第一篇：高中物理第二章勻變速直線運動的研究2.6伽利略對自由落體運動的研究豎直上拋運動學案新人教版必修

2.6伽利略對自由落體運動的研究 豎直上拋運動

【學習目標】

1.了解伽利略對自由落體運動的研究思路和方法； 2.能夠合理設計實驗，并將實驗數據用圖線法處理。3.學會解決豎直上拋運動問題 【創設問題情景】

1、歷史的錯誤：關于下落物體快慢

閱讀教材第一段，提出問題：為什么會有錯誤的認識呢？

2、伽利略的邏輯推理

閱讀教材第三、四段，提出問題：伽利略是怎樣論證亞里士多德觀點是錯誤的？

3、猜想與假說

閱讀教材“猜想與假說”部分，提出問題：伽利略在研究落體運動過程中遇到了哪些困難？面對這些困難，伽利略是怎樣做的？他作出了大膽的科學猜想，猜想的內容是什么？

科學的猜想，或者叫假說，這是對事物認識的模型，是對事物認識的基礎，是建立概念描述規律的前提。

4、實驗驗證

伽利略在實驗過程中遇到了怎樣的困難，他又是怎樣克服的？為什么說，伽利略把他的結論外推到90°需要很大勇氣？

實驗驗證是檢驗理論正確與否的唯一標準。任何結論和猜想都必須經過實驗驗證，否則不成理論。猜想或假說只有通過驗證才會成為理論。所謂實驗驗證就是任何人，在理論條件下去操作都能到得實驗結果，它具有任意性，但不是無條件的，實驗是在一定條件下的驗證，而與實際有區別。

5、科學的方法

物理學的研究很注重方法，物理學習也要注意方法，所謂科學方法包括以下幾點： 對現象一般觀察一提出猜想－運用邏輯推理一實驗對推理驗證一對猜想進行修證（補充）－推廣應用。【學習任務】

一、伽利略的科學方法。

①問題的提出。

②提出假設，邏輯推理。

③利用數學和邏輯進行推理，然后實驗驗證。

④對假說進行修正和推廣。

二、根據前面學過的知識完成豎直上拋運動相關問題：

1、定義：

2、運動性質：初速度為v0，加速度為 －g的 運動。

3、處理方法：

⑴ 將豎直上拋運動全過程分為上升和下降兩個階段來處理。

上升階段為初速度為v0，加速度為 －g的 運動，下降階段為。要注意兩個階段運動的對稱性。

⑵ 將豎直上拋運動全過程視為 的運動

2v0hm?2g4、兩個推論： ①上升的最大高度

tm?v0g

②上升最大高度所需的時間

5、特殊規律：由于下落過程是上升過程的逆過程，所以物體在通過同一段高度位置時，上升速度與下落速度大小，物體在通過同一段高度過程中，上升時間與下落時間。【補充學習材料】

1、豎直上拋一物體，初速度為30m/s，求：上升的最大高度；上升段時間，物體在2s末、4s末、6s末的高度及速度。（g=10m/s2）

2、某人站在高層樓房的陽臺外用20m/s的速度豎直向上拋出一個石塊,則石塊運動到離拋出點15m處所經歷的時間是多少?(不計空氣阻力,取g=10m/s)

3、A球由塔頂自由落下,當落下am時,B球自距塔頂bm處開始自由落下,兩球恰好同時落地,求塔高。

4．伽利略對自由落體運動的研究，是科學實驗和邏輯思維的完美結合，如圖2－

5、6－2所示，可大致表示其實驗和思維的過程，對這一過程的分析，下列說法正確的是()

圖2－

5、6－2 A．其中的甲圖是實驗現象，丁圖是經過合理的外推得到的結論 B．其中的丁圖是實驗現象，甲圖是經過合理的外推得到的結論 C．運用甲圖的實驗，可“沖淡”重力的作用，使實驗現象更明顯 D．運用丁圖的實驗，可“放大”重力的作用，使實驗現象更明顯

