(共19张PPT)
【演示】：将硬币从高处静止释放。
问：观察到运动的特点是什么？
（1）v0=0；
今天我们就来深入认识这一类运动——自由落体运动
（2）竖直下落。
自由落体运动
一、自由落体运动
1.物体自由下落快慢的决定因素？
【演示】让一个纸片与硬币同时、同一高度自由下落，
可看到什么现象？
【现象】硬币落得快。
【结论】质量大的物体下落的快。
公元前4世纪，希腊哲学家亚里斯多德最早阐述 “物体下落速度和重量成比例” 的学说，影响了人们两千多年。
【演示】纸团（轻） 纸片（重）同一高度，
同时释放
【现象】
【质疑】为什么会有两种不同的情况？
亚里士多德的观点正确吗？
轻的物体下落快，重的物体下落慢
16世纪以前，人们对亚里斯多德顶礼膜拜。直到16世纪末，意大利物理学家伽利略指出了这种认识的错误性。著名的比萨斜塔实验，这个由伽利略做的实验就是研究这个问题的，并且他用归谬法、数学推理都证明亚里斯多德的观点是错误的。
【演示】牛顿管实验.wmv
牛顿管.swf
结论：在没有空气阻力的情况下，
物体下落的快慢相同。
由于空气阻力的影响，揉成团的纸团比纸片所受阻力小得多，所以下落的快慢不同。
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，同时落到月面。
可见，质量不同的物体下落快慢不同，主要是由于空气阻力不同造成的。
月亮，中国来了！
2007年10月24日，18时05分，中国向月球迈出了完美的第一步。“嫦娥一号”卫星准确入轨，发射圆满成功，我们期待……
师生互动游戏：
硬币做自由落体，学生抓。定性测试反应时间。
2.自由落体运动的定义
说明：在重力比空气阻力大得多的情况下，可以忽略掉空气阻力，把物体从静止开始下落的运动近似看作自由落体运动。
物体只在重力的作用下从静止开始下落，
叫做自由落体运动。
3.自由落体运动的特点
【演示】观察物体的频闪照片.swf
【特点】
①只受重力 ② v0=0
伽利略经研究指出：
自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。
二、自由落体运动的加速度
1.同一地点，不同物体自由落体的加速度相同吗？
推导：
2.自由落体加速度的特点
C、g随纬度的增加而
增大
D、g随高度的增加而减小
由于在地面附近上述变化很小，如从赤道到两极，重力加速度只增加0.5%；从地面每升高1km，重力加速度只减小0.03%。因此，在一般计算中都忽略这种变化，而把g取作9.8m/s2，近似取10m/s2
A、自由落体加速度也叫
g = 近似取
B、方向
9.8m/s2， 10m/s2
竖直向下
重力加速度。
3.自由落体运动的规律
因为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，请推出其速度—时间公式、位移—时间公式、位移—速度公式。
二、课堂反馈：
甲物体的质量是乙物体质量的2倍，甲从H高处自由落下，乙从2H高处与甲同时自由落下，下面说法中正确的是【 】
A、下落过程中，下落1s末，甲的速度比乙的速度大；
B、下落过程中，下落1s末，它们速度相同；
C、下落过程中，各自下落1m，它们速度相同；
D、下落过程中，甲的加速度比乙的大。
B
C
学生实验：
自由落体运动
定义：
特点：
规律
物体只在重力作用下从静止开始下落的运动
g的方向：
变化特点
三、小结
①只受重力 ② v0=0
性质：
初速度为零的匀加速直线运动
重力加速度
g的大小：
四、作业
P37 3、4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[来源:21世纪教育网]
疑惑点 疑惑内容
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21世纪教育网
（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。21世纪教育网
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/421世纪教育网
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21世纪教育网
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[来源:21世纪教育网]
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 )[来源:21世纪教育网]
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
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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
21世纪教育网第6节 伽利略对自由落体运动的研究
1.自由落体运动
（1）定义:
（2）实质:
2.纸张比石头下落得慢是由于 的影响。
3.两千多年前的_______认为越重的物体下落地越快.
4.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、 、 ___、__ ___ 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.
5.A物体重量是B物体重量的两倍，A从H，B从2H高度同时开始自由下落(不计空气阻力，下落时间大于1s)( )
A.落地前同一时刻B比A的速度大
B.1s末A、B速度相等
C.两物体落地时速度相同
D.下落1m所需的时间相同
6.球A和球B先后由同一位置自由下落，B比A迟0.5s下落，取g=10m/s2，当A、B均在下落时，以下判断正确的是( )?
A.A相对B做v=5m/s向下的自由落体运动
B.B相对A做v=5m/s向上的匀速直线运动
C.B相对A做v=5m/s向下的匀速直线运动
D.A相对B做v=5m/s向下的匀速直线运动?
