高中物理2.6伽利略对自由落体运动的研究导学案(无答案)新人教版必修1
高中物理(人教版)必修一优秀学案--2.6《伽利略对自由落体运动的研究》(优秀学生必做)
必修一2.6伽利略对自由落体运动的研究课前预习学案一、预习目标了解落体运动研究的史实，了解逻辑推理的特色，理解任何猜想和假说都须要有实验验证的重要性。
二、预习内容对于落体运动，自古以来许多人都研究过。
本节课介绍落体运动的研究历史，主要是介绍伽利略对自由落体运动的研究过程和他的科学思维方法。
要通过自主学习，独立的思考、归纳和总结，提出自己的看法与体会。
三、提出疑惑同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中课内探究学案一、学习目标通过重现重大发现的历史过程，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。
二、学习过程（一）、绵延两千年的错误亚里士多德的观点：物体越重，下落越快.交流与讨论：为什么会有错误的认识呢？（二）、逻辑的力量伽利略是怎样论证亚里士多德观点是错误的？（三）、猜想与假说（四）、实验验证阅读：伽利略斜面实验的情况讨论与交流：感受伽利略的探究过程，体会其科学方法设计实验：研究初速度为零的匀加速直线运动的位移和时间的关系，并设计表格记录实验数据.（五）、伽利略的科学方法三、反思总结伽利略的科学方法。
①问题的提出。
②提出假设，逻辑推理。
③利用数学和逻辑进行推理，然后实验验证。
④对假说进行修正和推广。
四.当堂检测1．某物体从某一较高处自由下落，第1s内的位移是_______m，第2s末的速度是______m/s，前3s 内的平均速度是_________m/s（g取10m/s2）。
5,20,15 2．小球做自由落体运动，它在前ns内通过的位移与前（n+1）s内通过的位移之比是_____________。
n2/(n+1)23．一物体从高处A点自由下落，经B点到达C点，已知B点的速度是C点速度的3/4，BC间距离是7m，则AC间距离是__________m（g取10m/s2）。
164．一物体从高H处自由下落，当其下落x时，物体的速度恰好是着地时速度的一半，由它下落的位移x=__________H/45．关于自由落体运动的加速度g,下列说法中正确的是( B )A．重的物体的g值大B．同一地点,轻重物体的g值一样大C．g值在地球上任何地方都一样大D．g值在赤道处大于在北极处6．一个铁钉与一个小棉花团同时从同一高处下落,总是铁钉先落地,这是因为( C ) A．铁钉比棉花团重B．铁钉比棉花团密度大C．棉花团的加速度比重力加速度小得多D．铁钉的重力加速度比棉花团的大7．甲物体的重力是乙物体重力的3倍，它们从同一高度处同时自由下落，由下列说法正确的是（C）A．甲比乙先着地B．甲比乙的加速度大C．甲、乙同时着地D．无法确定谁先着地8．自由下落的物体，自起点开始依次下落相等高度所用的时间之比是（D）A．1/2 B．1/3 C．1/4 D．(+1):19．自由落体运动的v-t图象应是图2-4-4中的( B )10．一个物体从20m高的地方下落,到达地面时的速度是多大?落到地面用了多长时间? (取g=10m/s2)20m/s,2s课后练习与提高1.气球以4m/s的速度匀速竖直上升,它上升到217m高处时,一重物由气球里掉落,则重物要经过多长时间才能落到地面?到达地面时的速度是多少? (不计空气阻力, g=10m/s2)。
高中物理第2章第6节 2.6伽利略对自由落体运动的研究教案(新人教版必修1)(2篇)
2.6 伽利略对自由落体运动的研究一、教材分析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.二、教学目标（一）教学目标：1、了解伽利略对自由落体运动的研究思路和方法；2、能够合理设计实验，并将实验数据用图线法处理。
（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；2、分组进行科学探究活动，完成实验操作；3、培养学生进行数学推理和图象处理数据的能力。
（三）情感目标：1、激发了学生学习伽利略敢于向权威挑战，善于观察思考，知难而进的优秀品质；2、培养学生耐心细致的意志品质，创新思想和互相协作的精神。