5、關于豎直上拋運動，下列說法正確的是（）

A 上升過程是減速過程，加速度越來越小；下降過程是加速運動，加速度越來越大 B 上升時加速度小于下降時加速度 C 在最高點速度為零，加速度也為零

D 無論在上升過程、下落過程、最高點，物體的加速度都為g

6、將物體豎直向上拋出后，在下圖中能正確表示其速率v隨時間t的變化關系的圖線是（）

7、物體做豎直上拋運動后又落回原出發點的過程中，下列說法正確的是（）A、上升過程中，加速度方向向上，速度方向向上 B、下落過程中，加速度方向向下，速度方向向下 C、在最高點，加速度大小為零，速度大小為零 D、到最高點后，加速度方向不變，速度方向改變

8、從高處釋放一粒小石子,經過0.5s,從同一地點再釋放一粒小石子,在兩石子落地前,它們之間的距離()A.保持不變 B.不斷減小

C.不斷增大 D.根據兩石子的質量的大小來決定

9、某同學身高1.8m,在運動會上他參加跳高比賽,起跳后身體橫著越過了1.8m高度的橫桿.據此可估算出他起跳時豎直向上的速度大約為(g取10m/s)()A.2m/s B.4m/s C.6m/s D.8m/s

10、以初速度40m/s豎直上拋一物體，經過多長時間它恰好位于拋出點上方60m處（不計空氣阻力，g取10m/s）？

11、一個物體從H高處自由落下，經過最后196m所用的時間是4s，求物體下落H高度所用的總時間T和高度H是多少？取g=9.8m／s，空氣阻力不計．

12、氣球下掛一重物，以v0=10m／s勻速上升，當到達離地高h=175m處時，懸掛重物的繩子突然斷裂，那么重物經多少時間落到地面？落地的速度多大？空氣阻力不計，取g=10m／s．

2213、一根矩形桿的長1.45m,從某一高處作自由落體運動,在下落過程中矩形桿通過一個2m高的窗口用時0.3s.則矩形桿的下端的初始位置到窗臺的高度差為多少?(g取10m/s,窗口到地面的高度大于矩形桿的長)

14．氣球以10m／s的速度勻速上升，在離地面75m高處從氣球上掉落一個物體，結果氣球便以加速度α=0.1m／s向上做勻加速直線運動，不計物體在下落過程中受到的空氣阻力，問物體落到地面時氣球離地的高度為多少?g=10m／s．

第二篇：高中物理 伽利略對自由落體運動的研究教案（定稿）

主題： 2.6 伽利略對自由落體運動的研究 編輯：

【目標要求】

了解落體運動研究的史實，了解邏輯推理的特色，理解任何猜想和假說都須要有實驗驗證的重要性。【鞏固教材－穩扎穩打】

1．關于自由落體運動，下列說法正確的是

（）A．某段時間的平均速度等于這段時間初速度與末速度和的一半 B．某段位移的平均速度等于這段時間初速度與末速度和的一半 C．在任何相等時間內速度變化相同 D．在任何相等時間內位移變化相同

2．自由落體運動在任何兩個相鄰的1s內，位移的增量為

（）A．1m

B．5m

C．10m

D．不能確定

3．甲物體的重量比乙物體大5倍，甲從H高處自由落下，乙從2H高處與甲物體同時自由落下，在它們落地之前，下列說法中不正確的是

（）A．兩物體下落過程中，在同一時刻甲的速度比乙的速度大 B．下落1s末，它們的速度相同

C．各自下落1m時，它們的速度相同

D．下落過程中甲的加速度比乙的加速度大 4．一物體從H高處自由下落，經ts落地，則當它下落A．

t時，離地高度是

（）2H

23H

4B．

H 4D．C．

3H 2【重難突破—重拳出擊】

1．長為5m的豎直桿下端距離一豎直隧道口為5m，若這個隧道長也為5m，讓這根桿自由下落，它通過隧道的時間為

（）A．3s

B．(3?1)s

C．(3?1)s

D．(2?1)s

2．圖2-14將小球豎直向上拋出后，能正確表示其速率v隨時間t的變化關系圖線是

()

