2.1 伽利略对落体运动的研究 课件 -2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

该高中物理课件围绕伽利略对落体运动的研究展开，涵盖历史争论、自由落体运动定义、重力加速度等核心知识。课堂导入从“挑选最简单运动”引导学生分类归纳运动特性，通过亚里士多德观点过渡到伽利略研究，构建从现象观察到规律探究的学习支架。 其亮点在于融合历史与实验，以归谬法逻辑推理（科学思维）和斜面实验、牛顿管实验（科学探究）为核心，通过例题巩固物理观念。帮助学生理解科学研究流程，教师可借助清晰脉络提升教学效率。

2.1 伽利略对落体运动的研究 请挑选出你认为最简单的运动， 并且说明原因。 分类归纳 找出相同的特性 比较不同的特点 运动轨迹 速度是否恒定 是否需要人的参与 一、历史上关于落体运动快慢的争论 非自然运动 自然运动 亚里士多德 (Aristotle，前384—前322) 落体运动 越重的物体下落的越快 观察 直觉（思考） 提出结论 吾爱吾师，吾更爱真理。 希腊三贤：苏格拉底、柏拉图、亚里士多德 亚里士多德一生勤奋治学，从事的学术研究涉及到逻辑学、修辞学、物理学、生物学、教育学、心理学、政治学、经济学、美学、博物学等，写下了大量的著作，他的著作是古代的百科全书。 8 a b 4 a b 归谬法 伽利略 (Galileo Galilei，1564—1642) 比萨斜塔实验 爱因斯坦：伽利略的发现以及他所应用的科学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始。 4<v<8 v>8 物体下落的快慢和它的轻重无关 实验验证下落快慢的影响因素 牛顿管 在没有空气阻力的条件下，物体下落的快慢与轻重无关。 ①定义：在物理学中，把物体只在重力作用下从静止开始下落的运动称为自由落体运动（free-fall motion）。 1. 自由落体运动 二、伽利略对自由落体运动的研究 ②理想化模型 在实际情况中，空气阻力的影响总是不可避免的。当空气阻力对物体下落的影响小到可以忽略不计时，物体从静止开始下落的运动可近似为自由落体运动。 2. 伽利略对自由落体性质的研究 提出问题： 作出假设： 进行推论： 设计实验方案： 从静止开始下落的物体，速度以一种简单的、最容易理解的方式增加。 漏刻 困难一 瞬时速度无法准确测量 伽利略寻求间接验证的途径（思维的作用） 困难二 物体下落很快，很难测定不同位移的时间 为了减缓物体下落速度，伽利略设计了著名的“冲淡重力”的斜面实验。 甲 乙 丙 丁 困难三 伽利略用斜面实验验证了后，怎样说明落体运动也符合这个规律？ 合理外推：当θ=90°时， 的值最大，与m无关。 用数码相机研究自由落体运动 至此，伽利略不仅成功地纠正了亚里士多德关于落体运动的错误论断，还得到了对自由落体运动性质的科学认识，并为后来“瞬时速度”“加速度”等物理概念的建立奠定了基础。 观察现象→提出问题→猜想假设→实验研究和逻辑推理（包括数学推演）→得出结论→修正或推广假设，其核心是包括数学推演在内的逻辑推理与实验检验的有机结合。 科学研究的新纪元 观看课本助一臂之力 伽利略被称为“近代科学之父” 三、重力加速度 1. 大小：地球表面大小约为 g=9.8 m/s2。 2. 方向：竖直向下。 3. 特点： 地点 纬度 重力加速度 g/ (m·s−2) 赤道海平面 0° 9.780 广州 23°06ʹ 9.788 武汉 30°33ʹ 9.794 上海 31°12ʹ 9.794 东京 35°43ʹ 9.798 北京 39°56ʹ 9.801 纽约 40°40ʹ 9.803 莫斯科 55°45ʹ 9.816 北极 90° 9.832 在地球表面附近，重力加速度的大小随地理纬度的增加而增大 ； 在同一地区，重力加速度的大小随高度的增加而减小。 11 【例1】关于自由落体运动，下列选项正确的是（ ） A．自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动 B．在空气中，不考虑空气阻力的运动是自由落体运动 C．质量大的物体受到的重力大，落到地面时的速度也大 D．物体做自由落体运动时不受任何外力作用 A 12 【例2】如图所示是伽利略研究自由落体运动时的情景，他设计并做了小球在斜面上运动的实验。关于这个实验，下列说法中不符合史实的是（ ） A．实验结果表明，小球沿斜面滚下的运动是匀加速直线运动 B．若斜面倾角一定，铜球沿斜面运动的位移与所用时间成正比 C．在倾角小的斜面上进行实验，可“冲淡”重力的作用，使测量时间更容易 D．伽利略用外推的方法得到斜面倾角增大到90°小球仍然会保持匀加速运动 B 13 【例3】关于自由落体运动下列说法正确的是（ ） A．加速度等于重力加速度的运动就是自由落体运动 B．无风晴天时高处下落的树叶做自由落体运动 C．只受重力作用的物体的运动就是自由落体运动 D．当地重力加速度为9.8m/s2 ，则物体在该处自由下落的过程中，每秒速度都增加9.8m/s D 14 【例4】自由落体演示实验装置如图所示，当牛顿管被抽成真空后，将其迅速倒置，管内轻重不同的物体从顶部下落到底端的过程中，下列说法正确的是（ ） A．运动时间相同，加速度相同 B．运动时间相同，加速度不同 C．运动时间不同，加速度相同 D．运动时间不同，加速度不同 A 15 【例5】如图所示，两小球A、B用长为1m的细线连接，用手拿着小球A，当两小球均静止时释放球A，测得两球落地的时间差为0.2s，不计空气阻力，取g=10m/s2，则A球释放时离地面的高度为（ ） A. 1.25m B. 1.80m C. 3.60m D. 6.25m B 【例6】如图所示是用频闪周期为∆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（ ） A. 苹果下落的加速度大小为 B. 羽毛下落到C点的速度大小为 C. 一定满足关系x1:x2:x3=1:3:5 D. 一段时间后苹果会在羽毛下方 B Lavf57.83.100 EVCapture4.1.9软件录制 Lavf58.41.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn $