2.6《伽利略对自由落体运动的研究》(优秀学生必做)
2.6伽利略对自由落体运动的研究
1、在某地让一个小球从 17.7 m 高的地方自由下落，测得小 球下落到地面处所用的时间是1.9 s，求此地的重力加速度和 1.9 s 末的速度。
解：由公式 h =
1 2 gt 得 2
2h 2 17.7 2 2 g 2 m/s 9 . 8 m/s t 1.9 2
小球在1.9 s 末的速度为
二、逻辑的力量
重的物体 下落的快！ 重物与轻 物下落得 同样快！
V2=4
世界古代史上 最伟大的哲学 V1=8 家，教育家， 科学家,结论： 重的物体比轻 的物体下落快。
4<v12<8
V12>8
16世纪末，伽利 略用简单的反推 实验打破了绵延 2000年的错误。
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， 速度应该是均匀变化的。 均匀变化的两种可能性：一是速度随时间均匀变 化，即v与t成正比（现在的V=V0+at）；二是速度随 位移均匀变化，即v与x成正比（现在的V²-V0²=2ax）。
3、如图所示，一个小钢球做自由落体运动。测得小钢球经过 A 点时的速度是 2.42 m/s ，经过 B 点时的速度是 4.64 m/s ， 所用时间是0. 226 s，求此地的重力加速度和AB 间的距离。
六、伽利略的科学方法
现代技术的发展，我们虽然不会再用伽利 略的方法去研究自由落体，但是伽利略的方法， 对指导近代科学研究仍具有现实意义：
提出 大胆 数学 实验 合理 得出 问题 猜想 推理 验证 外推 结论
七、超越伽利略
现在我们不必用斜面来“冲淡重力”， 采用现代化的仪器设备可以对落体运动精 确地“计时”、“定位”，直接研究落体 运动的性质。
2.6 伽利略对自由落体运动的研究
2.6节 伽利略对自由落体运动的研究(简案)
2.6 伽利略对自由落体运动的研究学习过程：（一）、绵延两千多年的错误：1、古希腊学者认为物体下落的快慢是由他们的决定的，即物体越重，下落得越。
（二）、逻辑的力量2、16世纪末，意大利青年学者对亚里士多德的论断表示了怀疑，后来他在1638年出版的《》一书中作出了评论。
他认为重物和轻物应该下落得。
（三）、猜想与假说：3、先前我们所学的概念，诸如平均速度、、以及等，就是首先建立的。
他猜想自由落体运动应该是一种最简单的运动，他的应该是均匀变化的。
（四）、实验验证：4、伽利略通过数学运算得出结论：如果物体的初速度是，而且速度随时间的变化是的，即tv∝，它通过的位移就与所用时间的二次方成，即2tv∝。
5、由于自由下落物体运动的时间较短，而且当时只能靠计时，这样的计时很困难。
伽利略采用了一个巧妙的方法，用来“”重力。
他让一个铜球从很小的斜面滚下，做了上百次的实验，证明了小球沿斜面滚下的运动的确是运动。
6、伽利略将小球沿斜面向下的运动到自由落体运动上，他认为小球仍然会保持运动的性质，而且所有物体下落时的都是一样的！（五）、伽利略的科学方法7、伽利略给出科学研究过程的基本要素，就是对现象的一般观察→→运用逻辑（包括数学）→通过进行检验→对进行。
例1、在距地面同一高度由静止释放两个看上去外表完全相同的铁球，结果两球不是同时落地，你认为下列哪些分析是正确的？A、两球在下落过程中受到的空气阻力不同，先落地的球受到的空气阻力小；B、两球在下落过程中受到的空气阻力不同，先落地的球受到的空气阻力大；C、两球在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、两球在下落过程中受到的空气阻力相同，先落地的是空心球，阻力与重力相比，差别较小。
例2、在学习物理知识的同时，还应当十分注重研究问题的思想与方法，判断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[课堂训练]一个小球从距地面h高处自由落下，当下落到h/4时的速度是落地速度的( )A.1/2B.1/3C.1/4D.1/5巩固练习1、在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，这主要因为（）A、它们的重量不同；B、它们的密度不同C、他们的材料不同;D、它们受到的空气阻力不同2、让一轻一重的两块石块由静止从不同高度同时自由落下，则( )A、一定是重的下落的快，先落地；B、在下落过程中的任意时刻，他们一定具有相同的速度；C、在整个下落过程中，从较高处下落的石块具有的平均速度和位移都要大；D、他们从静止开始下落相同的高度或相同的时间具有相同的速度。
