高一物理必修一人教版2.5、6自由落体运动 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(高一物理)
伽利略对自由落体运动的研究
一、 教案背景
1，面向学生：□√中学 □小学 2，学科：物理
2，课时：1
3，学生课前准备：
一、预习新课，收集人类对自由落体运动认识的历史资料，亚里士多德和伽利略事迹资料。
二、了解伽利略对自由落体运动的研究过程，体会伽利略所采用的科学的研究方法。
二、 教学课题
在探究伽利略对自由落体这一物理运动过程科学研究中，使学生通过自主学习，独立的思考、归纳和总结，提出自己的看法与体会，让学生初步掌握科学探究的方法。
三、 教材分析
本节内容是介绍伽利略研究自由落体运动的科学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，教学中可采用灵活的方式，适合学生自主学习。
学生分析
学生前面已学习了加速度、匀变速直线运动、自由落体运动等知识，并且通过以上运动的研究，已初步体会物理学研究问题的一些基本方法。
教学重点：
1、 了解伽利略对物体下落运动快慢问题的实验研究过程
2、 明确实验及科学的思维方法在探究中的重要作用，学会伽利略有关实验的科学思想和方法
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
四、教学方法
探究、讲授、讨论、实验相结合
为了创设良好的物理情境，本节课主要采用“探究、讲授、讨论、实验相结合”的教学
方法。使学生学习的主动性、独立性和科学探究精神得到培养。
五、 教学过程
导入新课
【教师活动】教师演示实验1：两手分别拿一个小球和一张展开的纸片，放开后，使小球和纸片从同一高度由静止同时开始下落。
【学生活动】学生回答看到的实验现象：小球先落地，纸片后落地。
讲授新课
一、绵延两千年的错误
【教师活动】 教师：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：物体下落的快慢是由它们的重量决定。他的这一论断流传了近2 000年。
伽利略对自由落体运动的研究知识点
- 1 -
伽利略对自由落体运动的研究知识点
1、两千年的错
亚里士多德：重的物体落得快。
2、伽利略的逻辑
假如重的物理落得快，那么将一个重物和一个轻物捆绑在一起后，成为一个捆绑体，
1）重、轻物块互相影响，捆绑体不快不慢，速度介于重、轻物体之间；
2）捆绑体最重，最快；
以上两个结论矛盾，"重的物体快"不成立。
3、伽利略建立概念：
平均速度、瞬时速度、加速度。
4、伽利略猜想
1）自由落体运动是一种简单的匀变速运动；
2）自由落体运动的速度按距离均匀增加；
3）自由落体运动的速度按时间均匀增加；
5、伽利略数学推算
1）速度按位移均匀变化的推算结果太复杂
2）速度按时间均匀变化的推算结果简单
6、伽利略实验
1）测量自由落体的瞬时速度太困难（当时没有精密仪器）
2）将v—t正比关系演算为x—t^2正比关系，x和t便于测量 - 2 -
3）先测量斜面上铜球的x和t的关系，测量简便
4）再推理到竖直板上的运动，即自由落体运动
人教版必修一《2-6伽利略对自由落体运动的研究》课后作业及答案
课后作业
时间：45分钟 满分：100分
一、单项选择题(每小题6分，共30分)
1．下列物体的运动，能看作自由落体运动的是( )
A．在空气中下落的羽毛
B．在真空管中由静止下落的羽毛
C．刚从跳伞塔上跳下没有打开降落伞的运动员
D．雨滴从云中落下直到地面的运动
2．伽利略以前的学者认为，物体越重，下落得越快，伽利略等一些物理学家否定了这种看法．在高塔顶端同时释放一片羽毛和一个玻璃球，玻璃球先于羽毛落到地面，这主要是因为( )
A．它们的重量不同
B．它们的密度不同
C．它们的材料不同
D．它们受到的空气阻力不同
3．做自由落体运动的物体，每秒的速度增量总是( )
A．大小相等，方向相同
B．大小不等，方向不同
C．大小相等，方向不同
D．大小不等，方向相同
4．1971年7月26号发射的阿波罗－15号飞船首次把一辆月球车送上月球，美国宇航员斯科特驾驶月球车行驶28公里，并做了一个落体实验：在月球上的同一高度同时释放羽毛和铁锤如右图所示，出现的现象是(月球上是真空)( )
A．羽毛先落地，铁锤后落地
