高中物理必修一第6节伽利略对自由落体运动的研究备课资料素材库
高中物理第二章第6节伽利略对自由落体运动的研究教案新人教版必修1
第二章第6节伽利略对自由落体运动研究教学目标知识与技能：1．了解落体运动研究史实，了解逻辑推理特色。
2．理解任何猜测与假说都须要有实验验证重要性。
过程与方法：1．让学生初步体会抽象思维、提出假说、科学实验是进展科学研究重要思路与方法。
2．通过史实了解伽利略研究自由落体规律过程，体会其推理方法微妙，同时了解猜测必要性，感受探究规律几个必要过程与科学方法重要性，了解体会一些科学方法。
情感态度与价值观：1．激发学生学习伽利略敢于向权威挑战，善于观察思考，知难而进优秀品质。
2．培养学生耐心细致意志品质、创新精神与严谨思考问题习惯。
新设计1．本节课课堂在轻松研讨气氛下进展，有利于学生展开想象，启动思维，与物理大家共同进展物理科学探讨与研究。
2．本节课注重了物理问题情景设置与再现：1“如果没有学习自由落体运动，或许我们还在一直认为物体越重下落就越快。
有这样认识很正常，这与古希腊哲人亚里士多德观点是一致。
〞使学生感受到一种自然地亲近感。
接着申明“伽利略不仅提醒了自由落体运动规律，同时创立了物理科学研究方法，被称为“近代物理之父〞。
〞引起学生对伽利略探究过程好奇，激发学生迫切希望了解研究历史欲望。
2伽利略与亚里士多德跨越时空对话动画，设计比拟有创意，符合学生心理特点，易引起学生兴趣，有利于帮助学生理解逻辑推理过程，体会逻辑方法。
3．本节课教学过程清晰，环节鲜明，注意以问题链形式引导学生在回忆历史根底上反思历史，渗透了对学生情感态度与价值观教育：亚里士多德可取之处与错误根源是什么？从伽利略论证我们有什么启发？当我们无法直接验证时，我们该怎么办呢？为什么伽利略将斜面倾角外推到900需要很大勇气？等等。
学生在思考讨论问题过程中，始终感受到不断激情与挑战。
4．本节课注重了对学生进展“过程与方法〞教育与体验，而不是仅停留于对历史事实回忆上。
值得注意地方：利略研究方法时，能让学生从其研究具体过程回忆中提炼研究思路，归纳方法，效果应该更好。
人教版必修一2.6《伽利略对自由落体运动的研究》精品.
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x
回答下列问题：
(1)与上述过程中A、B步骤相应的科学探究环节分别是 ____________________、_________________________.
(2)图甲中的AB段反映了运动物体在做________运动，表中x处的值为 ________．
(3)图乙中各条图线具有共同特点，“小纸杯”在下落的开始阶段做 ________运动，最后“小纸杯”做________运动．
(4)比较图乙中的图线1和5，指出在1.0～1.5 s时间段内，速度随时间变化
关系的差异：
________________________________________________________
三、猜想与假说 1．伽利略猜想自由落体是一种最简单的变速运动，即速度应该是均匀变化的． 2．两种可能性速 速度 度vv与 与时 位间 移tx成 成正 正比 比 四、实验验证 1．为了克服自由落体下落时间太短的困难，伽利略巧妙地采用了间接的验证 方法，他让一个铜球沿阻力很小的斜面滚下，实验结果表明，光滑斜面的倾角保 持不变，让小球从不同位置滚下(如下图)，小球通过的位移跟所用时间的平方之 比是不变的，即tx112＝tx222＝tx332＝……，由此证明了小球沿光滑斜面向下的运动是匀 变速直线运动．换用不同质量的小球重复上述实验，通过的位移跟所用时间的平 方的比值仍不变，这说明不同质量的小球沿同一倾角的斜面所做的匀变速直线运 动的情况是相同的．
一、伽利略对自由落体运动的研究 1．提出了一种新的观点：重物与轻物下落得 同样快 ． 2．伽利略的科学猜想与假说 落体运动应该是一种最简单的 变速 运动，速度 应该是 均匀 变化的． 3．伽利略的理想斜面实验 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 和 所用的时间 ． (1)斜面倾角一定时，小球做 匀加速直线 运动． (2)改变小球的质量，只要倾角一定，小球加速度都是 增大 的． (3)增大斜面倾角，小球加速度 相同 ． (4)将斜面倾角外推到 θ＝90°时的情况——小球自由下落， 认为小球仍会做 匀变速直线 运动，从而得到了落体运动的规律．
高中物理《伽利略对自由落体运动的研究》优质课教案、教学设计
《伽利略对自由落体运动的研究》教学设计一、教材分析《伽利略对自由落体运动的研究》选自人教版高中物理必修一第二章第6 节，是一节物理学史课。
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。
