人教版高中物理必修1伽利略对自由落体运动的研究
高中物理(新人教版)必修第一册课后习题：自由落体运动【含答案及解析】
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。
人教版高中物理必修1第二章 匀变速直线运动的研究6 伽利略对自由落体运动的研究 习题(3)
6 伽利略对自由落体运动的研究基础巩固116世纪末,意大利比萨大学的年轻学者伽利略通过逻辑推理的方法,使亚里士多德的理论陷入困境,伽利略的猜想是()A.重的物体下落得快B.轻的物体下落得快C.轻、重两物体下落得一样快D.以上都不是答案:C2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()A.对自然现象进行总结归纳的方法B.用科学实验进行探究的方法C.对自然现象进行总结归纳,并用实验进行验证的方法D.抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法答案:D3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答案:B4关于伽利略对落体运动的研究,以下说法不正确的是()A.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B.提出“自由落体”是一种最简单的变速直线运动——匀变速直线运动C.通过斜面上物体的匀加速运动外推出斜面倾角为90°时,物体做自由落体运动,且加速度的大小跟物体的质量有关D.总体的思想方法是对现象的观察——提出假设——逻辑推理——实验验证——对假说进行修正和推广答案:C5(多选)伽利略在研究落体运动时,设计了如图所示的斜面实验,他在这个实验中采用过的方法有()A.用水钟或节拍器计时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答案:ACD6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:伽利略通过斜面实验,测得小球通过的位移跟所用时间的二次方之比是不变的,,由此证明了小球沿斜面向下的运动是匀变速运动。
高中物理 2.6伽利略对自由落体运动的研究教案 新人教版必修1
（人教版必修1） 2.6 伽利略对自由落体运动的研究一、设计思路：1、课标要求分析：了解亚里士多德关于运动的主要观点和研究方法，了解伽利略的实验研究工作，认识伽利略有关实验的科学思想和方法。
了解伽利略研究自由落体运动所用的实验和推理方法。
2、教材文本分析：教材介绍了伽利略研究自由落体运动所用的科学方法和巧妙的实验构思，以及伽利略对自由落体运动的探究历史，方法的教学贯穿课程文本始终。
目的是让学生体会伽利略发现问题、分析问题、解决问题的历史过程以及面对困难时采取的方法，增加学生对处理物理问题的方法论的初步认识。
3、学生学情分析：学生已经学习了自由落体运动的定义和规律，但不十分了解伽利略发现自由落体规律的具体过程和历史。
所以教材单独列出这节课，让学生了解伽利略对落体问题的研究过程和突破困难采用的方法，培养学生勇于探索、坚持真理的高尚情操。
4、教学总体安排：本课时采用了课前学生自己预习、课上学生分组讨论问题和教师适当引导的方式，重点关注伽利略在研究过程中所采用的科学方法以及意义。
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方法。
2、知道逻辑推理(包括数学知识)和实验验证对解决物理课题的重要性。
（二）过程与方法1、经历伽利略对自由落体运动的研究过程，体验伽利略的科学研究方法。
（三）情感、态度与价值观1．通过了解史实，培养渗透坚持真理、不迷信权威、勇于探索的科学精神。
2．通过经历伽利略对自由落体运动的研究过程，进一步提升对方法论的认识。
三、教学重点与难点：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。
四、教学方式：教学方法：自主讨论法、归纳法、实验演示法五、教学用具：小铁球、斜槽、多媒体辅助设备。
六、教学流程七、板书设计八、教学过程伽利略对自由落体运动的研究（导学案）2.6伽利略对自由落体运动的研究（导学案）。
高中物理必修1人教版精品课件第二章自由落体运动、伽利略对自由落体运动的研究
[即学即用] 1.判断下列说法的正误. (1)在空气中自由释放的物体都做自由落体运动.( × ) (2)物体只在重力作用下的运动是自由落体运动.( × ) (3)自由落体加速度的方向垂直地面向下.( × ) (4)伽利略通过实验的观察与计算，直接得到自由落体运动的规律.( × ) 2.一物体从塔顶做自由落体运动，经过3 s落地，取g＝10 m/s2，则物体 落地时的速度v＝ 30 m/s，方向 竖直向下 ；塔高H＝ 45 m.