2.6伽利略对自由落体运动的研究
v0 0
t
x1
困难二：落体运动时间太短，无法准
确测量
突破：“冲淡”重力，使其加速度减 小，运动减慢
t验证 ：伽利略用铜球从斜槽的不同位置由静止下落
伽利略手稿中记录的一组实验数据
时间单位 距离单位 1 32 2 130 3 298 4 526 5 824 6 1192 7 1600 8 2104
四、课堂小结
伽利略通过逻辑推理发现重物下落得快是不符合 逻辑的，认为只有轻重不同的物体下落快慢相同才能 符合逻辑。伽利略还猜想自由落体是一个简单的运动 是一个匀加速直线运动，v∝t或v∝x，再通过数学演 算确定v∝x是不正确的。伽利略还必须通过实验去验 证，在只有滴水计时器时代，无法测定快速自由落体 的时间，伽利略巧妙利用斜面“冲淡”重力，使实验 获得成功，最后通过合理的外推得出结论。 伽利略这种研究方法对后来的科学研究有重大启 蒙作用，到今仍不失为重要的科学方法之一。
x1 x2 x3 结果表明： 2 2 2 常数 t1 t2 t3
伽利略发现，斜面的倾角不同，上述比例关系
同样成立，只是这个常数的随着倾角 θ 的增大 而增大。
伽利略设想，斜面的倾角越接近 900，铜球沿斜面滚下的运动越接近 自由落体运动。
4.得出结论：
• 自由落体运动是: v0＝0的匀加速直线运动，
穿越时空的对话 重物比轻物下落的快 重物和轻物同时落地 历 史 的 • 去就去，谁怕谁呀！ 争 论
• 不信咱俩去比 萨斜塔做实验
观察+直觉
实验+数学
古希腊最伟大 的科学家 亚里士多德
物理学之父 伽利略
爱因斯坦说的那样：真正的物理学从那时开始了！
1、逻辑的力量
伽利略运用逻辑推理的方法 论证了亚里士多德的错误观点: “重物比 轻物下落得快”
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/s2D．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( )A ．用滴水计时B ．用打点计时器打出纸带进行数据分析C ．改变斜面倾角，比较各种倾角下x t 2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7．小明摇动苹果树，从同一高度落下一个苹果和一片树叶，它们同时从静止开始下落，苹果却先落地，下列说法正确的是( )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是自由落体运动C ．苹果的运动可看成自由落体运动，树叶的运动不能看成自由落体运动D ．假如地球上没有空气，则苹果和树叶会同时落地 8.如图所示是频闪拍摄的真空管中羽毛和金属球从同一高度同时下落的照片，由此照片可知( )A ．在地面上方同一地方，物体下落快慢一定与其重量无关B ．在不计阻力时，轻的物体和重的物体下落一样快C ．越往下相邻两次闪光物体间距离越大，说明物体运动速度越来越快D ．该实验说明伽利略关于落体运动的猜想是正确的三、非选择题(共52分)9．(8分)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、________、运用逻辑(包括数学)得出结论、________、对假说进行修正和推广等．伽利略科学思想方法的核心是把________和________和谐地结合起来，从而有力地推进了人类科学认识的发展．答案课后作业1．C 对B由于缺少在地面附近及自由下落等条件，故不能确定羽毛的运动是不是自由落体运动．雨滴从云中落下，由于空气阻力的作用，在接近地面时已在做匀速运动，故D错．2．D 虽然空气阻力与物体的重量、密度、材料有关，但直接影响物体下落快慢的原因应该是空气阻力．