从过去的阅读材料，到现在作为独立的一节，看出新教材对过程与方法，情感态度与价值观等教育目标的重视，不能像以前轻过程重结论的思想来对待本节课的教学。
教材的突出特点是重视科学研究的过程和方法，例如用反证法使亚里士多德的观点自相矛盾，用猜想与假设，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、教学目标（一）知识与技能：1、了解伽利略对自由落体运动的研究思路和方法，对于逻辑推理、数学演算、实验设计、合理外推都能够有所了解；2、能够通过再现伽利略实验，掌握基本的实验技巧与探究步骤，并将实验数据用图线法处理；3、对整个这一部分物理学史来龙去脉有所了解，也同时了解伽利略的生平（二）过程和方法：1、经历伽利略对自由落体运动的研究方法，体会科学探究的方法的魅力，同时也了解基本的科学探究的方法；2、分组进行科学探究活动，完成实验操作，真实经历伽利略斜面实验，培养实验素养与技能；（三）情感态度与价值观：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；3、通过整个学习探究过程，体会到学习科学探究的不易，树立良好的学习态度三、教学重点难点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。
培养学生良好的科学探究素养，开拓学生的视野，激发学习热情。
教学难点1、如何在整个教学中，以探究为主线，将伽利略的科学方法与思维，表达地更加深入，真正的给予同学们心灵上的激励；2、学生活动的设计，如何让学生最大限度地参与到课堂当中。
四、学情分析这是第二章最后一节的内容，主要以介绍伽利略对自由落体运动规律的探究历程为主，内容为物理学史。
2.6 伽利略对自由落体运动的研究 相关素材2
2.6 伽利略对自由落体运动的研究相关素材2古希腊权威思想家亚里士多德（公元前384—322年）曾经断言：物体从高空落下的快慢同物体的重量成正比，重者下落快，轻者下落慢．比如说，十磅重的物体落下时要比一磅重的物体落下快十倍．1800多年来，人们都把这个错误论断当作真理而信守不移．直到16世纪，伽利略（公元1564—1642年）才发现了这一理论在逻辑上的矛盾．伽利略说，假如一块大石头以某种速度下降，那么，按照亚里士多德的论断，一块小些的石头就会以相应慢些的速度下降．要是我们把这两块石头捆在一起，那这块重量等于两块石头重量之和的新石头，将以何种速度下降呢？如果仍按亚里士多德的论断，势必得出截然相反的两个结论．一方面，新石头的下降速度应小于第一块大石头的下降速度，因为加上了一块以较慢速度下降的石头，会使第一块大石头下降的速度减缓；另一方面，新石头的下降速度又应大于第一块大石头的下降速度，因为把两块石头捆在一起，它的重量大于第一块大石头．这两个互相矛盾的结论不能同时成立，可见亚里士多德的论断是不合逻辑的．伽利略进而假定，物体下降速度与它的重量无关．如果两个物体受到的空气阻力相同，或将空气阻力略去不计，那么，两个重量不同的物体将以同样的速度下落，同时到达地面．为了证明这一观点，1589年的一天，比萨大学青年数学讲师，年方25岁的伽利略，同他的辩论对手及许多人一道来到比萨斜塔．伽利略登上塔顶，将一个重100磅和一个重一磅的铁球同时抛下．在众目睽睽之下，两个铁球出人意料地差不多是平行地一齐落到地上．面对这个无情的实验，在场观看的人个个目瞪口呆，不知所措．这个被科学界誉为“比萨斜塔试验”的美谈佳话，用事实证明，轻重不同的物体，从同一高度坠落，加速度一样，它们将同时着地，从而推翻了亚里士多德的错误论断．这就是被伽利略所证明的，现在已为人们所认识的自由落体定律．1.巧妙推理古代学者认为：物体下落的快慢是由它们的重量大小决定的，物体越重，下落得越快．公元前４世纪希腊哲学家亚里士多德最早阐述了这种看法．但是这种从表面上的观察得出的结论实际上是错误的．伽利略用简单明了的科学推理，巧妙地揭示了亚里士多德的理论内部包含的矛盾．他在1638年写的《两种新科学的对话》一书中指出：根据亚里士多德的论断，一块大石头的下落速度要比一块小石头的下落速度大．假定大石头的下落速度为8，小石头的下落速度为4，当我们把两块石头栓在一起时，下落快的会被下落慢的拖着而减慢，下落慢的会被下落快的拖着而加快，结果整个系统的下落速度应该小于8．但是两块石头栓在一起，加起来比大石头还要重，因此重物体比轻物体的下落速度要小．这样，就从重物体比轻物体下落得快的假设，推出了重物体比轻物体下落慢的结论．亚里士多德的理论陷入了自相矛盾的境地．伽利略由此推断重物体不会比轻物体下落得快．2.提出假说伽利略认为，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．伽利略假设第一种方式最简单，并把这种运动叫做匀变速运动．