B．铁锤先落地，羽毛后落地
C．铁锤和羽毛都做自由落体运动，重力加速度为9.8 m/s2
D．铁锤和羽毛都做自由落体运动，同时落地
5．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，至今仍具有重要意义．请你判断伽利略探究物体下落规律的过程是( )
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
二、多项选择题(每小题6分，共18分)
6．伽利略在研究自由落体运动时，设计了如下图所示的斜面实验．下列哪些方法是他在这个实验中采用过的(
高中物理一第二章 案6 - 自由落体运动 伽利略对自由落体运动的研究生
学必求其心得，业必贵于专精
学案6 自由落体运动 伽利略对自由落体运动的研究
[目标定位］ 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.会探究自由落体运动规律和测定自由落体运动的加速度.3。知道自由落体运动加速度的大小、方向,并能理解影响重力加速度的因素。4.运用自由落体运动的规律和特点解决有关问题．
一、自由落体运动
［问题设计］
1．在空气中，将一张纸片和一石块从同一高度同时释放，哪个下落得快？若把这张纸片团紧成一团，再与石块从同一高度释放，情况会怎样？
2．牛顿管实验：玻璃管中有羽毛、小软木片、小铁片……玻璃管中抽成了真空，将物体聚于一端,再将玻璃管倒立，让所有物体同时下落．看到什么现象?说明什么问题？
[要点提炼］ 学必求其心得，业必贵于专精
1．定义：自由落体运动是物体只在重力作用下从静止开始下落的运动．
2．物体做自由落体运动的条件：（1)只受重力;(2)初速度v0＝0。
在实际中,物体下落时由于受空气阻力的作用，并不做自由落体运动,只有当空气阻力远小于重力时,物体由静止开始的下落才可看做自由落体运动．
3．自由落体运动的实质: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，它只是匀变速直线运动的特例．
二、自由落体加速度
[问题设计］
利用如图1甲所示的实验装置测定重力加速度．用手捏住纸带上端把纸带拉成竖直状态,并使重物停在靠近打点计时器处．先接通电源,再松开纸带让重物自由下落,打点计时器在纸带上打下一系列的点． 学必求其心得，业必贵于专精
图1
如何根据打上点的纸带(如图乙)求出重物的重力加速度？
[要点提炼]
1．自由落体加速度
（1)重力加速度又叫自由落体加速度，通常用g来表示。
（2）重力加速度的方向：总是竖直向下的
（3）重力加速度的大小：在同一地点，一切物体的重力加速度都相同．在不同地理位置处的重力加速度一般不同，赤道上物体的重力加速度最小；南（北)极处重力加速度最大；物体所处地理位置的纬度越大，重力加速度越大．一般的计算中，可以取g＝9。8 m/s2或g＝10 m/s2.
2019-2020学年高中物理人教版必修1活页作业：第2章 5、6 自由落体运动 伽利略对自由落体运动的研究 含解析
活页作业(八) 自由落体运动 伽利略对自由落体运动的研究
基础巩固
(15分钟 50分)
一、选择题(每小题5分，共35分)
1．(多选)科学研究发现：在月球表面没有空气，重力加速度约为地球表面处重力加速度的16.若宇航员登上月球后，在空中同一高度处同时由静止释放羽毛和铅球，忽略地球和其他星球对它们的影响，以下说法中正确的是( )
A．羽毛将加速上升，铅球将加速下降
B．羽毛和铅球都将下落，且同时落到月球表面
C．羽毛和铅球都将下落，但铅球先落到月球表面
D．羽毛和铅球都将下落，且落到月球表面的速度相同
解析：羽毛和铅球在月球表面时都只受到重力作用，故它们均做自由落体运动，它们将同时落地，所以选项A、C错误，选项B、D正确．
答案：BD
2.踢毽子是我国民间的一项体育活动，被人们誉为“生命的蝴蝶”．毽子由羽毛和铜钱组成，在下落时总是铜钱在下羽毛在上，如图所示，对此分析正确的是(
)
A．铜钱重，所以总是铜钱在下羽毛在上
B．如果没有空气阻力，也总是出现铜钱在下羽毛在上的现象
C．因为空气阻力的存在，所以总是铜钱在下羽毛在上
D．毽子的下落是自由落体运动
解析：毽子在下落时总是铜钱在下羽毛在上，是由于空气阻力的影响，毽子的下落不能看作自由落体运动，选项A、D错误，选项C正确；如果没有空气阻力，就不一定出现铜钱在下羽毛在上的现象，选项B错误．
