高一物理 2.6 伽利略对自由落体运动的研究教案 新人教版

第一篇：高一物理 2.6 伽利略对自由落体运动的研究教案 新人教版

第六节 伽利略对自由落体运动的研究

学习目标

（一）课程要求

1．了解研究落体运动的史实，体会逻辑推理的方法。

2．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。3．理解任何猜想和假说都必须有实验验证的重要性。

（二）重、难点

1．感受伽利略的探究过程，体会其科学方法

2．理解任何猜想和假说都必须有实验验证的重要性。强化基础

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．亚里士多德 B.伽利略 C.牛顿 D．爱因斯坦 2．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1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()A．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

3．某同学摇动苹果树，在同一高度一个苹果和一片树叶同时从静止开始落向地面，发现苹果先着地，下面说法中正确的是()A.苹果和树叶做的都是自由落体运动 B.苹果和树叶的运动都不能看成自由落体运动

C.苹果的运动可以看成自由落体运动，树叶的运动不能看成自由落体运动 D．假如不计空气阻力，则苹果和树叶会同时落地

4．在匀变速直线运动的位移公式和速度公式中，除时间t外，共有四个矢量，若取初速度

图1

方向为正方向，那么（）A.匀加速直线运动中ɑ为正值 B.匀加速直线运动中ɑ为负值 C.匀减速直线运动中ɑ为负值

D.匀加速和匀减速直线运动中ɑ均为正值 5．伽利略用实验验证vt的困难是（）

A．不能很准确地测定下落的距离 B．缺少科学研究方法的指导 C．无法直接测定下落物体的瞬时速度 D．当时没有精确测量时间的仪器

6．伽利略在做铜球沿斜面运动的实验中，实验结果表明（）

A．铜球沿斜面滚下的运动是匀加速直线运动

B．斜面的倾角一定，换用不同质量的铜球，小球的加速度都相同 C．斜面的倾角一定，从不同高度开始滚下的铜球，加速度不同 D．铜球的加速度随斜面倾角增大而增大

7．伽利略科学思想方法的核心是把 和谐的结合起来，从而有力的推进了人类科学认识的发展，其科学研究过程的基本要素包含：对对象的一般观察、、运用逻辑得出推论、、。提升能力

8．物体做匀变速直线运动，下列说法正确的是（）

A.第1s内的速度变化量小于第2s内的速度变化量 B.第1s内的位移可能小于第2s内的位移 C.第1s内的速度变化量等于第2s内的速度变化量

D.两相邻相等时间间隔通过的位移之差为恒量

9．甲、乙两物体从不同高度做自由落体运动，但同时落地。已知甲物体自由下落的时间为3s，乙物体自由下落的时间为1s。那么，当乙物体开始下落时，甲物体距地面的高度是多少？ 感悟经典

（河南省2010高考调研试题）某校科技小组在伽利略斜面实验思想的启发下，设计了如图所示的装置，探究物体沿斜面下滑时是否做匀变速直线运动。

（1）实验时，让滑块从不同高度沿斜面由静止下滑，并同时打开水龙头的阀门，使水流到量筒中；当滑块碰到挡板的同时关闭阀门（整个过程中水流可视为均匀稳定的）。该实验探究方案是利用量筒中收集的水量来测量___________的。

（2）下表是该小组测得的有关数据，其中s为滑块从斜面的不同高度由静止释放后沿斜面下滑的距离，V为相应过程中量筒中收集的水量。分析表中数据，根据___________，可以得出滑块沿斜面下滑是做匀变速直线运动的结论。

（3）本实验误差的主要来源有：距离测量的不准确，水从水箱中流出不够稳定，还可能来源于__________等。（写出一项即可）．

答案：（1）时间

s（2）在实验误差允许的范围内，V2是一常数

（3）斜面摩擦不均匀、水量测量不准确、滑块开始下滑和开始流水不同步、滑块停止下滑和停止流水不同步等都可以

第六节 伽利略对自由落体运动的研究 一．强化基础

1．B 2．AC 3．CD 4．AC 5．CD 6．ABD 7．实验和逻辑推理;提出假设、通过实验对推论进行检验、对假说进行修正和推广 二.提升能力

8．BCD 9．25m

第二篇：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。

③1581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。伽利略将观察到的天文现象写成《星际使者》一书，于1610年发表。书中介绍了月球上的环状山脉，无数星体构成的银河系，金星的盈亏，木星的四颗卫星，太阳黑斑等等，从而对哥白尼的“天体运行”论提供了有力的支持，同时也动摇了亚里士多德—托勒密的地心说。

教师对学生的回答给予肯定：关于伽利略的资料收集非常细致，下面再说说亚里士多德吧。学生可能的回答：①作为一位伟大的、百科全书式的科学家，亚里士多德对世界的贡献之大，令人震惊。他至少撰写了170种著作，其中流传下来的有47种。他的科学著作，在那个年代简直就是一本百科全书。但他的成就远不止于此。他还是一位真正哲学家，对哲学每个学科几乎都做出了贡献。亚里士多德集中古代知识于一身，在他死后几百年中，没有一个人像他那样对知识有过系统六悟公子制作

2011-10-13 考察和全面掌握。他的著作是古代的百科全书。恩格斯称他是“最博学的人”。

②亚里士多德最大的贡献在于创立了形式逻辑这一重要分支学科。逻辑思维是亚里士 多德在众多领域建树卓越的支柱。

亚里士多德的思想对西方文化根本倾向以至内容产生了深刻的影响。在上古及中古时期，他的著作被译成拉丁文、叙利亚文、阿拉伯文、意大利文、希伯来文、德语和英语。随着亚里士多德作品的不断被发现，中世纪出现了一个研究亚里士多德主义的新时代，学者们以此作为求得各方面真知识的基础。

亚里士多德学识渊博，著述颇丰．他对于当时尚未分类的科学部门如政治、逻辑、伦理、历史、物理(自然学科)、心理学、美学、教育学等均有研究并有独到见解，被马克思誉为“古代最伟大的思想家”。

③亚里士多德是古希腊又一位伟大的教育思想家，建立了包括自然学科在内的百科全书式的课程体系，提出了注重实践的良好措施，为后人留下了一笔包罗宏富的教育遗产。亚里士多德显示了希腊科学的一个转折点。在他以前，科学家和哲学家都力求提出一个完整的世界体系，来解释自然现象．他是最后一个提出完整世界体系的人。在他以后，许多科学家放弃提出完整体系的企图，转入研究具体问题。

教师指出：物理教科书上，亚里士多德给同学们的形象不妙、他老是出错，老是作出一些轻率的结论。同学们觉得亚里士多德实在太不高明而伽利略则比他伟大于百倍。事实上，亚里士多德是古代一位伟大的学者，一位百科全书式的大学问家，有几乎无所不及的思想成。我们应该正确的、全面的去认识一位科学家。伽利略创造了一套对近代科学的发展极为有益的科学方法，从而纠正了亚里士多德在物理上犯的一些错误。

二、伽利略的科学方法

(教师结合伽利略对自由落体的研究，通过教师提问学生回答的方式学习伽利略的科学方法)问题的提出

教师提问：亚里士多德依据平常观察的事实，是怎样确定物体下落的快慢什么因素决定的？ 亚里士多德通过观察，在日常生活中，重的物体下落快，轻的物体下落慢。得出结论：物体下落的快慢是由它们的重量决定的。

教师提出：那么物体下落的快慢与它们的重量有关系吗? 提出假设，逻辑推理。

教师提出：伽利略是怎样提出假设，运用逻辑推理的? 学生可能的回答：他假设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，大石头会被小石头拖的慢下来。但两块石头捆在一起，重量增大，整个系统下 落的速度应该比8大。这样就出现了矛盾。