3．A 自由落体运动是匀加速直线运动，故每秒的速度增量相同．4．D 月球上是真空，羽毛和铁锤均做自由落体运动，它们下落的快慢是相同的，即物体下落速度的变化与其质量大小无关，因为是在同一高度同时释放，它们应同时落地，故A，B错误，D正确．月球上的重力加速度与月球对物体的吸引力有关，我们不可能直接由物体下落这个现象来判断月球表面的重力加速度为9.8 m/s2，故C错误．5．C 伽利略探究物体下落规律的过程是：先对亚里士多德对落体运动的结论提出质疑——大小石块捆在一起下落得出矛盾的结论；猜想——下落的运动是最简单的运动，速度与时间成正比；数学推理——如果v∝t，则有x∝t2；实验验证——设计出斜面实验并进行研究，得出光滑斜面上滑下的物体的规律x∝t2；合理外推——将光滑斜面上滑下的物体的规律x∝t2推广到落体运动．从探究过程来看，答案应是C.6．ACD 伽利略采用的计时方法是滴水计时，A正确，B错误；研究自由落体运动时，伽利略采用数学推理得出结论：若速度随时间均匀变化，则位移与时间的二次方成正比，C正确；伽利略将斜面实验的结果合理外推到自由落体运动，D正确．7．CD 由于苹果所受空气阻力比苹果自身所受的重力小得多，可以忽略不计，因此苹果的运动可以看成自由落体运动．在没有空气阻力的情况下，苹果和树叶都只受重力作用，因此都做自由落体运动．8．BCD9．提出假设通过实验对结论进行检验实验逻辑推理(包括数学推演)10.(6分)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．如图(1)所示，甲同学用两个手指捏住木尺顶端，乙同学用一只手在木尺下部做握住木尺的准备，但手的任何部位都不要碰到木尺，当看到甲同学放开手时，乙同学立即握住木尺，若乙做握尺准备时的手指位置如图(2)所示，而握住尺的位置如图(3)所示，则测得木尺下落的高度大约为________．乙同学的反应时间大约为________．11．(12分)伽利略在研究斜面上滚下的小球的运动时，得出的结论是：只要斜面的倾角相同，质量不同的小球滚下的加速度都是相同的．假如质量不同的小球以某一速度冲上斜面，沿斜面向上运动的过程中，加速度还会相等吗？你能简要地谈一下理由吗？12．(12分)大气层是我们地球生命赖以生存的屏障，每天都有很多小陨石落入大气层中，但当它们进入大气层后，由于空气的摩擦生热，绝大部分小陨石还没有到达地面便已经烧毁．现在人类向天空发射的飞行器、卫星等当超过一定使用年限后，也让它们进入大气层烧毁．那么小陨石进入大气层后的运动是自由落体运动吗？13．(14分)当雨滴在空气中下落时，由于空气阻力的作用，运动一段位移后，便会做匀速直线运动． 现在我国正在实施西部大开发战略，科技工作者在研究雨滴对黄土高坡的作用时发现：雨滴形成后，开始下落13 m 左右，由于空气阻力的作用，就会做匀速直线运动．根据这一数据，你设想一下，如何测量落到地面上的雨滴的最大速度．假若没有空气阻力，雨滴在离地面250 m 的高空从静止开始下落，那么落到地面上的速度又为多少？你想像一下，此时地面上的物体会被雨点打成什么样？答案10.20 cm 0.2 s解析：木尺下落的高度h ＝(40－20) cm ＝20 cm ，乙同学的反应时间就是木尺下落20 cm 所需时间t ＝2h/g ＝0.2 s.11．相等，小球以某一速度冲上斜面的运动可以看作小球由斜面滚下的运动的逆过程．12．在大气层中运动时，由于速度很大，受到空气的阻力较大，故小陨石进入大气层后的运动不是自由落体运动．13．(1)雨滴匀速下落后，测出时间t 内发生的一段位移x ，根据v ＝x t求解雨滴的最大速度． (2)由自由落体运动的规律可知，v ＝2gx ＝70 m/s ，与步枪子弹射出枪口时的速度相同．由此可知，地面上的物体将会被雨点打成千疮百孔．。
人教版物理必修一2.6伽利略对自由落体运动的研究
个性化辅导讲义学生：科目：第阶段第次课教师：1.自由落体运动的条件是什么？研究自由落体运动的价值在哪里？2.你在“钱羽管”演示实验中观察到什么现象？该实验说明了什么？3.早在2000多年前，古希腊的哲学家亚里士多德通过对落体运动的观察、研究，得出“物体下落快慢由物体重力决定”，即“物体越重下落越快”的结论。
