伽利略對自由落體運動的研究（精選2篇）

伽利略對自由落體運動的研究 篇1

　　一、知識與技能

　　了解落體運動研究的史實，了解邏輯推理的特色，理解任何猜想和假說都須要有實驗驗證的重要性。

　　二、過程與方法

　　通過史實了解伽利略研究自由落體規律的過程，體會其推理方法的奧妙，同時了解猜想的必要性，感受探究規律的幾個必要過程和科學方法的重要性，了解體會一些科學的方法。

　　三、情感、態度與價值觀

　　通過了解史實能培養同學們的意志和科學的方法觀，避免盲目和急功近利思想，提高自己的認識觀。

　　★教學重點

　　了解探索過程，明確探索的步驟，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

　　“觀念－思考－推理－猜想－驗證” 是本節的重點思路，也是培養良好思維習慣的重要參考。

　　★教學方法

　　教師啟發、引導，學生閱讀教材，討論、交流。

　　★教學過程

　　一、引入新課

　　我們已經學習了自由落體運動，知道了物體下落的快慢與物體的質量無關。這一正確認識卻經歷了曲折而又漫長的歷史過程。這節課我們就來學習有關的史實知識，了解科學家是怎樣研究落體運動的。

　　二、進行新課

　　1、歷史的錯誤：關于下落物體快慢

　　課件展示：《亞氏觀點》

　　教師活動：引導學生閱讀教材第一段，提出問題：為什么會有錯誤的認識呢？

　　學生活動：思考問題，交流體會。得出錯誤認識的根源：不注意探索事物的本質，思考不求甚解。

　　2、伽利略的邏輯推理

　　教師活動：引導學生閱讀教材第三、四段，提出問題：伽利略是怎樣論證亞里士多德觀點是錯誤的？

　　學生活動：帶著問題閱讀教材，闡述自己的觀點。

　　點評：培養學生語言表達能力，培養學生邏輯推理能力。

　　課件展示：《邏輯的力量》

　　3、猜想與假說

　　教師活動：引導學生閱讀教材“猜想與假說”部分，提出問題：伽利略在研究落體運動過程中遇到了哪些困難？面對這些困難，伽利略是怎樣做的？他作出了大膽的科學猜想，猜想的內容是什么？

　　學生活動：帶著問題閱讀教材，闡述自己的觀點。

　　點評：培養學生語言表達能力，培養學生分析概括能力。

　　科學的猜想，或者叫假說，這是對事物認識的模型，是對事物認識的基礎，是建立概念描述規律的前提。

　　4、實驗驗證

　　教師活動：（陳述）實驗驗證是檢驗理論正確與否的唯一標準。任何結論和猜想都必須經過實驗驗證，否則不成理論。猜想或假說只有通過驗證才會成為理論。所謂實驗驗證就是任何人，在理論條件下去操作都能到得實驗結果，它具有任意性，但不是無條件的，實驗是在一定條件下的驗證，而與實際有區別。

　　引導學生閱讀教材“實驗驗證”部分，提出問題：伽利略在實驗過程中遇到了怎樣的困難，他又是怎樣克服的？為什么說，伽利略把他的結論外推到90°需要很大勇氣？

　　學生活動：帶著問題閱讀教材，闡述自己的觀點。

　　點評：培養學生語言表達能力，培養學生分析概括能力。

　　5、科學的方法

　　教師活動：物理學的研究很注重方法，物理學習也要注意方法，所謂科學方法包括以下幾點：

　　對現象一般觀察一提出猜想－運用邏輯推理一實驗對推理驗證一對猜想進行修證（補充）－推廣應用。

　　學生活動：閱讀教材“sts”《從伽利略的一生看科學與社會》短文，對自己進行科學人生觀教育。

　　三、課堂總結、點評

　　通過這節課的學習，我們從伽利略對落體的研究上，學習他的觀察思考等科學方法，為我們下一步（以后）的探究打下基礎，不能盲目，也不能怕困難，要用科學的方法指導我們。

　　四、實例探究

　　☆豎直上拋運動的實例分析

　　【例題】某人在高層樓房的陽臺外側以2 0 m/s的速度豎直向上拋出一個石塊，石塊運動到離拋出點15m處時，所經歷的時間為多少？

　　（不計空氣阻力，取g =10m/s2）

　　分析：石塊運動到離拋出點15m處時，石塊的位置是在拋出點上方還是在拋出點下方？如果是在拋出點上方的話，是處于上升階段還是處于下降階段？

　　從題意來看，石塊拋出后能夠上升的最大高度為 m>15m。

　　這樣石塊運動到離拋出點15 m處的位置必定有兩個，如圖所示，因而所經歷的時間必為三個。

　　分段法：

　　石塊上升到最高點所用的時間為：

　　s

　　2 s前石塊第一次通過“離拋出點15 m處”；2 s時石塊到達最高點，速度變為零，隨后石塊開始做自由落體運動，會第二次經過“離拋出點15 m處”；當石塊落到拋出點下方時，會第三次經過“離拋出點15m處”。這樣此題應有三解。