图3
(1)对该实验装置及操作的要求，下列说法正确的是 (填写字母序号). A.电磁打点计时器应接220 V交流电源
√B.打点计时器的两个限位孔应在同一条竖直线上 √C.开始时应使重物靠近打点计时器处并保持静止
D.操作时，应先放开纸带后接通电源 E.为了便于测量，一定要找到打点计时器打下的第一个点，并选取其以后
所以当物体下落2t 时，离地高度 h＝1＋3 3H＝34H.
1234
解析 答案
4.(自由落体运动规律的应用)屋檐每隔相同的时间间隔
滴下一滴水，当第5滴正欲滴下时，第1滴刚好到地面，
而第3滴与第2滴分别位于高为1 m的窗子的上、下沿，
如图5所示，不计空气阻力.求此屋檐离地面的高度及
滴水的时间间隔.(g取10 m/s2) 图5
3.大小 (1)在地球上不同的地方，g的大小一般是不同
的(填“不同”或“相
同”)；
9.8 m/s2
10 m/s2
(2)一般取值：g＝
或g＝
.
三、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 重量 决定的. 2.伽利略的研究： (1)逻辑归谬：伽利略从亚里士多德的论断出发，通过逻辑推理，否定了 “ 重物比轻物落得快 ”的论断. (2)猜想与假说：伽利略猜想自由落体运动是一种最简单的变速运动，它 的速度应该是 均匀变化 的. (3)数学推理：伽利略通过数学推理得出初速度为0的匀变速运动的位移 与 所用时间的二次方 成正比，即x ∝t2 .
教材分析__高中物理_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。
内容安排1节课。
人教版高中物理必修第1册 第二章 第4节 自由落体运动
第4节 自由落体运动
刷基础
2．[江苏淮安 2021 高一上月考]关于自由落体运动，下列说法正确的是( B ) A．自由落体运动的物体不受任何外力 B．自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动 C．只在重力作用下的竖直向下的运动就是自由落体运动 D．在自由落体运动过程中，质量不同的物体运动规律不同
解析
第4节 自由落体运动
刷基础
12．(多选)如图所示，将小球 a 从地面以初速度 v0 竖直上抛的同时，将另一相同质量的小球 b 从距地面 h 处由静止释放，两球恰在错误!h 处相遇(不计空气阻力)．则以下说法正确的是( AB )
A．球 a 竖直上升的最大高度为 h B．相遇时两球速度大小相等 C．相遇时球 a 的速度与球 b 的速度相同 D．两球同时落地
第4节 自由落体运动
刷基础
5．(多选)如图是用频闪周期为 t 的相机拍摄的一张真空中羽毛与苹果自由下落的局部频闪照片．关于提 供的信息及相关数据处理，下列说法中正确的是( CD )
A．一定满足关系 x1∶x2∶x3＝1∶3∶5 B．一段时间后苹果会在羽毛下方
x3－x1 C．苹果下落的加速度大小为 2t2
第4节 自由落体运动
刷基础
题型4 自由落体运动的相关实验
9．[山西太原五中 2022 高一上月考]某实验小组用如图甲所示的装置测当地重力加速度．其操作步骤如下： A．按照图甲的装置安装实验器材； B．将打点计时器接到学生电源的“交流输出”上； C．用手捏住纸带上端把纸带拉成竖直，使重物远离打点计时器； D．先释放纸带，之后闭合开关接通电源，打出一条纸带； E．重复步骤 C、D 几次，从打出的纸带中选取较理想的一条如图乙，测出纸带上一些连续点的距离为 AB＝5.8 mm，BC＝9.8 mm，CD＝13.6 mm，DE＝17.6 mm； F．根据测量的数据算出重力加速度．
人教版高中物理必修一课件伽利略对自由落体的研究
人教版高中物理必修一课件： 伽2利.6略伽对利自略由对落自体由的落研体究的研究 (共16张PPT)
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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。
对推论 进行检验
对假说修 正和推广
落体 运动?