三、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。
四、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行合理猜想、数学推理、合理外推等重要方法。
五、教学过程（一）预习检查、总结疑惑1、教师提问：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）实质？（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”。
高中物理 2.6《伽利略对自由落体运动的研究》精品教案 新人教版必修1
2.6 伽利略对自由落体运动的研究必修一一、教材分析本节内容属于?普通高中物理课程标准?中共同必须模块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。
目的是让学生深刻体会到在当时实验设备不精确的条件下伽利略如何提出问题，遇到什么问题，如何突破困难，使学生身临其境，领悟其科学精神，物理思想和研究方法，对提高学生的科学素养具有重要的意义。
二、教学目标〔一〕教学目标：1、了解伽利略对自由落体运动的研究思路和方法；2、能够合理设计实验，并将实验数据用图线法处理。
〔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；2、分组进行科学探究活动，完成实验操作；3、培养学生进行数学推理和图象处理数据的能力。
〔三〕情感目标：1、激发了学生学习伽利略敢于向权威挑战，善于观察思考，知难而进的优秀品质；2、培养学生耐心细致的意志品质，创新思想和互相协作的精神。
三、教学重点难点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行合理猜测、数学推理、合理外推等重要方法。
四、学情分析本节课内容通俗易懂，课前可由学生自主学习。
上课时使学生融入伽利略的角色，如何指出亚里士多德的逻辑错误，如何提出自己猜测再利用斜面实验间接验证加以外推。
教师以平等地位参与讨论，发表意见。
通过这节课的探究，培养学生创新能力，提高其科学素养。
五、教学方法教师启发、引导，学生阅读教材，讨论、交流。
六、课前准备录像资料、多媒体课件七、课时安排 1课时八、教学过程〔一〕预习检查、总结疑惑1、教师提问：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〕实质？〔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〞。
高中物理必修一教案-2.6 伽利略对自由落体运动的研究1-人教版
2.6 伽利略对自由落体运动的研究教学目标: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《关于两门新学科与数学证明的谈话》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。
后来他的兴趣转向了数学和物理学。
3.1581年，17岁的伽利略对古希腊的物理学及亚里士多德、埃夫克利德和阿基米德的著作着迷。
伽利略在数学、天文学，特别是力学方面有了很深的造诣，学术上成果累累。
他通过大量的观察和实验总结出了惯性定律、自由落体运动规律和相对性原理；发现了单摆振动的等时性原理；用自制的33倍望远镜观察天象，发现了一系列令人震惊的天文现象。
高中物理人教版必修1 2.6伽利略对自由落体运动的研究教案
第二章匀变速直线运动的研究第六节伽利略对自由落体运动的研究一、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2019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。