　　當石塊在拋出點上方距拋出點15m處時取向上為正方向，則位移x = +15m，a= - g = - 10 m/s2 ，代入公式

　　得：

　　解得  t1=1 s；t2=3 s

　　t1=1 s對應著石塊上升時到達“離拋出點15 m處”時所用的時間，而t2=3 s則對應著從最高點往回落時第二次經過“離拋出點15 m處”時所用的時間。

　　由于石塊上升的最大高度h=20m，所以，石塊落到拋出點下方“離拋出點15m處”時，自由下落的總高度為hob=20m+15m=35m，下落此段距離所用的時間

　　s

　　石塊從拋出到第三次經過“離拋出點15m處”時所用的時間為：t3=2 s+ s=(2+ )s

　　★課余作業

　　復習全章內容，準備章節測驗。

伽利略對自由落體運動的研究 篇2

　　一、教學目標

　　1.知識與技能：通過歷史回顧,初步了解近代實驗科學產生的背景,認識實驗對物理學發展的推動作用。

　　2.過程與方法：了解伽利略的實驗研究過程，認識伽利略有關實驗的科學思想和方法,培養學生探求知識的能力

　　3.情感態度與價值觀：

　　從科學研究過程中體驗探索自然規律的艱辛和喜悅，培養敢于堅持真理，勇于創新的科學精神和實事求是的科學態度，逐步幫助學生樹立起辯證唯物主義的認識論。

　　二、教學重點、難點

　　教學重點及其教學策略：

　　重點：讓學生了解抽象思維、數學推導和科學實驗相結合的科學方法。

　　教學策略：再現亞里士多德和伽利略對自由落體運動的不同認識，通過討論、交流，讓學生了解并學習伽利略研究自由落體運動的科學思維方法和巧妙的實驗構思，從而體會“觀察現象→實驗探索→提出問題→討論問題→解決問題”的科學探索方式。

　　三、設計思路

　　四、教學資源

　　1.實驗器材：小石子若干，形狀相同的紙片若干，羽毛，小金屬片若干，牛頓管，抽氣機。

　　2.多媒體教學設備一套：可供實物投影、放像、課件播放等。

　　五、教學設計

　　教師活動 學生活動 點  評

　　引入新課

　　拿出一本書、一張展開的紙，從同一高度自由釋放。

　　提問：它們誰先著地？（請學生列舉生活中物體下落快慢比較的例子）請你們分組討論：到底怎樣的物體落得快？ 

　　學生會回答：書先著地  

　　小組討論后回答        學生會得出各種正確或錯誤的結論，不急著下結論

　　對這個問題歷史上不同時期有不同的認識。

　　講授新課

　　一、對自由落體的兩種觀點

　　（讓學生閱讀p48第一、二部分內容。）

　　提問：伽利略推翻亞里士多德的觀點，采用的是什么推理方法？你以前是否用到該法？

　　請你們設計實驗來推翻亞里士多德的觀點的。       提問：什么原因造成不同物體下落有快有慢？提問：在沒有空氣阻力的情況下，輕重不同物體的下落快慢會怎樣呢？

　　演示牛頓管中的物體下落：將抽過氣的牛頓管內的金屬片與輕雞毛從靜止一起下落，觀察結果，兩者幾乎同時落到牛頓管的下端(強調：管內空氣已被抽得很稀薄，空氣阻力的影響非常小)；將牛頓管內放入空氣再做實驗，情況截然不同了，金屬片比雞毛落得快。

　　二、伽利略的猜想和假說

　　伽利略在否定了亞里士多德的觀點后，并沒有就此止步，他要進一步研究自由落體運動的規律。

　　請同學閱讀p48—49第三部分。

　　提出問題：1、伽利略研究落體運動首先應解決什么問題？

　　2、用什么量來描述物體“運動性質”？  

　　3、伽利略作了怎樣的猜想？

　　三、伽利略猜想的實驗驗證

　　猜想還畢竟是猜想，是否正確，是否具有指導意義，還需要驗證。請同學閱讀p49—50第四部分。問題：伽利略遇到了什么困難？如何解決的？           多媒體展示：伽利略研究物體沿不同角度的斜面運動的情況。

