伽利略对自由落体运动的研究

伽利略对自由落体运动的研究一、设计思想：本节课主要由两部分组成：对科学家的了解；对伽利略科学方法的学习。这两个方面主要是由学生通过查资料，在老师的引导下，以学生为主体，进行学习的。本节课的突出特点是重视科学研究的过程和方法，例如用反证法使亚里士多德的观点自相矛盾,用猜想与假说，数学推理,实验验证,合理外推的科学方法研究自由落体运动的规律。教学中采用自学点拨与问题讨论式相结合的教学方法，并用实验进行验证，充分落实学生的主体地位，调动学生的积极性。2、逻辑的力量1、发现错误3、猜想与假说4、实验验证对现象一般观察一提出猜想－运用逻辑推理一实验对推理验证一对猜想进行修证（补充）－推广应用。给学生介绍物理学家、讲授物理学史．不仅让他们了解物理学家的工作，物理科学的发展过程，更重要的是通过了解科学发展的曲折性，以此撼动学生的心，让他们从中获得启迪。介绍科学家伽利略的研究过程科学的方法课堂练习小结通过几个练习题加强学生对本节教学内容的掌握二、流程图三、教学目标：1、知识与技能（1）了解伽利略对自由落体运动的研究方法。（2）明确伽利略的科学思想，明确位移与时间的关系。（3）理解任何猜想和假说都须要有实验验证的重要性2、过程与方法（1）让学生初步体会抽象思维、提出假说、科学实验是进行科学研究的重要思路和方法．（2）通过史实了解伽利略研究自由落体规律的过程，体会其推理方法的奥妙，同时了解猜想的必要性，感悟探究规律的几个必要过程和科学方法的重要性，了解体会一些科学的方法．3、情感态度与价值观（1）渗透研究自然规律的科学方法．（2）学习科学家们对知识敢于质疑的勇气及科学研究的执著精神。（3）通过学生自己查找资料，提高学生对物理学的兴趣

(4)从科学研究过程中体验探索自然规律的艰辛和喜悦，培养敢于坚持真理，勇于创新的科学精神和实事求是的科学态度。（一）引入新课先讲个故事：举世闻名的大发明家爱迪生一天在街头散步，有一个年轻人向他吹嘘道：“我发明了一种液体它可以溶解世界上所有的物质。”爱迪生听了以后，微笑着问了一个问题就戳穿了他的谎言。请问爱迪生问了一个什么问题？爱迪生问：那你拿什么来装这种液体？这就是一个逻辑上自相矛盾的事例，能够迅速而准确地找出别人逻辑上的不合理之处，也是一个人智慧的体现，今天我们学习第六节，就可以欣赏到一个类似的更经典例子，大家也可以用到这种方法来分析一些问题。四、教学过程：两位历史人物

亚里士多德(古西腊公元前384——前322）

伽利略意大利1564～1642

（二）新课1、绵延两千年的错误：关于下落物体快慢师：引导学生阅读教材，然后提出问题：亚里士多德依据平常观察的事实，是怎样确定物体下落的快慢什么因素决定的？师：为什么会有错误的认识呢？2、逻辑的力量。师：引导学生阅读教材。师：伽利略是如何利用逻辑推翻亚里士多德的观点的？让学生用一枝铅笔和较厚的一本书进行演示，如图所示，体验伽利略佯谬。师：亚里士多德的理论陷入了自相矛盾的境地。伽利略由此推断重物体不会比轻物体下落得快。

师：你们能不能按照伽利略的方法去推理轻的物体下落不会比重得物体快？（学以致用）3、猜想与假说：师：引导学生阅读教材“猜想与假说”部分。师：伽利略首先碰到的是哪个方面的问题？为此，他做了哪些努力？师：伽利略对于运动的观点是什么？师：对于速度均匀变化，伽利略考虑了哪两种可能性？4、实验验证探索的困难①力学的基本概念没有建立②瞬时速度无法直接测量③没有精确的计时工具解决办法：①认真思考，提出假设，建立概念。②通过测量位移与时间的关系从而间接测量速度与时间的关系。③用斜面来“冲淡”重力，延长时间，采用当时的滴水计时。实验设计铜壶漏滴

伽利略斜面实验合理外推提出问题落体运动的性质是什么猜想V∝t数学推理S∝t2实验验证斜面实验合理外推S/t2的数值随倾角增大，当倾角等于90°时，变为自由落体运动得出结论自由落体运动是一种速度均匀增加的运动师：伽利略在当时有限的实验条件研究出初速度为零的匀加速直线运动中位移和时间的关系．现在我们可以用什么仪器比较精确的方法来记录时间和位移进行研究呢?生1：秒表、刻度尺．生2：打点计时器．生3：频闪照相机．学生用打点计时器、小车、木板、纸带进行实验验证：自已动手设计实验，研究初速度为零的匀加速直线运动的位移和时间的关系，并设计表格记录实验数据．位移时间角度0．020．040．060．08……30º45

º60

º……5、科学方法师：大家学习了哪些伽利略的科学方法？生：观察、假设、逻辑推理、检验、修正推广s∝t2

外推至落体运动对现象的一般观察提出假设逻辑(数学)得出推论对推论进行检验对假说修正和推广重物下落越来越快小球在斜面上运动实验v∝t（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．亚里士多德B.伽利略

C.牛顿D．爱因斯坦6、练习（2）某同学摇动苹果树，从同一高度一个苹果和一片树叶同时从静止直接落向地面，苹果：先着地，下面说法中正确的是()A.苹果和树叶做的都是自由落体运动B.苹果和树叶的运动都不能看成自由落体运动C.苹果的运动可看成自由落体运动，树叶的运动不能看成自由落体运动D．假如地球上没有空气，则苹果和树叶会同时落地（3）甲同学看到乙同学从10层楼的楼顶同时由静止释放两个看上去完全相同的铁球，结果甲同学看到两球不是同时落地的．他分析了两球未能同时落地的原因．你认为他的下列分析哪些是正确的()A.两球在下落过程中受到的空气阻力不同，先落地的受空气阻力小

B.两球在下落过程中受到的空气阻力不同，先落地的受空气阻力大C.两球下落过程中受到的空气阻力相同，先落地的是实心球，重力远大于阻力

D.两球下落过程中受到的空气阻力相同，先落地的是空心球，阻力与重力比．差别较小7、小结：学完了这一课，你觉得有什么想法和收获？练习：请解释我下面这段话的意思：下面的话是假的。上