教师提问：伽利略提出了什么样的假设? 学生可能的回答：假设大小石头下落的一样快。

教师补充：猜想落体是一种简单的变速运动，速度可能跟时间成正比，也可能跟位移成 正比利用数学和逻辑进行推理，然后实验验证。

教师提问：伽利略经过数学推导得出速度与时间成正比，然后通过实验进行验证，他是 如何进行实验验证的? ①学生可能的回答：通过小球的下落运动，测出小球的下落速度和时间。

②他让小球沿斜面滚下，减小加速度，延长运动时间，便于观测。

③他进行的是坡度比较小的斜面实验，后来他就将实验进行了合理的外推，当倾角增大 到90°，小球的运动就是自由落体运动。

对假说进行修正和推广。

教师提出：经过几位同学的回答，问题比较全面了。伽利略完成了实验验证后，没有就此 而止，而是进一步思考为什么日常生活中，轻的物体下落得比较慢，重的物体下落得比较快。

学生共同回答：因为空气阻力．

六悟公子制作

2011-10-13 教师指出：这就是伽利略为我们创造的一套对近代科学的发展极其有益的科学方法。后 面的学习中我们还要经常用到。

三、作业设计

认真阅读课本绪言“走进物理课堂之前”，分析“孩子们”是如何运用伽利略的科学方法 进行探索的。

●教学设计说明

本节课，主要由两部分组成：对科学家的了解；对伽利略科学方法的学习．这两个方面主 要是由学生通过查资料、预习，在老师的引导下，以学生为主体，进行学习的。

知识讲授的同时，给学生介绍物理学家、讲授物理学史．不仅让他们了解物理学家的工 作，物理科学的发展过程，更重要的是通过了解科学发展的曲折性，以此撼动学生的心，让他 们从中获得启迪。●板书设计

△认识两位科学家。△ 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。

六悟公子制作 3 2011-10-13

第三篇：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》教案

高一物理组：陈菊波

一、教材分析

本节课的突出特点是重视科学研究的过程和方法，例如用反证法使来里士多德的观点自相矛盾，用猜想与假说，数学推理，实验验证，合理外推的科学方法研究自由落体运动的规律。

二、学情分析

1、学生已有知识 通过本章前几节的学习，学生已经知道了匀变速直线运动的基本规律和研究方法，会利用规律分析和解决一些简单的运动的问题。

2、学生欠缺之处

对于物理规律的发展并没有太多的了解，不知道一些简单的物理规律在以前是怎样被总结出来的。在思考物理现象时，还是比较容易受主观经验的影响，对物理规律有所怀疑或还没形成物理思维。对物理问题的思考缺少严密的推理。

三、教学目标

1、知识与技能

(1)初步了解近代实验科学产生的背景，认识实验对物理学发展的推动作用；(2)了解两位伟大科学家的生平和主要经历；(3)知道伽利略对自由落体运动的研究方法。

2、过程与方法

(1)学会自己查找资料学习物理学史的方法；

(2)通过伽利略对自由落体运动现象的研究体验科学的研究方法；

3、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；

四、教学重点、难点

重点：伽利略对落体问题的逻辑推理。

教学策略：通过观察、思考、讨论

难点：伽利略的验证性实验的设计；伽利略的理想外推。

教学策略：通过问题的讨论，在原有认知水平上进一步深化拓宽，达到认知的螺旋上升，攻克难点。

五、教学资源 : 斜面；小球；砖头；秒表；刻度尺。

六、课时安排：1课时

七、教学过程

复习导入新课

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：树上的一个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

1．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? 2． 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．

3． 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．

1．展示图片和资料．

2．课件模拟不同倾角的斜面实验．

3．钱羽管(牛顿管)演示实验． ’

(二)、逻辑的力量

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：没有空气阻力将会怎样呢?‘学生讨论后回答．

2(三)、猜想与假说

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．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，表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．

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 X与T 成正比．

后来发现，如果 X与 T成正比，将推导出荒谬的结论．所以伽利略的精力集中在 与 成正比的研究上．

(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．

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这动的研究．

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

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：对现象的一般观察一提出假设一运用逻辑得出推论一实验进行检验一对假设进行修正和推广„„