对现象的 一般观察
逻辑(数学) 得出推论
提出假设
v∝ t
小球在斜面 上运动实验
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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
人教版高中物理必修一课件： 伽2利.6略伽对利自略由对落自体由的落研体究的研究 (共16张PPT)
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九、伽利略的科学方法
x∝ t2
外推至 落体运动
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。
——爱因斯坦
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人教版高中物理必修一课件伽利略对 自由落 体的研 究
四、猜想与假设
新人教版高中物理必修1第二章第六节伽利略对自由落体运动的研究课件
逻辑的力量
伽利略认为：
重物与轻物应
该下落得同样
v2=
快。
4
4<v12<8
v1=
8
伽利略用他的逻辑使v亚12里>8士多德的理
论陷入了困境
猜想与假说
伽利略遇到的困难之一： 没有描述运动所需的概念
困难解决： 伽利略首先建立了描述运动所需的基 本概念。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。
过 了 自 己 的 智 力 ，
You made my d推广
如果完全排除空气的阻力，那么，所 有物体将下落得同样快。这时，落体 运动也就真正成为自由落体运动了。
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 的科学方法。
这些方法的核心是把实验和逻辑推理 （包括数学演算）和谐地结合起来， 从而发展了人类的科学思维方式和科 学研究方法。
x1 t12
x2 t22
常数
实验结论
小球沿斜面滚下的运动的确是 匀加速直线运动。
只要斜面的倾角一定，不同小 球的加速度都是相同的。 不断增大斜面的倾角，得知小 球的加速度随斜面倾角的增大 而变大。
合理外推
如果斜面的倾角增大到900，小球的运动就是 自由落体运动了，此时，小球仍然会保持匀加速 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！
困难解决： 用斜面来“冲淡”重力，以延长小 球运动的时间。
伽利略在做铜球沿斜面运动的实验
伽利略
实验验证
伽利略让铜球从斜面的不同位置由静止滚下，
在伽利略手稿中记录的一组实验数据如下：
高中物理 第二章 第6节 伽利略对自由落体运动的研究教学设计 新人教版必修1-新人教版高一必修1物理
6．伽利略对自由落体运动的研究教材分析本节内容是让学生了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，因此，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。
学情分析学生通过本章内容的学习，已经掌握了匀变速直线运动的知识，也掌握了自由落体运动的规律及其特点。
本节学习的重点不在知识，而是了解伽利略研究自由落体运动的方法，为探究和学习其它知识做准备。
设计思路本节课的主要任务是让学生了解伽利略研究自由落体运动的方法，采用交流、讨论的方法教学。
设学生设想自己处在伽利略的地位会怎样思考，在讨论伽利略的思想时是把它们放到当时的社会大背景中去考虑。
伽利略是如何发现问题、克服一个又一个困难的？可做些点拨，如伽利略研究自由落体运动的几个重要的步骤是：通过理想实验的方法揭露了重物下落快的错误→从“自由落体运动应该是简单的〞认识出发，猜想v ∝x和v∝t两种可能性，但经过推理判定v∝x不正确→从逻辑推理得出检验v∝t即是检验x∝t2→巧妙设计斜面实验检验x∝t2。
教材“STS〞栏目的短文：从伽利略看科学与社会，可让学生自己阅读。
如果条件允许，也可在学生阅读一些资料的基础上组织课外的交流、讨论，小组或大班讨论的形式均可。
三维目标知识与技能1．了解落体运动研究的史实，了解逻辑推理的特色；2．理解任何猜想和假说都须要有实验验证的重要性。
过程与方法1．让学生初步体会抽象思维、提出假说、科学实验是进行科学研究的重要思路和方法；2．通过史实了解伽利略研究自由落体规律的过程，体会其推理方法的奥妙，同时了解猜想的必要性，感受探究规律的几个必要过程和科学方法的重要性，了解体会一些科学的方法。
情感态度与价值观1．渗透研究自然规律的科学方法；2．通过了解史实能培养同学们的意志和科学的方法观，避免盲目和急功近利思想，提高自己的认识观；3．经历伽利略对自由落体运动的研究过程，体验数学在研究物理问题中的重要性。
