伽利略对自由落体运动的研究

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1、伽利略对自由落体运动的研究湖州双林中学王楚雄Ⅰ教学目标1．知识和技能(1)了解伽利略研究落体运动的思路和方法(2)知道伽利略在力学上的主要贡献(3)认识伽利略利用斜面研究自由落体运动所蕴含的思想方法2．过程和方法（1）让学生自己设计实验，从而使学生初步认识到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，感受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、态度和价值观（1）日常所见未必就代表真

2、理，在传统认识的基础上敢于提出不同见解是需要勇气的。（2）通过了解史实能培养同学们的意志和科学的方法观，避免盲目和急功近利思想，提高自己的认识观。（3）经历伽利略对自由落体运动的研究过程，体验数学在研究物理问题中的重要性，体会人类对客观世界发现之旅的乐趣。Ⅱ教学内容剖析1.本节课的地位和作用通过回顾，讨论对落体运动的不同观点，学会伽利略研究、探索问题的方法。2.本节课教学重点了解探究过程，明确探究的步骤，同时了解实验及科学的思维方法在探究中的重要作用，从中提炼自己的学习方法。3.本节课的教学难点“观察—

3、—猜想——推理——验证——推广”是本节的重要思路，也是培养良好思维习惯的重要参考。Ⅲ教学思路与方法从最简单的落体运动入手，学习伽利略对自由落体运动的研究、逻辑推理过程，通过组织讨论的方法，加深知识印象。Ⅳ教学准备图片资料，多媒体课件。Ⅴ课堂教学设计教学环节教学内容师生互动设计意图引入新课师：引入新课一、对现象进行观察。亚里士多德的观点：物体越重，下落的越快。同学们我们已经学习过自由落体运动了，了解有关的性质和特点，但是同学有没有想过古代的人们是怎样研究的吗？古代的时候科技没有我们现在发达，也没有打点计时

4、器，那他们又是怎样研究的呢？今天这节就让我们学习一下古人对自由落体运动的研究历程。师：在日常生活中我们可以经常可以看到这样的事实，一块石头要比一片树叶下落的快，……。公元前4世纪，古希腊伟大的思想家，哲学家亚里士多德根据与我们类似的观察，直接得出结论：重的物体比轻的物体下落的快。这个论断流传了近2000年，止到16世纪，在意大利的年青学者伽利略对亚里士多德的观点的表示怀疑。二、提出猜想自然界是简单的，自然界的规律同样也是简单的，因此，自由落体运动一定是一种最简单的变速的运动，伽利略对自由落体运动有两种猜

5、想：（1）与成正比；（2）与成正比；指导学生阅读[逻辑的力量]：（传说伽利略在比萨斜塔上做过落体实验，但后来又被严谨的考证否定了。尽管如此，来自世界各地的人们都要前往参观，）师：（1）问题，伽利略是怎样论证亚里士多德的观点是错误的？师：（2）问题，同学们认同伽利略的这种对落体运动的观点吗？能否用身边的物体，设计一个实验来体验一下伽利略的佯谬？（引导学生思考设计实验，做过实验后回答）[做一做]请你用一枝铅笔和两本较厚的质量和形状相同的书（物理课本）做一下实验。(1)把铅笔和其中一本绑在一起和另一本一起下落

6、做比较。(2)观察现象，得出结论。（认同其观点）（3）猜想，既然物体下落过程中物体的运动情况与物体的质量无关，那么在现实生活中，不同的物体的下落的快慢不同，又是有什么原因引起的？空气阻力？如果没有空气阻力有又会如何？（同学讨论回答）师：在这基础上，伽利略进一步进行猜想，自然界是简单的，自然界的规律同样也是简单的，因此，自由落体运动一定是一种最简单的变速的运动（匀变速运动）。伽利略对自由落体运动有两种猜想：（1）与成正比；（2）与成正比；理解其猜想过程一、运用逻辑得出推论与成正比师：伽利略对自由落体运动有

7、两种猜想：（1）与成正比；（2）与成正比；后来，经过数学推理发现第一种猜想是错误的，而要证明与成正比，只需要证明与成正比。二、实验检验推论位移正比于时间的平方，即=恒量。师：任何猜想都需要通过实验的检验，实验验证是检验真理的唯一标准。任何猜想都必须通过实验的检验，才能成为理论和真理。因此，伽利略并没有就此止步，他需要进一步通过实验来验证自由落体运动位移和时间成正比。但是，同学们思考一下，我们现在在研究自由落体时，我采用了那些仪器？他们的作用是什么？但是，在伽利略的时代并没有这些仪器，那么，同学们思考一下

8、他会遇到那些困难，他又是如何解决的？（引导同学思考，体会其科学方法，请同学回答）（1）生：打点计时器，纸带，勾码。用来测位移和时间。生：困难之一困难：瞬时速度不易测量解决方法：如果初速度为0，物体的速度随时间的变化是均匀的，通过数学推理得出，通过的位移一定与时间的平方成正比，即∝，这样，只需要测出物体通过不同位移所用的时间，就可以验证物体的速度是随时间均匀变化的。生：困难之二困难：物体下落很快，当时没有准确的计时工具，很难测定物体通过不同位