板书设计

6.2 伽利略对自由落体运动的研究

认识两位科学家。

亚里士多德 VS 伽利略 伽利略的科学方法。

① 观察现象（提出问题：重的物体下落快？）② 提出假设（v~t）

2③ 逻辑（数学）推理得出推论（S~t）。④ 对推论验证（斜面实验）。

⑤ 对假说修正和推广（把斜面倾角增加至90度）。

课堂小结

伽利略运用最大胆的思辨弥补了经验材料之间的空隙，伽利略的方法是理论和实验相结合的方法。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．

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．

第四篇：高中物理 伽利略对自由落体运动的研究教案（定稿）

主题： 2.6 伽利略对自由落体运动的研究 编辑：

【目标要求】

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。【巩固教材－稳扎稳打】

1．关于自由落体运动，下列说法正确的是

（）A．某段时间的平均速度等于这段时间初速度与末速度和的一半 B．某段位移的平均速度等于这段时间初速度与末速度和的一半 C．在任何相等时间内速度变化相同 D．在任何相等时间内位移变化相同

2．自由落体运动在任何两个相邻的1s内，位移的增量为

（）A．1m

B．5m

C．10m

D．不能确定

3．甲物体的重量比乙物体大5倍，甲从H高处自由落下，乙从2H高处与甲物体同时自由落下，在它们落地之前，下列说法中不正确的是

（）A．两物体下落过程中，在同一时刻甲的速度比乙的速度大 B．下落1s末，它们的速度相同

C．各自下落1m时，它们的速度相同

D．下落过程中甲的加速度比乙的加速度大 4．一物体从H高处自由下落，经ts落地，则当它下落A．

t时，离地高度是

（）2H

23H

4B．

H 4D．C．

3H 2【重难突破—重拳出击】

1．长为5m的竖直杆下端距离一竖直隧道口为5m，若这个隧道长也为5m，让这根杆自由下落，它通过隧道的时间为

（）A．3s

B．(31)s

C．(31)s

D．(21)s

2．图2-14将小球竖直向上抛出后，能正确表示其速率v随时间t的变化关系图线是

()

图2-14 3．甲、乙两物体所受重力之比为1：2，甲、乙两物体所在的位置高度之比为2：1，它们都做自由落体运动，则下列说法中正确的是

（）A．落地的速度之比是2：1

B．落地时的速度之比是1：1 C．下落过程中的加速度之比是1：2

D．下落过程中加速度之比是1：1 4．如图2—15小球自由下落过程的相片，每两次闪光时间间隔为

1s,A、b、c、d是四个30相邻位置。由此实验结果可得知，重力加速度的数值是()2图2—15 A.9.86m/sB．9.78m/s 2 2C.9.70m/s D．9.92 m/s

5．石块A自塔顶自由落下s1时，石块B自离塔顶s2处自由落下，两石块同时落地．则塔高为

()A．s1+s2；

(s1s2)2B．

4s1(s1s2)2D．

s1s2s1C．

4(s1s2)

6．如图2-16所示，可以表示两个做自由落体运动的物体同时落地的速度－时间图象的是（t0表示落地时间）

（）

图2-16 2.6 伽利略对自由落体运动的研究

【巩固教材－稳扎稳打】1.AC

2.C

3.AD

4.B

【重难突破—重拳出击】 1.B

2.D

3.D 4.A 5.B 6．D

第五篇：高一物理自由落体运动教案

教学目标

1、知识目标：学习自由落体运动、理解自由落体加速度，掌握自由落体运动的规律。

2、能力目标：培养学生在实验探索中进行研究性学习，体验学生间的交流合作。

3、情感目标：让学生受到见义勇为的思想教育和集体观念教育。教学重点

理解不同物体做自由落体运动的加速度都相同。教学难点

从实验中得出自由落体运动的特点及其运动性质。教学方式

讲解、演示、师生互动、对比归纳。教学仪器

金属片，纸片；牛顿管，抽气机；重物，直尺。教学过程

[引入课题]