高中物理人教版必修1习题：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基础巩固116世纪末,意大利比萨大学的年轻学者伽利略通过逻辑推理的方法,使亚里士多德的理论陷入困境,伽利略的猜想是()A.重的物体下落得快B.轻的物体下落得快C.轻、重两物体下落得一样快D.以上都不是答案:C2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()A.对自然现象进行总结归纳的方法B.用科学实验进行探究的方法C.对自然现象进行总结归纳,并用实验进行验证的方法D.抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法答案:D3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答案:B4关于伽利略对落体运动的研究,以下说法不正确的是()A.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B.提出“自由落体”是一种最简单的变速直线运动——匀变速直线运动C.通过斜面上物体的匀加速运动外推出斜面倾角为90°时,物体做自由落体运动,且加速度的大小跟物体的质量有关D.总体的思想方法是对现象的观察——提出假设——逻辑推理——实验验证——对假说进行修正和推广答案:C5(多选)伽利略在研究落体运动时,设计了如图所示的斜面实验,他在这个实验中采用过的方法有()A.用水钟或节拍器计时B.用打点计时器打出纸带进行数据分析的值的大小C.改变斜面倾角,比较各种倾角得到的xt2D.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答案:ACD6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:伽利略通过斜面实验,测得小球通过的位移跟所用时间的二次方之比是不变的,即x1t12=x2t22=x3t32=⋯,由此证明了小球沿斜面向下的运动是匀变速运动。
人教版高中物理必修一第2章 第5、6节 自由落体运动 伽利略对自由落体运动的研究
优质课件
[重点诠释] 1．对重力加速度的理解 (1)产生原因：由于地球上的物体受到地球的吸引力而产 生的。
(2)大小：与地球上的位置及距地面的高度有关，在地球
表面上，重力加速度随纬度的增加而增大，在赤道处重力加 速度最小，在两极处重力加速度最大，但差别很小。在地面
上的同一地点，随高度的增加，重力加速度减小，在一般的
D．从静止开始下落的小钢球，所受空气的阻力对其运
动影响很小，可以忽略，可以看成自由落体运动
优质课件
解析：物体只在重力作用下从静止开始下落ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ运动，叫做
自由落体运动。通常情况下在空气中自由下落的物体如果 物体所受空气阻力与其自身重力相比可以忽略，则可以认 为做自由落体运动，若不能忽略则不叫自由落体运动。综 上所述，B、C、D 项正确。 答案：A
运动，但同一物体在不同的星球上所受重力一般不同，
所以下落时的加速度一般不同。
优质课件
1．下列关于自由落体运动的说法中不正确的是
(
)
A．物体从静止开始下落的运动叫自由落体运动
B．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 C．从静止开始下落的树叶，因受空气阻力作用，不 能看成自由落体运动
优质课件
2．关于自由落体运动的加速度g，下列说法正确的是
(
)
A．重的物体g值大
B．同一地点，轻、重不同物体的g值一样大 C．g值在地球上任何地方都一样大 D．g值在赤道处大于北极处 解析：同一地点的重力加速度一样，但在不同地点的重力 加速度不一样。它随着纬度的增加而增加，随着高度的增 加而减小。
答案：B
优质课件
(3)连续相等时间内的位移之比为 hⅠ∶hⅡ∶hⅢ∶…∶hN＝1∶3∶5∶…∶(2n－1)； (4)连续相等位移上所用时间之比为 t1∶t2∶t3∶…∶tn＝1∶( 2 －1)∶( 3－ 2)∶…∶( n－ n－1)； (5)连续相等时间内的位移之差是一个常数 Δh＝gT2(T 为时间 间隔)。
伽利略对自由落体运动的研究 课件-2022-2023学年高一上学期物理人教版(2019)必修第一册
说是“指向地心”，只有在赤道或两极时重力加速度才指向地心。
4、当问题指明(或有暗示)空气阻力不能忽略时，物体从静止开始下落
的运动就不再是自由落体运动。
高中物理 必修第一册
第二章 匀变速直线运动的研究
1. 一物体从高处自由下落，经时间
离地的高度为（
用了间接的验证方法──铜球在斜面上运动，“冲淡”重力。
⑴让铜球沿阻力很小的斜面由静止滚下。
⑶结论：铜球沿斜面做初速度为零的匀加速直线运动，且只要斜面倾角不变，铜球
的加速度都是相同的，跟铜球的质量和释放高度无关。
⑷增大斜面倾角，重复上述实验，铜球的加速度随斜面
倾角的增大而增大。
逻辑推理和实验的和谐结合
B. 猜想和假设相结合
C. 理想模型
D. 实验验证
4、伽利略把小球在斜面上做匀加速直线运动的规律
合理外推，得出自由落体运动的性质，他采用的研
究方法是( D )
A.控制变量
B.等效替代
C.理想模型
D.逻辑推理
5、 伽利略为了研究自由落体的规律，将落体实验转化为著名
的“斜面实验”。以下说法符合科学史实的是(
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
然具有重要意义.请你回顾伽利略探究物体下落规律的过程，判定下
列哪个过程是伽利略的探究过程（
C）
A. 猜想一问题一数学推理一实验验证一合理外推一得出结论
B. 问题一猜想一实验验证一数学推理一合理外推一得出结论
C. 问题一猜想一数学推理一实验验证一合理外推一得出结论
D. 猜想一问题一实验验证一数学推理---合理外推一得出结论
人教版高中物理必修一2.6 伽利略对自由落体运动的研究 课件 (共27张PPT)
自由下落比较快，伽利略想到如何将下落快转化成 下落慢，即将竖直方向上的自由下落转化斜面上的 运动，逐渐增加斜面的倾角，使之无限制地向竖直 方向过渡转化。
人教版高中物理必修一2.6 伽利略对自由落体运动的研究 课件 (共27张PPT)
我实在是太难了
伽利略
人教版高中物理必修一2.6 伽利略对自由落体运动的研究 课件 (共27张PPT)
人教版高中物理必修一2.6 伽利对自由落体运动的研究 课件 (共27张PPT)
困难一：瞬时速度无法直接测量 突破： 间接验证
由于无法测定瞬时速度，不能获得
速度关于时间的函数关系，伽利略 v0 0
人教版高中物理必修一2.6 伽利略对自由落体运动的研究 课件 (共27张PPT)
修正推广
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
人教版高中物理必修一2.6 伽利略对自由落体运动的研究 课件 (共27张PPT)
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
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五、实验外推
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900,就是自由落体运动！
人教版高中物理必修一2.6 伽利略对自由落体运动的研究 课件 (共27张PPT)
从此以后近代的科学大门由此打开
人教版高中物理必修一2.6 伽利略对自由落体运动的研究 课件 (共27张PPT)
高中物理人教版必修1 第二章 6 伽利略对自由落体运动的研究 同步测试 解析版
6 伽利略对自由落体运动的研究一、单选题1.在物理学发展的过程中，某位科学家开创了以实验检验猜想和假设的科学方法，并用这种方法研究了落体运动的规律，这位科学家是A. 焦耳B. 伽利略C. 库仑 D. 安培2.伽利略在研究自由落体运动性质的时候，为了排除物体自由下落的速度v随着下落高度h（位移大小）是均匀变化（即v=kh，k是个常数）的可能性，设计了如下的理想实验：在初速度为零的匀变速直线运动中，因为①= （式中表示平均速度），而②h= •t，如果③v=kh成立的话，那么，必有h= kht，即t=k为常数．t竟然是与h无关的常数，这显然与常识相矛盾！于是，可以排除速度v是随着下落高度h均匀变化的可能性．关于伽利略这个理想实验中的逻辑及逻辑用语，你做出的评述是（）A. 全部正确B. ①式错误C. ②式错误 D. ③式以后的逻辑错误3.伽利略在研究自由落体运动时，做了如下的实验：他让一个铜球从阻力很小（可忽略不计）的斜面上由静止开始滚下，并且做了上百次．假设某次试验伽利略是这样做的：在斜面上任取三个位置A、B、C，让小球分别由A、B、C 滚下，如图所示．设A、B、C与斜面底端的距离分别为x1、x2、x3，小球由A、B、C运动到斜面底端的时间分别为t1、t2、t3，小球由A、B、C运动到斜面底端时的速度分别为v1、v2、v3，则下列关系式中正确，并且是伽利略用来证明小球沿光滑斜面向下的运动是匀变速直线运动的是（）A. B. C. x1﹣x2=x2﹣x3D.4.伽利略在研究自由落体运动时，做了如下的实验：他让一个铜球从阻力很小（可忽略不计）的斜面上由静止开始滚下，并且做了上百次．假设某次实验伽利略是这样做的：在斜面上任取三个位置A、B、C，让小球分别由A、B、C 滚下，如图所示．设A、B、C与斜面底端的距离分别为s1、s2、s3，小球由A、B、C运动到斜面底端的时间分别为t1、t2、t3，小球由A、B、C运动到斜面底端时的速度分别为υ1、υ2、υ3，则下列关系式中正确、并且是伽利略用来证明小球沿光滑斜面向下的运动是匀变速直线运动的是（）A. B. C. s1﹣s2=s2﹣s3 D.5.关于伽利略对自由落体的研究，下列说法中不正确的是（）A. 运用归谬推理否定了亚里士多德关于重的物体下落快、轻的物体下落慢的错误论断B. 