2.1探究自由落体运动
高一物理必修1第二章教案
2.1 探究自由落体运动1、落体运动的思考（一）引入新课生活现象引入：树叶飘落，雨滴下落等这类物体落下的运动就是落体运动。
问：什么是自由落体运动呢，我们先来看一下什么叫落体运动。
树叶飘落，雨滴下落等这类物体落下的运动就是落体运动。
那么落体运动都有什么规律呢？（二）落体运动的思考：引入：介绍亚里多德以及其观点。
引出伽利略的观点，得出两种结论相互矛盾。
【亚里士多德：物体越重,下落越快。
伽利略：假设亚里士多德的观点是准确的（即重的物体下落快）。
得出两种结论是矛盾的】（三）提出本节课要探究的问题：物体下落过程中的运动情况与什么相关？（四）实验与探究(1)比萨斜塔落体实验(2)实 验：将一个物体装入信封后与同样的物理一起下落。
信封下落慢，证明亚里士多德的观点是错的。
由（1）和（2）得出结论：物体下落过程中的运动情况与物体的质量无关。
那么物体下落过程中的运动情况与什么因素相关呢?也就是说物体下落的快慢与什么因素相关呢?（五）观察与思考牛顿管实验问：我们刚刚看到的是纸片是飘落下去的，为什么？（有空气阻力）那假如把空气阻力消除掉又会是怎么样呢？问：在几乎没有空气的情况下，轻重不同的两个物体同时落地，说明影响物体下落快慢的原因就是——空气阻力。
（板书：影响下落快慢：空气阻力）消除了空气阻力，物体就只受重力，而且是从静止开始下落，这样的运动就叫做自由落体运动。
它有哪两个条件？（板书：自由落体 条件：①只受重力作用②从静止开始下落（s m v /00=）（六）实验验证1971年美国宇航员斯科特在月球上让一把锤子和一根羽毛同时下落，观察到它们同时落到月球表面。
（七）得出概念物体仅在重力作用下，从静止开始下落的运动，叫做自由落体运动。
特 点：1、初速度为0；2、只受重力或空气阻力远小于重力时空气阻力能够忽略不计。
2、记录自由落体运动轨迹问：我们要研究自由落体运动，就要知道物体下落的……（位移、速度、时间）问：要记录物体运动的位移和时间，就要用……（打点计时器）小结：探究自由落体运动1、落体运动2、影响物体下落快慢的因素：空气阻力3、概念：只在重力作用下从静止开始下落的运动4、条件：V0=0 ；只受重力或G f <<空时5、记录自由落体运动轨迹【速度方向不变，有加速度、s 正比于时间的平方，相邻相等时间间隔位移差为常数。
2.1自由落体运动规律
学生活动：课本P34实践和拓展2
测反 应时 间
学习与评价:P37 D12
一、自由落体运动 物体仅在重力作用下从静止开始下落的运动。 定义： 运动性质：初速度为零,加速度为g的匀加速直线运动。 二、自由落体加速度 大小： 一般g取9.8m/s2 方向： 竖直向下
(3)落下一半时间即 t′＝5 s，其位移大小为 1 1 h5＝ gt′2＝ ×10×25 m＝125 m 2 2 (4)设落地时速度为 v，由公式 v2＝2gh t v＝ 2gh＝ 2×10×500 m/s＝100 m/s
答案 (4) 100 m/s
(1)10 s
(2) 5 m
95 m (3) 125 m
自由落体运动的性质:
自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。
自由落体运动的加速度
在同一地点，一切物体在做自由落体运动中的加速度都 相同，这个加速度叫自由落体加速度,也叫重力加速度，用g 表示。 地球上不同地点， g值 比较:
地 点 纬 度
g ( m/s2 )
北 极 90º 9. 832
北 京
39º56´ 9. 801
上 海
31º12´ 9. 794
广 州
23º06´ 9. 788
赤 道
0º 9. 780
在地球上不同的地方,g的大小是不同的.赤道最小,两极最大.
重力加速度方向总是竖直向下。
自由落体运动的规律与应用 匀加速直线运动的规律：
vt v0 at 1 2 s v0 t at 2 2 2as vt2 v0
三、自由落体运动的规律 公式和推论 (1)速度公式：vt＝gt. 1 2 (2)位移公式：s＝ gt . 2 (3)速度位移关系式：v2＝2gs. t (4)连续相等的时间 T 内的位移之差：Δs＝gT2. vt 1 (5)平均速度： v ＝ = V 2 2
2.1伽利略对落体运动的研究学案
2.1 伽利略对落体运动的研究编号：②】知识与技能：了解物理学史；知道伽利略对自由落体运动的研究方法。
过程与方法：学习伽利略的科学方法；培养学生自己查找资料学习物理学史。
情感态度与价值观：学习科学家们对知识敢于质疑的勇气；学习科学家们科学研究的执著精神；通过学生自己查找资料，提高学生对物理学的兴趣；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】伽利略对落体问题的逻辑推理；伽利略的验证性实验的设计；伽利略的理想外推。
自主学习：实验：用手拿一个小石头和一张纸片，同高度放开后，观察哪个先落地。
亚里士多德的结论：。
伽利略佯谬（学生阅读课文）实验：拿两个相同纸片，一个揉成纸团，同高度放开，观察哪个先落地。
影响物体下落快慢的因素是。
自主探究：伽利略的探究之路1、大胆猜想：下落物体的速度是随着时间的，即v∝t。
2、解决问题（1）当时不能测量速度，伽利略利用数学方法推出：从静止开始做匀加速运动的物体，通过的位移一定与运动时间的平方成，即s∝t2 。
（2）为了减缓物体的下落速度，伽利略设计了实验，（阅读内容，学生分小组回答）。
（3）伽利略利用的方法推理当倾角等于90。
时，s∝t2也成立。
（4）对于“为什么日常生活中常会见到，较重的物体下落得比较快”这一问题，伽利略认为这是因为；提出“如果完全排除空气阻力，所有物体将下落得同样快，这时落体运动就真正成为自由落体运动了”。
小结：伽利略的研究思路如下：1、科学研究过程的基本要素：①；②；③；④；⑤。