请举例说明亚里士多德的这一观点是错误的。
4.请简要说明伽利略对自由落体运动的研究方法。
5.甲、乙两位同学一起做测量反应时间的实验（参见教材图2.4-2）。
实验时，甲用一只手在直尺下部做握住直尺的准备，当看到乙同学放开手时，他立即握住直尺。
如果测出直尺下降的高度为11.25cm，请你计算甲同学的反应时间。
（g取10m/s2）6.用下列两种方法观察自由落体运动的特点：方法一取一根长2m左右的细线，5~6个铁垫圈和一个金属盘。
在线的最下端系上第一个垫圈，隔12cm再系一个，以后垫圈之间的距离依次为36cm、60cm、84cm，即各垫圈之间的距离为1︰3︰5︰7︰……。
方法二仍取2m长的线，5个铁垫圈。
线端系第一个垫圈，以后每隔48cm系一个。
站在椅子上，提起线的上端，让线自由垂下。
松手后，注意听个垫圈落到盘上的声音间隔。
两种方法之间声音间隔有什么不同？为什么有这种区别？8.竖直向上射出的箭，初速度是35m/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10m/s2）9.竖直上抛的物体，初速度是30m/s，经过2.0s、3.0s、4.0s，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10m/s2）10. 气球以10m/s的速度匀速竖直上升，从气球上掉下一个物体，经过17s到达地面。
求物体刚脱离气球时气球的高度。
（g取10m/s2）2.6伽利略对自由落体运动的研究参考答案例1提示 羽毛下落时空气阻力不能忽略，玻璃球和铁球下落时空气阻力可以忽略。
2.6伽利略对自由落体运动的研究
、在伽利略的时代，技术不发达，无法直接测量自由落体的瞬时速度，伽利略采用了一个巧妙的方法，伽利略让铜球沿阻力很小的斜面滚下（右图所示），得出结论：铜球在斜
自由落体运动是一
参考答案：
自主学习：一、古希腊学者亚里士多德的落体观点：物体下落的快慢是由重力决定的，重的物体比轻的物体下落得快。
二、1. 2. 重物与轻物应该下落得同样快。
3. 没有描述运动的概念。
4. 伽利略认为落体运动应该是最简单的变速运动，速度应该是均匀变化的。
5. 一是速度随时间均匀变化；另一种是速度随位移均匀变化。
三、1. 如果物体的初速度为0，而且速度随时间的变化是均匀的，即v∝t，则物体通过的位移就与所用时间的二次方成正比，即x∝t2。
2. 物体做落体运动时很快，计时不够准确；解决办法是先让物体（铜球）沿阻力很小的斜面滚下，运动时间相对较长，便于测量。
3. 当斜面倾角一定时，小球的加速度相同；斜面倾角越大，小球的加速度也增大。
4. 当斜面的倾角达90°时，小球的运动就是自由落体运动，这时小球仍然会保持匀加速运动的性质，而且所有物体下落时的加速度都是一样的。
当堂检测：
1~3：B，CD，C
课后巩固：
1~6：C，B，D，B，C，AB 7. 初速度为零的匀加速直线；初速度为零、加速度为g的匀加速直线；相同
8. 1.75 m/s；A球已释放了0.25s，则A球上面还有两个正在滚动的小球。
2.6伽利略对自由落体运动的研究
学 习 目 标 自 学 导 引 问 题 荟 萃 精 讲 点 播 课 内 达 标 课 后 作 业
（思维）为了减缓物体下落速度， 伽利略设计了著名的“冲淡重力 ”的斜面实验。
伽利略
学 习 目 标 自 学 导 引 问 题 荟 萃 精 讲 点 播 课 内 达 标
一些贵族
助手利用自己 的脉搏测时间
怀疑者在翻阅 亚里士多德的 书籍
学 习 目 标 自 学 导 引 问 题 荟 萃 精 讲 点 播 课 内 达 标 课 后 作 业
第六节
伽利略对自由 落体运动的研究
学 习 目 标
学 习 目 标
1.了解伽利略的实验研究过程，明确伽利略对自 由落体运动的研究方法（六步骤）. 2. 伽利略的科学研究方法和思维方式的核心：
自 学 导 引 问 题 荟 萃 精 讲 点 播
学 习 目 标 自 学 导 引 问 题 荟 萃 精 讲 点 播 课 内 达 标
伽利略设想斜面的倾角越接近90°,小球沿 斜面滚下的运动越接近自由落体运动.