答案：C
3．(多选)关于重力加速度的下列说法中，正确的是( )
A．重力加速度g是标量，只有大小，没有方向，通常计算中g取9.8 m/s2
B．在地球上不同的地方，g的大小不同，但它们相差不是很大
C．在地球上同一地点，一切物体做自由落体运动的加速度都相同
D．在地球上的同一地点，离地面高度越大，重力加速度g越小
解析：自由落体加速度的大小和方向均与物体所处的地球表面的位置有关．重力加速度是矢量，方向竖直向下，与重力的方向相同．在地球表面，不同的地方，g的大小略有不同，但都在9.8 m/s2左右，故A错误，B正确．在地球表面同一地点，g的值都相同，但随着高度的增大，g的值逐渐减小，故C、D正确．
高中物理人教版必修1习题：2.6伽利略对自由落体运动的研究
最新中小学教案、试题、试卷
6 伽利略对自由落体运动的研究
基础巩固
116世纪末,意大利比萨大学的年轻学者伽利略通过逻辑推理的方法,使亚里士多德的理论陷入困境,伽利略的猜想是( )
A.重的物体下落得快
B.轻的物体下落得快
C.轻、重两物体下落得一样快
D.以上都不是
答案:C
2伽利略对自由落体的研究,开创了研究自然规律的科学方法,这就是( )
A.对自然现象进行总结归纳的方法
B.用科学实验进行探究的方法
C.对自然现象进行总结归纳,并用实验进行验证的方法
D.抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法
答案:D
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 最新中小学教案、试题、试卷
答案:B
4关于伽利略对落体运动的研究,以下说法不正确的是( )
A.运用“归谬法”否定了亚里士多德关于重的物体下落快、轻的物体下落慢的论断
B.提出“自由落体”是一种最简单的变速直线运动——匀变速直线运动
C.通过斜面上物体的匀加速运动外推出斜面倾角为90°时,物体做自由落体运动,且加速度的大小跟物体的质量有关
D.总体的思想方法是对现象的观察——提出假设——逻辑推理——实验验证——对假说进行修正和推广
答案:C
5(多选)伽利略在研究落体运动时,设计了如图所示的斜面实验,他在这个实验中采用过的方法有( )
A.用水钟或节拍器计时
B.用打点计时器打出纸带进行数据分析
C.改变斜面倾角,比较各种倾角得到的𝑥𝑡2的值的大小
D.将斜面实验的结果合理“外推”,说明自由落体运动是特殊的匀变速直线运动
答案:ACD
6伽利略在著名的斜面实验中,让小球分别沿倾角不同、阻力很小的斜面从静止开始滚下,他通过实验观察和逻辑推理,得到的正确结论有( )
A.倾角一定时,小球在斜面上的位移与时间成正比
人教版高一必修1第二章第6节：伽利略对自由落体运动的研究最新练习题(有解析)
试卷第 1页，总 4页
【好题精选】
伽利略对自由落体运动的研究
1．（2020·辽宁鞍山月考）在物理学的发展历程中，下面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．亚里士多德 B．爱因斯坦
C．伽利略 D．牛顿
2．（2020·四川省泸县第二中学月考）伽利略对“自由落体运动”和“运动和力的关系”的研究，开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法．图 a、图 b 分别表示这两项研究中实验和逻辑推理的过程，对这两项研究，下列说法正确的是
A. 图 a 通过对自由落体运动的研究，合理外推得出小球在斜面上做匀变速运动
B. 图 a 中先在倾角较小的斜面上进行实验，可“冲淡”重力，使时间测量更容易
C. 图 b 中完全没有摩擦阻力的斜面是实际存在的，实验可实际完成
D. 图 b 的实验为“理想实验”，通过逻辑推理得出物体的运动需要力来维持3．（2020·福建师大附中月考）伽利略为了研究自由落体的规律，将落体实验转化为著名的“斜面实验”，对于这个研究过程，下列说法正确的是（ ）
A．斜面实验放大了重力的作用，便于测量小球运动的路程B．斜面实验“冲淡”了重力的作用，便于小球运动时间的测量
C．通过对斜面实验的观察与计算，直接得到自由落体的运动规律
D．根据斜面实验结论进行合理的外推，不能得到自由落体的运动规律 试卷第 2页，总 4页
