高一物理伽利略对自由落体运动的研究2(2)

自由落体运动课后篇巩固提升合格考达标练1.(多选)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()A.其中的甲、乙、丙图是实验现象,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、乙、丙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,使时间更容易测量D.运用丁图的实验,可“放大”重力的作用,使实验现象更明显,丁图是经过合理的外推得到的结论,选项A正确,B错误;伽利略的时代无法直接测定瞬时速度,就无法验证v与t成正比,伽利略通过数学运算得到,若物体初速度为零,且速度随时间均匀变化,即v正比于t,那么它通过的位移与所用时间的二次方成正比,只要测出物体通过不同位移所用的时间就可以验证这个物体的速度是否随时间均匀变化。

由于伽利略时代靠滴水计时,不能测量自由落体所用的时间,伽利略让铜球沿阻力很小的斜面滚下,由于沿斜面下滑时加速度减小,所用时间长得多,所以容易测量。

这个方法叫“冲淡”重力,选项C正确,D错误。

2.(2021四川乐山高一期末)下图是一张在真空实验室里拍摄的羽毛与苹果同时下落的局部频闪照片。

已知频闪照相机的频闪周期为T。

下列说法正确的是()A.x1、x2、x3一定满足x1∶x2∶x3=1∶3∶5B.羽毛下落到B点的速度大小为x1+x2TC.苹果在C点的速度大小为2gTD.羽毛下落的加速度大小为x3-x12T2,从开始计时起,连续相等时间内位移之比为x 1∶x 2∶x 3=1∶3∶5,A 点不一定是起点,A 错误;羽毛下落到B 点的速度大小为v=x 1+x22T ,B 错误;如果A 点是起点,苹果在C 点的速度大小为2gT ,题目无此条件,C 错误;羽毛下落的加速度大小为a=x 3-x 12T 2,D 正确。

3.(2020湖南湘潭高一期中)如图所示,甲同学用手拿着一把长50 cm 的直尺,并使其处于竖直状态;乙同学把手放在直尺0刻度线位置做抓尺的准备。

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。

高一物理必修一重点知识点：伽利略对自由落体运动的研究1、发现问题伽利略发现亚里士多德的观点有自相矛盾的地方。

伽利略认为,如果亚里士多德的观点是对的,即重物比轻物下落得快,那么把重物和轻物拴在一起下落,它们将是什么结果呢?照亚里士多德的说法,重物下落得快,轻物下落的得慢,由于两物拴在一起,“轻的”被“慢的”拉着,“慢的”被“快的”拖着,所以两物拴在一起的速度应是不快不慢。

同样,照亚里士多德的说法,两物拴在一起,应该是更重了,那它们应该下落得更快。

这两个结论都是由亚里士多德的论断推出来的,但得到的却是互相矛盾的结果。

可见,亚里士多德的观点是错误的。

2、提出假设伽利略认为,重物与轻物应该下落得同样快。

他猜想落体运动应该是一种最简单的变速运动,物体的速度应该是均匀变化的。

但是,速度的变化怎样才算是均匀的呢?他考虑了两种可能：一种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。

3、数学推理伽利略通过数学运算得出：如果v与x成正比,将会得到荒谬的结论;如果v与t成正比,它通过的位移x就与t2成正比。

4、实验验证为了便于测量时间,伽利略设法用斜面做实验。

他在木制斜槽上蒙上羊皮纸,让铜球从光滑的羊皮斜槽上滚下,通过上百次对不同质量的小球沿不同倾角的光滑斜面越大的定量研究,发现小球沿光滑斜面运动时通过的位移x确实与t2成正比,小球的运动是匀变速直线运动,且倾角一定不同小球的加速度一定,倾角越大加速度越大。

5、合理外推伽利略将他在斜面实验中得出的结论做了合理的外推：设想斜面的倾角越接近900,小球沿斜面滚下的运动就越接近于自由落体运动;当斜面的倾角达到900时,小球就做自由落体运动。

从而,自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动,且所有物体自由下落时的加速度都相同。

伽利略对自由落体运动的研究伽利略，意大利物理学家和天文学家，被认为是现代科学的创始人
之一。

他对自由落体运动的研究是他在物理学领域的一个重要成果。

伽利略的研究发现，自由落体运动中物体的速度是确定的，并且关
于时间是二次函数的关系。

这改变了以前的看法，认为物体下落的速
度是恒定的。

伽利略还发现了关于物体运动的另一个重要事实：不受外力作用下，物体将继续保持运动状态。

这被称为惯性原理，并成为现代物理学理
论的基石之一。

伽利略是如何进行他的研究的呢？他使用了倾斜平面实验，利用下
落物体对斜面的影响，来研究自由落体运动。

他发现当斜面角度改变时，下落物体的加速度也会相应改变。

这个实验为他证明了一些新的
物理理论。

伽利略的研究已经成为现代物理学研究的基础。

他的发现，不仅拓
宽了我们对自由落体运动的认识，同时也为许多其他物理学研究打下
了基础。

总之，伽利略对自由落体运动的研究是一个里程碑式的科学成果。

他的研究方法，以及他的理论发现，都对现代物理学产生了深远的影响。

高一物理《2.6 伽利略对自由落体运动的研究》教案一、教学目标本节内容是让学生理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。