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n□ZE ］ □ 的单位 丛 后连续 第二章 匀变速直线运动的研究第六节伽利略对自由落体运动的研究编制 _______ 审核 _____ 编号 012［学习目标］1、掌握自由落体运动的规律，并能解决相关实际冋题.（难点） 2、 了解伽利略对自由落体运动的研究方法，领会伽利略的科学思想.（难点）［知识点剖析］学生分组探究一 重力加速度的三种测量方法（拓展延伸）第1步 探究——分层设问，破解疑难利用打点计时器测量重力加速度时，选用密度较大的重锤，这样做的目的是什么？【提示】 重锤重而体积小，下落时所受空气阻力可以忽略，它的运动可以近似看作自由落体运 动. 第2步 例证——典例印证，思维深化例1.某物理兴趣小组为获得当地重力加速度值，设计了如下实验，并进行了一系列探究过程.假 设你也是其中一员，请补充完整横线部分内容.（1） 操作过程：%1 将打点计时器固定在铁架台上，如图2 — 5—4所示.%1 将接有重物的纸带沿竖直方向穿过打点计时器的限位孔. %1 先 __________ ，再释放纸带. %1 获得点迹清晰的几条纸带.（2） 探究过程：其中一条纸带的点迹及数据•如图2-5-5所示.（图中直尺 为cm,点O 为纸带上记录到的第一点，点4、B 、C 、D …依次表示点。
以的各点.己知打点计时器每隔T=0.02 s 打一个点•）%1 小组成员量出DF 间的距离为3.60 cm,计算出打点计时器打下点E 时的速度％ = m/s. %1 小组成员量出FH 间的距离为5.20 cm,计算出打点计时器打下点G 时的速度VG =___________ m /s.%1 利用护得岀g= ___________________ m/s 2.%1 _______________________________ 利用0=""” “尸得出g= m/s 2.【答案】（1）③接通电源 ⑵①0.90②1.30③10.00④10.00例2. （2015-宜宾高一检测）如图所示是用照相机对一小球做自由落体运动频闪拍摄的照片，符合 实际的是（）2扌3-js4—11■6 -•7 -8・9 -O【答案】D例3.（多选）在一次利用滴水法测重力加速度的实验中：让水龙头的水一滴一滴地滴在其正下方的盘子里，调整水龙头，让前一滴水滴到盘子而听到声音时，后一滴恰好离开水龙头.从第1次听到水击盘声时开始数“1“并开始计时，数到“护时听到水击盘声的总时间为r用刻度尺量岀水龙头到盘子的高度差为力，即可算出重力加速度.则（）A.每一滴水从水龙头落到盘子的时间为£B.每一滴水从水龙头落到盘子的时间为士n n~ 1 c・重力加速度的计算式为2響 D.重力加速度的计算式为咛1旦【答案】BD第3步总结——规律总结，方法反思2IJA T【答案】B. 第3步总结——规律总结,碍方法反思D.学生分组探究二竖直上抛运动的研究方法第1步探究——分层设问，破解疑难1.定义：将一个物体以某一初速度珈竖直向上抛出，抛出的物体只受重力作用，这个物体的运动就是竖直上抛运动.2.运动性质：初速度为％,加速度为一g的匀变速直线运动(通常取初速度％的方向为正方向).3.基本规律(1)速度公式：g/.(2)位移公式：x=vot—^gt2.(3)位移和速度的关系式：v2~vl=~2gx.⑷上升到最高点(即V = 0时)所需的时间/=罟，上升的最大高度Xmax=|^.4.研究方法(1)分段法：上升过程是加速度g,末速度0 = 0的匀减速直线运动，下降过程是自由落体运动，且上升阶段和下降阶段具有对称性.(2)整体法：将全过程看成是初速度为％、加速度为一£的匀变速直线运动，把匀变速直线运动的基本规律直接应用于全过程，但必须注意相关量的矢量性.习惯上取抛出点为坐标原点，珂的方向为正方向.此方法中物理量正负号的意义：%1e>0时，物体正在上升，0<0时・，物体正在下降；%1力>0时，物体在抛出点的上方，肚0时，物体在抛出点的下方.第2步例证——典例E卩证，思维深化例1.在塔顶上将一物体竖直向上抛出，抛出点为4,物体上升的最大高度为20 m,不计空气阻力, g取10m/s2,设塔足够高，则物体位移大小为10 m时，物体通过的路程不可能为()A. 10 mB. 20 mC. 30 mD. 50 m【答案】B例2.(2014.上海高考)在离地高处，沿竖直方向同时向上和向下抛出两个小球，它们的初速度大小均为0,不计空气阻力，两球落地的时间差为()学生分组探究三伽利略对自由落体运动的研究第1步探究——分层设问，破解疑难1.