圖2-14 3．甲、乙兩物體所受重力之比為1：2，甲、乙兩物體所在的位置高度之比為2：1，它們都做自由落體運動，則下列說法中正確的是

（）A．落地的速度之比是2：1

B．落地時的速度之比是1：1 C．下落過程中的加速度之比是1：2

D．下落過程中加速度之比是1：1 4．如圖2—15小球自由下落過程的相片，每兩次閃光時間間隔為

1s,A、b、c、d是四個30相鄰位置。由此實驗結果可得知，重力加速度的數值是()2圖2—15 A.9.86m/sB．9.78m/s 2 2C.9.70m/s D．9.92 m/s

5．石塊A自塔頂自由落下s1時，石塊B自離塔頂s2處自由落下，兩石塊同時落地．則塔高為

()A．s1+s2；

(s1?s2)2B．

4s1(s1?s2)2D．

s1?s2s1C．

4(s1?s2)

6．如圖2-16所示，可以表示兩個做自由落體運動的物體同時落地的速度－時間圖象的是（t0表示落地時間）

（）

圖2-16 2.6 伽利略對自由落體運動的研究

【鞏固教材－穩扎穩打】1.AC

2.C

3.AD

4.B

【重難突破—重拳出擊】 1.B

2.D

3.D 4.A 5.B 6．D

第三篇：高一物理 2.6 伽利略對自由落體運動的研究教案 新人教版

第六節 伽利略對自由落體運動的研究

學習目標

（一）課程要求

1．了解研究落體運動的史實，體會邏輯推理的方法。

2．通過重現重大發現的歷史過程，親臨其境探究伽利略對自由落體運動研究的實驗，學習其科學思維方法和巧妙的實驗構思。3．理解任何猜想和假說都必須有實驗驗證的重要性。

（二）重、難點

1．感受伽利略的探究過程，體會其科學方法

2．理解任何猜想和假說都必須有實驗驗證的重要性。強化基礎

1．在物理學的發展歷程中，下面的哪位科學家首先建立了平均速度、瞬時速度和加速度等概念用來描述物體的運動，并首先采用了實驗檢驗猜想和假設的科學方法，把實驗和邏輯推理和諧地結合起來，從而有力地推進了人類科學的發展()A．亞里士多德 B.伽利略 C.牛頓 D．愛因斯坦 2．伽利略對自由落體運動的研究，是科學實驗和邏 輯思維的完美結合，如圖1所示，可大致表示其 實驗和思維的過程，對這一過程的分析，下列說 法正確的是()A．其中的甲圖是實驗現象，丁圖是經過合理的外推得到的結論 B．其中的丁圖是實驗現象，甲圖是經過合理的外推得到的結論 C．運用甲圖的實驗，可“沖淡”重力的作用，使實驗現象更明顯 D．運用丁圖的實驗，可“放大”重力的作用，使實驗現象更明顯

3．某同學搖動蘋果樹，在同一高度一個蘋果和一片樹葉同時從靜止開始落向地面，發現蘋果先著地，下面說法中正確的是()A.蘋果和樹葉做的都是自由落體運動 B.蘋果和樹葉的運動都不能看成自由落體運動

C.蘋果的運動可以看成自由落體運動，樹葉的運動不能看成自由落體運動 D．假如不計空氣阻力，則蘋果和樹葉會同時落地

4．在勻變速直線運動的位移公式和速度公式中，除時間t外，共有四個矢量，若取初速度

圖1

方向為正方向，那么（）A.勻加速直線運動中ɑ為正值 B.勻加速直線運動中ɑ為負值 C.勻減速直線運動中ɑ為負值

D.勻加速和勻減速直線運動中ɑ均為正值 5．伽利略用實驗驗證v?t的困難是（）

A．不能很準確地測定下落的距離 B．缺少科學研究方法的指導 C．無法直接測定下落物體的瞬時速度 D．當時沒有精確測量時間的儀器

6．伽利略在做銅球沿斜面運動的實驗中，實驗結果表明（）

A．銅球沿斜面滾下的運動是勻加速直線運動

B．斜面的傾角一定，換用不同質量的銅球，小球的加速度都相同 C．斜面的傾角一定，從不同高度開始滾下的銅球，加速度不同 D．銅球的加速度隨斜面傾角增大而增大

7．伽利略科學思想方法的核心是把 和諧的結合起來，從而有力的推進了人類科學認識的發展，其科學研究過程的基本要素包含：對對象的一般觀察、、運用邏輯得出推論、、。提升能力