课 后 作 业
学 习 目 标 自 学 导 引 问 题 荟 萃 精 讲 点 播 课 内 达 标
合理的外推：当倾角增大到
90°时，就是自由落体了，因 此自由落体是匀加速运动，而 且所有物体下落时的加速度都 是一样的！
超越伽利略
现在我们不必用斜面来“冲淡重力” ，采用现代化的仪器设备可以对落体运 动精确地“计时”、“定位”,直接研究 落体运动的性质。 现代研究落体运动的方法 ： 1.“自由落体频闪照片”求加速度 2 .用打点计时器研究纸带求出加速度 3.其它方法（测速计等）
学 习 目 标 自 学 导 引 问 题 荟 萃 精 讲 点 播 课 内 达 标 课 后 作 业
把实验和逻辑推理（包括数学推演）和 课 内 达 谐地结合起来。 标
2.6《伽利略对自由落体运动的研究》
合 理 外 推
质量不同小球同一斜面下落，加速度相同 增大斜面倾角，加速度变大 倾角很大，接近落体运动 → 倾角90°,就是自由落体运动！
结 论
自由落体运动是:
v0＝0的匀加速直线运动，
且所有物体下落的加速度 都相同。
五 伽 利 略 的 科 学 方 法
科学研究过程的基本要素
修正 推广 实验 验证 提出 假设
随时间均匀变？ 随位移均匀变？
伽利略
思考： 伽利略在实验过程 中遇到了怎样的困难， 他又是怎样克服的？
四
实 验 验 证
困难一：速度无法直接测量 突破： 间接验证 若v0＝0,且
v t
2
必有
xt
四
实 验 验 证
困难二：
落体运动时间太短，无法准确测
量 突破： “冲淡”重力，使其加速度减小
伽利略的实验设计：“冲淡重力”
伽利略
一些贵族
助手利用自己 的脉搏测时间
怀疑者在翻阅 亚里士多德的 书籍
四
实 验 验 证
实验器材、过程 实验结论： 小球做匀加速运动 ①_____________________ 同斜面，质量不同，加速度相同 ②___________________________
实 验 验 证
质量不同小球同一斜面下落，加速度相同 增大斜面倾角，加速度变大,质量不同 小球加速度仍相同
假设：重的物体下落得快
V2=4 V1=8
4<V12<8
V12＞8
二
伽利略运用逻辑推理的方法
逻 论证了亚里士多德的错误观 辑 点: “重物比轻物下落得快” 的 力 量 正确结论:重物与轻物
下落得同样快
世界著名的比 萨斜塔
2.6-伽利略对自由落体运动的研究
实验 验证 推论
二、竖直上抛的研究方法
例：某物体以 30m/s 的初速度竖直上抛，不计空气阻力，取
g＝10m/s2，5s 内物体的(
A．路程为 65m
)
B．位移大小为 25m，方向向上 C．速度改变量的大小为 10m/s D．平均速度大小为 13m/s，方向向上
【答案】 AB
二、竖直上抛的研究方法
伽利略发现，斜面的倾角不同，上述比例关系同样 成立，只是这个常数的随着θ的增大而增大。
一、伽利略对自由落体运动的研究
“Hale Waihona Puke 淡重力”2011.9一、伽利略对自由落体运动的研究 5.伽利略在寻找自由落体运动规律中使用的方法？ 对假 设进 行修 正和 推广
对现象的 一般观察
提出 假设
运用逻辑 (包括数学) 得到推论
一、伽利略对自由落体运动的研究
实验验证 ：伽利略用铜球从斜槽的不同位置由静 止下落，伽利略手稿中记录的一组实验数据
时间单位 距离单位 1 32 2 130 3 298 4 526 5 824 6 1192 7 1600 8 2104
结果表示为： s1
s2 s3 2 2 常数 2 t1 t2 t3
(2) 伽利略通过实验证明了，只要斜面的倾角一定，小球自 由滚下的加速度是相同的．(
×
)
(3) 伽利略科学思想方法的核心是做实验．(
√
)
×
)
一、伽利略对自由落体运动的研究
探究交流 在研究自由落体运动时， 伽利略进行了猜想， 亚里士多德进 行了猜测，两种研究方法有何不同？
【提示】伽利略的科学猜想是根据所观察、发现的事实，把 客观事实与原有的知识结合起来， 科学猜想不能直接当做结论使 用，只有经过实验验证，才能作为结论使用.