问题发现亚里士多德观点：重物下落得快，轻物下落得慢.矛盾：把重物和轻物捆在一起下落，会得出两种矛盾的结论.伽利略观点：重物与轻物下落得…样快.2.猜想与假说伽利略猜想落体运动应该是一种最简单的观速运动，并指出这种运动的速度应该是均匀变化的假说.3.理想斜面实验(1)如果速度随时间的变化是均匀的，初速度为零的匀变速直线运动的位移兀与运动所用的时间t 的平方成正比,即x-A(2)让小球从斜面上的不同位置由静止滚下，测出小球从不同起点滚动的位移兀和所用的时间f.(3)斜面倾角一定时，判断x^t2是否成立.(4)改变小球的质量，判断xoc“是否成立.(5)将斜而倾角外推到〃=90。
高中物理 2.6伽利略对自由落体运动的研究教案
2.6伽利略对自由落体运动的研究教案［教学目标］一、教学目标：1、了解伽利略对自由落体运动的研究思路和方法；2、能够合理设计实验,并将实验数据用图线法处理，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;2、分组进行科学探究活动,完成实验操作;3、培养学生进行数学推理和图象处理数据的能力.三、情感目标:1、激发了学生学习伽利略敢于向权威挑战,善于观察思考,知难而进的优秀品质;2、培养学生耐心细致的意志品质,创新思想和互相协作的精神.［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，［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行合理猜想、数学推理、合理外推等重要方法，［教学过程］一、复习导入1、教师提问：我们在上一节课已经学习了自由落体运动,我们知道：（1）定义？（物体只在重力作用下从静止开始下落的运动）（2）实质？（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，教师：大家回忆一下,初中有篇课文《两个铁球同时着地》,有谁能描述故事的主要内容？运用上节课知识如何解释同时着地？学生描述并解释，（由H = gt2 t= ,H相同,t相同）教师:但是,当时还不知自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动,所以不能用此公式，那伽利略是如何指出亚里士多德的错误,建立自己的观点呢？二、假设猜想:先假设亚里士多德的观点是对的，则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，因为只有一种可能：重物和轻物应该下落得一样快,自由落体运动应该是最简单的运动，猜想v∝x和v∝t两种可能性,但经过推理只有v∝t，如果能够用实验证明,则自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动，三、实验验证：1、设计方案：教师：根据上述的猜想,请各小组分析讨论,应该怎样验证上述猜想，学生活动：各小组展开设计和讨论,进行指导，教师提问：在当时的实验条件下,能否设计实验直接验证v∝t呢？学生回答：当时v还未定义,更无法测v的大小了，教师：对！当我们无法直接验证时,我们怎样想法子呢？学生讨论得：实际我们验证v∝t无非是来证明自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动,转化为验证x∝t2问题便解决了，教师又问：t的测量当时用“滴水计时“,落体运动速度快,这样测量误差大,怎样解决这个问题？学生讨论得：先研究物体在斜面运动,此时物体运动速度变慢，让小车多次从同一起点滚动到斜面不同终点的位移和所用时间平方的比值x/t2是否保持不变,如下图：即能否观察到：如果不断增大倾角,上述比例关系同样成立只是这个常数的值随着θ的增大而增大，再合理外推到90度,此时便成自由落体运动了，2、实验验证：教师巡视，并将全班分成四个小组,每个小组的倾斜角不同,会发现用秒表计时太难,换用磁控电子秒表,并介绍其用法，借此说明伽利略做此实验的仔细程度,对学生适当进行思想教育，最终实验如右图：小车上固定一个磁铁， 第一个磁控开关置于小车 起始运动的位置,第二个 磁控开关置于平板中央， 小车一开始运动就作用于 第一个磁控开关,使秒表开始计时,经过第二个磁 控开关,秒表停止计时, 并显示小车从静止运动到第二个磁控开关的时间t1,量出两磁控开关之间的距离x1，改变第二个磁控开关的位置,重复上述实验（注意保持小车开始运动的位置和第一个磁控开关位置始终不变）,得出相应的t2x2t3x 3……，并将记如下面表格比较x/ t 2是否相等；或建立s-t2坐标系如下： ：t 2/s 2概括伽利略对落体运动的研究思路:提出问题一→合理猜想一→数学推理一→实验验证一→合理外推一→得出结论四、布置作业:这节课给你最大的启发是什么?