8．物體做勻變速直線運動，下列說法正確的是（）

A.第1s內的速度變化量小于第2s內的速度變化量 B.第1s內的位移可能小于第2s內的位移 C.第1s內的速度變化量等于第2s內的速度變化量

D.兩相鄰相等時間間隔通過的位移之差為恒量

9．甲、乙兩物體從不同高度做自由落體運動，但同時落地。已知甲物體自由下落的時間為3s，乙物體自由下落的時間為1s。那么，當乙物體開始下落時，甲物體距地面的高度是多少？ 感悟經典

（河南省2010高考調研試題）某校科技小組在伽利略斜面實驗思想的啟發下，設計了如圖所示的裝置，探究物體沿斜面下滑時是否做勻變速直線運動。

（1）實驗時，讓滑塊從不同高度沿斜面由靜止下滑，并同時打開水龍頭的閥門，使水流到量筒中；當滑塊碰到擋板的同時關閉閥門（整個過程中水流可視為均勻穩定的）。該實驗探究方案是利用量筒中收集的水量來測量___________的。

（2）下表是該小組測得的有關數據，其中s為滑塊從斜面的不同高度由靜止釋放后沿斜面下滑的距離，V為相應過程中量筒中收集的水量。分析表中數據，根據___________，可以得出滑塊沿斜面下滑是做勻變速直線運動的結論。

（3）本實驗誤差的主要來源有：距離測量的不準確，水從水箱中流出不夠穩定，還可能來源于__________等。（寫出一項即可）．

答案：（1）時間

s（2）在實驗誤差允許的范圍內，V2是一常數

（3）斜面摩擦不均勻、水量測量不準確、滑塊開始下滑和開始流水不同步、滑塊停止下滑和停止流水不同步等都可以

第六節 伽利略對自由落體運動的研究 一．強化基礎

1．B 2．AC 3．CD 4．AC 5．CD 6．ABD 7．實驗和邏輯推理;提出假設、通過實驗對推論進行檢驗、對假說進行修正和推廣 二.提升能力

8．BCD 9．25m

第四篇：高中物理：《伽利略對落體運動的研究》教案(滬科版必修1)

第二章 研究勻變速直線運動的規律 2.1 伽利略對落體運動的研究 教案（1）

★教學目標

(一)1.2.知識與技能

了解伽利略對自由落體運動的研究思路和方法

學習伽利略的思想和精神，培養敢于堅持真理、勇于創新和實事求是的科學態度和科學精神。提高學習興趣，培養合作精神。(二)

3.4.過程與方法

經歷伽利略對自由落體運動的研究方法，感悟科學探究的方法；

親身經歷探究的過程，嘗試探究的方法，提高實驗的技能，培養主動參與、勤于動手的學習習慣。(三)

5.6.情感態度與價值觀

激發了學生學習伽利略敢于向權威挑戰，善于觀察思考，知難而進的優秀品質 培養學生耐心細致的意志品質，創新思想和互相協作的精神

★教學重點

1.了解探索過程，明確探索的步驟，同時了解實驗及科學的思維方法在探究中的重要作用，從中提煉自己的學習方法。

★教學難點

1.觀察－思考－推理－猜想－驗證” 是本節的重點思路，也是培養良好思維習慣的重要參考

★教學過程

設計思路：本文主要目的是帶領學生體驗經歷伽得略對自由落體運動的研究方法，感悟科學探究方法，培養學生勇于敢于向權威挑戰，善于觀察思考，知難而進的優秀品質。所以我們按照“觀察－思考－推理－猜想－驗證”這樣的科學探究思路引導學生進行學習

