课程总体目标

通过伽利略逻辑归谬与牛顿管实验认识自由落体运动，掌握自由落体加速度 g 的大小、方向及随纬度的变化，推导并运用 v=gt、v²=2gh 等规律。

具体学习目标

本课程共设置 6 项学习目标，涵盖知识理解、技能应用与科学探究三个维度。

1
伽利略的逻辑

理解伽利略用归谬法反驳亚里士多德，建立「轻重同落」的认识。

知识理解
2
牛顿管实验

通过有空气与抽真空对比，知道空气阻力是快慢不同的原因。

知识理解
3
自由落体定义

掌握「只受重力、v₀=0」的定义与条件，知道空气阻力可忽略时可视作自由落体。

技能应用
4
自由落体加速度

理解 g 的方向竖直向下，大小一般 9.8（粗略 10），随纬度增大。

知识理解
5
运动性质

通过实验确认自由落体是初速为零的匀加速直线运动。

科学探究
6
规律应用

推导并应用 v=gt、h=½gt²、v²=2gh，能解决反应时间尺等实际问题。

技能应用

学习路径时间线

  • 1
    认知阶段

    从亚里士多德观点出发，用逻辑与实验推翻「重快轻慢」。

  • 2
    巩固阶段

    给出自由落体定义，用实验确认其为初速零匀加速。

  • 3
    练习阶段

    引入 g，推导 v=gt、h=½gt²、v²=2gh 并应用。

完成后你将掌握

亚里士多德认为「重快轻慢」；伽利略用归谬法：若大石速度 8、小石 4，捆一起后被拖慢（＜8）却又更重（＞8），矛盾，故轻重应同落。牛顿管实验：有空气时铁片比羽毛快，抽真空后同落，说明空气阻力才是快慢不同的原因。自由落体条件：只受重力、v₀=0；空气阻力可忽略时从静止下落可视作自由落体。
自由落体加速度（重力加速度）g 方向竖直向下，同一地点一切物体 g 相同；一般 g=9.8 m/s²，粗略取 10。g 随纬度增大而增大（赤道 9.780→北极 9.832），因地球自转离心效应赤道最强。用打点计时器研究自由落体，由纸带确认其为初速为零的匀加速直线运动。
自由落体是 v₀=0、a=g 的匀变速直线运动，规律：v=gt，h=½gt²，v²=2gh。例：苹果可近似自由落体、树叶不能（阻力不可忽略，选 C）；连续 3 个 1 s 内位移比 1:3:5、速度比 1:2:3（选 ABC）；A 球先落 1 s、B 球 hB=15 m 同落地，得 hA=37.32 m（g=10）。反应时间尺按 h=½gt²→t=√(2h/g) 把长度标成时间刻度。