3.数学推理在伽利略的时代，技术不够发达，通过直接测定瞬时速度来验证一个物体是否做匀变速运动，是不可能的．但是，伽利略应用数学推理得出结论：做初速度为零的匀变速运动的物体通过的位移与所用时间的的平方成正比．这样，只要测出做变速运动的物体通过不同位移所用时间，就可以验证这个物体是否做变速运动．伽利略是怎样推出做初速度为零的匀变速运动的物体通过的位移与所用时间的的平方成正比的呢？4.实验验证自由落体下落的时间太短，当时用实验直接验证自由落体是匀变速运动仍有困难，伽利略采用了间接验证的方法．他让一个铜球从阻力很小的斜面上滚下，做了上百次的实验．小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落时的加速度小得多，所以时间容易测量些．实验结果表明，光滑斜面的倾角保持不变，从不同位置让小球滚下，小球通过的位移跟所用的时间的平方之比是不变的．由此证明了小球沿光滑斜面向下的运动是匀变速直线运动．换用不同质量的小球重复上述实验，位移跟所用时间平方的比值仍不变，这说明不同质量的小球沿同一倾角所做的匀变速直线运动的情况是相同的．不断增大斜面的倾角，重复上述实验，得出位移跟所用的时间的平方之比随斜面倾角的增加而增大．这说明小球做匀变速运动的加速度随斜面倾角的增大而增大．5.合理外推伽利略将上述结果做了合理的外推，把结论外推到斜面倾角增大到90°的情况，这时小球将自由下落，成为自由落体．伽利略认为，这时小球仍然会保持匀变速运动的性质．这种从斜面运动到落体运动的外推，是很巧妙的．不过，用外推法得出的结论，并不一定都是正确的．现代物理研究中也常用外推法，但用这种方法得出的结论都要经过实验的验证才能得到承认．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．古希腊哲学家亚里士多德认为，重的物体比轻的物体下落的要快．而伽利略却认为，物体下落速度与重量无关，所有物体下落速度都相同．为了证明亚里士多德的观点是错误的，伽利略做了大量的研究工作．一、伽利略跑到比萨斜塔上，在有其他教授、哲学家和全体学生在场的情况下，在塔上扔下两个不同重量的铁球，结果两个铁球同时着地，伽利略由此证明亚里士多德的观点是错误的．这个著名的关于比萨斜塔实验的故事乃是出自伽利略的最后一位学生维维安尼为伽利略写的传记《伽利略生平的历史故事》．虽然维维安尼的叙述有时被视为经典，但伽利略从未在自己的著作中提到这次实验，我们也无从知道伽利略究竟有没有做过这个实验．即使做过了，我们也无法知道这个实验究竟是否正确．因为：1．比萨斜塔的高度有限，还不到一百米．在这样短的距离内下落，两个不同重量的铁球，即使速度不同，也可能难以表现出来，更难以观测出来．如果增加下落距离，比如增加到一千米、一万米甚至一百万米，说不定两个铁球的速度差异就能明显地暴露出来了．2．两球抛下的同时性，和两球落地的同时性，都会产生测量方面的误差．伽利略的时代，还没有高速摄像机之类的先进测量设备，那么请问：——怎样断定在斜塔顶端，两只铁球是“同时”被抛下去的呢？——怎样断定在斜塔底下，两只铁球是“同时”落到地面的呢？显然，抛下的“同时性”，只能凭借抛球者自己的“手感”来确定，而落地的“同时性”，只能依靠旁观者的“肉眼”来确定；这两种测量都存在误差，是不言而喻的．也许，正是这两种测量方面的误差，把两球下落速度的微小差异给掩盖了．3．抛球实验时，周围空气流动的方向、速度和力度等等因素，也会对实验结果产生影响．说不准，较重的铁球遇到了上升的空气，被气流托着而放慢了下落速度；而较轻的铁球恰好相反，遇到了下降的空气，被气流推着而加快了下落速度．两球的速度差异也许本来就微乎其微，经过不同的气流这么一“托”一“推”，那种差异便被扯平了．二、巧妙的逻辑推论．伽利略的这个推论记载在他的《关于力学和位置运动的两门新科学的对话》中．下面我们就来看看他的这个名为归谬法的推论：如果亚里士多德的观点是正确的，即重的物体下落速度比轻的物体下落速度快，那么可以设想一个简单的实验：把两个物体连在一起时候，当然要比原来较重的物体更加重一些，下落的速度应当比原来那个重的物体速度更大．显然，这两个推论是矛盾的，以此来说明亚里士多德的观点是错误的．三、科学实验法进一步的证明应该通过实验．伽利略首创了“科学实验法”．其步骤如下：1．通过观察提出疑问．轻重不同的物体从同一高度落下，落地时间是否如亚里士多德所说的那样悬殊．2．出合理的假设．“当我们观察一块原来静止的石头从高处落下速率连续增加时，为什么不应当相信速率的增加是以一种简单的、也是人们最容易理解的方式进行的呢？”即（常量）3．实验验证．为了“冲淡重力”减缓下落运动，伽利略进行了著名的斜面实验．他在一个板条上刻出了一条直糟贴上羊皮纸使之平滑，让一个光滑的黄铜小球沿直糟下落，并让水钟测定下落时间．