提出“自由落体”是一种最简单的直线运动﹣﹣﹣匀速直线运动C. 通过斜面上物体的匀加速运动外推出斜面倾角为90°时物体做自由落体运动且加速度大小跟物体的质量无关D. 总体的思想方法是：对现象的一般观察→提出猜想→数学推理→实验研究和抽象四维相结合二、多选题6.如图大致地表示了伽利略探究自由落体运动的实验和思维过程，以下对于此过程的分析，正确的是（）A. 其中甲、乙、丙图是实验现象，丁图是经过合理的外推得出的结论B. 其中丁图是实验现象，甲、乙、丙图是经过合理的外推得出的结论C. 运用丁图的实验，可“放大”重力的作用，使实验现象更明显D. 运用甲图的实验，可“冲淡”重力的作用，使实验现象更明显7.伽利略是意大利物理学家和天文学家，他在研究工作中，开科学实验之先河，奠定了现代物理学的基础．他完成了两个著名的斜面实验．一个实验如图甲所示，他让一个小铜球从阻力很小（忽略）的斜面上从静止开始滚下，且做了上百次．另一个实验如图乙所示，让小球从一个斜面静止滚下，再滚到另一个斜面，假定斜面光滑时，小球下落的高度和上升的高度一样．关于这两个实验，下列说法正确的是（）A. 图甲的实验是伽利略研究自由落体运动时采用的方法，图乙是伽利略探究力与运动的关系时采用的方法B. 图乙是理想实验，该实验说明：一旦物体具有某一速度，如果它不受力，就将以这一速度永远运动下去C. 在图甲中，伽利略设想，斜面的倾角越接近90°，小球沿斜面由静止滚下的运动越接近自由落体运动，物体通过的位移与时间成正比D. 图甲中，伽利略通过数学运算得出结论：如果物体的初速度为0，而且速度随时间均匀变化，则物体通过的位移与时间的平方成正比，物体做匀加速直线运动，自由落体运动也是匀加速直线运动8.伽利略为了研究自由落体的规律，将落体实验转化为著名的“斜面实验”，对于这个研究过程，下列说法正确的是（）A. 斜面实验放大了重力的作用，便于测量小球运动的路程B. 斜面实验“冲淡”了重力的作用，便于小球运动时间的测量C. 通过对斜面实验的观察与计算，直接得到自由落体的运动规律D. 根据斜面实验结论进行合理的外推，得到自由落体的运动规律9.下列说法中不正确的是（）A. 根据速度定义式v= ，当△t极小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义运用了极限的思想方法B. 在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一段近似看成匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里运用了控制变量法C. 物体在某段时间内的平均速度越大，在其间任一时刻的瞬时速度也一定越大D. 意大利科学家伽利略在研究运动和力的关系时，提出了著名的斜面实验运用了理想实验的方法三、实验探究题10.伽利略在《两种新科学的对话》一书中，为了研究物体沿着斜面下滑运动时遵守的规律，设计了一个实验．某兴趣小组根据伽利略书中的描述，设计了如图的装置进行实验．（1）实验时，让滑块从某一高度由静止沿斜面下滑，并同时打开装置中的阀门，使水箱中的水流到量筒中；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）．改变滑块起始位置的高度，重复以上操作．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为相应过程量筒收集的水量．分析表中数据，能够发现，在误差允许的范围内为一定值，这说明滑块沿斜面下滑时做的是________运动．×105.6﹣4（3）本实验误差的主要来源有：读数有误差，水从水箱中流出不够稳定，还可能来源于________等．（只要求写出一种）答案解析一、单选题1.【答案】B【解析】【分析】伽利略设想了理想斜面实验，推导出力不是维持物体运动的原因，开创了理想实验的科学方法，研究了力和运动的关系．故B正确．故选B，【点评】对于著名物理学家、经典实验和重要学说要记牢，还要理解记忆科学研究的方法．2.【答案】B【解析】【解答】解：研究自由落体运动的性质，就是为了研究自由落体运动是否是匀变速直线运动，而①式中，是匀变速直线运动的公式，把它当做已知条件，就等于已经承认了自由落体运动是匀变速直线运动，把待证明的结论当做已知用，那么就没有证明的必要了，故①错误；故选：B【分析】自由落体运动的特点体现在“自由”二字上，其含意为：（1）物体开始下落时是静止的即初速度V=0．如果物体的初速度不为0，就算是竖直下落，也不能算是自由落体．（2）物体下落过程中，除受重力作用外，不再受其他任何外界的作用力（包括空气阻力）或其余外力的合力为0．（3）任何物体在相同高度做自由落体运动时，下落时间相同．3.【答案】D【解析】【解答】解：A、小球在斜面上三次运动的位移不同，末速度一定不同，故A错误；B、由v=at可得，a= ，三次下落中的加速度相同，故公式正确，但不是伽利略用来证用匀变速直线运动的结论；故B错误；C、由图可知及运动学规律可知，x1﹣x2＞x2﹣x3，故C错误；D、由运动学公式可知，X= at2．