最美妈妈吴菊萍的故事 ：

2011年7月2日下午1点半左右，杭州滨江区的闻涛社区的一处住宅小区内，两岁女孩突然从10楼高空坠落，眼看一出悲剧即将上演。刹那间，刚好路过的吴菊萍毫不犹豫冲过去，徒手抱接了一下女孩，自己的左臂瞬间被巨大的冲击力撞成粉碎性骨折。但是，由于她奋不顾身的这一接，女孩稚嫩的生命得救了。同样有着两岁儿子的吴菊萍之后被人们称为最美妈妈！

多么惊险的一幕，吴菊萍这种舍己救人的精神确实值得大家学习，如果2岁小女孩是从半米高的位置落到大人手中，小女孩会毫发无损，而从10层楼高的位置落下来后，为什么造成如此严重的后果？吴菊萍从观察到动手接住小女孩，允许她反应的时间到底有多少？她又冒着多大的危险去接小女孩的呢？

生活中有许多这种落体现象。为了研究问题的方便，我们今天只研究最简单、最理想的落体运动——自由落体运动。[新课教学] 提问：大家看见过落体运动吗？ 树叶的下落； 雨滴、雪花的下落； 蹦极时，人的下落；

工地上，从高处落下的砖头和瓦片；等等。提问：你们仔细观察过落体运动吗？ 演示实验：小石头和羽毛的下落。实验现象：小石头下落的比羽毛快。

早在公元前4世纪，希腊哲学家亚里士多德通过观察大量物体下落的现象，归纳出：物体越重，下落得越快。

提问：是不是重的物体一定比轻的物体下落得快呢？

同学们可以通过实验研究这个问题，桌上有金属片和纸片，利用它们设计小实验，做一做。对你看到的现象进行说明。

请一位同学到前边来，介绍他设计的实验方案，动手做一做，其他同学注意观察思考。提问：你们看到了什么？这个现象又说明了什么？

可见，重的物体不一定下落得快。显然也不是轻的物体下落得快。物体下落的快慢不是由它们的轻重决定的。

16世纪末的伽利略，做了一个很有名的实验——斜塔实验（两个铁球同时落地），也就说明了这一点，另外他还有有一个很巧妙的推理：假设“重的物体下落得快”是正确的，那么大石头要比小石头下落得快了。把两块石头用绳拴在一起下落，大的就会被小的拖着减慢，整体比大的单独下落要慢。可是，两块石头加起来比那块大的还重，由此我们得出的结论是：重的物体下落得反而慢。而前提是上面的假设。可见，假设是错误的。

提问：可是，在现实生活中我们观察到：物体确实下落得有快有慢。这是受什么因素的影响呢？

在刚才的实验里，纸片变成纸团，从受力分析的角度得出，空气阻力的影响小了，受空气阻力的影响。

提问：如果没有空气阻力的影响，也就是在一个没有空气的空间里，物体下落的图景是什么样子呢？

演示实验：牛顿管实验

在没有空气的空间里，演示金属片与羽毛的下落。在有少部分空气的空间里，演示金属片与羽毛的下落。在有大量空气的空间里，演示金属片与羽毛的下落。实验现象：

（1）筒内没有空气时，金属片和羽毛下落的快慢相同。他们的运动情况是相同的。（2）筒内有空气后，金属片和羽毛下落的快慢就不同了。

筒内没有空气时，物体只受重力，这种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。

一、定义

物体只在重力作用下从静止开始下落的运动，叫自由落体运动 要注意理解“自由”这两个字：只受重力、初速度为零。

这种运动只在没有空气的空间里才能发生。不过，在有空气的空间里，如果空气阻力的影响很小，物体的下落也可以近似看作自由落体运动。

实际物体的下落运动，受空气阻力，如果空气阻力的影响是次要因素，忽略次要因素，忽略空气得阻力，抓住主要因素，认为物体只受重力作用,由静止下落，这样物体的下落也可以近似看作自由落体运动。这种忽略次要因素，抓住主要因素的处理方法是物理学上常用的处理方法，称之为理想化方法。