伽利略在斜面成不同的倾斜角和黄铜球滚动不同距离的情况下作了上百次的测定，发现“一个从静止开始下落的物体在相等的时间间隔内经过的各段距离之比，等于从1开始的一系列奇数之比”，即为1：3：5，从而完全证实了落体“所经过的各种距离总是同所用的时间的平方成比例”．为了把斜面实验的结论推广到竖直情况下的自由落体运动，伽利略提出了“等末速度假设”，即静止物体不论是沿竖直方向还是沿不同斜面从同一个高度下落，到达末端时具有相同的速度．也就是说物体在下落中所得到的速度只由下落的高度决定，而与斜面的倾斜程度无关．如果情况不是这样，那么只要把过程反转过来，物体就可以利用下落中得到的最大速度上升到比下落的高度更高的地方，这个显然是与我们的经验相违背的．根据这个假设，就可以得到沿斜面长度（下滑）的加速度与沿斜面高度（自由下落）的加速度之间的关系．从而得知，自由落体运动是一种匀加速运动．至此，亚里士多德的观点被彻底了．值得一提的是，在伽利略之前的时代，有包括达芬奇在内的四个人，在没有做过实验的基础上，根据他们对运动物体的一般的观测推论，也得到了关于落体运动的关系式．伽利略的伟大成就是把着重点放在实验方面，因此排除了一切怀疑．他所提出的科学实验法使物理学发生了革命性的变化，为近代物理学的飞速发展作出了伟大贡献．。
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。
【整合】人教版高中物理必修1第2章第6节伽利略对自由落体运动的研究教案
第2章第6节伽利略对自由落体运动的研究 (教案)物理核心素养主要由“物理观念”“科学思维”“科学探究”“科学态度与责任”四个方面构成。
教学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。
过去把这个内容做阅读材料处理，这次把它单例一节。
这样也是出于对过程与方法、情感态度与价值观这两个方面教育目标的重视。
教科书编写得脉络清楚，逻辑推理严谨，文字表述生动和通俗易懂，教学可以采取灵活的方式。
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。
教学目标：（一）物理观念1.认识空气阻力对落体运动的影响，知道自由落体运动的概念；2.明确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。
3.通过对自由落体频闪照片的数据处理得出自由落体运动的加速度大小；4.通过匀变速直线运动的规律得到自由落体运动的规律；（二）科学思维、科学探究1．学会自己查找资料学习物理学史的方法。
2．了解伽利略的实验研究过程，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）科学态度与责任1.体验伽利略对自由落体运动的科学研究方法。
2.培养学生的想象力和分析处理物理问题的能力3.体验科学研究过程的艰辛4.形成科学的直觉与经验5.培养学生坚持真理、勇于创新、实事求是的科学态度与科学精神教学重点和难点教学重点伽利略对自由落体运动研究的过程、方法。
教学难点伽利略否前人错误结论的逻辑推理、斜面实验结论的合理外推。
教学资源：牛顿管、抽气机、纸片、铁片、刻度尺、小球、天平、放有海绵的缓冲盒、频闪照片、自制PPT课件。
教法与学法：讲述法，类比法，教学过程：一、跨越时空的对话【思考1】关于物体做落体运动时，下落快慢的影响因素，亚里士多德、伽利略分别提出了哪些观点？【学生回答】亚里士多德：物体下落的快慢是由它们的重量来决定的，重的下落快；伽利略：重物与轻物应该下落一样快。
高中物理 必修一 第6节 伽利略对自由落体运动的研究
典型
B
例题
Jinxing education
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四、实验验证
提出问题
1.物体做自由落体运动的速度很快，在当时的实验条件下，是很难测 量其位移和相应的时间，有什么方法可以使物体的速度慢一点而又能 研究匀变速直线运动呢？ 解决方案：让小球在倾斜的轨道上滚下，倾角不要太大。 当时伽利略就是用这个方法。他设计一个斜面实验，使物体的运动速 度变慢，解决了测量的难题。伽利略在一块木板上刻出一道直槽，槽 内贴上羊皮纸使之平滑，用自制的水钟测量时间，探究一个光滑黄铜 小球沿倾斜直槽滑下时的运动情况。我们也可以模拟这个四百多年前 的实验，感受科学家的研究方法。
0.0 0.0 0.0 0.0 …… 2468
30° 45° 60°
……
Jinxing education
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四、实验验证
提出问题
3.伽利略是如何根据斜面实验结果推导出自由落体性质的？
Jinxing education