2.6伽利略对自由落体运动的研究
6 伽利略对自由落体运动的研究随堂演练巩固夯基达标1.伽利略对落体运动的研究思路可以如何概括?解答:问题→猜想→数学推理→实验验证→合理外推→得出结论。
2.如图所示:在一玻璃管中放一片羽毛和一个玻璃球,迅速导致玻璃管,可以看到,玻璃球先于羽毛达到底端,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答案:D3.在研究落体运动时,伽利略为什么要设计那个著名的”斜面实验”?解答:为了克服落体运动中物体下落快,不便测量的困难。
4.17世纪意大利科学家伽利略在研究落体运动的规律时,提出了著名的斜面实验,其中应用到的物理思想方法属于( )A.等效替代B.实验归纳C.理想实验D.控制变量解析:伽利略的实验是著名的理想实验,是把钢球沿斜面滚下的结论合理外推,从而得出自由落体运动的规律。
答案:C5.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,而且创立了一套对近代科学的发展极为有益的科学方法,或者说给出了科学研究过程的基本要素,这些要素包含了以下几个环节:①对现象进行观察;②;③运用逻辑推理得出结论;④;⑤对假设进行修正。
答案:提出假设通过实验对结论进行检验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B.倾角一定时,小球在斜面上的速度与时间成正比C.斜面长度一定时,小球从顶端滚到底端时的速度与倾角无关D.斜面长度一定时,小球从顶端滚到底端所需的时间与倾角无关解析:在光滑斜面上运动的小球,当斜面倾角一定时,位移为212x at v at =,=,位移与时间的平方成正比,速度与时间成正比。
当斜面的长度一定时22122v aL L at ,=,=,斜面倾角不同,其加速度a 也是不同的,因此只有选项B 是正确的。
答案:B7.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。
人教版高中物理必修第一2.6 伽利略对自由落体运动的研究-(含解析)
2.6 伽利略对自由落体运动的研究-（含解析）一、单选题1.关于伽利略对自由落体运动的研究，下列说法错误的是（）A.通过逻辑推理的方法揭示了“重的物体下落快”说法的错误B.猜想t∝x和v∝t两种可能，并通过实验测出v∝x不正确C.通过逻辑推理得出检验v∝t就是检验x∝t2D.利用斜面实验检验了x∝t2并通过推理论证t∝x不正确2.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3.伽利略对自由落体运动研究中，经历了提出问题、科学猜想、数学推理、实验验证、合理外推、得出结论一系列过程．其中在实验验证过程中，他让一个铜球沿阻力很小的斜面滚下，来“冲淡”重力，为什么要“冲淡”重力，“冲淡”重力的含义是什么（）A.减小重力B.增加运动时间C.减小运动速度D.便于测量运动位移4.下列关于自由落体运动叙述符合历史事实的是（）A.古希腊哲学家亚里士多德认为物体下落快慢与质量无关B.牛顿首先发现了亚里士多德的观点有自相矛盾的地方C.伽利略用实验直接证实了自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动D.伽利略认为，如果没有空气阻力，重物与轻物应该下落得同样快二、多选题5.关于伽利略的两个斜面实验，下面说法中正确的是（）A.伽利略仅在图(a)中使用了光滑斜面进行实验B.伽利略仅在图(b)中使用了光滑斜面进行实验C.伽利略从图(a)中得出：自由落体运动是匀加速直线运动D.伽利略从图(b)中得出：力不是维持物体运动的原因6.亚里士多德是世界古代史上伟大的哲学家、科学家和教育家之一；伽利略是意大利物理学家、天文学家和哲学家，近代实验科学的先驱者。
根据下面甲、乙、丙、丁四幅图，判断下列说法正确的是（）A.甲图，亚里士多德认为马拉车的力与车拉马的力是一对作用力和反作用力B.乙图，亚里士多德通过比萨斜塔实验证明了自由落体运动是匀加速直线运动C.丙图，伽利略通过理想斜面实验得出力是改变物体运动状态的原因D.丁图，伽利略通过斜面实验并通过合理外推得到自由落体的运动规律7.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.伽利略认为，在同一地点，重的物体和轻的物体应该下落得同样快B.伽利略猜想运动速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证C.伽利略通过数学推演并用小球在斜面上验证了位移与时间的平方成正比D.伽利略思想方法的核心是把实验和逻辑推理（包括数学推演）和谐地结合起来8.在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程。
2.6伽利略对自由落体运动的研究(PXH)
由于他在学术界的崇高地位, 且该结论符合生活经验,这种 论断流传了近2000年。
（2）逻辑的力量
一、逻辑的力量
16世纪末，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。
一样快！
伽利略 (GalileoGalilei，1564—1642)
物体下落的快慢由物体的重力决定, 物体越重下落的越快。