2、伽利略思想方法的核心是把和和谐地结合起来。
自主检测：1．1591年，伽利略和他的两个学生带着两个不同质量的铅球（一个是另一个重量的10倍）登上了高为54.5米的比萨斜塔的顶部，如图2—1所示，自由释放这两个小球，结果两个球在同一瞬间砸向地面，伽利略这个实验意在说明：轻、重物体下落的_________一样（填“速度”或“加速度”）。
粤教版2.1探究自由落体运动PPT课件
自由落体的性质
03
CHAPTER
自由落体运动规律
自由落体的位移公式是描述物体下落位置随时间变化的规律。
总结词
自由落体的位移公式为 (h = frac{1}{2}gt^2)，其中 (h) 表示下落的位移，(g) 是重力加速度，(t) 是下落的时间。这个公式描述了物体在只受重力作用时，下落位置随时间变化的规律。
计算物体的落地时间
测量原理
利用自由落体运动中物体下落的时间与距离的关系，通过测量距离来计算物体的落地时间。
所需工具
尺子、物体、重物。
操作步骤
将物体从一定高度释放，同时用尺子量出物体下落的距离，然后将重物从同一高度释放，记录下重物落地的时间。
数据处理
利用公式$t = sqrt{frac{2h}{g}}$计算物体的落地时间。
详细描述
自由落体的位移公式
总结词
自由落体的速度公式是描述物体下落速度随时间变化的规律。
详细描述
自由落体的速度公式为 (v = gt)，其中 (v) 表示下落的速度，(g) 是重力加速度，(t) 是下落的时间。这个公式描述了物体在只受重力作用时，下落速度随时间变化的规律。
自由落的规律。
详细描述
自由落体的加速度公式为 (a = g)，其中 (a) 表示下落的加速度，(g) 是重力加速度。这个公式描述了物体在只受重力作用时，下落加速度的规律。
自由落体的加速度公式
04
CHAPTER
自由落体运动实例
总结词：自然现象
详细描述：苹果从树上掉落到地面是生活中常见的自由落体运动实例。通过观察苹果落地，可以直观地理解自由落体的基本概念。
通过学习自由落体运动，我深入理解了重力加速度的概念，掌握了自由落体的规律和计算方法。
2.1 伽利略对落体运动的研究
伽利略相信 1、自然界是简单的，自然界的规律 也是简单的。 2、落体运动一定是一种简单的变速 运动。 3、它的速度应该是均匀变化的。
三、伽利略的探究之路：
知识=观察+实验+思考
大胆猜想：下落物体的速度是随着 时间均匀增加的。即
vt
即瞬时速度v与时间t成正比，但验 证这个结论存在以下困难：
一、小石头诘难大哲学家
逻辑的力量：
比 萨 斜 塔
二、拨开阻力的迷雾
演示1：在同一高度同时释放一支粉笔 头（或一枚硬币）和一张纸片，请观察
物体是否同时落地。 演示2：把纸片揉成纸团，重复以上实验，
请观察物体是否同时落地。 为什么有时重的物体下落得快，有时 轻重不同的物ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ下落得快慢几乎一样？
阿波罗登月实验
s 合理外推：随着倾角的增大， 2 的数值 t
也增大，当θ=900时，即物体竖直下落时， s 这个关系也应该成立 ，并且此时 2 t 的数值最大。
至此，他终于成功地验证了原先的 猜想，不但否定了亚里士多德的错 误论断，而且得到了物体下落的规 律。 分析：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。
1971年，阿波罗飞船登 上无大气的月球后，宇航 员特地做了使羽毛和重锤 从同一高度同时释放的实 验，无数观众从荧屏上看 到，它们并排下落，同时 落到月球表面。
阅读课本P45—— 图2-3钱毛管实验
结论：轻重不同的物体下落得快慢不同，主 要是由于空气阻力不同造成的。 即物体下落速度的变化与物体质量的 大小无关。
第二章 研究匀变速直线运动的规律 2.1伽利略对落体运动的研究
授课教师：高一物理组 李辉
历史回顾：古希腊伟大的思想家、 哲学家亚里士多德通过对大量的物 体自由下落的观察，直接得出结论： 重的物体比轻的物体下落得快，即 “重快轻慢”，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多年。 亚里士多德： 观点：物体越重，下落越快 方法：观察+直觉
高一物理自由落体运动的规律
为29.6 m/s，求这2 s内物体下落的高度？
【解析】 物体在该2 s内的平均速度为
v＝
1 1 (v ＋ v ) ＝ t 2 0 2 (10＋29.6) m/s＝19.8 m/s
所以物体在该2 s内的位移为： h＝v t＝19.8×2 m＝39.6 m 【答案】 39.6 m
1．下列说法错误的是(
【解析】
2
因为各个球是间隔相等时间落地的，且都做自由落体运动，
由h＝ 1 gt2，可得各球初始离地高度之比h1∶h2∶h3∶……12∶22∶32∶……， 故C图正确． 【答案】 C
5．从高为h1处自由下落一小球A,1 s后从高为h2处自由下落另一个小球B，A 球下落了45 m时追上了B球，再经过1 s，A球落到地面(g取10 m/s2)．求： (1)B球开始下落时的高度h2； (2)B球从下落到落到地面所需要的时间．
一人从塔顶无初速释放一个小铁球，已知小 9 球在最后1 s内通过的位移是全部位移的25 ，求塔高多少？ 【解析】 小球做自由落体运动，可应用位移公式求解．但要正确表达最后
1—1
1 s内的位移与全部位移的关系． 设小球下落总时间为t，则
【答案】 122.5 m
一矿井深125 m，在井口每隔一定时间放下一小球，当释放第11个小 球时，第1个小球恰好到达井底，问此时第3个小球和第5个小球之间的距离是多 少？(g取10 m/s2)
【解析】
水滴的下落可以看做是自由落体运动．
设屋檐离地面高为h，滴水间隔为T.