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四、实验验证
提出问题
4.伽利略采用了怎样的科学方法研究自由落体运动？ 结论：对现象进行观察—提出猜想—运用逻辑推理—实验对推理验 证—对猜想进行修正（补充）—推广应用。 伽利略的科学思想方法的核心是把实验和逻辑推理（包括数学推理） 有机地结合起来，从而有力地推进了人类科学认识的发展。
Jinxing education
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第5节
自由落体运动
学习目标：
1.了解伽利略研究自由落体运动的科学方法和巧妙的实验构思。 2.了解伽利略研究自由落体运动的探究史实。 3.通过学习伽利略对自由落体运动的研究，培养学生热爱科学、勇 于探索、坚持真理的高尚情操。
6伽利略对自由落体运动的研究-人教版必修1教案
6 伽利略对自由落体运动的研究一、课程背景自由落体运动是物理学中的一个重要概念，它是力学、天文学和现代物理学的基础。
伽利略是十七世纪欧洲最伟大的科学家之一，他对自由落体运动的研究为力学的发展奠定了基础。
本节课主要讲述伽利略对自由落体运动的研究和相关实验。
二、知识目标1.理解自由落体运动的概念和特点。
2.了解伽利略对自由落体运动的研究过程。
3.掌握伽利略自由落体实验的方法和结果。
4.理解伽利略的科学成就及其对现代物理学的影响。
三、重点难点1.自由落体运动的概念和特点。
2.伽利略自由落体实验的方法和结果。
3.伽利略的科学成就及其对现代物理学的影响。
四、教学内容4.1 自由落体运动的概念和特点自由落体运动是指物体在无阻力情况下沿竖直方向自由下落的运动。
自由落体的特点是：速度逐渐增加，加速度恒定，路程与时间成正比例关系，与物体的质量无关。
4.2 伽利略对自由落体运动的研究过程伽利略在16岁时已开始对自由落体运动进行研究。
他在研究中发现，物体自由落体时，其加速度不受物体的质量和种类的影响。
为了证实自己的猜想，伽利略设计了一个著名的实验。
4.3 伽利略自由落体实验的方法和结果伽利略的自由落体实验采用的是斜面实验法。
具体的实验步骤是：将两个小球从斜面上同时释放，两球同时落地，表明两个小球的下落速率相等。
随后，伽利略又进行了多次实验，证明了物体的下落时间与初速度无关，只与下落的路程有关。
4.4 伽利略的科学成就及其对现代物理学的影响伽利略的自由落体实验不仅是他在物理学领域的重大贡献，同时也为科学实验的方法论提供了重要的参考。
伽利略的研究方法和思想，对后来的科学事业产生了深远的影响。
五、课堂练习1.自由落体运动的特点有哪些？2.伽利略的自由落体实验采用了什么实验方法？其结果是什么？3.伽利略的研究方法和思想对科学有何影响？六、总结本节课主要讲述了伽利略对自由落体运动的研究和相关实验。
通过学习，我们了解了自由落体运动的概念和特点，掌握了伽利略自由落体实验的方法和结果，以及了解了伽利略的科学成就及其对现代物理学的影响。
人教版物理必修1《2.6 伽利略对自由落体运动的研究》
复习 1、自由落体运动的性质； 2、自由落体运动的公式；
3、自由落体运动的推论。
亚里士多德：古希 腊思想家、哲学家。
一、亚里士多德 对落体运动的观 点：物体下落的 快慢由它们的重 量决定，重的物 体下落快！
一个绵延约两
千年的错误！
伽利略 1475—1564
实验验证：“冲淡重力”的斜面实验
让小球沿斜面下滑，测出小球运动的位 移与时间，对多次实验结果进行分析和 计算，发现小球沿斜面的运动是匀加速 直线运动。即：v∝t。
响声次数 实验次数
2
3
4
5
第一次 实验
小球位移 份数
s t2
第二次 实验
小球位移 份数
s
t2
“冲淡重力”的斜面实验结论： 小球沿斜面下滑的运动是匀加速直线 运动，当斜面倾角改变时，小球仍然 沿斜面做匀加速直线运动，只是斜面 倾斜角越大，小球运动的加速度越大。
后人对伽利略的评价
德国著名物理学家玻恩（1882一1970） 说：“我荣获1954年的诺贝尔奖金，与 其说是因为我所发表的著作里包括了一 个自然现象的发现，倒不如说是因为那 里面包括一个关于自然现象的新思想方 法基础的发现” 。
伽利略已去世四百多年，他所发现的自 由落体规律在物理学知识的长河中所占 比例愈来愈小，但他研究问题所创造的 一套科学方法，却不断为后人所继承发 扬，创造了比自由落体规律高出千百倍 的财富。
伽利略的墓志铭
他已失明了，因为自然界已经没有剩下 什么他没有看见过的东西了。
课堂小结 作业布置
即：v∝t。
合理外推：当斜面的倾角增大到90度时， 小球的运动就是自由落体运动了。此时 小球的运动会仍然是匀加速直线运动， 且加速度达到最大。
高中物理必修一第二章第6节《伽利略对自由落体运动的研究》