提问：在刚才的演示实验中：小石块的下落可不可以看成是自由落体运动呢？羽毛的下落可不可以看成是自由落体运动呢？

到此为止，我们对自由落体运动有了正确的认识：不同物体从同一高度做自由落体运动，它们的运动情况是相同的。

可是，在历史上，从公元前4世纪的亚里士多德到16世纪末的伽利略，在漫长的时间里人们是在不断地认识落体运动 的。

亚里士多德是古希腊的圣人，恩格斯称他是最博学的人。他的著作很多，对西方的哲学和自然科学的发展都有很大的影响。限于当时科技发展的水平，他在物理方面的论述，今天看来很多是不恰当的。但是，在两千年前他能够通过观察、归纳，形成自己的一套理论体系，已经很不简单了。我们应该正确评价他在科学发展史上的地位。接下来，我们继续研究自由落体运动。提问：自由落体运动是什么性质的运动呢？ 演示实验：小球的下落 实验现象：

（1）从静止开始运动（2）运动得越来越快（3）轨迹是直线

我们不难得出：自由落体运动是初速度为零的加速直线运动。提问：是初速度为零的匀 加速直线运动吗？

这个问题需要我们深入研究。在课堂上我们先来看一个摸拟实验 ——用频闪照片分析自由落体运动 介绍频闪照相的原理。

频闪照相是每隔相等的时间暴光一次，每暴光一次就把这一时刻物体所在的位置记录下来，从而可以知道物体在相等的时间间隔内物体的位移。

出示一张频闪照相的数据，让同学们分组进行处理，让每组的中心发言人总结出实验结论。小结：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。

二、性质

是初速度为零的匀加速直线运动。

提问：请同学们算一算，自由落体运动的加速度是多少？ 提出重力加速度的定义。

三、自由落体加速度

（1）定义：在同一地点，一切物体在自由落体运动中的加速度都相同，这个加速度叫做自由落体加速度，也叫重力加速度，常用g表示。

（2）方向：竖直向下

下面列出了地球上不同纬度的地方重力加速度的值。

地 点

纬 度

重力加速(m·s-2)特 点

赤道

0°

9.780

广州

23°06′

9.788

?

武汉

30°33′

9.794

?

上海

31°12′

9.794

?

东京

35°43′

9.798

?

北京

39°56′

9.801

?

纽约

40°40′

9.803

?

莫斯科

55°45′

9.816

?

北极

90°

9.832

小结：国际上取北纬45°海平面上的重力加速度值作为标准值：即g=9.8m/s2。（3）大小：g=9.8 m/s2，粗略的计算中，g=10 m/s2。

自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，因此匀加速直线运动的规律，自由落体运动也适用，大家还记得匀加速直线运动的规律吗？ 速度规律

Vt=V。+ a t 位移规律

S=V。t+at 速度位移规律

Vt2-v2。=2aS 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。因此：

四、规律

速度规律

Vt=gt 位移规律

h=gt 位移规律

Vt2=2gh 练习1：这是新余九中的教学楼，共有六层，如果从六楼释放一个小球，请你估算：从开始运动起，它在1s内、2s内、3s内下落的位移分别是多少？

接下来轻松一下，做一个小游戏。

这个小实验能检验人反应的灵敏程度。日常生活中，有时需要反应灵敏，对战士、司机、飞行员、运动员等尤其如此，当发现某种情况时，能及时采取相应行动，战胜对手，或避免危险。人从发现情况到采取相应行动经过的时间叫反应时间。

提问：你能根据我们今天学习的知识，设计一个小实验，测出你的反应时间吗？ 读一读（课本第38页）这段材料。

提问：这个实验的原理、器材、怎么操作、怎么读数、怎么计算出反应时间。

提出：可以跟踪检测自己的反应时间；检测不同人群的反应时间（性别、年龄、职业等）。研究采集到的数据，总结出反应时间跟哪些因素有关？等等。这就是一个研究性学习小课题，同学们可以在课外继续研究。练习2： 小结：略

今天我们学习的课本第二章第八节的内容，请同学们课后认真阅读课本上这一节的内容，并完成练习八的（1）至（4）。