公元前4世纪的古希腊哲学家 ——亚里士多德
你错了！
物体下落过程中的运动情况 与物体的质量无关。
意大利物理学家、天文学家 ——伽利略
既然物体自由下落跟质量无关,那么它到底遵循 什么样的规律呢？伽利略是怎样论证亚里士多德的 观点是错误的？
传说伽利略在此做
思考
怎么样由斜面实验结果说明落体运动 也符合这个规律呢？
当斜面倾角增大到90°，小球就开始 做自由落体运动 。
（四）合理外推：
小球沿斜面向下的运动并不是落体运动。但是，伽利略将上 述结果做了合理的外推。
伽利略设想：斜面的倾角越接近900，小球沿斜面滚 下的运动越接近自由落体运动。
得出结论：
如果斜面倾角增大到900，即小球做自由 落体运动时，小球仍然保持匀加速直线运动 的性质，而且所有物体下落时的加速度都是 一样的！
由此可知：重物与轻物下落得同样快！
问题：为什么日常生活中常会见到，果完全排除空气阻力，那么， 所有物体下落都将一样快。
在科学研究中，懂得忽略什么，有 时与懂得重视什么同等重要。
——伽利略
（5）伽利略的科学方法
三、伽利略的科学方法
x∝ t2
外推至 落体运动
此前，我们所学的概念，诸如平均速度、瞬时速度以及 加速度等，就是伽利略首先建立起来的。
2.6《伽利略对自由落体运动的研究》
一、认识两位科学家
• 伽利略
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。
六、经过前面的回答，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。 因为空气阻力． 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。在今后的学习 中我们还要用到。
●小结 △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。 （5）运用归谬法推翻亚里士多德的观点。
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。
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
2022高一物理学案 2.6 伽利略对自由落体运动的研究 （人教版必修1）
Evaluation Only. Created with Aspose.Words. Copyright 2003-2016 Aspose Pty Ltd.2.6 伽利略对自由落体运动的研究☆学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需要有实验验证的重要性。
☆重点难点【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。
【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。
☆预习检测1.亚里士多德认为，物体下落的快慢由决定，重的物体比轻的物体下落得，关于落体运动的这种错误认识符合人们的常识，大家奉为经典.2.伽利略对自由落体运动的研究思想和方法（1）逻辑推理：伽利略根据亚里士多德的观点，通过逻辑推理运用“归谬法”使亚里士多德的理论陷入困境。
为了摆脱这种困境，伽利略认为只有一种可能：重物与轻物应该下落得；（2）大胆猜想：落体也应该是一种的变速运动，下落物体的速度随时间是变化的，即下落物体的性质是直线运动；（3）数学推理：伽利略用数学推理证明，只要物体通过的与成正比，即x∝t2，物体就做初速度为零的匀加速直线运动；（4）实验验证：伽利略通过斜面实验，证明只要斜面的倾角一定，小球从不同起点滚动的位移与所用时间平方的比值x/t2保持不变，当增大倾角时，上述关系仍然成立，后来伽利略将上述结果做了合理外推：当斜面的倾角很大时，比如增大到90°，其比值仍然也保持不变，由此，伽利略间接地验证了自由落体运动是匀变速直线运动。
说明：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，这就是抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法。
这种方法对于后来的科学研究具有重大的启发作用，至今也不失为科学的研究方法之一。
【针对练习1】伽利略认为初速度为零的匀加速运动速度与位移及时间的关系是（）B．速度与位移的二次方成正比C．速度与时间成正比D．速度与时间的二次方成正比【针对练习2】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. 伽利略的数学知识太少【针对练习3】伽利略对自由落体运动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。
人教版必修一2.6《伽利略对自由落体运动的研究》优质
合理外推
如果斜面倾角增大到900，小球仍然保持 匀加速直线运动的性质，且所有物体下落时 的加速度都是一样的！
修正和推广
如果完全排除空气阻力，那么，所 有物体下落都将一样快。
在科学研究中，懂得忽略什么，有 时与懂得重视什么同等重要。
——伽利略
伽利略的科学方法
外推至 落体运动
x∝ t2
对推论 进行检验
对假说修 正和推广
落体 运动?