思 考：
伽利略作出了大胆的科学猜想，猜想 的内容是什么？
三、猜想与假说
自然界是简单的，自然界的规律也
是简单的。 。 物体下落速度是均匀变化的。
——伽利略 随时间均匀变？ 随位移均匀变？
——伽利略
爱因斯坦有一句很著名的话：“提
出一个问题往往比解决一个问题更重要。
因为解决一个问题有时仅仅是一个数学
上或实验上的技巧，而提出新的问题、 新的可能性、从新的角度去看旧的问 题，却需要创造性的想象力，而且标志 着科学上的真正进步。”
伽利略运用逻辑推理的方法
指出了亚里士多德的观点: “重物比
轻物下落得快”自相矛盾，是错误的。
正确结论：重物与轻物，下落得同样快
世界著名的比萨 斜塔实验证明 物体下落快慢与轻重 无关 研究方法： 观察—逻辑推理 ——实验(对比实验)
思 考：
伽利略在研究落体运动过程中首先遇 到了什么困难？
没有描述运动的概念
现在我们不必用斜面来“冲淡重 力”，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. 用打点计时器 2. 用频闪照片 3. 用光电计时器（测速计等）
超越伽利略
现代研究落体运动的方法： 用频闪照片
实验三 牛顿管实验
现 象 金 属 片 与 羽 毛 同 时 落 地
人们采用先进的实验手段测得： 一切物体的自由落体的加速度都相同，这个加 速度叫重力加速度，用g表示。通常的计算，g 值取9.8m/s2
实际意义 ：
当物体所受空气阻力比物体本身重力小得多时， 即f<<G时。从静止开始的竖直下落运动，可 以按自由落体运动处理。
为了纪念伽利略的伟 大贡献，1993年4月8日， 来自世界各地的科学家把 木球、铝球、塑料球等不 同材料制成的小球从比萨 斜塔上44m高处同时静止 释放，用精密电子仪器和 摄像机记录，结果发现所 有小球几乎同时以同一速 度落地 。
高中物理人教版必修1 第二章第6节 伽利略对自由落体运动的研究 教案 Word版含解析
教师对上台学生进行恰当提示并提问:
1、看到了什么现象？
2、这个现象说明了什么？
注意引导得出:重的物体不一定下落得快
教师对上台同学进行激励性的评价,台下同学一定还有很多做法都很好,课下可以继续研究。
小结:通过本堂课的学习,同学们收获了什么？
教师帮助梳理本堂课知识要点。
随堂练习:
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
教师注意应尽量让更多的学生能直接看到羽毛和金属片的下落情况。让学生能直接看到玻璃管的空气被抽掉的过程和重新让玻璃管内充满空气的过程。
后边的同学注意听、看,听金属片落底的声音,看羽毛下落的过程。
现象:
在有空气的空间羽毛下落得较慢
在没有空气阻力影响的空间,羽毛和金属片同时落到底端。
教师引导学生分析得出:
同学们想想看,是不是重的物体一定比轻的物体下落得快呢？
要想很好的回答这个问题,需要我们进一步对落体现象进行研究。
首先,我们可以通过实验来研究,在大家的桌面上有金属片有纸片还有你们的一些文具,这些都可以用来进行研究,同学们可以设计一些小实验亲自动手做一做,仔细观察实验现象,看刚才的结论是否有问题,如果有问题能不能用你的实验来进一步证明或者推翻刚才的结论。
学生回答教师所提问题
学生注意观察金属片和羽毛在有空气和没有空气的空间里的下落情况并回答所看到的情景。
试验现象,加深对自由落体概念的理解;
【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
《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正确评判亚里士多德，说明亚里士多德思想之伟大。
全满了解伽利略。
3、逻辑的力量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。
高一物理文本素材 2.6 伽利略对自由落体运动的研究 教学素材(1)
自由落体运动定律的发现1600年，罗马宗教裁判所咬牙切齿地将布鲁诺烧死之后，正庆幸他们制服异端的胜利，却不知，这时在意大利的比萨城里,一个比布鲁诺更可怕的叛逆者—-伽利略（1564~1642）已经成长起来。
原来，在伽利略之前，一切科学、哲学问题，全部包括在亚里士多德(前384～前322)的学说里.他的思想被奉为真理.而伽利略却与众不同,凡事，不但喜欢多想一想，还要去试一试。
他的父亲是一位数学家和音乐家，因家境贫寒，不让他再学不能赚钱的音乐和数学，而送他到比萨大学去学医.可是,他学医不用功，却对数学、物理格外有心。
21岁那年,父亲见他这样不听话，一生气，让他退学.但是,四年之后，因他的数学、物理方面自学的成就,伽利略被母校聘请回去任数学教授。
他一登上大学讲台，可不是像其他人那样照宣亚里士多德的教条，而是大力提倡观察和实验。