教材编写得脉络清楚，逻辑推理严谨、文字表述生动和通俗易懂，所以，适合于学生自主学习。

学生除阅读教材外，还可阅读一些课外参考书，从网上查阅一些资料，通过自己独立的思考，归纳、总结并提出自己的看法、体会等。

二、情感目标让学生思考：伽利略是如何发现问题、克服一个又一个困难的？设想自己处在伽利略的地位会怎样思考问题。

三、教学要求1．教师组织学生交流，讨论；2．在可能的情况下让学生充分发表意见；3．鼓励学生总结讨论的结论；4．教师以平等地位参与讨论、发表评论。

四、基本教学过程一、延续两千年的错误亚里士(斯)多德（前384—前322年）亚里士多德是柏拉图的学生，亚历山大的老师。

“天然素质，养成习惯、发展理性”，“逍遥学派”。

名言：谬误有多种多样，而准确却只有一种，这就是为什么失败容易成功难、脱靶容易中靶难的缘故。

物理观点：反对原子论不承认有真空存有重的物体比轻的物体下落快．．．．．．为什么亚里士多德的谬误流传2000多年？我们应该获得什么启示？二、逻辑的力量伽利略(1564～1642) ，意大利文艺复兴后期伟大的意大利天文学家、力学家、哲学家、物理学家、数学家。

也是近代实验物理学的开拓者，被誉为“近代科学之父”。

发明望远镜，《星际使者》，《关于两种世界体系的对话》。

名言：追求科学需要特殊的勇气。

逻辑：就是关于“必然推理规则”，或“必然证明或论证规则”的科学。

伽利略的推论：若：A质量大，下落快；B质量小，下落慢；那么当AB连在一起结论：1. 重的使轻的下落变快，轻的使重的下落变慢，速度介于于2者之间；2. 两个连在一起，比重的物体质量还要大，下落比重的还快。

三、猜测与假说困难：必须建立描绘运动的概念。

平均速度瞬时速度加速度猜测：落体运动是最简单的运动（速度是均匀变化的），速度随时间变化或随位移的变化是均匀的？抉择：速度随时间变化是均匀的。

1.2.5自由落体运动1.2.6伽利略对自由落体运动的研究一、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.特点(1)运动性质：初速度等于零的匀加速直线运动。

(2)受力特点：只受重力作用。

(3)物体下落可看作自由落体运动的条件：在实际中物体下落时由于受空气阻力的作用，物体并不是做自由落体运动，只有当空气阻力比重力小得多，可以忽略时，物体的下落才可当作自由落体运动来处理。

思维拓展如图所示，在有空气的玻璃管中，金属片比羽毛下落得快，在抽掉空气的玻璃管中，金属片和羽毛下落快慢相同。

(1)只受重力作用时，物体下落快慢有什么规律。

(2)空气中的落体运动在什么条件下可看作自由落体运动？ 答案 (1)物体下落快慢相同 (2)空气的阻力作用可以忽略 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。

这个加速度叫自由落体加速度，也叫重力加速度，通常用g 表示。

2.方向：竖直向下。

3.大小(1)在地球上的同一地点：一切物体自由下落的加速度都相同。

(2)在地球上不同的地点，g 的大小一般是B(A.相同 B.不同)的，g 值随纬度的增大而逐渐增大。

(3)一般取值：g ＝9.8 m/s 2或g ＝10 m/s 2。

思维拓展自由下落加速度的大小与物体的质量有关吗？同一物体在月球和地球上做自由落体运动时加速度相同吗？答案 自由下落加速度的大小与物体的质量无关系。

同一物体在月球和地球上自由落体的加速度也不相同。

三、自由落体运动规律速度公式v ＝gt 位移公式h ＝12gt 2速度位移公式v2＝2gh思维拓展我们已经知道，自由落体运动是一种初速度为0，只受重力作用的运动。

那么前面所学的匀变速直线运动的规律，还有哪些适用于自由落体运动。

请举出一些！答案平均速度公式，初速度为零的匀变速直线运动的比例式等均可用。

四、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力决定的。

伽利略对自由落体运动的研究1教学目标(1)知识与技能1.知道伽利略研究落体运动的思路和方法.2.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(2)过程与方法1.体验伽利略对自由落体运动的研究过程2.体会伽利略对速度、时间测量的处理方法(3)情感态度与价值观1.渗透研究自然规律的科学方法2.培养学生追求真理的科学品质3.经历伽利略对自由落体运动的研究过程,体验人类对客观规律探究的乐趣.2学情分析学生在前面的学习中已经对轻重物体下落快慢有了正确的认识,也掌握了相关实验技巧并已经探究了匀变速运动的规律,这节课的教学可以充分让学生参与其中,伽利略的逻辑推理、实验验证完全可以由学生来讨论、完成。

充分体现课程的自主性和开放性3重点难点教学重点:体验探究过程,明确实验及科学的思维方法在探究中的重要作用教学难点:伽利略对速度、时间测量的处理方法4教学过程4.1.1教学活动活动1【导入】视频引入播放一段对周围人群的采访视频,使同学们认识到即使在科技发达的今天,还是有很多人通常将看到的现象直接总结为相应的规律,并回顾历史两种观点。

活动2【活动】学生讨论并推理，体验伽利略的研究方法学生运用“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.先假设亚里士多德的观点是对的。

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,故系统速度应大于8,自相矛盾。

所以只有一种可能:重物和轻物应该下落得一样快。

活动3【讲授】展示课件教师提出问题:伽利略研究落体运动首先应解决的问题是什么?伽利略首先建立速度、加速度的概念。

猜想与假说:伽利略认为,自然界是简单和谐的。

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该是均匀变化的。

但是,速度的变化怎样才算均匀呢?他考虑了两种可能:一种是速度的变化对时间来说是均匀的,即经过相等的时间,速度的变化相等,另一种是速度的变化对位移来说是均匀的,即经过相等的位移,速度的变化相等。