2015年高中物理 2.5伽利略对自由落体运动的研究教案 新人教版必修1.doc

第五节 伽利略对自由落体运动的研究 教学目标： (一)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须要有实验验证的重要性． （二）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． （三）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间题中的重要性．体会人类对客观世界发现之旅的乐趣． 教学重点：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作用，从中提炼自己的学习方法． 教学难点：“观念-思考-推理-猜想-验证”是本节的重点思路，也是培养良好思维习惯的重要参考． 教学方法：探究、讲授、讨论、练习 教学用具：录像资料，多媒体课件。 教学过程： （一）新课导入 师：我们用手拿一个小球和一张纸片，放开后，小球和纸片从静止开始下落．我们可以看到，小球先落地，纸片后落地． 公元前4世纪，古希腊伟大的思想家、哲学家亚里士多德(Arestotle)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得快． 亚里士多德的论断流传了近2 000年，直到16世纪，在意大利的比萨斜塔上，伽利略做了著名的两个球同时落地的实验．两个轻重不同的小球同时落地的声音，是那样的清脆美妙，又是那样的发聋振聩!它动摇了人们头脑中的旧观念，开创了实验和科学推理之先河，将近代物理学以至近代科学推上了历史的舞台． 今天这节课我们就一起来经历伽利略对自由落体运动的研究过程，领悟这位大师的科学精神，物理思想、研究方法，得其精髓，有所借鉴。 （二）新课教学 1、绵延两千年的错误 (课件展示)亚里士多智的观点：物体越重，下落越快． 公元前，人们对物体下落的研究很少，凭着观察认为重的物体比轻的物体下落得快．当时，著名的思想家亚里士多德(Aristotle，前384一前322)经过了观察和总结认为“物体下落的速度与重力成正比”．这一观点正好应和了人们潜意识里的想法，同时，它又是伟大的亚里士多德提出的论断，人们深信不疑．从那以后，人们判断物体下落的快慢．甚至给孩子们上课时一直坚持这一观点，这一观点一直延续了2 000多年，从没有人对它提出异议． 交流与讨论： 提出问题：为什么会有错误的认识呢? 学生思考问题，交流体会． 生：错误认识的根源在于不注童探索事物的本质，思考不求甚解． 2、逻辑的力量 16世纪末，意大利比萨大学的青年学者佃利略(GalileoGalilei，1564—1642)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，他们把这庄古塔看作伽利略的纪念碑) 问题，伽利略是怎样论证亚里士多德观点是错误的? 猜想，既然物体下落过程中的运动情况与物体质量无关，那么为什么在现实生活中，不同物体的落体运动，下落快慢不同呢?我们能否猜想是由于空气阻力的作用造成的呢?如果没有空气阻力将会怎样呢? 学生讨论后回答． 做一做 请你用一枝铅笔和较厚的一本书如图2—5—1所示，体验伽利略佯谬． 3、猜想与假说 伽利略认为，自由落体是一种最简单的变速运动．他设想，最简单的变速运动的速度应该是均匀变化的．但是．速度的变化怎样才算均匀呢?他考虑了两种可能：一种是速度的变化对时间来说是均匀的，即经过相等的时间，速度的变化相等，另一种是速度的变化对位移来说是均匀的，即经过相等的位移，速度的变化相等．伽利略假设第一种方式最简单，并把这种运动叫做匀变速运动． 4、实验验证 师：实验验证是检验理论正确与否的唯一标准．任何结论和猜想都必须经过实验验证，否则不成理论．猜想或假说只有通过验证才会成为理论．所谓