我们应该学习伽利略的哪些优秀品质?课外讨论,并写成一篇小作文.。
2014高中物理2.6伽利略对自由落体运动的研究教案(人教版必修1)
2.6 伽利略对自由落体运动的研究 教案我们已经学习了自由落体运动，知道了物体下落的快慢与物体的质量无关。
这一正确认识却经历了曲折而又漫长的历史过程。
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。
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。
一、人类对落体运动的认识过程二、逻辑的力量——伽利略佯谬三、猜想与假说伽利略认为，自由落体是一种最简单的变速运动.他设想，最简单的变速运动的速度应四、实验验证伽利略后来发现，如果“假设二”成立即速度与位移成正比，将会推导出荒谬的结果，所以它用实验来检验“假设一”即速度与时间成正比的猜想是否真实的。
五、伽利略的科学方法伽利略的成功，不仅在于找到了落体运动的规律，更重要的是开辟了一条研究物理学的研究之路。
伽利略对自由落体运动的探究思路概况如下：伽利略创立近代科学时用了三个方法：实验方法、数学方法和思想实验方法。
在其后的200中，自然科学迅猛发展，涌现出了许许多多物理学巨匠，当人类进入20世纪时，思想实验的方法突然被频繁的运用起来。
爱因斯坦创立了相对论，当人们离开伽利略的船舱来到爱因斯坦的火车上时，关于尺缩效应、关于同时的相对性、关于只有在高速世界里才可能发生的奇妙景象，被爱因斯坦用思想实验论述得合情合理。
波尔和爱因斯坦关于量子的概率进行争论时，他们用思想实验进行辩论，让人类看到世界上第一流的科学巨匠是怎样畅游在理念的世界里。
2.5-2.6自由落体运动伽利略对自由落体运动的研究学案(人教版必修1)
学案6自由落体运动伽利略对自由落体运动的研究［学习目标定位］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.知识•储备区息故追本湖源推陈方可知新(5) 合理外推：伽利略将斜面倾角外推到90°时的情况，小球的运动就成为自由下落，伽利略认为小球仍会做匀变速直线运动.3.伽利略的科学方法：把实验和逻辑推理(包括数学演算)和谐地结合起来，从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法.打点计吋器风帯学习，探究区基础自学搭实巫点互动探究答案可用下列两种方法求出重力加速度:(1) 由V n=刈；；+1求出各点的瞬时速度, 作出V - t图象，V—t图象是一条过原点的倾斜直线，斜率表示加速度.(2) 由A x = aT2计算加速度.［要点提炼］1.测量自由落体加速度的方法(1) 利用打点计时器80 O 0(2) 利用频闪照相法频闪照相可以每隔相等的时间拍摄一次. 利用频闪照相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2为一小球做自由落体运动的频闪照片)•根据匀变速直线运动的推论A h= gT2可求自由落体加速度.2•自由落体加速度的大小：在同一地点，重力加速度都相同；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. _______ 图2一般计算中，常取g = 9.8 m/s2或g = 10 m/s2.3.自由落体加速度的方向总是竖直向下的.三、自由落体运动的规律［问题设计］1•试写出物体自开始下落经过时间t时的速度v和下落高度h的表达式.答案由匀变速直线运动规律得V = gt, h= ^gt22. 匀变速直线运动的推论对于自由落体运动是否适用？答案都适用.［要点提炼］1.