　　他進行了上百次的定量研究，發現從斜面上滾下的小球都做勻加速運動。由此他推想，當斜面傾角增大到90°，小球做自由落體運動時，仍然會做勻加速運動。四、伽利略的科學方法

　　伽利略對運動的研究，不僅確立了許多用于描述運動的基本概念，而且創造了一套對近代科學的發展極為有益的方法。請同學們總結本節內容，歸納這種科學方法。

　　本課小結

　　知識就是力量，而能力與方法比知識更有力量，我們每個人都應該可以象伽利略那樣去思索.重要的是學會認識世界的方法和具備進行科學研究的能力，如若我們能從亞里士多德和伽利略以及其他各位偉大學者的失敗與成功中尋求啟發和借鑒.我們也將會擁有一顆杰出的閃爍出智慧之光的大腦，去面對已知的與未知的物理世界。

　　布置作業

　　1、如何證明v∝x的猜想是錯誤的？

　　2、寫一篇短文，談談自己的認識、體會和受到啟發而想到的問題。

　　（學生分組討論得出：反證法是一種常用的推理方法。）方案不一定同，學生的實驗方案可能有：將紙片團成紙團、小石子同時釋放；將紙片團成紙團、紙片同時釋放；小石子、紙片呈豎直同時釋放等等，并說明實驗現象，得出結論：重的物體不一定下落得快。討論得出：空氣阻力         得出結論：在沒有空氣阻力的情況下，物體下落的快慢與重力的大小無關。        

　　小組討論后回答：描述運動所需的概念。小組討論后回答：描述物體運動快慢的物理量有瞬時速度、平均速度；描述速度變化快慢的物理量是加速度。 v∝x(最后否定了)及v∝t       （學生仔細閱讀后討論，得出）

　　1、困難之一：無法測量瞬時速度。

　　解決方案：借助于數學推理得出從靜止開始作勻加速直線運動的物體，通過的位移與時間的平方成正比。

　　2、困難之二：沒有準確的計時工具，無法測定象自由落體這樣較短的時間。

　　解決方案：設計了著名的“沖淡重力”的斜面實驗          

　　同學討論歸納：對現象的一般觀察→提出假設→運用邏輯得出推論→實驗進行檢驗→對假設進行修正和推廣→……        

　　引導學生學會在實際中注重方法的總結。  

　　激發學生探究事物本質的熱情。  

　　學生也可能分析得出：空氣阻力越小于物體重力時，不同的物體下落快慢差別越小。  

　　學生會很興奮，讓他們體會實驗的魅力。認識到突出主要因素，忽略和排除次要因素，進行科學研究的重要思路和方法。    

　　進一步完善理論，對實際有更深、更遠的指導意義。  

　　提出一個問題往往比解決一個問題更重要。     猜測可能是解決問題的開端，猜測是一種科學的方法。      

　　在科學研究中，轉換測量對象，進行間接測量的是一種重要的思路。    

　　伽利略的偉大之處就在于他首先采用了實驗檢驗猜想的科學方法     合理的外推對得出正確結論有很大的幫助。

　　板書設計

　　第五節  伽利略對自由落體運動的研究

　　一、 對自由落體的兩種觀點：

　　1、亞里士多德的錯誤觀點

　　2、伽利略的觀點

　　二、 伽利略的猜想和假說：

　　1、伽利略研究落體運動首先應解決的問題：描述運動所需的概念。

　　2、用來描述物體運動性質的物理量：時間、位移、瞬時速度、平均速度、加速度。

　　3、伽利略的猜想：v∝x（最后否定掉了）

　　v∝t

　　三、伽利略猜想的實驗驗證：

　　1、伽利略遇到的困難和解決方案：

　　困難之一：無法測量瞬時速度。

　　解決方案：改測位移與時間的關系（靜止開始作勻加速直線運動的物體s∝t2）

　　困難之二：沒有準確的計時工具。

　　解決方案：“沖淡重力”的斜面實驗

　　2、合理的外推

　　四、伽利略的科學方法：對現象的一般觀察

　　→提出假設

　　→運用邏輯得出推論

　　→實驗進行檢驗

　　→對假設進行修正和推廣

　　→……