由h＝gt2/2得 第2滴水的位移h2＝g(3T)2/2， 第3滴水的位移h3＝g(2T)2/2， 且h2－h3＝1 m， 联立得T＝0.2 s， 则屋檐高h＝g(4T)2/2＝3.2 m. 【答案】 3.2 m 0.2 s
自由落体规律
自由落体规律引言自由落体是物理学中的基本概念之一，它描述了没有外力作用下物体在重力作用下的运动规律。
自由落体规律是研究物体在自由下落过程中的加速度、速度和位移变化的规律。
本文将全面、详细、完整地探讨自由落体规律。
一、自由落体的定义自由落体是指物体在没有外力作用下，只受到地球引力作用的运动状态。
在自由落体过程中，物体的加速度恒定，速度逐渐增加，位移也随时间的推移而增加。
二、自由落体的加速度自由落体过程中物体的加速度恒定，通常用符号”g”表示，其数值约等于9.8m/s²。
这个数值是地球表面上的重力加速度。
2.1 重力加速度的定义重力加速度是指物体在重力作用下每秒钟速度增加的数值。
在地球表面上，重力加速度约等于9.8 m/s²。
物体在自由落体过程中，其加速度等于重力加速度。
2.2 重力加速度的影响因素重力加速度受到地球质量和距离地心的影响。
在地球表面上，重力加速度相对稳定，但在不同的地方，由于地球形状不规则，重力加速度可能会略有差异。
三、自由落体的速度自由落体过程中物体的速度逐渐增加，直到达到最大值。
3.1 速度的定义速度是物体在单位时间内所改变的位移。
在自由落体过程中，物体的速度随着时间的推移而增加。
3.2 速度与时间的关系根据自由落体规律，物体的速度与时间成正比。
当时间增加时，物体的速度也随之增加。
3.3 最终速度在自由落体过程中，物体的速度逐渐增加，但最终会达到一个极限值，即最终速度。
最终速度取决于物体的质量和空气阻力。
四、自由落体的位移自由落体过程中物体的位移随着时间的推移而增加。
4.1 位移的定义位移是物体从起始位置到终止位置的距离。
在自由落体过程中，物体的位移随着时间的增加而增加。
4.2 位移与时间的关系根据自由落体规律，物体的位移与时间成二次函数关系。
位移随时间的增加而增加，但增速逐渐减小。
4.3 位移与速度的关系位移与速度之间存在直接的关系。
根据物体的平均速度和时间的关系，可以计算出物体的位移。
2.1-2.2 伽利略对落体运动的研究 自由落体运动的规律
2.1-2.2 伽利略对落体运动的研究自由落体运动的规律每课一练（沪科版必修1）题组一伽利略对自由落体运动的研究1．在物理学的发展历程中，下面的哪位科学家首先建立了用来描述物体的运动的概念，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．伽利略在研究自由落体运动时，设计了如图1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()图1A．用水钟计时B．用打点计时器打出纸带进行数据分析C．改变斜面倾角，比较各种倾角得到的st2的比值的大小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3．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，得到的正确结论是()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题组二自由落体运动及重力加速度4．下列关于重力加速度的说法正确的是()A．重力加速度g是标量，只有大小，没有方向B．在地球上不同地方，g的大小是不同的，但差别不大C．在地球上同一地点，轻石块与重石块做自由落体运动的加速度是相同的D．纬度越低的地方，重力加速度g值越小5．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对运动的影响相同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6．关于自由落体运动，下列说法正确的是()A．物体从静止开始下落的运动就是自由落体运动B．如果空气阻力比重力小得多，空气阻力可以忽略不计，这时由静止开始下落的运动可视为自由落体运动C．跳伞运动员从飞机上由静止开始下落，忽略空气阻力，打开降落伞以前的运动是自由落体运动，打开降落伞以后的运动不是自由落体运动D．一雨滴从屋顶落下，途中经过一个窗子，雨滴经过窗子的这一段运动是自由落体运动(不计空气阻力)7．一个做自由落体运动的物体，下落速度v随时间t变化的图像如图所示，其中正确的是()题组三自由落体运动规律的应用8．物体从离地面45 m高处做自由落体运动(g取10 m/s2)，则下列选项中正确的是() A．物体运动3 s后落地B．物体落地时的速度大小为30 m/sC．物体在落地前最后1 s内的位移为25 mD．物体在整个下落过程中的平均速度为20 m/s9．A、B两物体质量之比是1∶2，体积之比是4∶1，同时从同一高度自由落下，空气阻力可忽略，则下落加速度之比和下落时间之比为()A．1∶11∶1 B．1∶11∶2 C．1∶21∶4 D．1∶21∶8 10．为了测出楼房的高度，让一石块从楼顶自由落下(不计空气阻力)，只测出下列哪个物理量能算出楼房的高度()A．石块下落到地面的时间B．石块下落过程中通过任意一扇窗户的时间C．石块落地前最后一秒的位移D．石块通过最后一米位移所用的时间11．甲、乙两球从同一高度相隔1 s先后自由下落，在下落过程中()A．两球的距离始终不变B．两球的距离越来越大C．两球的速度差始终不变D．两球的速度差越来越大12．一条铁链AB长0.49 m，将A端悬挂使它自由下垂，然后让它自由下落，求整条铁链通过悬点下方2.45 m处小孔O时需要的时间．(g取10 m/s2)题组四测量重力加速度13.在测量重力加速度的实验中，打点计时器所用电源的频率为50 Hz，实验中得到一条点迹清晰的纸带，把第一个点记作O，另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点，每两个测量点之间还有4个实际打出的点，如图2所示，图中所标数据是各测量点到O的距离(单位：mm)，那么由此可以计算重物做自由落体运动的加速度为多少？图214．用“滴水法”可以测量重力加速度g，具体操作方法是：(1)将一只空铁皮水桶倒置在水龙头的正下方，可以十分清晰地听到水滴滴到桶底上的声音．细心地调整水龙头的阀门或水桶的高度，使得后一个水滴离开水龙头的同时，恰好听到前一个水滴撞击桶底的声音．(2)听到某次响声时开始用秒表计时，并数“0”，以后每听到1次响声就顺次加1，数到“100”时停止计时．(3)用尺子量出水龙头滴水处到桶底的高度．如果停止计时的时候，秒表上的读数是50 s，水龙头滴水处到桶底的高度为122.5 cm，请你根据以上实验内容及实验数据，计算当地重力加速度的值．。