故a=2 ，故三次下落中位移与时间平方向的比值一定为定值，伽利略正是用这一规律说明小球沿光滑斜面下滑为匀变速直线运动，故D正确；故选D．【分析】小球在斜面上做匀变速直线运动，由运动学公式可判断各项是否正确；同时判断该结论是否由伽利略用来证明匀变速运动的结论．4.【答案】D【解析】【解答】解：A、小球在斜面上三次运动的位移不同，末速度一定不同，故A错误；B、由v=at可得，a= ，三次下落中的加速度相同，故公式正确，但是不是当是伽利略用来证用匀变速直线运动的结论；故B错误；C、由图可知及运动学规律可知，s1﹣s2＞s2﹣s3，故C错误；D、由运动学公式可知，，a= 故三次下落中位移与时间平方向的比值一定为定值，伽利略正是用这一规律说明小球沿光滑斜面下滑为匀变速直线运动，故D正确；故选：D．【分析】小球在斜面上做匀变速直线运动，由运动学公式可判断各项是否正确；同时判断该结论是否由伽利略用来证明匀变速运动的结论．5.【答案】B【解析】【解答】解：A、伽利略根据亚里士多德的论断，假定大的石块下落速度为8，小石块下落速度为4，把它们捆在一起，大石块会被小石块拖着而减慢，所以速度会小于8，但两石块捆在一起会更重，下落速度应当等于8，这样得出了相互矛盾的结论，伽利略认为，重点物体与轻的物体下落一样快；所以运用归谬推理否定了亚里士多德关于重的物体下落快、轻的物体下落慢的错误论断，故A说法正确，不选．B、伽利略提出“自由落体”是一种最简单的直线运动﹣﹣﹣匀加速直线运动，故B错误，应选．C、伽利略在研究物体在无阻力的下落运动（即自由落体运动）时，发现不同质量的铜球沿阻力极小的斜面滚下，结果发现铜球的下滑加速度都是相同的．不断增大斜面倾角，结果发现，只是铜球的下滑加速度增大了，而所有铜球的下滑加速度仍是相同的．所以通过斜面上物体的匀加速运动外推出斜面倾角为90°时物体做自由落体运动且加速度大小跟物体的质量无关，故C正确，不选．D、伽利略的思想方法是：先对现象的一般观察→提出猜想→数学推理→实验研究和抽象四维相结合，故D正确，不选．故选：B【分析】伽利略对运动和力的关系研究，其科学思想方法的核心是把把实验和逻辑推理和谐结合起来．二、多选题6.【答案】A,D【解析】【解答】解：因为物体下落得太快，伽利略无法测量物体自由下落的时间，为了使物体运动速度变慢，伽利略转向探究物体在斜面上的运动问题．甲、乙、丙三个图都是实验现象，采用斜面的目的是可以“冲淡”重力的作用，使实验现象更明显．而之所以采用了不同倾角的斜面，则是观察其规律性，形成外推的实验基础，而丁图是在此基础上经过合理的外推得到的结论，故A，D正确．故选：AD【分析】本题考查了伽利略对自由落体运动的研究，要了解其研究过程为什么要“冲淡”重力的方法．7.【答案】A,B,D【解析】【解答】解：A、图甲的实验是伽利略研究自由落体运动时采用的方法，图乙是伽利略探究力与运动的关系时采用的方法，A符合题意；B、图乙是理想实验，该实验说明：一旦物体具有某一速度，如果它不受力，就将以这一速度永远运动下去，说明了力不是维持物体运动状态的原因，B符合题意；C、伽利略设想物体下落的速度与时间成正比，因为当时无法测量物体的瞬时速度，所以伽利略通过数学推导证明如果速度与时间成正比，那么位移与时间的平方成正比；由于当时用滴水法计算，无法记录自由落体的较短时间，伽利略设计了让铜球沿阻力很小的斜面滚下，由于“冲淡”重力的作用，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，所用时间长的多，所以容易测量．伽利略做了上百次实验，并通过抽象思维在实验结果上做了合理外推；得出自由落体也是匀加速直线运动，C不符合题意，D符合题意．故答案为：ABD．【分析】根据物理学史结合自由落体运动规律进行判断。
人教版高中物理必修1精品课件 第二章 5~6 自由落体运动、伽利略对自由落体运动的研究
当作自由落体运动来处理。
3.自由落体运动的实质
自由落体运动的实质是初速度为零、加速度a=g的匀加速直线
运动,它是匀变速直线运动的一个特例。
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4.自由落体加速度——重力加速度
(1)产生原因:由于地球上的物体受到地球的吸引力而产生的。
向并不指向地心。
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典例剖析
例1(多选)下列关于自由落体运动的说法正确的是(
)
A.物体从静止开始下落的运动叫自由落体运动
B.物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫作自由落体运
动
C.从静止开始下落的小钢球,因受空气阻力作用,不能看成自由落
体运动
D.从静止开始下落的小钢球,所受空气阻力对其运动的影响很小,
(1)小球的运动性质是什么?