7.从竖直上升的气球上掉下的石块与同一高度自由下落的铁球相比，相等的量是( )
A.落地的时间
B.落地时的速度
C.加速度
D.落地过程中的位移
8.物体做竖直上抛运动后又落回到原出发点的过程中，下列说法正确的是( )21世纪教育网
A.上升过程中，加速度方向向上，速度方向向上
B.下落过程中，加速度方向向下，速度方向向下
C.在最高点，加速度大小为零，速度大小为零
D.到最高点后，加速度方向不变，速度方向改变
9.如图是小球自由落下的频闪照片图，两次闪光的时间间隔是1/30s，如果测得x5=6.60cm，x6=7.68cm，x7=8.75cm.请你用x7和x5计算重力加速度的值.(保留三位有效数字)
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10.一个做竖直上抛运动的物体，当它经过抛出点上方0.4m处时，速度是3m/s，当它经过抛出点下方0.4m时，速度应为多少 (g取10m/s2，不计空气阻力)
11.一个从静止做自由落体运动的小球，下落2s砸坏并穿过一水平放置在空中的玻璃板，因而小球失去3/4的速度，如果小球又用了2s到达地面，求玻璃板离地面的高度.(g取10m/s2)
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[来源:21世纪教育网]
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参考答案
1.(1)物体只在重力作用下从静止开始下落的运动 (2).初速度为0的匀加速直线运动
2. 空气阻力 3. 亚里士多德 4.(略) 5.BD 6.BD 7.BCD 8.BD 9. 9.68m/s2 10. 5m/s 11. 30m2.5 伽利略对自由落体运动的研究
★新课标要求
（一）知识与技能
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）过程与方法
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。
（三）情感、态度与价值观21世纪教育网
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。
★教学重点
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，从中提炼自己的学习方法。
★教学难点
“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。
★教学方法
教师启发、引导，学生阅读教材，讨论、交流。
★教学过程
（一）引入新课
我们已经学习了自由落体运动，知道了物体下落的快慢与物体的质量无关。这一正确认识却经历了曲折而又漫长的历史过程。这节课我们就来学习有关的史实知识，了解科学家是怎样研究落体运动的。
（二）进行新课
1、历史的错误：关于下落物体快慢
课件展示：《亚氏观点》
教师活动：引导学生阅读教材第一段，提出问题：为什么会有错误的认识呢？
学生活动：思考问题，交流体会。得出错误认识的根源：不注意探索事物的本质，思考不求甚解。
2、伽利略的逻辑推理21世纪教育网
教师活动：引导学生阅读教材第三、四段，提出问题：伽利略是怎样论证亚里士多德观点是错误的？
学生活动：带着问题阅读教材，阐述自己的观点。21世纪教育网
点评：培养学生语言表达能力，培养学生逻辑推理能力。
课件展示：《逻辑的力量》
3、猜想与假说21世纪教育网
教师活动：引导学生阅读教材“猜想与假说”部分，提出问题：伽利略在研究落体运动过程中遇到了哪些困难？面对这些困难，伽利略是怎样做的？他作出了大胆的科学猜想，猜想的内容是什么？
学生活动：带着问题阅读教材，阐述自己的观点。
点评：培养学生语言表达能力，培养学生分析概括能力。
科学的猜想，或者叫假说，这是对事物认识的模型，是对事物认识的基础，是建立概念描述规律的前提。
4、实验验证21世纪教育网
教师活动：（陈述）实验验证是检验理论正确与否的唯一标准。任何结论和猜想都必须经过实验验证，否则不成理论。猜想或假说只有通过验证才会成为理论。所谓实验验证就是任何人，在理论条件下去操作都能到得实验结果，它具有任意性，但不是无条件的，实验是在一定条件下的验证，而与实际有区别。
引导学生阅读教材“实验验证”部分，提出问题：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？为什么说，伽利略把他的结论外推到90°需要很大勇气？
学生活动：带着问题阅读教材，阐述自己的观点。
点评：培养学生语言表达能力，培养学生分析概括能力。
5、科学的方法
教师活动：物理学的研究很注重方法，物理学习也要注意方法，所谓科学方法包括以下几点：
对现象一般观察一提出猜想－运用逻辑推理一实验对推理验证一对猜想进行修证（补充）－推广应用。
学生活动：阅读教材“STS”《从伽利略的一生看科学与社会》短文，对自己进行科学人生观教育。
（三）课堂总结、点评
通过这节课的学习，我们从伽利略对落体的研究上，学习他的观察思考等科学方法，为我们下一步（以后）的探究打下基础，不能盲目，也不能怕困难，要用科学的方法指导我们。
（四）实例探究[来源:21世纪教育网]
☆竖直上抛运动的实例分析21世纪教育网
【例题】某人在高层楼房的阳台外侧以2 0 m/s的速度竖直向上抛出一个石块，石块运动到离抛出点15m处时，所经历的时间为多少？
（不计空气阻力，取g =10m/s2）
分析：石块运动到离抛出点15m处时，石块的位置是在抛出点上方还是在抛出点下方？如果是在抛出点上方的话，是处于上升阶段还是处于下降阶段？
从题意来看，石块抛出后能够上升的最大高度为m>15m。
这样石块运动到离抛出点15 m处的位置必定有两个，如图所示，因而所经历的时间必为三个。
分段法：
石块上升到最高点所用的时间为：
s
2 s前石块第一次通过“离抛出点15 m处”；2 s时石块到达最高点，速度变为零，随后石块开始做自由落体运动，会第二次经过“离抛出点15 m处”；当石块落到抛出点下方时，会第三次经过“离抛出点15m处”。这样此题应有三解。
当石块在抛出点上方距抛出点15m处时取向上为正方向，则位移x = +15m，a= - g = - 10 m/s2 ，代入公式
得：
解得 t1=1 s；t2=3 s
t1=1 s对应着石块上升时到达“离抛出点15 m处”时所用的时间，而t2=3 s则对应着从最高点往回落时第二次经过“离抛出点15 m处”时所用的时间。
由于石块上升的最大高度H=20m，所以，石块落到抛出点下方“离抛出点15m处”时，自由下落的总高度为HOB=20m+15m=35m，下落此段距离所用的时间
s21世纪教育网
石块从抛出到第三次经过“离抛出点15m处”时所用的时间为：t3=2 s+s=(2+)s
[来源:21世纪教育网]
★课余作业21世纪教育网
复习全章内容，准备章节测验。
★教学体会
www.