一、伽利略的探究

師：上節課我們學習了一種理想的運動模型：自由落體運動。大家都知道，落體運動是非常常見的，但就這樣一個常見的運動，人類對它的認識經歷了差不多兩千年的時間才變得

清晰起來。這究竟是怎么回事呢？在人類歷史上，最早研究運動問題的要算古希臘學者亞里士多德了。亞里士多德通過觀察推斷：物體下落快慢由它們的質量決定。他的這一推斷符合人們的常識，以至于其后兩千年里，大家都奉為經典。但到了16世紀末，意大利比薩大學的青年學者伽利略對亞里士多德的論斷產生了懷疑，用自己方法證明了亞里士多德觀點的錯誤并且得出了落體運動的規律。下面我們就隨著伽利略的思想一起體驗他的探究過程。

1、伽利略的思考：

師：伽利略通過自己的觀察對亞里士多德的觀點產生了懷疑，并通過邏輯推理讓亞里士多德的觀點自相矛盾。你能做到用亞里士多德的觀點證明亞里士多德觀點的錯誤嗎？

伽利略發現亞里士多德的觀點有自相矛盾的地方。根據亞里士多德的理論，一塊大石頭的下落速度要比一塊小石頭下落速度大。假定大石頭的下落速度為8，小石頭的下落速度為4，當我們把這兩塊石頭拴在一起時，下落快的會被下落慢的拖著而減慢，下落慢的會被下落快的拖著而加快，結果，整個系統的下落速度應該介于8和4之間。但從另一個角度講，兩塊石頭拴在一起，加起來比大石頭還要重，因此整個系統的速度應該大于8，由同一理論得到的結論相互矛盾，從而使亞里士多德的理論陷入困境。

補充：“兩種新科學的對話”一書中寫道：

薩爾維阿諦（伽氏）：如果把兩個自然速率不同的物體綁在一起，那么落得快的物體會被落得慢的物體拖著而減速，落得慢的物體會被落得快的物體拖著而加速，你同意嗎？

辛普利丘（亞氏）：沒有疑問，你說得對。

伽氏：但是，如果這是對的，那么我們取一塊大石頭，例如它的下落速率為八，再取一塊小石頭，下落速率為四，將它們栓在一起，整個系統的下落速率應該小于八；但是，兩塊石頭栓在一起，要比速率為八的石頭重。因此可以得出，重物體比輕物體的運動速率要小的結論，這個結論剛好和你的推測相反。

亞氏：我完全被搞糊涂了，??說實在的，這完全超出了我的理解力??。

2、伽利略的猜想

先問問學生會作怎樣的猜想。

伽利略認為，重物與輕物應該下落得同樣快。他猜想落體運動應該是一種最簡單的變速運動，物體的速度應該是均勻變化的。但是，速度的變化怎樣才算是均勻的呢？他考慮了兩種可能：一種是速度的變化對時間來說是均勻的，即v與t成正比；另一種是速度的變化對位移來說是均勻的，即v與x成正比。

數學推理 伽利略通過數學運算得出：如果v與x成正比，將會得到十分復雜的結論；如果v與t成正比，它通過的位移x就與t成正比。

要點注意：伽利略是先猜想速度與時間成正比，然后數學推導出位移與時間的平方成正比的，然后通過難數學推導的結論證明速度與時間成正比的。“伽利略通過實驗得到位移與時間的平方成正比的結論”是錯誤的。

3、實驗驗證

為了便于測量時間，伽利略設法用斜面做實驗。他在木制斜槽上蒙上羊皮紙，讓銅球從光滑的羊皮斜槽上滾下，通過上百次對不同質量的小球沿不同傾角的光滑斜面越大的定量研究，發現小球沿光滑斜面運動時通過的位移x確實與t2成正比，小球的運動是勻變速直線運動，且傾角一定不同小球的加速度一定，傾角越大加速度越大。