(2)怎样确定小球的落地时间及速度?
要点提示小球做自由落体运动,是初速度为零的匀加速直线运
动:v0=0,a=g。可由运动学公式h= 1 gt2及v2=2gh确定落地时间和速
2
度。
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知识归纳
1.自由落体运动的基本公式
匀变速直线运动规律
运动的两个条件,一是初速度v0=0,二是仅受重力作用。
2.对自由落体运动条件不清,往往误认为物体仅在重力作用下的
运动就看作是自由落体运动或者是误认为只要物体从静止下落,物
体就做自由落体运动。
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结论2：忽略空气阻力，轻重不同的物体下落快慢
二、自由落体运动
1、定义：物体只在重力作用下，从静止开始 下落的运动叫自由落体运动 2、条件： ①初速度为零 ②只受重力
生活中看成自由落Βιβλιοθήκη 运动的条件: 重力>>空气阻力
三、探究自由落体的规律： 猜想 如何验证 设计实验 得出结论 匀加速直线运动
Δx=at2
g (m/s2)
标准值： g=9.80665m/s2
重力加速度 9.780 9.788 9.794 9.794 9.798 9.801 9.803 9.816 9.832
【例】雨滴通常从 1500 m 左右的高度落下，如果没有 空气阻力，问经过多长时间落到地面？它落到地面时的速 度是多少？ 解：如果没有空气阻力，雨滴下落的运动可以看成自 由落体运动，由公式 h = 1 g t 2 得 2 2 1 500 2h t s 17.5 s g 9.8 雨滴落地时的速度为 vt gt 9.8 17.5 m/s 171.5 m/s
自 由 落 体 运 动
一、思考探究：
不同的物体下落的快慢是否相同？你的观点是什么？ 并证明。
1、重的物体下落的快。 2、轻的物体下落的快 3、等重的物体下落不一定一样快 4、不等重的物体下落可能一样快
是什么原因造成的？
阿 波 罗 登 月 实 验
结论1：影响物体下落快慢的因素是 空气阻力
是 相同 的。
V=gt
V2=2gh
在同一地点,一切物体在自由落体运动中的加速度相同
大小: g=9.8m/s 2 方向: 竖直向下
重力加速度的大小随纬度的升高而增大
谢谢大家
打点计时器实验 自由落体是
匀加速直线运动
next
验证方法：
x1 x2 x3 x4 x5 x6
x1=? x2=?
x3=?
x4=?
x2-x1=?
x３-x２=?
x４-x３=?
误差允许的范围内:
x2-x1=x3-x2=x4-x3=Δx=?
Δx=at2
a= Δx/t2
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重力加速度的数值 地点 赤道 广州 武汉 上海 东京 北京 纽约 莫斯科 北极 纬度 0° 23°06′ 30°33′ 31°12′ 35°43′ 39°56′ 40°40′ 50°45′ 90°
实际上雨滴落到地面的速度不超过8 m/s,说明了什么？
讨论：实际上雨滴落到地面的速度不超过 8 m/s，说明 物体从很高的地方下落时，空气阻力是不可忽略的，有时 空气阻力可以大到等于物体的重力。
四、小结
自由落体运动
条件 V0=0 只受重力 性质 初速度为零 的匀加速直 线运动 规律 H=gt2/2 应用 测反应时 间等等