人教版2022年高中物理必修第一册2.4 自由落体运动 导学案

2.6伽利略对自由落体运动的研究教学内容教学设计或学习心得学习目标1.了解伽利略研究落体运动的思路和方法.2.知道伽利略在运动学上的主要贡献.3.认识伽利略利用斜面研究自由落体运动所蕴含的思想方法.4.初步领会“提出假设、数学推理、实验验证和合理外推”的科学研究方法.新课导入：课本导读1.绵延两千年的错误亚里士多德根据平常观察到的落体现象得出了结论：____________的物体比____________的物体下落得快，这一结论在其后两千年的时间里，被人们奉为经典。2.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了推断，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____________。3.伽利略的假说与实验验证（1）伽利略猜想落体运动是一种____________运动，这种运动的速度应该是____________变化的。（2）伽利略让小球从斜面的不同位置由静止滚下，得出小球滚下的_________与__________成正比，即速度均匀变化.当倾角等于90°，即物体竖直下落时，____________与____________仍成正比，即速度是均匀变化的，得到了落体运动的规律。4.伽利略的科学方法 伽利略科学思想方法的核心是把____________和____________（包括数学推演）和谐地结合起来，从而有力地推进了人类科学认识的发展。合作探究探究一、如何认识亚里士多德的观点？探究二、如何认识伽利略的科学方法？探究三分析伽利略的研究方法 合作探究探究四应用点一：用自己话说明伽利略对自由落体运动的研究过程.应用点二：对落体运动的认识1、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。在一高塔顶端同时释放一片羽毛和一个玻璃球，玻璃球先于羽毛落到地面，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、在上题中，若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不等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夯实基础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.伽利略B.亚里士多德C.牛顿D.爱因斯坦2.亚里士多德的命题“重的物体下落快，轻的物体下落慢”失误的根源在于他（）A.不注意观察自然现象B.对此没有做深刻的逻辑思辨C.对此没有进行科学实验 巩固提高D.对此没有进行归纳和总结3.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俐略的探究过程（）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4.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5.一个铁钉和一团棉花同时从同一高处下落，总是铁钉先落地，这是因为（）A.铁钉比棉花团重B.棉花团受到的空气阻力不能忽略C.铁钉不受空气阻力 巩固提高D.铁钉的重力加速度比棉花团的大6.根据伽利略的猜想x∝t2可知，自由下落的物体，它下落一半路程所用的时间和全程所用的时间之比（）A.B.2C.D.能力提升7.历史上，对于伽利略用斜面实验验证v∝t有许多争议.人们认为，他的时间测量不够准确；斜面上的小球是滚下来的，而做落体运动的小球没有滚动.你认为伽利略的实验还存在哪些问题？请提出来并加以讨论.8.思考发生在我们身边的物体下落运动，哪些能看作自由落体运动？哪些不能看作自由落体运动？什么情况下物体的下落可看作自由落体运动？ 9.物理学家曾评选出十个最美的物理实验.这种“美”是一种经验概念：最简单的仪器和设备，最根本、最单纯的科学结论.其实，科学美蕴藏于各科的实验之中，有待于我们在学习过程中不断地感悟和发现.伽利略的自由落体实验和加速度实验均被评为最美的实验.在加速度实验中，伽利略将光滑直木板槽倾斜固定，让铜球从木槽顶端沿斜面由静止滑下，并用水钟测量铜球每次下滑的时间，研究铜球的运动路程与时间的关系.亚里士多德曾预言铜球的运动速度是均匀不变的.伽利略却证明铜球运动的路程与时间的平方成正比.请将亚里士多德的预言和伽利略的结论分别用公式表示（其中路程用x、速度用v、加速度用a、时间用t表示）.亚里士多德的预言：____________；伽利略的结论：____________.伽利略的两个实验之所以成功，主要原因是在自由落体实验中，忽略了空气阻力，抓住了重力这一主要因素.在加速度实验中，伽利略选用光滑直木板槽和铜球进行实验研究铜球运动，是为了减小铜球运动过程中的____________，同时抓住____________这一主要因素.