【大单元 教学方案】微专题 研究落体运动 课时 省赛获奖

研究落体运动课时2自由落体运动的规律情境导入通过在真空环境下，观察轻重不同的两个物体的下落过程，我们得出影响物体下落快慢的因素是空气阻力；物体在空气中的自由下落，若忽略空气阻力的影响，则可近似为自由落体运动。

那么，物体做自由落体运动具有怎样的规律呢？注：图片是视频缩略图，如需使用此资源，请插入视频“自由落体运动”活动过程

任务一回顾伽利略对自由落体运动的探索过程(1)伽利略对落体运动速度变化规律大致的猜想逻辑伽利略认为落体运动是一种最简单的变速运动最简单的变速运动速度应该均匀变化

活动过程

活动过程

（1）让小球沿阻力很小的斜面滚下，用来“冲淡”重力，延长下落时间。活动过程（2）记录小球在不同时间内运动的位移,并填入设计的表格中。时间的平方（t2）时间（t）位移（x）1132421309329816452625582436611924971600注：伽利略时代的1个长度单位相当于现在的29/30mm，这里的时间为滴水计时器1滴水下落的时间。

实验结论小球沿下滑时位移与时间平方成正比活动过程4、如何由斜面实验的结论合理外推到落体运动规律？

自由落体运动是初速度为零的匀变速直线运动活动过程5、伽利略对自由落体运动研究具有怎样的科学意义？伽利略对运动的研究，创造了一套对近代科学的发展极为有益的科学方法。这些方法的核心是把实验和逻辑推理（包括数学演算）和谐地结合起来，从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法。活动过程任务二掌握自由落体运动规律及其在生活中的应用1、如何正确认识自由落体运动的加速度？（1）自由落体运动加速度的产生原因：自由落体运动的加速度源自于物体所受的重力作用，故称为

；常用字母g表示。（2）重力加速度的方向：地球上重力加速度的方向总是

的。（3）重力加速度的大小：同一地点的重力加速度大小相等；不同地点的重力加速度大小

；一般情况下，取g=9.8m/s2，粗略计算时可取g=10m/s2。标准值：g=9.80665m/s2地点赤道海平面9.780马尼拉9.784广州9.788武汉9.794上海9.794东京9.798北京9.801纽约9.803莫斯科9.816北极9.832纬度活动过程2、自由落体运动的速度、位移随时间如何变化？

活动过程3、自由落体运动中的一些常用推论

活动过程4、如何应用自由落体运动规律解决生活中的问题？例题：为了测出井口到水面的距离，让一个小石块从井口自由落下，经过2.5s后听到石块击水的声音，估算井口到水面的距离。考虑到声音在空气中传播需要一定的时间，估算结果偏大还是偏小？

石块的重力远大于下落过程中所受的空气阻力，故石块的运动可近似看成自由落体运动；由题意知，石块下落的时间t约为

s；由自由落体运动的位移公式知：井口到水面的距离x=

；由于石块下落的时间和石块击打水面后产生的声音传到人耳的时间之和等于2.5s，所以，根据位移公式估算的结果

。解：活动拓展

从伽利略的一生看科学与社会伽利略的科学生涯并不是一帆风顺的。他制作了天文望远镜，并用它观测天空。观测结果支持了天文学的新学说——日心说。然而，日心说与《圣经》相抵触。伽利略不得不用《圣经》的语言来解释日心说，即便如此，仍然不能逃避教会对他的指控和迫害。《关于两个世界体系的对话》使日心说变成摧毁教会教义和传统“科学”框架的理论，因此立刻成为禁书。1633

年伽利略被罗马宗教裁判所判刑入狱（后来改为在家监禁）。尽管如此，他仍坚持研究工作，并将自由落体等方面的研究成果转送荷兰，于1638

年出版了《两种新科学的对话》。这部著作的出版，奠定了伽利略作为近代力学创始人的地位。时隔359年，罗马教廷于1992年承认对伽利略的压制是错误的，并为他“恢复名誉”。活动作业制作一把“人的反应时间刻度尺”根据图1所示的方法，在刻度尺的不同刻度处标记对应的下落时