高中物理第二章勻變速直線運動的研究2.6伽利略對自由落體運動的研究教案3新人教必修.docx

2.6 伽利略對自由落體運動的研究教材分析本節(jié)內(nèi)容是介紹伽利略研究自由落體運動的科學方法和巧妙的實驗構(gòu)思。過去把這個內(nèi)容做閱讀材料處理，這次把它單例一節(jié)。這樣也是出于對過程與方法、情感態(tài)度與價值觀這兩個方面教育目標的重視。教科書編寫得脈絡(luò)清楚，邏輯推理嚴謹，文字表述生動和通俗易懂，教學可以采取靈活的方式。這節(jié)課最終的目標.為了更好地落實新課標的精神，該教學策略采用了先讓學生收集相關(guān)資料，在課堂上經(jīng)過討論和發(fā)表見解，充實和完善伽利略的研究過程與方法.引導學生一步步體會伽利略嚴謹?shù)目茖W態(tài)度、不畏強權(quán)的探索精神和正確地解決問題的思路，樹立正確的科學觀念。教材目標知識技能1初步了解近代實驗科學產(chǎn)生的背景，認識實驗對物理學發(fā)展的推動作用。2明確伽利略對自由落體運動的研究方法，領(lǐng)會伽利略的科學思想。3理解任何猜想和假說都必須要有實驗驗證的重要性。過程與方法1學會自己查找資料學習物理學史的方法。2了解伽利略的實驗研究過程，認識伽利略有關(guān)實驗的科學思想和方法，培養(yǎng)學生探求知識的能力。情感態(tài)度與價值觀1從科學研究過程中體驗探索自然規(guī)律的艱辛，培養(yǎng)敢于堅持真理，勇于創(chuàng)新的科學精神和實事求是的科學態(tài)度，并能自覺地將學習心得體現(xiàn)在自己的學習實踐中。2通過對伽利略的科學思維方法以及他對物理學貢獻的介紹使學生體會到科學探索方法在人類進步上的重大意義。教學重點1了解探索過程，明確探索的步驟。2同時了解實驗及科學的思維方法在探究中的重要作用，從中提煉自己的學習方法。教學難點使學生體會“觀察現(xiàn)象實驗探索提出問題討論問題解決問題”的科學探究方式。教學方法自主學習法、合作探究法、講授法教學課時：1課時教學過程設(shè)計一、跨越時空的對話【思考1】關(guān)于物體做落體運動時，下落快慢的影響因素，亞里士多德、伽利略分別提出了哪些觀點？【學生回答】亞里士多德：物體下落的快慢是由它們的重量來決定的，重的下落快；伽利略：重物與輕物應該下落一樣快?！舅伎?】亞里士多德為什么會有錯誤的認識呢？【學生回答】觀察-歸納，無法通過實驗證明?！舅伎?】為什么這個錯誤被延續(xù)了兩千多年？【學生回答】人們受主觀臆想和定勢思維的結(jié)果,更主要是因為這個是亞里士多德的觀點,亞里士多德是古希臘偉大的物理學家,人們都對他深信不移?！舅伎?】伽利略是怎樣論證亞里士多德的觀點是錯誤的？【學生回答】邏輯-推理二、邏輯的力量讓學生閱讀教材P46頁的相關(guān)內(nèi)容：16世紀末，意大利比薩大學的青年學者伽利略（Galileo Galilei,15641642）對亞里士多德的論斷表示了懷疑后來，他在1638年出版的兩種新科學的對話一書中對此作出了評論根據(jù)亞里士多德的論斷，一塊大石頭的下落速度要比一塊小石頭的下落速度大假定大石頭的下落速度為8，小石頭的下落速度為4，當我們把兩塊石頭捆在一起時，大石頭會被小石頭拖著而減慢，結(jié)果整個系統(tǒng)的下落速度應該小于8；但兩塊石頭捆在一起，總的重力比大石頭還要重，因此整個系統(tǒng)下落的速度要比8還大這樣，就從“重物比輕物落得快”的前提推斷出了互相矛盾的結(jié)論，這使亞里士多德的理論陷入了困境為了擺脫這種困境，伽利略認為只有一種可能性：重物與輕物應該下落得同樣快（傳說伽利略在比薩斜塔上做過落體實驗，但后來又被嚴謹?shù)目甲C否定了盡管如此，來自世界各地的人們都要前往參觀，他們把這座古塔看做伽利略的紀念碑）三、猜想與假設(shè)【思考1】伽利略在研究落體運動過程中首先遇到了什么困難？【學生回答】沒有描述運動的概念等【思考2】伽利略作出了大膽的科學猜想，猜想的內(nèi)容是什么？【學生回答】1、vt；2、vx（最后否定了）。四、實驗驗證 讓學生閱讀教材P47頁的相關(guān)內(nèi)容，閱讀后討論以下問題：【困難一】速度無法直接測量突破：間接驗證，借助于數(shù)學推理得出從靜止開始做勻加速直線運動的物體，通過的位移與時間的平方成正比若v00,且vt必有xt2【困難二】落體運動時間太短，無法準確測量突破：設(shè)計了著名的“沖淡重力”的斜面實驗，“沖淡”重力，使其加速度減小。由于伽利略時代的實驗儀器不能精確測量快速下落所需的時間，所以他設(shè)想通過斜面落體來“沖淡重力”，并通過延伸斜面和控制斜面傾角來控制物體運動的速度和所經(jīng)歷的時間經(jīng)過多次實驗發(fā)現(xiàn)，雖然不斷改變斜面的傾斜度，但得到的結(jié)果有共同點：小球經(jīng)過的距離的比值等于經(jīng)過這些距離對應所用時間間隔的平方之比伽利略在這個基礎(chǔ)上進行合理外推，當傾角增大到90度時，實驗結(jié)論仍應成立，此即豎直落體運動至此，伽利略就完成了對自由落體運動的研究雖然當時伽利略已經(jīng)意識到空氣的阻力將影響物體的下落，但是由于科學發(fā)展和儀器設(shè)備的限制，當時仍然沒有辦法用實驗手段得到真空，所以并不能真正地完成一個自由落體運動的實驗伽利略的研究也只能停留在理論研究的部分，直到牛頓的時代，發(fā)明了抽氣機，才由牛頓設(shè)計了錢羽管（又稱牛頓管），真正用實驗證明在真空中，物體下落速度與物體重力無關(guān)于是，伽利略的理論終于從純理論研究進入實驗驗證，并通過實驗驗證了其正確性【課堂訓練】在軟繩兩端各拴一石塊，繩長3m，拿著上端石塊使它與橋面相平，放手讓兩石塊自由下落，測得二