4．（2020·沭阳如东中学月考）伽利略为了研究自由落体运动的规律，将落体实验转化为著名的“斜面实验”，利用斜面实验主要是考虑到实验时便于
A．测量小球运动的时间 B．测量小球运动的路程
C．测量小球运动的速度 D．直接得到落体的运动规律
5．（2020·重庆八中高三月考）以下关于“伽利略对自由落体的研究方法”的归纳不正确 的是（ ）
高中物理人教版必修1 第二章 6 伽利略对自由落体运动的研究 同步测试 解析版
第- 1 -页/共11页 6 伽利略对自由落体运动的研究
一、单选题
1.在物理学发展的过程中，某位科学家开创了以实验检验猜想和假设的科学方法，并用这种方法研究了落体运动的规律，这位科学家是
A. 焦耳 B. 伽利略 C. 库仑 D. 安培
2.伽利略在研究自由落体运动性质的时候，为了排除物体自由下落的速度v随着下落高度h（位移大小）是均匀变化（即v=kh，k是个常数）的可能性，设计了如下的理想实验：在初速度为零的匀变速直线运动中，因为① = （式中
表示平均速度），而②h= •t，如果③v=kh成立的话，那么，必有h= kht，即t=k为常数．t竟然是与h无关的常数，这显然与常识相矛盾！于是，可以排除速度v是随着下落高度h均匀变化的可能性．关于伽利略这个理想实验中的逻辑及逻辑用语，你做出的评述是（ ）
A. 全部正确 B. ①式错误 C. ②式错误 D. ③式以后的逻辑错误
3.伽利略在研究自由落体运动时，做了如下的实验：他让一个铜球从阻力很小（可忽略不计）的斜面上由静止开始滚下，并且做了上百次．假设某次试验伽利略是这样做的：在斜面上任取三个位置A、B、C，让小球分别由A、B、C滚下，如图所示．设A、B、C与斜面底端的距离分别为x1、x2、x3 ， 小球由A、B、C运动到斜面底端的时间分别为t1、t2、t3 ， 小球由A、B、C运动到斜面底端时的速度分别为v1、v2、v3 ， 则下列关系式中正确，并且是伽利略第- 2 -页/共11页 用来证明小球沿光滑斜面向下的运动是匀变速直线运动的是（ ）
【教育资料】人教版高一物理必修1 第2章 第6节 伽利略对自由落体运动的研究 研究课 教学设计学习精品
教育资源
教育资源 《伽利略对自由落体运动的研究》教学设计
一、教学内容和学情分析
1 ． 课标要求
合物理学史的相关内容，通过了解伽利略对自由落体运动的贡献，认识物理实验与科学思维在物理研究中的作用。
课前活动：布置了课前学案，让学生查阅亚里士多德和伽利略的相关资料，认识两位科学家。通过朗威实验校本课程，提前培训一名学生设计完成斜面实验，课上进行讲解。
说明：本节课时自由落体运动的第二课时。
2．学生已有的知识结构和能力水平
在学习本课前，学生已经掌握了加速度概念、匀变速直线运动规律，学习过研究运动
的实验工具（打点计时器）的使用及数据处理方法。初步掌握了研究物理问题的基本思路
和描述物体运动规律的基本方法。
通过自由落体第一课时，学生知道了自由落体运动时在没有空阻力时的下落运动。自由落体运动是加速度为g的匀加速直线运动。
二、教学目标
1．通过查阅亚里士多德和伽利略的相干资料，使学生的了解物理学史。
2．了解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方式。
3．了解伽利略对自由落体的研究研究过程，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
三、教学重、难点分析及策略
1 ． 教学重点
使学生体会“对现象的一般观察→提出假设→运用逻辑（包括数学）得出推论→通过实验对推教育资源
教育资源 论进行检验→对假说进行推广和修正”的科学思想方法
2 ． 教学难点
伽利略巧妙的实验构思和科学思想
四、整体设计思路
本节内容是介绍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。先让学生完成课前学案，收集相关资料，在课堂上经过讨论和发表见解，充实和完善的展现伽利略的研究过程与方法。由学生介绍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。
五、教学过程设计
1、由反应尺，引出落地运动的研究
说明反应时间，由学生设计时间反应尺，说明原理，复习自由落体运动规律。
2、追溯历史，认识研究落体运动的两位科学家