自由落体运动的基本规律(1) 速度公式：v= gi.2(3) 速度位移公式：v =细.2•匀变速直线运动的其他规律，如平均速度公式、位移差公式、初速度为零的比例式同样适用于自由落体运动.注意若分析自由落体运动过程中的一段，则该过程是初速度不为零的匀变速直线运1 2(2) 位移公式：h= ^gt .、 1 2动，相应的速度公式和位移公式分别为v= V o+ gt、h = V o t+ qgt •X典例精析一、对自由落体运动及自由落体加速度的理解【例1】关于自由落体运动和自由落体加速度，下列说法正确的是（）A .重力加速度g是标量，只有大小，没有方向，通常g取9.8 m/s2B .在地面上的不同地方，g的大小不同，但相差不是很大C. 地球上的同一地点，一切物体做自由落体运动的加速度都相同D. 自由落体运动的初速度为零解析重力加速度g是矢量，方向竖直向下，在一般计算中g取9.8 m/s2, A错误；在地球表面同一地点，重力加速度相同，C正确；在地面上的不同地点重力加速度一般不同，但相差不大，B正确；初速度为零是自由落体运动的一个条件，D正确.答案BCD二、自由落体加速度的测量【例2】某同学用如图3甲所示装置测量自由落体加速度g，得到如图乙所示的一段纸带，他每两个点取一个计数点（已知交流电频率为50 Hz），测得AB= 7.65 cm , BC= 9.17 cm.则打B点时重物的瞬时速度为 _________ m/s，测得的自由落体加速度g = ________ m/s2,它比真实值偏________ （选填“大”或“小”）.（结果均保留两位有效数字）三、自由落体运动的规律【例3 从离地面500 m 的空中自由落下一个小球，取 g = 10 m/s 2,求小球：⑴落到地面所用的时间；(2)自开始下落计时，在第 1 s 内的位移、最后1 s 内的位移.解析 由x = 500 m 和自由落体加速度，根据位移公式可直接算出落地所用时间，根据 运动时间，可算出第1 s 内的位移.最后1 s 内的位移是下落总位移和前 (n — 1) s 下落位移之 差.1 2(1)由x = 2gt 2,得落地所用时间:⑵第1 s 内的位移： X 1= 2gt 1= 2X 10 x 12 m = 5 m 因为从开始运动起前 9 s 内的位移为 12 1 2X 9= ^gt 9=10 x 9 m = 405 m所以最后1 s 内的位移为 A x = x — x 9= 500 m — 405 m = 95 m. 答案(1)10 s (2)5 m 95 m针对训练一观察者发现，每隔一定时间就有一个水滴自8m 高处的屋檐落下，而且当看到第五滴水刚要离开屋檐时， 第一滴水正好落到地面，那么这时第二滴水离地面的高度是 2(g 取 10 m/s )()解析 v B = T AC= 2.1 m/s , 答案 2.1 9.5 小由h Bc — h AB = gt 2可得g = 9.5 m/s 2，比真实值偏小.电火花再 计时番/耳A . 2 mB . 2.5 m C. 2.9 m D. 3.5 m答案D解析由匀变速直线运动规律的推论知相邻水滴位移比为 1 : 3 : 5 : 7,所以第二滴到地面(第一滴)的距离应为总高度的7= 7，所以其离地距离为专x 8 m = 3.5 m.1 + 3+ 5+ 7 16 16（只受重力物休做自由落体运动的条件 鳥宇薫 门I 初速度w=0白由菸体（大小：—般g 取9. 8 m/卡或g 取10 m/s 2, T H I 同一位置g 相同；随纬度的增加而增大 加速度I 方向：竖直向下 f p= g t自由落体运v j = 2gh动的规律 ^=y连续相等时间内的位移之差gT 2初速度为零的匀加速直线运动的比例式 、也成立检測学习效果体验咸功快乐i.（伽利略对自由落体运动的研究 ）关于伽利略对自由落体运动的研究，下列说法中正确的是（ ）A •运用“归谬法”否定了亚里士多德的“重的物体下落快、轻的物体下落慢”的论断B •提出“自由落体”是一种最简单的直线运动 一一匀速直线运动C.通过斜面上物体的匀加速运动外推出：斜面倾角为90。
2017人教版高中物理必修一2.5-2.6《自由落体运动伽利略对自由落体运动的研究》学案
变速直线运动，其加速度 a＝ T2 ＝ 10－2 m/s2＝9.8 m/s2.