2.1伽利略对自由落体运动的研究-同步练习-2021-2022学年高中物理沪科版必修第一册
第一节：伽利略对自由落体运动的研究姓名：__________ 班级：__________考号：__________要点：1、影响落体运动快慢的因素（1）亚里士多德的错误观点：重的物体比轻的物体下落得快. （2）伽利略佯谬：把轻重不同的两个物体连在一起下落， a ．它们应以某个中间大小的速度下落 b ．连在一起更重了，下落速度应更大显然两个推论矛盾，由此伽利略推翻了亚里士多德的错误观点.（3）排除空气阻力的影响，物体下落速度的变化与物体质量的大小________（选填“有关”或“无关”）2、伽利略探究之路（1）猜想：下落物体的速度是随着时间________的，即v ∝t ，且推知s ∝t 2. （2）实验：用“冲淡重力“的斜面实验.结果：s 1t 21＝s 2t 22＝s 3t 23＝…＝常数，即小铜球滚下的位移总是与运动时间的平方成正比.（3）推理：在“冲淡重力”实验中，当倾角等于________时，即物体做竖直下落运动，（s 1t 21＝s 2t 22＝s 3t 23＝…＝常数）成立，并且此时的st2的数值最大（4）结论：下落物体的速度是随着时间________的总结：3. 伽利略对自由落体运动的研究（1）运用“归谬法”否定了亚里士多德关于重物体下落快、轻物体下落慢的推断。
（2）提出“自由落体运动是一种最简单的变速运动——匀变速运动”的假说。
（3）由于当时的实验条件下测量时间有困难，不能用实验直接验证自由落体运动是匀变速运动，伽利略采用了间接验证的方法：①运用数学推导的方法得出初速为零的匀变速运动有2t s ∝。
②a. 运用斜面实验测出小球沿光滑斜面向下的运动符合2t s ∝，是匀变速运动；b. 不同质量的小球沿同一倾角的斜面运动，2/t s 的值不变，说明它们运动的情况相同。
c. 不断增大斜面倾角，得2/t s 的值随之增大，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。
d. 伽利略将斜面实验结果外推到斜面倾角增大到90°的情况——小球自由下落，认为小球仍会保持匀变速运动的性质。
高中物理2.1 伽利略对自由落体运动的研究 测试
2.1 伽利略对自由落体运动的研究 测试班级__________学号________姓名____________1．1591年，伽利略和他的两个学生带着两个不同质量的铅球（一个是另一个重量的10倍）登上了高为54.5米的比萨斜塔的顶部，如图2—5—1所示，自由释放这两个小球，结果两个球在同一瞬间砸向地面，伽利略这个实验意在说明：轻、重物体下落的_________一样（填“速度”或“加速度”）。
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2—5—2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．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（1）如图2—5—3所示：在一玻璃管中放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（2）在一高塔顶端释放大小相同的实心铁球和实心铅球，与此有关的下列说法中，正确的是（ ）①它们受到的空气阻力不同 ②它们的加速度相同③它们落地的速度不同 ④它们下落的时间相同A ．①③B ．②④C ．②D ．③ 4．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对现象的一般观察；②________________；③运动逻辑得出结论；④________________; ⑤对假设进行修正的推广；5．请将图2—5—4中三位科学的姓名按历史年代先后顺序排列：________、________、__________。
物理：2.1《探究自由落体运动》知识点总结课件(粤教版必修1)
实验：探究自由落体运动的轨迹
1．原理：重物拖着纸带竖直下落时，如果纸带阻力和空气 阻力比重物重力小得多，可近似认为重物仅在重力作用下运动， 根据打出的纸带分析研究重物的运动规律． 2．器材：打点计时器、交流电源、纸带、重锤及铁夹． 3．主要步骤 (1)把打点计时竖直固定在铁架台上，连接好电源；
(2)把纸带穿过两个纸带限位孔，下端用铁夹连到重锤上， 让重锤靠近打点计时器； (3)用手捏住纸带上端把纸带拉成竖直状态，打开打点计时 器电源，松开手让重锤和纸带自由下落； (4)改变重物质量，重复几次，选取一条点迹清晰的纸带分 析计算． 4．结论：通过纸带分析可知，自由落体运动是初速度为零 的加速直线运动．
“嫦娥奔月”蕴含着炎黄儿女千年的飞天梦想，随着我国 “嫦娥计划”的逐步进展，奔月梦想即将成为现实．某校物理 兴趣小组收集了月球表面的许多资料，如：①没有空气；②重 力加速度约为地球表面的1/6…… 在月球上从同一高度同时自由释放氢气球和铅球，氢气球 和铅球的运动情况如何？ 答案：氢气球和铅球都下落，并且同时落到月球表面．
第二章
探究匀变速直线运动规律
探究自由落体运动
第一节
落体运动的思考 快 1．亚里士多德观点：物体越重，下落得越___． 质量 2．伽利略观点：物体下落过程中的运动情况与物体的____ 无关． 3．实验结论：将羽毛球和金属片放入有空气的玻璃管中， 不同 让它们同时下落，两者下落的快慢_____；将玻璃管中的空气抽 相同 去，再让它们同时下落，他们下落的快慢_____．影响物体下落 空气阻力 快慢的因素是_________．
自由落体运动 重力 静止 1．定义：物体仅在____作用下，从____开始竖直下落的运 动． 重力 2．条件：(1)只受_____作用； (2)初速度 v0＝____. 0 竖直 3．运动方式：_____下落． 打点计时器 4．探究方法：用__________记录物体从静止开始下落的轨 迹(纸带)，并对轨迹(纸带)进行分析．
2020粤教版高中物理必修一2.1探究自由落体运动word学案
第二章探究匀变速直线运动的规律主编人：高级中学李顺昌审核人：吴川广第一节探究自由落体运动课前自主预习物体仅在作用下，从开始下落的运动叫做自由落体运动。
解析：自由落体运动定义为：物体仅在重力作用下，从静止开始下落的运动。
答案：重力；静止。
2．自由落体运动的条件（１）物体只受到作用；（２）物体从开始下落。
自由落体运动是一种理想化的运动。
在现实生活中，若从静止下落的物体受到的重力远小于它受到的空气阻力时，可以近似看成自由落体运动。