对数学) 得出推论
v∝ t
小球在斜面 上运动实验
伽利略科学思想的成就
伽利略科学思想方法的核心：
把实验和逻辑推理（包括数学推演） 和谐地结合起来。
伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方
法，是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标
志着物理学的真正开端。
伽利略对自由落体 运动的研究
序言
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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2 Word版含解析
§1、2、6 伽利略对自由落体的研究教材分析:本节内容是让学生了解伽利略研究自由落体运的科学思维方法和巧妙的实验构思。
教材编写脉络清楚,逻辑推理严谨,文字表达生动和通俗易懂,适合学生自学。
本节内容是新教材推行三维目标的典范,特别注重过程与方法、情感态度和价值观。
旧的教材是把伽利略对自由落体运动的研究放在自由落体运动的阅读材料中,教师把教学重点放在自由落体的条件和规律的教学中,教师很少安排时间在伽利略对自由落体运动的研究的教学上。
从这一节内容的安排上可以看出新教材更加重视科学精神、科学研究方法的培养。
这一节课的主要教学目的是让学生体会到人类对自然界的探究思想和方法,感受一位伟大科学家的逻辑推理能力和巧妙的实验构思。
为了更好地落实新课标的精神,不能简单讲授伽利略在对自由落体的研究过程中是好何想和如何做的,要让学生充分讨论,并参与论证和实验,充分体验科学家的研究过程。
学习起点分析:学生在上一节课学习了自由落体运动,懂得物体只在重力作用下轻重物体下落快慢是相同的,但并不了解在空气阻力作用下轻重不同的物体下落快慢关系如何。
学生在日常生活中常能看到重的物体下落得较快,缺少深入研究的科学精神和方法。
教学目标:（一）知识与技能1、理解伽利略研究自由落体运动规律的方法（逻辑推理→猜想→实验→结论）。
2、加深对自由落体运动规律的理解。
（二）过程与方法1、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;2、培养学生的逻辑推理能力与创造性思维能力;3、通过学习伽利略研究自由落体的过程,激发学生探索的精神。
（三）情感态度与价值观1、体验科学研究的方法;2、体验科学的精神和态度在科学探究过程的重要作用;3、通过课堂的师生互动,培养学生的想象能力和分析处理物理问题的能力。
教学重点理解探索伽利略对自由落体的研究方法。
教学难点让学生形成科学的思维方法教学资源:长平木板若干、大小不同钢球各若干、白纸数张、秒表若干、多媒体课件教学方法:讲授法、交流和讨论法、实验探究法教学建议:本节课的重点是探索伽利略对自由落体的研究方法,在教学中要在教师引导下,学生进行思考和探索、推理,并让学生做好实验,直接体会到伽利略的研究过程。
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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)2
3．一物体从高处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）。
16
4．一物体从高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/4
5．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):1
9．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)。
7.0s,66m/s
2．如图2-4-5所示,把一直杆AB自然下垂地悬挂在天花板上,放开后直杆做自由落体运动,已知直杆通过A点下方3.2m处一点C历时0.5s,求直杆的长度是多少? (不计空气阻力, g=10m/s2). 2.75m。