答案 匀变速直线 9.8 m/s2
三、自由落体运动的规律
1．自由落体运动的差不多公式
匀v变＝速v0直＋线at运动规律――特v→＝例gt自由落体运动规律
x＝v0t＋ 12at2―va0―＝＝→g0
1 h＝ 2gt2
这v几2－个v公20＝式2中a共x 涉及四个v物2＝理2量gh v、h、g、t，其中 g 为常数，每个公
加速度都相同
D．在地球上同一地点，离地面高度越大，重力加速度 g 越小
解析 重力加速度是矢量，方向竖直向下，在地球的表面，不同的地
点重力加速度 g 的大小略有不同，但都在 9.8 m/s2 左右．在地球表面同一
地点， g 的值都相同，但随着高度的增大， g 的值逐步减小．
答案 A
例3
在研究物体仅在重力作用下运动的
解析 设重物下落的时刻是 t，该星球表面的重力加速度为
g′t2
g′（ t－t1）2
H－ x1＝
2
，解得： t＝5 s
g′＝ 6 m/s2.
g′，
h＝
1 2
答案 (1)5 s (2)6 m/s2
(时刻： 60 分钟 )
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课题2.6 伽利略对自由落体运动的研究
教学内容
教学设计或学习心
得
学
习
目
标
1.了解伽利略研究落体运动的思路和方法. 2.知道伽利略在运动学上的主要贡献. 3.认识伽利略利用斜面研究自由落体运动所蕴含的思想方法. 4.初步领会“提出假设、数学推理、实验验证和合理外推”的科学研究方法. 新课导入：
课
本
导
读
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了推断，
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.伽利略的假说与实验验证
（1）伽利略猜想落体运动是一种____________运动，这种运动的速
度应该是____________变化的。
（2）伽利略让小球从斜面的不同位置由静止滚下，得出小球滚下的
_________与__________成正比，即速度均匀变化.当倾角等于90°，即物
体竖直下落时，____________与____________仍成正比，即速度是均匀变
化的，得到了落体运动的规律。
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
数学推演）和谐地结合起来，从而有力地推进了人类科学认识的发展。
合 作 探 究 合 作 探 究 探究一、如何认识亚里士多德的观点？ 探究二、如何认识伽利略的科学方法？ 探究三 分析伽利略的研究方法 探究四 应用点一：用自己话说明伽利略对自由落体运动的研究过程. 应用点二：对落体运动的认识
1、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。
在一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
2、在上题中，若在塔顶端同时释放体积大小相等的实心铁球和空心
铁球，下列说法中正确的是（ ）
A.它们受到的空气阻力不等
B.忽略空气阻力，它们的加速度相等
C.忽略空气阻力，它们落地的速度不等
D.忽略空气阻力，它们下落的时间相等
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巩 固 提 高 巩 固 提 高 夯实基础 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俐略的探究过程（ ） 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
5.一个铁钉和一团棉花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.根据伽利略的猜想x∝t2可知，自由下落的物体，它下落一半路程
所用的时间和全程所用的时间之比（ ）
A.21 B.2 C.22 D.2
能力提升
7.历史上，对于伽利略用斜面实验验证v∝t有许多争议.人们认为，
他的时间测量不够准确；斜面上的小球是滚下来的，而做落体运动的小球
没有滚动.你认为伽利略的实验还存在哪些问题？请提出来并加以讨论.
8.思考发生在我们身边的物体下落运动，哪些能看作自由落体运动？
哪些不能看作自由落体运动？什么情况下物体的下落可看作自由落体运
动？
9.物理学家曾评选出十个最美的物理实验.这种“美”是一种经验概
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后记（教或学）
念：最简单的仪器和设备，最根本、最单纯的科学结论.其实，科学美蕴
藏于各科的实验之中，有待于我们在学习过程中不断地感悟和发现.
伽利略的自由落体实验和加速度实验均被评为最美的实验.
在加速度实验中，伽利略将光滑直木板槽倾斜固定，让铜球从木槽顶
端沿斜面由静止滑下，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.
伽利略却证明铜球运动的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实验中，忽略
了空气阻力，抓住了重力这一主要因素.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，是为了减小铜球运动过程中的
____________，同时抓住____________这一主要因素.