解析：对自由落体运动定义的理解，关键是两点：其一，物体只受重力，若物体下落时有空气阻力，那就不叫自由落体运动；其二，从静止开始下落，如果有一定的初速度，也不能叫自由落体运动.两个条件缺一不可。
答案：重力；静止。
3．在一玻璃管中放中放一片羽毛和一个玻璃球，迅速倒置玻璃管，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解析：影响落体运动快慢的因素只是空气阻力的作用，与质量、密度、材料等无关。
答案：D4.在一高塔顶端释放大小相同的实心铁球和实心铅球，与此有关的下列说法中，正确的是（）①它们受到的空气阻力不同②它们的加速度相同③它们落地的速度不同④它们下落的时间相同A．①③B．②④C．②D．③解析：因为空气阻力远小于实心铁球和实心铅球的重力，空气阻力可忽略，两物体都可看着只受到重力作用，因而他们下落的快慢程度是完全相同的。
答案：B课堂互动探究知识点1 落体运动的思考问题：物体下落的快慢与那些因素有关呢？猜想：物体下落的快慢可能与物体的质量有关，也可能与物体受到的空气的阻力有关。
新知探究：实验探究1：比萨斜塔上的物体落地实验（探究物体下落快慢与物体质量的关系）2000多年前, 古希腊有个名叫亚里士多德的哲学家曾经讲过:“物体越重, 下落越快。
”这就是说较重的物体先落地, 较轻的物体后落地。
当时在欧洲人的心目中, 除了上帝只有亚里士多德的话绝对正确。
伽利略对自由落体运动的研究过程与方法
伽利略对自由落体运动的研究1. 研究目标伽利略的研究目标是探索自由落体运动的规律和特性，以及验证他的假设：不考虑空气阻力的情况下，所有物体在同等条件下均以相同的加速度自由下落。
2. 研究方法伽利略采用了以下几种方法来研究自由落体运动：2.1 倾斜面实验伽利略设计了一种实验，利用倾斜面来减缓物体的下落速度，以便更好地观察和测量。
他通过观察滚动下落的小球在不同斜度的倾斜面上的运动情况，研究了物体在斜面上的加速度和速度变化规律。
2.2 滴落实验伽利略进行了滴落实验，通过观察自由落体物体在垂直方向上的运动情况，研究了物体下落的加速度和速度变化规律。
他使用了水钟，即一个带有小孔的容器，通过测量水滴从小孔中滴落的时间间隔和下落的距离，来计算自由落体物体在不同时间内的速度和加速度。
2.3 研究数据分析伽利略通过观察和测量实验数据，分析了自由落体的运动规律。
他发现，自由落体物体在相等时间内下落的距离是递增的，而且下落的距离与下落的时间的平方成正比。
这一发现推翻了亚里士多德的观点，即物体的下落速度与质量成正比。
3. 研究发现伽利略的研究发现如下：3.1 自由落体物体的加速度恒定伽利略通过实验观察和数据分析，发现自由落体物体在同等条件下的加速度是恒定的。
不考虑空气阻力的情况下，所有物体在自由下落时都以相同的加速度下落，且加速度约等于9.8米/秒²。
3.2 下落距离与时间的平方关系伽利略发现，自由落体物体在相等时间内下落的距离是递增的，并且下落的距离与下落的时间的平方成正比。
即下落距离D与下落时间t的关系可以表示为：D = 1/2 * g * t²，其中g为重力加速度。
3.3 空气阻力的影响伽利略在实验中发现，空气阻力对自由落体物体的运动影响较小，可以忽略不计。
他通过减小实验物体的尺寸和形状，降低空气阻力的影响，进一步验证了自由落体物体的加速度恒定和下落距离与时间的平方关系。
4. 结论基于他的研究发现，伽利略得出了以下结论：•自由落体物体在不考虑空气阻力的情况下以相同的加速度自由下落，加速度约等于9.8米/秒²。
2.1探究自由落体运动
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【思路点拨】
求解此题时可按以下思路分析: (1)从纸带上求得打点计时器打出的相邻点间的距离.判断 重物位移的变化情况. (2)将纸带上的数据代入sn∝n2s1，判断sn∝n2s1的正确性.
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【规范解答】选C、D.由纸带上的数据可得s2-s1=
5.8 mm;s3-s2=9.6 mm;s4-s3=13.4 mm;s5-s4=17.3 mm.重
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4.牛顿管实验说明了什么问题?
提示：牛顿管实验说明了在有空气的环境里,不同的物体下 落的快慢不同,但在没有空气的环境里,所有物体下落时快 慢完全相同.
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如何认识伽利略的科学方法 (1)伽利略第一次把实验和逻辑推理(包括数学推演)和谐地 结合起来，打开了近代科学的大门.伽利略把自己的科学方
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s2;32s1=17.1 mm s5，即sn∝n2s1，
s4;52s1=47.5 mm
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1.根据亚里士多德的理论(
)
A.质量越大的物体在空中下落得越快
B.质量越小的物体在空中下落得越快
C.不论物体质量大小，在空中下落得一样快 D.物体从空中下落的快慢与质量无关 【解析】选A.亚里士多德的观点是重的物体比轻的物体下 落得快，即物体越重，下落得越快.故A正确.
法付诸应用，成功地解决了自由落体的运动性质问题，其
中有观察、有猜想、有实验、有逻辑推理(包括数学推演). 他的方法为后人所采用，创造了科学的奇迹.
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(2)伽利略对自由落体运动的研究，开创了研究物理规律的
科学方法——抽象思维、数学推导和科学实验相结合，这 种方法有力地推进了人类科学认识的发展，近代科学研究 的大门从此打开.
广东省第二师范学院番禺附属中学2014年高中物理 2.1 自由落体自由落体课件 新人教版必修1
推导1： 把石头和树叶捆在一起，其所受 的重力一定比其中任一物体大，其下落速 度也应该比其中任一物体 的下落速度快。 推导2： 把石头和树叶捆在一起，独自下 落较慢的树叶就会拖慢独自下落较快的石 头，最终其下落速度应该比石头的下落速 度慢。
自相矛盾
正确的结论：物体下落过程中的运动情况 与物体的质量无关。
通过实验我们也得出亚里士多德的理 论是错误的。
问题：为什么在生活中，石头明显比树叶下 落得快呢？ 真相：空气阻力
那么在没有空气阻力的环境中，物体的下落 情况会是怎样的呢?
