第 5 节

1. 自由落体运动 第5节 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。

2. 重点 了解探究过程，明确探究的步骤，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。 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。 重点难点

3. 亚里士多德的观点：物体越重，下落越快，为什么会有这样错误的认识呢？亚里士多德的观点：物体越重，下落越快，为什么会有这样错误的认识呢？ 结论：错误认识的根源在于没有把握问题的本质。 一、绵延两千年的错误 提出问题

4. 伽利略是怎样论证亚里士多德观点是错误的？ 结论：伽利略利用逻辑分析的方法，哲学上也叫归谬法。 二、逻辑的力量 提出问题

5. 1.用什么量来描述物体的“运动性质”？ 结论：描述物体运动快慢的物理量有瞬时速度、平均速度；描述速度变化快慢的物理量是加速度。 2.伽利略作了怎样的猜想？ 三、猜想与假说 提出问题

6. B 典型例题

7. 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？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。 四、实验验证 提出问题

8. 2.利用桌面上的打点计时器、小车、木板，每两位同学为一组，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。2.利用桌面上的打点计时器、小车、木板，每两位同学为一组，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。 提出问题 四、实验验证

9. 参考方案： (1)把小车轨道的一端垫高，呈斜面状，把打点计时器固定在斜面最高点上，纸带穿过打点计时器的限位孔连在小车的尾部。 (2)打开打点计时器开关，然后把小车从某一位置由静止开始释放，打出一条纸带。 (3)从纸带第一点开始，测量从开始到每一个点的时间和位移，并填入表格中。 (4)改变木板的倾角，把小车从同一位置由静止开始释放，测量从开始到每一个点的时间和位移，并填入表格中。 四、实验验证

10. 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？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？ 提出问题 四、实验验证

11. 4.伽利略采用了怎样的科学方法研究自由落体运动？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。 四、实验验证 提出问题

12. 5.请仔细回顾伽利略研究落体运动的全过程，把他的每一个步骤列出来，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。再讨论一下，在一般物理问题的研究过程中，是否都需要经历这些步骤?5.请仔细回顾伽利略研究落体运动的全过程，把他的每一个步骤列出来，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。再讨论一下，在一般物理问题的研究过程中，是否都需要经历这些步骤? 参考方案： 四、实验验证 提出问题

13. 例2 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（ ） 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 典型例题 C

14. 巩固练习 1.一同学摇动苹果树，在同一高度一个苹果和一片树叶同时从静止直接落向地面，苹果先着地，下列说法中正确的是（ ） 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能看成自由落体运动 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 CD

15. 巩固练习 2.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下落快慢不同 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运动验证了位移与时间的平方成正比 D.伽利略用小球在斜面上运动验证了运动速度与位移成正比 C

16. 巩固练习 3.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，用来“冲淡”重力。伽利略让铜球沿阻力很小的斜面滚下（如图所示）， 得出结论：铜球在斜面上做 运动，进一步科学推理得出结论：自由落体运动是一种运动，并且所有物体在自由下落时的加速度都（选填“相同”或“不同”）。 初速度为零的匀加速直线 相同

17. 布置作业 完成[课时学案]中交流讨论的内容