4、合理外推 伽利略將他在斜面實驗中得出的結論做了合理的外推：設想斜面的傾角越接近900，小球

2沿斜面滾下的運動就越接近于自由落體運動；當斜面的傾角達到900時，小球就做自由落體運動。從而，自由落體運動是初速度為0的勻加速直線運動，且所有物體自由下落時的加速度都相同。

二、伽利略的科學方法 伽利略對運動的研究，不僅確立了許多用于描述運動的基本概念，而且創造了一套對近代科學的發展極為有益的科學方法，或者說給出了科學研究過程的基本要素。伽利略科學方法的核心是把和邏輯推理（包括數學推演）和諧地結合起來，從而有力地推進了人類科學認識的發展。

一、亞里士多德為什么在物理問題中總是出錯──評述亞里士多德的功與過

附：課外閱讀材料（印發給學生）

物理教科書上，亞里士多德給同學們的形象不好。他老是出錯，請同學們講一講，他有哪些錯誤的結論。

“物體下落的快慢是由它的重量決定的，物體越重，下落得越快”、“力是維持物體運動的原因，用力推車，車才前進，停止用力，車子就要停下來”。

是否覺得亞里士多德實在太不高明，而伽利略則比他偉大千倍。其實這種看法過于偏激，事實上，亞里士多德是古代的一位偉大思想家，一位百科全書式的大學問家，他有著成就事業的理性方法，又有著幾乎無所不及的思想成果，是古代科學思想的偉大代表，不僅在哲學、邏輯學方面的成就至今還被應用著，而且對物理學的前期發展是有貢獻的。

①亞里士多德認為，物體永遠在運動變化，“運動是永恒的，不能在一個時候曾經存在，在另一個時候不存在”這種運動永恒的觀點具有唯物主義思想，包含辯證法的因素，至今仍是積極而有價值的。

亞里士多德提出的“自然運動”與“非自然運動”的理論。其中含有靜止慣性的思想，在遙遠的公元前，已是難能可貴的了。

②亞里士多德認為地上的物質由土、水、氣、火這四種“基本元素”組成；企圖從物質本身來說明自然，把科學從宗教與神話中解放出來，這一精神是有進步意義，這是人類幼年時代的思想精粹。

③亞里士多德主張大地是球形的，并列出了一些事實來證明。他說，當月蝕的時候，其顯明的部份恰帶有球形的形狀??月蝕的成因乃是由于地球遮蔽月球之故，因而這就是說，地球表面的球形確定了月球的輪廓：認識到大地是球形，是一個重大的認識飛躍，為后來引力理論的建立作了思想準備。

這樣一位偉大的學者為什么在物理問題上經常出錯？亞里士多德的錯誤不在于頭腦也不全在于時代，而在于研究方法。亞里士多德對物理的研究是采用“觀察加直覺”的方法，他的那些錯誤結論是靠觀察，并依賴直接推理，得出一系列直覺結論。固然，觀察與直覺對物理研究是至關重要的。詳細的觀察和良好的直覺往往導致偉大的發現。然而物理學是一門以實驗為基礎的學科，所以根據直接觀察所得出的直覺結論不是都可靠，有時會將人們引入歧途。如果說伽利略比亞里士多德偉大，就在于伽利略是第一位創造通過實驗檢驗理論推導的科學研究方法的科學家．

二、伽利略與自由落體

亞里士多德的學說在十六世紀仍然如日中天，人人都奉為經典，沒有人提出任何的懷疑。亞里士多德關于「自由落體」的學說是：物體自高處自由落下的速度和重量成正比。也就是說，一個十磅重的物體，下墜的速度會比一磅重的物體快十倍。這個學說在大小的外表上看來，似乎非常的合理，而且人人也都相信學說的真確性，教授們嚴肅的把這個學說教給他們的學生，學生們也都敬謹的接受這個學說，只有伽利略表示懷疑。