牛顿管实验：
1、研究自由落体运动
对于自由落体运动，我们有哪些方法来 获得（测量到）它的运动信息？ 利用打点计时器纸带法。
实验 (记录自由落体的运动信息)
实验与探究：
[实验Ⅰ]：硬币和展开的纸片同时从同一高度由
静止开始下落。 结果：越重的物体落得越快。 [实验Ⅱ]：纸团和展开的纸片同时从同一高度由
静止开始下落。
结果：一样重的物体，体积小的下落 快。
[实验Ⅲ]：硬币和贴纸的硬币同时从同一高度由 静止开始下落。 结论：体积相同质量不同的物体，下落一 样快。
匀变速直线运动的规律
第一节 探究自由落体运动
]
萧萧的落叶
飘飘的雪花 落体运动
滴下的雨水
从树上掉落的果实
问题：
物体下落过程中的运动情况与什么有关？
两千年前：
物体越重，下落越快！
古希腊伟大的思想家、科学家、教育家 —— 亚里士多德
亚氏的观点对吗？
几百年前：
老亚，你的理论是错的！
伟大的意大利物理学家、天文学家 —— 伽利略
2、小游戏：捏书签
3、作业： 课后练习第一题，第二题
2.1伽利略对自由落体运动的研究
第二章 匀变速直线运动的研究2.1 伽利略对自由落体运动的研究导学案【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。
2.认识伽利略有关实验的科学思想和方法，培养探求知识的能力和方法。
【重点、难点】1.重点：了解抽象思维、数学推导和实验相结合的科学方法及巧妙的实验构思。
2.难点：使学生体会“观察现象—实验探究—提出问题—讨论问题—解决问题”的科学方法。
[自主学习]一、对自由落体运动的两种观点1、亚里士多德的错误观点： 。
2、伽利略的观点： 。
说一说：伽利略是怎样论证亚里士多德的观点是错误的？二、实验验证（1）伽利略遇到的困难和解决方案：困难之一：无法测量瞬时速度解决方案：改测 与 的关系。
如果物体做初速度为0且速度随时间均匀变化的运动（即t v ∝），它通过的位移就与时间的二次方成正比（即2t x ∝）。
只要测出物体通过不同位移x 与所用的时间t 满足二次方的关系：2t x ∝，也就验证了这个物体的速度是随时间均匀变化的，即t v ∝。
困难之二：没有准确的计时工具解决方案：设计了 的斜面实验让铜球沿阻力很小的斜面滚下，而小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多，所用时间长得多，所以容易测量。
（2）“冲淡重力”实验结论①用不同质量的小球， 从不同的高度开始滚下， 只要斜面的倾角一定， 小球的加速度都是 的，即：小球沿斜面滚下的运动的确是 直线运动。
②不断增大斜面的倾角，重复上述实验，得知小球的加速度随斜面倾角的增大而 ，但仍然是 直线运动。
（3）合理外推斜面倾角越接近90O ，小球沿斜面滚下的运动越接近自由落体运动。
当倾角增大到90O 时，小球的运动就是自由落体运动了。
伽利略认为，这时小球仍然会保持 直线运动的性质，而且所有物体下落时的加速度都是 的。
【反馈达标】1、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图1所示，出现的现象是（月球上是真空的）（）A．羽毛先落地，铁锤后落地 B．铁锤和羽毛都做自由落体运动，同时落地C．铁锤先落地，羽毛后落地 D．因为在月球上，无法确定谁先落地2.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（）A．速度与位移成正比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3.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4.伽利略对自由落体运动的探究过程是（）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5.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6．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【课堂小结】。
伽利略自由落体运动实验结论
伽利略自由落体运动实验结论1. 引言嘿，朋友们！今天我们要聊的可是个非常有趣的话题，伽利略的自由落体运动实验。
这位老兄可真是个了不起的人物，他不仅是个科学家，还是个不怕麻烦的实验者！想想看，在十七世纪的时候，他竟然敢把不同重量的东西从比萨斜塔上扔下来，真是有勇气啊。
好吧，咱们一起走进这个故事，看看伽利略到底发现了什么。
2. 自由落体运动的概念2.1 自由落体是啥？自由落体嘛，简单来说就是物体在重力作用下掉下来的过程。
想象一下，你从手里掉下一个苹果，苹果不就乖乖地往地面“飞”去了吗？在这个过程中，苹果是完全不受任何其他力的影响的，只有重力在“掌控”这一切。
这就叫自由落体！伽利略的核心发现就是：所有物体在自由落体时，不管是轻的还是重的，掉下来的速度都是一样的。
嘿，这可真是颠覆了当时人们的认知！2.2 伽利略的实验伽利略为了证明这一点，真是煞费苦心。
他用一个斜坡和一些小球进行实验。
你没听错，斜坡！他把球从不同高度的地方滚下去，发现无论是大球还是小球，走的时间几乎都是一样的。
这就好比我们在斜坡上骑滑板，虽然我和朋友的体重差得老远，但下坡的速度不就都差不多嘛？所以伽利略得出了一个超级酷的结论：重力是万物的“平等法则”，没有什么东西会特别快或特别慢！3. 实验的意义3.1 改变了认知伽利略的发现就像一阵清风，吹散了当时人们对重力的误解。
以前的哲学家们认为，重的东西掉得快，轻的东西掉得慢，这就跟我们小时候比赛扔纸团和石头一样，大家都想看谁的飞得远。
但伽利略却告诉我们，兄弟，你们都错了！这就像在篮球场上，不管是科比还是菜鸟，只要上场都得拼命去投篮，最终能否进球还是看技术。
这样一来，人们对物理世界的认识就更加深刻了。
3.2 对科学发展的影响而且，伽利略的实验对后来的科学发展也起到了巨大的推动作用。
很多科学家纷纷效仿他的实验方法，开始用实验和观察来验证理论。
就像一颗种子，种下去之后，结出了无数的果实！他为现代科学奠定了基础，大家都知道，没有实验，科学就是无源之水，毫无意义。
高中物理 2.1+2 伽利略对落体运动的研究 自由落体运动
分 析
探 究
1.基本知识
教
(1)影响落体运动快慢的因素
当
学
①亚里士多德的错误观点：重的物体比轻的物体下落 堂
方
双
案 得快．
基
设 计
②伽利略佯谬：把轻重不同的两个物体连在一起下
达 标
落，a.它们应以某个 中间大小 的速度下落．b.连在一起更重
了，下落速度 应更大．显然两个推论矛盾，由此伽利略推翻
课 了亚里士多德的错误观点．
教 学
落的快慢相同？
当 堂
方
双
案 设
【提示】 纸片受到的空气阻力较大，而纸团受到的
基 达
计
标
空气阻力较小，造成二者下落快慢不同．由于抽成真空的
钱毛管对金属片和羽毛均没有空气阻力，它们只在重力作
课
前 自
用下做自由落体运动.
