2015-2016学年人教版必修1伽利略对落体运动的研究教案

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1、伽利略对落体运动的研究【教学目标】知识与技能：1、了解落体运动研究的史实，了解逻辑推理的特色2、理解任何猜想和假说都需要有实验验证的重要性。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。情感态度与价值观:1、渗透研究自然规律的科学方法。2、通过了解史实培养学生的意志，使学生掌握科学的方法论和认识论，克服浮躁情绪和急功近利思想。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

2、的重要性。体会人类对客观世界发现之旅的乐趣。【教学重难点】1、了解探索过程，明确探索的步骤，同时了解实验及科学的思维方法在探究中的重要性，从中提炼自己的学习方法。2、“提出问题一一猜想一一数学推理一一实验验证一一合理外推得出结论”是本节的重点思路，也是培养良好思维习惯的范例。【新课教学】【新课导入】在生活中，常会见到物体从高处下落的运动，如同时掉下来的苹果和树叶，苹果下落得快；一块石头和纸片从同一高度由静止释放，石头下落得快，纸片下落得慢。在此经验基础上，古希腊学者亚里士多德认为：“物体下落的快慢由重量决定，重的物体比轻的物体下落得快。”这一诊断流传近2000年，直到16世纪，在意大利的

3、比萨斜塔上，伽利略做了著名的两个球同时落地的实验。第一次把科学实验和逻辑推理严谨结合起来，开创了一套科学的研究方法，奠定了现代科学的基础。这一节课就让我们共同回顾历史，踏着伽利略的足迹一起来研究落体运动。一、亚里士多德的观点公元前4世纪，古希腊哲学家亚里士多德根据对生活中现象的观察：石头比羽毛下落的快，苹果比树叶下落得快……得出结论：重的物体比轻的物体下落得快。这是真的吗？【学生体会】1、同时从同一高度释放一小片纸和一支笔，观察谁先落地。2、取相同的两张纸片，将其中的一张揉成纸团，将两张纸同时从同一高度释放，观察谁先落地？3、将纸片揉成纸团，同时从同一高度释放纸团和笔，观察谁先落地。【思

4、考】亚里士多德为什么会有重的物体比轻的物体下落得快这样的认识？影响物体下落快慢的因素是什么？如果能排除空气的阻力影响，轻重不同的物体下落快慢又是怎样的？【视频演示】钱毛管实验结论：轻重不同的物体，只受重力时，下落的快慢相同。【视频演示】伽利略佯谬一一逻辑推理伽利略用逻辑论证的方法否定了亚里士多德的说法后，就转向用实验来研究落体运动的性质了。二伽利略的探究之路伽利略相信，自然是最简单的，自然界的规律也是最简单的。他从这个信念出发，猜想落体运动一定也是最简单的变速运动，他通过观察与思考，提出一个大胆的猜想：下落物体的速度是随时间均匀增加的。但是在当时的条件下遇到了很多困难。伽利略首先面临的困

5、难是概念上的，当时还没有速度的明确定义，伽利略首先建立了描述运动所需的概念，如平均速度、瞬时速度、加速度等，还严格定义了匀变速运动【讨论与交流】请同学自己阅读课本内容，思考伽利略遇到了哪些困难，这些困难又是如何解决的呢?困难一：要用实验来观察和验证如何测量不同时刻的瞬时速度解决办法：寻求间接验证的途径，把注意力放在物体下落的距离和时间的关系上；求助于数学，通过数学推理得出：从静止开始做匀加速直线的物体，通过的位移一定与时间的平方成正比。说明：在伽利略间接验证的途径中，距离是容易测量的。困难二：物体下落的很快，当时还没有准确的计时工具，很难测定物体通过不同位移的时间解决办法：——“冲淡重力

6、"伽利略在一块木板上刻出一道凹槽，在凹槽内贴上羊皮纸使之平滑，让一个小铜球沿斜槽滚下，同时在盛水的大桶下装一根细管，让水均匀流出，用称水重的办法，测得小铜球的运动时间结论：1、在同一倾角的斜面上，小铜球滚下的距离总是与时间的平方成正比。4=4=4=……常数f殆x2•伽利略经过多次斜面实验发现：斜面的倾角逐渐增大时，S*t2仍然存在，但比值随倾角的增大而增大。困难三：伽利略用斜面验证了£力2的关系后，怎样用这个结果说明落体运动也符合这个规律呢？解决办法——合理外推甲乙丙R315-3如利话设患料面的倾和电接近90°.小球沿斜曲滾下的运动总按近自由陪体运动.【学生总结】伽利略对落体运动研究的思

7、路概括如下:问题一一猜想一一数学推理一一实验验证一一合理外推一一得出结论（自由落体运动是一种速度均匀增加的运动；物体下落的高度跟时间平方成正比）总结：伽利略在创立近代科学时用了三种方法：实验方法、数学方法和思想实验方法。【课堂检测】1.伽利略对自由落体运动的研究，是科学实验和逻辑思维的完美结合，如图所示，可大致表示其实验和思维的过程，对这一过程的A.其中的甲图是实验现象，丁图是经过合理的外推得到的结论B.其中的丁图是实验现象，屮图是