。

4．掌握如何从匀变速直线运动的规律推出自在落体运动规律。

并可以运用自在落体规律处置实践效果。

5．知道伽利略对落体运动的猜想及验证及其迷信研讨方法。

【要点解读】1．自在落体运动定义：只在重力作用下从运动末尾下落的运动。

条件：只受重力；初速度为零实例：在空中左近不很高处，从运动下落的运动〔如下落小球的运动，从屋檐缓慢滴下的雨滴的运动等〕都可以看成自在落体运动。

2．自在落体运动的性质自在落体运动实质是初速度为零的匀减速直线运动，故相邻相等时间内的位移之比为自然奇数比，即x1：x2：x3：…：x n=1：3：5…：〔2n-1〕3．自在落体减速度测定：⑴应用电磁打点计时器或火花放电计时器，研讨自在落体运动，经过对纸带的剖析计算，测妥外地的重力减速度值。

应用悬挂重物的纸带，测出从运动末尾下落高度h 的时间t ，得减速度2t h 2=g ⑵用频闪照相研讨自在落体运动频闪照相机可每隔相等的时间拍摄一次，应用频闪照相机可追踪记载作自在落体运动的物体在各时辰的位置。

应用照片，可以研讨自在落体能否为匀变速运动〔s ∆能否为恒量〕；可以测量重力减速度〔假定T ，应用2aT s =∆求解〕；可以测量物体在某一位置的瞬时速度〔v t/2=v =ts 〕。

⑶水滴法测量重力减速度也是应用水滴的自在落体运动来测量的。