课 时
主
作
导
业
学
菜单
HK ·物理 必修1
方法和自由落体运动的特 点．(重点) 2.自由落体运 动的规律和应用．(重点) 3.重力加速度的测量．(重 点) 4.伽利略研究落体运动的
方法和自由落体运动的规 律以及应用．(难点) 5.重力加速度的测定．(难
当 堂 双 基 达 标
前 自
点)
课 时
主
作
导
业
学
菜单
HK ·物理 必修1
教
课
学
堂
教
互
法
动
前
课
自
③排除空气阻力的影响，物体下落速度的变化与物
时
主 导
体 质量的大小 无关．
作 业
学
菜单
HK ·物理 必修1
亚里士多德关于自由落体运动的观点
亚里士多德关于自由落体运动的观点1. 亚里士多德的背景亚里士多德，这个名字听起来是不是很熟悉？没错，他就是古希腊那个超牛的哲学家。
生活在公元前384年到公元前322年，他对自然界的研究简直是开了个先河。
想象一下，在没有现代科学仪器的时代，这家伙却能对世界的运行提出自己的看法，真的是让人佩服得五体投地！他最经典的一个观点就是关于自由落体运动的看法。
1.1 自由落体的概念说到自由落体，很多人可能第一反应是“啊，掉东西”。
没错，亚里士多德认为，物体的下落是自然的一部分。
他认为，重的东西下落得更快，轻的东西则慢一点，像是把一块石头和一根羽毛扔下去，谁都知道石头先着地，羽毛那是慢悠悠地飘啊飘。
这种想法在当时可是很流行的，大家都觉得亚里士多德说的有道理。
1.2 他的观察与实验不过，你可不能小看他的观察！他可是细致得像个侦探，时常会注意周围的事物。
想象一下，他可能在一个阳光明媚的下午，拿着一根木棍，扔下一个苹果，心里琢磨“这个苹果怎么掉得这么快”。
然后就觉得“哦，重的东西就是这样嘛”。
说实话，这种思考在当时简直像是打开了新世界的大门，然而，后来我们知道这只是个开始。
2. 自由落体的误区虽然亚里士多德的观点挺有意思，但随着科学的发展，特别是伽利略的出现，他的理论就开始遭遇挑战了。
伽利略可是个狠角色，他通过实验发现，不论物体的重量如何，它们的下落速度是一样的。
想想吧，亚里士多德的理论就像是个古老的手机，虽然有点用，但远远跟不上潮流！这时候就有人质疑：“这不对呀，亚里士多德怎么可以这么说呢？”2.1 伽利略的反击伽利略的实验简直就像是给亚里士多德泼了一盆冷水！他通过从比萨斜塔上扔下不同重量的物体，证实了不论轻重，大家都是一起到达地面的。
就像你在滑滑梯，无论你是小朋友还是大人，速度都差不多一样快！这个发现真的颠覆了大家的观念，让亚里士多德的理论成了历史的一部分。
2.2 文化影响不过，尽管亚里士多德的观点有点过时，但他在哲学和科学发展中的影响力却是无法忽视的。
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作 业 板 书 设 计
[布置作业]
研究纸带，思考自由落体运动的规律
§2.1 探究自由落体运动
存在空气阻力
忽 略
有快慢
落体运动
特征：只在重力作用下从静止开始下落的运动 自由落体运动 条件：V0=0 ；只受重力或重力远远大于空气阻力时
研 究
记录自由落体运动轨迹【速度方向不变，有加速度、s 正比于时间的平方，相邻相 等时间间隔位移差为常数】
知识与技能
1． 认识自由落体运动，知道影响物体下落快慢的因素，理解自由落体运动是在理想条件下的运
教 学 目 标
动；
2． 能用打点计时器得到相关的运动轨迹，并能自主分析纸带上记录的位移与时间等运动信息。
过程与方法
1． 进行科学态度和科学方法教育，了解研究自然规律的科学方法，培养探求知识的能力； 2． 通过对落体运动的实验探究，初步学习使用控制变量法。
影响实验精确度的因素主 要是阻力
参考：分析纸带可获取信 息： (1) 自由落体运动的轨迹 是一条直线，速度方向不变； (2) 连续相同时间内的位 移越来越大，说明速度越来越 大，即速度大小改变，具有加 速度； (3)位移 x 与时间 t 的平 方成正比； (4) 相邻、相等时间间隔 的位移之差相等；
作业布置
教 学 活 动
[新课导入]
树叶从树上飘落下来，雨滴从屋檐上落下来„„这类物体落下的运动 就是落体运动。 一、落体运动的思考 同一高度下落的石头和飘下的树叶能同时下落到地面吗? 物体从空中落下的快慢与什么因素有关呢？ 石头下落比树叶快，
学 生 活 动
提出问题：重的物体一定下落的快吗? 两千多年前，亚里士多德就肯定了这一观点，他提出：物体越重，下 落越快． 伽利略：假设亚里士多德的观点是正确的（即重的物体下落快） 。得出 两种结论是矛盾的： 结论 1：如果把石头和树叶捆在一起，其所受的重力一定比其中任一 物体大，其下落速度也应该比其中任一物体的下落速度快。 结论 2：如果把石头和树叶捆在一起，独自下落较慢的树叶就会拖住 独自下落较快的石头，最终其下落速度应该比石头单独下落速度慢。 为什么同一种观点会推导出两个截然相反的结论呢？ (实验探究) 取两枚相同的硬币和两张与硬币表面面积相同的纸片，把其中一张纸 片揉成纸团，在下述几种情况下，都让它们从同一高度自由下落，观察下 落快慢情况。 ① 同一高度同时静止释放一枚硬币和一个与硬币面积相同的纸片 学生操作，思考并观察现象 提问：实验观察到的现象是？ 回答：可以看到硬币比纸片下落得快 提问：这个现象说明了什么呢？ 结论：说明质量大的下落得快。 ② 将纸片揉成纸团，再次从同一高度同时静止释放硬币和纸团 提问：大家猜猜，可能出现什么现象？ 学生回答 指导学生操作，并观察现象 提问：实验观察到的现象是？ 回答：观察到纸团和硬币几乎同时落地 提问：这个现象又说明了什么呢？ 结论：说明质量大的物体不一定下落得快。 结论：物体下落得快慢与质量无关 那么，造成物体下落快慢不同的原因是什么呢？空气阻力(板书)
