高中物理第二章匀变速直线运动的研究2.6伽利略对自由落体运动的研究教案3新人教必修.docx

2.6 伽利略对自由落体运动的研究教材分析本节内容是介绍伽利略研究自由落体运动的科学方法和巧妙的实验构思。过去把这个内容做阅读材料处理，这次把它单例一节。这样也是出于对过程与方法、情感态度与价值观这两个方面教育目标的重视。教科书编写得脉络清楚，逻辑推理严谨，文字表述生动和通俗易懂，教学可以采取灵活的方式。这节课最终的目标.为了更好地落实新课标的精神，该教学策略采用了先让学生收集相关资料，在课堂上经过讨论和发表见解，充实和完善伽利略的研究过程与方法.引导学生一步步体会伽利略严谨的科学态度、不畏强权的探索精神和正确地解决问题的思路，树立正确的科学观念。教材目标知识技能1初步了解近代实验科学产生的背景，认识实验对物理学发展的推动作用。2明确伽利略对自由落体运动的研究方法，领会伽利略的科学思想。3理解任何猜想和假说都必须要有实验验证的重要性。过程与方法1学会自己查找资料学习物理学史的方法。2了解伽利略的实验研究过程，认识伽利略有关实验的科学思想和方法，培养学生探求知识的能力。情感态度与价值观1从科学研究过程中体验探索自然规律的艰辛，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，并能自觉地将学习心得体现在自己的学习实践中。2通过对伽利略的科学思维方法以及他对物理学贡献的介绍使学生体会到科学探索方法在人类进步上的重大意义。教学重点1了解探索过程，明确探索的步骤。2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。教学难点使学生体会“观察现象实验探索提出问题讨论问题解决问题”的科学探究方式。教学方法自主学习法、合作探究法、讲授法教学课时：1课时教学过程设计一、跨越时空的对话【思考1】关于物体做落体运动时，下落快慢的影响因素，亚里士多德、伽利略分别提出了哪些观点？【学生回答】亚里士多德：物体下落的快慢是由它们的重量来决定的，重的下落快；伽利略：重物与轻物应该下落一样快。【思考2】亚里士多德为什么会有错误的认识呢？【学生回答】观察-归纳，无法通过实验证明。【思考3】为什么这个错误被延续了两千多年？【学生回答】人们受主观臆想和定势思维的结果,更主要是因为这个是亚里士多德的观点,亚里士多德是古希腊伟大的物理学家,人们都对他深信不移。【思考4】伽利略是怎样论证亚里士多德的观点是错误的？【学生回答】逻辑-推理二、逻辑的力量让学生阅读教材P46页的相关内容：16世纪末，意大利比萨大学的青年学者伽利略（Galileo Galilei,15641642）对亚里士多德的论断表示了怀疑后来，他在1638年出版的两种新科学的对话一书中对此作出了评论根据亚里士多德的论断，一块大石头的下落速度要比一块小石头的下落速度大假定大石头的下落速度为8，小石头的下落速度为4，当我们把两块石头捆在一起时，大石头会被小石头拖着而减慢，结果整个系统的下落速度应该小于8；但两块石头捆在一起，总的重力比大石头还要重，因此整个系统下落的速度要比8还大这样，就从“重物比轻物落得快”的前提推断出了互相矛盾的结论，这使亚里士多德的理论陷入了困境为了摆脱这种困境，伽利略认为只有一种可能性：重物与轻物应该下落得同样快（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，他们把这座古塔看做伽利略的纪念碑）三、猜想与假设【思考1】伽利略在研究落体运动过程中首先遇到了什么困难？【学生回答】没有描述运动的概念等【思考2】伽利略作出了大胆的科学猜想，猜想的内容是什么？【学生回答】1、vt；2、vx（最后否定了）。四、实验验证 让学生阅读教材P47页的相关内容，阅读后讨论以下问题：【困难一】速度无法直接测量突破：间接验证，借助于数学推理得出从静止开始做匀加速直线运动的物体，通过的位移与时间的平方成正比若v00,且vt必有xt2【困难二】落体运动时间太短，无法准确测量突破：设计了著名的“冲淡重力”的斜面实验，“冲淡”重力，使其加速度减小。由于伽利略时代的实验仪器不能精确测量快速下落所需的时间，所以他设想通过斜面落体来“冲淡重力”，并通过延伸斜面和控制斜面倾角来控制物体运动的速度和所经历的时间经过多次实验发现，虽然不断改变斜面的倾斜度，但得到的结果有共同点：小球经过的距离的比值等于经过这些距离对应所用时间间隔的平方之比伽利略在这个基础上进行合理外推，当倾角增大到90度时，实验结论仍应成立，此即竖直落体运动至此，伽利略就完成了对自由落体运动的研究虽然当时伽利略已经意识到空气的阻力将影响物体的下落，但是由于科学发展和仪器设备的限制，当时仍然没有办法用实验手段得到真空，所以并不能真正地完成一个自由落体运动的实验伽利略的研究也只能停留在理论研究的部分，直到牛顿的时代，发明了抽气机，才由牛顿设计了钱羽管（又称牛顿管），真正用实验证明在真空中，物体下落速度与物体重力无关于是，伽利略的理论终于从纯理论研究进入实验验证，并通过实验验证了其正确性【课堂训练】在软绳两端各拴一石块，绳长3m，拿着上端石块使它与桥面相平，放手让两石块自由下落，测得二