伽利略曾經親眼目睹大小不同的冰雹，同時一起掉落到地。根據常識判斷，它們似乎是從同一高度一起下墜的，但是按照亞里士多德的學說，較大的冰雹應該先落到地面上，小冰

雹在接著掉來，伽利略觀察到的并非如此。

他做了許多實驗，發覺亞里士多德的學說是錯誤的，他決心指出這項錯誤。傳說有一天，他邀請有關的教授到比塞塔前，拿出一個一百磅的重體，和一個一磅的重體。

伽利略問所有的教授們：

「假如這兩個重體同時自塔頂自由落下，結果如何？」

教授們議論紛紛，誰也沒有做過這樣的實驗，沒有人敢預料結果如何。

以往，他們按亞里斯多德的學說照本宣科，從來沒有懷疑過。現在，居然有一位二十五歲的青年，提出了要求證據的疑問。結果呢？要是兩個重體以非常懸殊的速度墜落地面，教授們可以松一口氣，證明亞里士多德的學說是正確的，伽利略將被冠上「說謊者」、「攪局者」的罪名。要是兩個重體同時墜落地面？又將如何解釋呢？是揚棄奉行多年的亞里士多德學說，接受伽利略實驗所證明的事實，還是對伽利略的實驗視若無睹？

比薩塔的傾斜度可以使墜體不受阻礙，伽利略塔頂大喊：

「看清楚了沒有？下來了！」

兩個重體砰然而下，小的重體始終和大的重體并行，而且同時落地。這兩個重體的砰然一聲，并不表示亞里士多德的學說已經崩潰。因為這一群教授在不想相信一件真實事物的時候，根本不去看一看、摸一摸，無論如何也不愿意承認亞里士多德的學說是錯誤的。更荒謬的是他們反而懷疑伽利略為了證實速度相同，而在重體內隱藏了「魔術」。

三、評述伽利略的科學研究方法

①比薩有座著名的塔，建于1173年。塔高54．6m（179英尺），由于塔基問題，塔身發生傾斜，那正是理想落體實驗場所。伽利略為了證明他的論斷，他邀請了許多人到斜塔旁觀看，有他的支持者，也有他的反對者。伽利略一手拿著1只0．454kg（1磅）重的鉛球，另一手拿著一只4．54kg（10磅）重的鉛球，一步一步地登上斜塔，那些支持亞里士多德的學者發出“噓噓”的嘲笑聲，準備看他“失敗”的實驗。伽利略到了塔頂，向下面人作了手勢，叫喊著：“現在請各位注意！”他隨即一松手，兩只鉛球筆直落下。“啪”地一聲，兩個重量不等的鉛球同時落地。

②伽利略用實驗方法證明亞里士多德的看法是錯誤的，還用實驗證明了力不是維持物體運動而是改變物體運動狀態的原因，并根據斜面實驗，提出慣性的概念，總結出了慣性定律，自由落體運動定律，相對性原理，發現了單擺等時性原理，用自制的33倍望遠鏡發現了一系列天文現象。

③伽利略為了確立新的自然研究法──實驗法的地位，又同教會的唯心論世界觀進行了

激烈的斗爭，受到羅馬宗教法庭的迫害，罰他每星期背誦七篇懺悔圣詩，無限期地監禁在他自己家中。但強權沒有迫使伽利略屈服，他在家中寫下了《兩種科學的對話》，它用實驗方法在物理學上打開了人們的眼界。不幸的是這本書出版時，伽利略已雙目失明，永遠也看不到它了。

偉大的物理學家愛因斯坦給了伽利略極高的評價，說“伽利略的發現及他所用的科學推理方法是人類思想史上最偉大的成就之一，而且標志著物理學的真正開端，這個發現告訴我們，根據直接觀察所得出的直覺的結論不總是可靠的，因為它們有時會引到錯誤的線索上去”。這精辟的分析告訴了我們伽利略成功的秘訣和亞里士多德失敗的原因。

第五篇：高中物理《實驗 研究平拋運動》教學設計 新人教版必修2

物理必修二《5.4 實驗：研究平拋運動》教學設計（第二課時）

★教學目標

1.知道平拋運動可以分解成水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動。2.設計實驗來驗證這個結論，加強感官印象，加深對平拋運動特點的理解。3.能夠設計實驗得到物體做平拋運動的軌跡，能夠對平拋運動軌跡進行研究得到結論。