情感态度与价值观 1．渗透物理方法的教育，在研究物理规律的过程中抽象出自由落体这种物理模型；
2．通过史实，培养学生学会质疑的科学素养。
点
教 学 重 点 、 难
重点：认识自由落体运动及影响物体下落快慢的因素 难点：影响物体下落快慢的+因素
教 学 方 法 教 学 用 具
实验探究法、讲授法、讨论法
多媒体课件，纸张 、硬币、打点计时器、直尺、两条纸带、勾码、铁夹、牛顿管等
学 生 情 况 分 析
学生对未知的世界充满好奇，乐于学习与生活紧密相关的知识。 2. 学生的知识基础： 在前面的教学中，学生已经初步掌握了平均速度、瞬时速度、加速度的概念，对自由落体运动 也有过思考。 3. 学生的认识特点： 高中生的抽象思维能力有较大提高，通过努力，能够完成自由落体运动这一理想模型的学习。
⑤手捏纸带松手之前，不要晃动，保证打出的第一个点清晰． ⑥重复上述步骤多次，直到选取只有打出的第一点与第二点之间间隔 约为 2 mm 的纸带才是有效的；(学生的疑问暂且不要解释) ⑦保存好记录了自由落体运动信息的纸带，为下节课研究运动规律作 准备． 【思考讨论】影响实验准确度的因素有哪些? 师：完成实验后，分析纸带上记录的运动信息，请思考下列问题： (1)自由落体运动的轨迹是怎样的? (2)重物做自由落体运动的过程中，其速度有没有发生变化? (3)相邻、相等时间间隔的位移之差有怎样的关系? 用打点计时器研究自由落体运动，计算其加速度，换用不同质量的重 物看纸带上点子间隔有什么不同，总结得出结论． 教师点评：将两条纸带对比，只要两条纸带上的点子间隔相同就说明 它们的加速度是相同的． (课堂训练) 意大利的城市比萨有座著名的塔，建于 1173 年，塔高 55.4m，由于 塔基问题，塔身发生倾斜，这正是理想的落体实验场所．传说，经典力学 与实验物理学的先驱者伽利略为了证明他的论断，曾于 1590 年的某天邀请 了许多支持者和反对者到斜塔旁观看他的实验．只见伽利略一步一步登上 塔顶，一手拿着一只 1 磅重的小球，另一手拿着一只 10 磅重的大球，在提 醒观众注意后一松手，两只球同时开始笔直下落．伽利略令人信服地胜利 了． 这段描述今天已无从落实是否真实地发生过，然而比萨博物馆至今还 展览着据说是当年伽利略用来做实验的木球，比萨斜塔也由于这个传说而 更加闻名于天下了． (1)请同学们补充上述实验的结果——两个各重 l 磅与 10 磅的球落地 的先后情况是怎样的? (2)这个实验证明了什么结论? 参考结果：(1)同时落地 (2)物体下落过程的运动情况与物体质量无 关
高中物理课堂教学教案 课题 §2.1 探究自由落体运动 课 型
年
月
日
新授课（1 课时）
1.本节课的地位和作用：探究自由落体运动放在本章首节，突出了实验探究的地位，充分体现新
教 学 内 容 分 析
课标对学生探究能力的培养目的，而这些探究过程中所学到的技能又为后面的学习打下了基础。 2．课程标准对本节内容的要求：通过史实，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。 3．教材的内容安排：本节课主要是通过讲述和探究实验来引导学生认识自由落体运动，而下一节 通过实验、分析得出自由落体运动的规律，明 r 确重力加速度的意义，循循渐进，使学生对自由 落体运动规律有具体、深入的认识。 1. 学生的兴趣：
(实验演示) “牛顿管”的实验 目的：探究物体下落快慢与空气阻力的关系 介绍仪器：牛顿管、羽毛、金属片 将羽毛和金属片放入有空气的玻璃管中，让它们同时下落，观察到的 现象是金属片下落得快，羽毛下落得慢． 将羽毛和金属片放人抽去空气的玻璃管中，让它们同时下落，观察到 的现象是金属片和羽毛下落的快慢相同． 做牛顿管对比实验要注意： ①抽气达到一定的真空度时，应先关闭钱毛管阀门，然后再停止泵的 运转． ②先让学生观察羽毛、软木塞或金属片在已抽真空的牛顿管中同时下 落，它们几乎同时落到管底． ③打开进气阀，让学生注意听到进气的声音，看羽毛被气流吹起的现 象，再让学生观察羽毛、软木塞或金屑在有空气的牛顿管中同时下落，它 们的下落快慢差别很大． 结论：影响落体运动快慢的因素是空气阻力的作用，没有空气阻力 时，只在重力作用下轻重不同的物体下落快慢相同．(板书) 因此，我们把物体仅在重力作用下，从静止开始下落的运动，叫做自 由落体运动。 自由落体运动条件的实际意义：没有空气阻力或者空气阻力远远小于 物体重力。(板书) 二、记录自由落体运动轨迹 探究自由落体运动规律，首先要从自由落体运动的轨迹开始。 【落体运 动物体的位置往往变化得比较快，凭目测难以观察和记录，用打点计时器 或频闪照相就可以记录下运动物体每隔相等时间所在的位置 (运动信息)， 这样得到的纸带(或照片)可以用来对运动过程进行分析． 】 目的：接下来我们通过打点计时器记录做由落体运动物体的轨迹。 [实验探究] 按照教材第 28 页 2-1-3 装置，将一系有纸带的重物从一定的高度自 由下落，利用打点计时器记录重物的下落过程． 在实验中要注意： ①按教材图示和实验要求连接好线路，并用手托重物将纸带拉到最上 端； ②打点计时器的安装要使两限位孔在同一竖直线上，以减少摩擦阻 力； ③应选用质量和密度较大的重物，增大重力可使阻力的影响相对减 小，增大密度可以减小体积，可使空气阻力减小； ④先接通电路再放开纸带；
教 学 反 思
介绍生活中落体现象 导入新课 问题 1：重的物体下落得快？ 快？ 介绍亚里士多德与伽利略的观点
教 学
问题 2：影响硬币与纸片下落的因素？
流 程 图
实验 1
设计方案 分组实验
猜想：空气阻力
牛顿管实验验证空气阻力对落体运动的影响 实验 2 设计方案 观察现象 得出结论
用打点计时器记录自由落体运动的轨迹 实验 3 对纸带进行分析 计算出加速度