1590年，25岁的伽利略,对亚里士多德的一个经典理论提出怀疑。
亚氏说，如果把两件东西从空中扔下，必定是重的先落地，轻的后落地。
伽利略却认为是同时落地。
这自然没有人信他的,于是他决心在著名的比萨斜塔搞一次实验,让人们亲自看看。
再说这天，年轻的伽利略宣布要进行一次试验,一群教授大为不满,便一起到校长面前告他的状。
校长一想，这样也好，让他当众出一次丑，也好杀杀他的傲气.这时，早有一群喜欢新奇的学生，将他们的老师伽利略拥到塔下。
一会儿，伽利略便爬上斜塔七层的阳台.塔下已是人头攒动，比萨大学的校长、教授、学生，还有许多看热闹的市民，将斜塔围了个水泄不通。
就在这时，也还是没有一个人相信伽利略会是对的。
人们正在疑惑，只见伽利略将身子从阳台上探出,左右双手各拿一个铁球，一个比另一个要重十倍。
当他两手同时撒开时,只见这两只球从空中落下，齐头并进，眨眼之间,“咣当"一声,同时落地。
塔下的人,一下子都懵了。
先是寂静了片刻，接着便嚷作一团。
这时，伽利略从塔上走下来，校长和几个老教授立即将他围住说:“你一定是施了什么魔术,让两个球同时落地.亚里士多德是绝对不会错的。
高中物理 2.6伽利略对自由落体运动的研究课外阅读材料素材 新人教版必修1
2015高中物理 2.6伽利略对自由落体运动的研究课外阅读材料素材新人教版必修1附：课外阅读材料一、亚里士多德为什么在物理问题中总是出错──评述亚里士多德的功与过物理教科书上，亚里士多德给同学们的形象不好。
他老是出错，请同学们讲一讲，他有哪些错误的结论。
“物体下落的快慢是由它的重量决定的，物体越重，下落得越快”、“力是维持物体运动的原因，用力推车，车才前进，停止用力，车子就要停下来”。
是否觉得亚里士多德实在太不高明，而伽利略则比他伟大千倍。
其实这种看法过于偏激，事实上，亚里士多德是古代的一位伟大思想家，一位百科全书式的大学问家，他有着成就事业的理性方法，又有着几乎无所不及的思想成果，是古代科学思想的伟大代表，不仅在哲学、逻辑学方面的成就至今还被应用着，而且对物理学的前期发展是有贡献的。
①亚里士多德认为，物体永远在运动变化，“运动是永恒的，不能在一个时候曾经存在，在另一个时候不存在”这种运动永恒的观点具有唯物主义思想，包含辩证法的因素，至今仍是积极而有价值的。
亚里士多德提出的“自然运动”与“非自然运动”的理论。
其中含有静止惯性的思想，在遥远的公元前，已是难能可贵的了。
②亚里士多德认为地上的物质由土、水、气、火这四种“基本元素”组成；企图从物质本身来说明自然，把科学从宗教与神话中解放出来，这一精神是有进步意义，这是人类幼年时代的思想精粹。
③亚里士多德主张大地是球形的，并列出了一些事实来证明。
他说，当月蚀的时候，其显明的部份恰带有球形的形状……月蚀的成因乃是由于地球遮蔽月球之故，因而这就是说，地球表面的球形确定了月球的轮廓：认识到大地是球形，是一个重大的认识飞跃，为后来引力理论的建立作了思想准备。
这样一位伟大的学者为什么在物理问题上经常出错？亚里士多德的错误不在于头脑也不全在于时代，而在于研究方法。
亚里士多德对物理的研究是采用“观察加直觉”的方法，他的那些错误结论是靠观察，并依赖直接推理，得出一系列直觉结论。
人教版高一物理必修1第二章第6节伽利略对自由落体运动的研究教案(无答案)
第6节伽利略对自由落体运动的研究班级：姓名：小组：________【学习目标】1．掌握竖直上抛运动规律2．了解伽利略研究自由落体运动的科学方法和巧妙构想。
【重点难点】1、竖直上抛2、伽利略的探究方法和逻辑思维【导学流程】一、竖直上抛运动规律1、竖直上抛运动具有以下两个特点：(1)只受重力作用(2)初速度不为零且竖直向上．2．物体在竖直上抛过程中的加速度为重力加速度g，所以竖直上抛也为匀变速直线运动．可看成向上的匀减速，速度减为零达到最高点，再向下匀加速；也可看成一直向上的匀减速直线运动。
所以，所有匀变速运动规律都适用。
例1．在12m高的塔上，以一定的初速度竖直上抛一物体，经2s到达地面，则：（1）物体抛出时的速度为多大？从抛出到达最高点的时间是多少？（2）物体落地时的速度为多大？（3）物体上升的最大高度（离地面的高度）是多少？（g=10m/s2）变式1．一杂技演员用一只手抛球、接球，他每隔0.5s抛出一球，接到球便立即把球抛出，球的运动看做是竖直方向的运动。
从抛出点算起，球到达的最大高度都是5m，取g=10m/s2。
则在此表演过程中球的个数是（）A．2B．3C．4D．5二、伽利略对自由落体运动的研究1、亚里斯多德的观点物体下落的快慢是由它们的重量决定的。
2、伽利略的研究逻辑的力量(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__________．伽利略的科学假说与理想斜面实验(1)伽利略猜想____________是一种最简单的变速运动，这种运动其速度应该是________变化的．(2)伽利略的理想斜面实验．让铜球从斜槽的不同位置由静止滚下，得出小球滚下的位移x与运动时间的二次方成____，即______．当倾角等于90°，即物体竖直下落时，位移x与运动时间的平方仍成______，即________，从而得出了落体运动的规律．伽利略的科学方法伽利略科学思想方法的核心是把______和__________(包括数学演算)和谐地结合起来，从而有力地推进了人类科学认识的发展．例2．伽利略自由落体实验和加速度实验均被选为最完美的实验。
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第6节伽利略对自由落体运动的研究
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科学探究活动通常包括以下环节：提出问题、猜想与假设、制订计划、收集数据、分析
论证、评估交流等。
一组同学研究“运动物体所受空气阻力与运动速度关系”的探究过程如
下：[来源:][来源:]
②同学认为：运动物体所受的空气阻力可能与其运动速度有关。
②利用轻重不同的五个物体作为研究对象，这五个物体的编号分别是1、2、3、4、5，
它们的重力依次增加。
用超声测速仪测量这些物体在空中沿直线下落时的速度随时间变化的
规律，以验证猜想。
其中，当物体最终匀速下落时，空气的阻力大小等于
物体的重力。
③在不同的实验条件下，分别测出这些物体在空气中运动的错误！未
找到引用源。
图象，如图2-6-1中图线1、2、3、4、5所示。
④对实验数据及图象进行分析、归纳后，证实了他们的猜想：物体下
图2-6-1 落速度越大，所受的空气阻力就越大。
回答下列问题。
（1）与上述过程中步骤①③相应的科学探究环节分别是。
（2）图中各条图线具有共同特点，各物体在下落的开始阶段做的运动，最后各
物体做运动。
（3）能否根据上述信息分析为什么“物体下落速度越大，所受的空气阻力就越大”？
答案：（1）猜想与假设、收集数据
（2）加速度减小匀速[来源:]
（3）能。
当物体最终匀速下降时，物体受到的重力等于它受到的空气阻力。
因此，可
以根据物体的重力大小知道物体受到的阻力大小，同时，可以根据图象中的实验数据得到轻
重不同的物体相对应的速度值，由此得到“物体下落速度越大，所受的空气阻力就越大”。
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错误！未找到引用源。
是实心木球，错误！未找到引用源。
是形状大小和错误！未找
到引用源。
完全相同的实心铁球，错误！未找到引用源。
是质量、形状大小和错误！未找
到引用源。
一样的空心铁球，三个球同时从同一高度由静止开始下落，如果不受阻力作用，
则三个小球落地的时间（）
A.相同
B.错误！未找到引用源。
先落地
C.错误！未找到引用源。
先
落地 D.错误！未找到引用源。
先落地
解析：按伽利略对落体运动观点，不受阻力时轻重物体下落快慢一样，故同时从同一
高度自由下落的物体同时落地。
答案：A
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1.请仔细回顾伽利略研究落体运动的全过程，把他的主要研究步骤列出来，并说明哪一
步骤是提出问题，哪一步骤是数学推理，哪一步骤是实验验证，等等。
答案：研究落体运动的性质（提出问题）→下落物体的速度是随时间均匀增加的（猜想）
→错误！未找到引用源。
（数学推理）→斜面实验（实验验证）→斜面倾角错误！未找到引
用源。
=90°时同样成立（合理外推）→落体运动的规律（得出结论）。
2.把一张纸尽可能折小或搓紧，使它与橡皮块从同一高度一起做落体运动，仔细观察二
者是否同时落地。
由此，你能得出什么结论？[来源:]
答案：二者几乎同时落地。
不同质量、形状的物体下落快慢不同是空气阻力的不同造成
的，在没有空气阻力等其他因素干扰的情况下，仅受重力作用的物体下落快慢相同。
3.伽利略用实验验证错误！未找到引用源。
的困难是（）
A.当时没有测量时间的仪器[来源:]
B.不能很准确地测定下落的距离
C.不能测出下落物体的瞬时速度
解析：在当时有测量时间的仪器（如滴水法等），但不精确，A错；测下落高
度时，能准确地测量，故B错；即使现在，物体的瞬时速度也不是很容易测量的
（实际上，当时瞬时速度的含义也不清楚），在当时的确不能测量，故C对。
答案：C
4.对于做落体运动的小球的频闪照片（图2-6-2），下列说法正确吗？为什么？
（1）球在下端时的速度大于在上端时的速度；
（2）是一个做落体运动的球的运动轨迹。
答案：（1）正确。
因为小球下落越来越快，速度逐渐增大。
（2）不正确。
因
为这样的频闪照片只是记录了小球在不同时刻的位置。
图2-6-2。