4.能夠通過對平拋運動軌跡的研究計算平拋運動物體的初速度。★教學重點

A.如何設計實驗。B.如何處理實驗數據。

C.通過實驗處理結果加深對平拋運動的理解

三、通過實驗獲得平拋運動軌跡 師：剛才的演示實驗中，我們進行的都是定性的觀察，如果要定量地對平拋運動進行研究，我們首先必須設法描繪物體做平拋運動的軌跡。師：為了獲得平拋運動的軌跡，我這里提供幾種方法供同學們自己選擇

方法1：用水流研究平拋物體的運動

如圖，倒置的飲料瓶內裝著水，瓶塞內插著兩根兩端開口的細管，其中一根彎成水平，且水平端加接一段更細的硬管作為噴嘴。水從噴嘴中射出，在空中形成彎曲的細水柱，它顯示了平拋運動的軌跡。設法把它描在背后的紙上就能進行分析處理了。

插入瓶中的另一根細管的作用，是保持從噴嘴射出水流的速度不變，使其不隨瓶內水面的下降而減小。這是因為該管上端與空氣相通，A處水的壓強始終等于大氣壓，不受瓶內水面高低的影響。因此，在水面降到A處以前的很長一段時間內，都可以得到穩定的細水柱。

方法2:用數碼照相機或數碼攝像機記錄平拋運動的軌跡

數碼相機大多具有攝像功能，每秒鐘拍攝約15幀照片。可以用它拍攝小球從水平桌面

飛出后做平拋運動的幾張連續照片。如果用數學課上畫函數圖象的方格黑板做背景，就可以根據照片上小球的位置在方格紙上畫出小球的軌跡。方法3:斜面、小槽、小球等實驗儀器(實驗室最常用的一種方法)實驗圖如下：

1、將平拋運動實驗器置于桌面，裝好平拋軌道，使軌道的拋射端處于水平位置。調節調平螺絲，觀察重垂線或氣泡水準，使面板處于豎直平面內，卡好定位板。

2、將描跡記錄紙襯墊一張復寫紙或打字蠟紙，緊貼記錄面板用壓紙板固定在面板上，使橫坐標x軸在水平方向上，縱坐標y軸沿豎直方向向下(若用白紙，可事先用鉛筆在紙上畫出x、y坐標軸線)，并注意使坐標原點的位置在平拋物體(鋼球)的質心(即球心)離開軌道處。

3、把接球擋板拉到最上方一格的位置。

4、將定位板定在某一位置固定好。鋼球緊靠定位板釋放，球沿軌道向下運動，以一定的初速度由軌道的平直部分水平拋出。

5、下落的鋼球打在向面板傾斜的接球擋板上，同時在面板上留下一個印跡點。

6、再將接球擋板向下拉一格，重復上述操作方法，打出第二個印跡點，如此繼續下拉接球擋板，直至最低點，即可得到平拋的鋼球下落時的一系列跡點。

7、變更定位板的位置，即可改變鋼球平拋的初速度，按上述實驗操作方法，便可打出另一系列跡點。

8、取下記錄紙，將各次實驗所記錄的點分別用平滑曲線連接起來，即可得到以不同的初速度做平拋運動的軌跡圖線。如圖所示。

實驗注意事項：

（１）必須保證記錄面板處于豎直平面內，使平拋軌道的平面靠近板面。

（２）調節斜槽末端水平，使小球飛出時的速度是水平方向。可將小球放于此處調節到小球不會左右滾動即可。

（３）貼坐標紙時，可以用重錘線幫助完成，使重錘線與坐標紙的一條線重合，則這條線就是縱坐標。

（４）坐標原點是斜槽末端處小球球心的位置。（５）每次從同一高度無初速釋放小球。

（６）選取軌跡上離原點較遠的點來測量x,y的值可減小誤差。描點時，應使視線與所描的點齊平。