示范教案(伽利略对自由落体运动的研究)
物理：《伽利略对自由落体运动的研究》教案新人教版必修精选
伽利略对自由落体运动的研究教案（一）教学目标:★知识与技能1.了解物理学史。
2.知道伽利略对自由落体运动的研究方法。
★过程与方法1.学习伽利略的科学方法。
2.培养学生自己查找资料学习物理学史。
★情感态度与价值观1．学习科学家们对知识敢于质疑的勇气。
2．学习科学家们科学研究的执着精神。
3．通过学生自己查找资料，提高学生对物理学的兴趣。
4．通过对亚里士多德和伽利略的了解，认识到科学的探索是一个漫长的过程，需要几代人的不懈努力。
学习重点与难点:1．伽利略对落体问题的逻辑推理。
2．伽利略的验证性实验的设计。
3．伽利略的理想外推。
教学准备：让学生预习，搜集关于伽利略和亚里士多德的有关资料。
教学设计：一、认识两位科学家老师提出：哪位同学乐意给大家讲一讲自己所查到的关于伽利略和亚里士多德的资料，先说说伽利略吧。
学生可能的回答：①伽利略全名伽利略·伽利莱，他是文艺复兴后期近代实验科学的创始人。
1564年伽利略生于意大利的比萨城，1611年，伽利略应邀来到罗马，在罗马期间，伽利略为了确立新的自然研究法—实验法的地位，又同教会的唯心论世界观进行了激烈的斗争，这就更加激怒了教会。
1632年，他的名着《关于两大世界体系的对话》出版，但立即被教会列为禁书。
1633年6月22日，伽利略受到宗教法庭审判，并被判终身软禁，成了“宗教裁判判所”的囚徒。
1638年，伽利略在荷兰出版了《关于两门新学科与数学证明的谈话》一书，对自己多年来在力学方面的研究进行了总结。
②他的父亲是一位才华出众的音乐家和教育家。
他在科学上的创造才能，在青年时代就显示出来了。
当他还是比萨大学医科学生时，就发明了能测量脉搏速率的摆式计时装置。
后来他的兴趣转向了数学和物理学。
③1581年，17岁的伽利略对古希腊的物理学及亚里士多德、埃夫克利德和阿基米德的着作着迷。
伽利略在数学、天文学，特别是力学方面有了很深的造诣，学术上成果累累。
他通过大量的观察和实验总结出了惯性定律、自由落体运动规律和相对性原理；发现了单摆振动的等时性原理；用自制的33倍望远镜观察天象，发现了一系列令人震惊的天文现象。
高中物理人教版必修12.6伽利略对自由落体运动的研究教案
第二章匀变速直线运动的研究第六节伽利略对自由落体运动的研究一、学习目标知识与技术1.认识物理学史 ||。
2.知道伽利略对自由落体运动的研究方法||。
过程与方法1.学习伽利略的科学方法 ||。
2.培育学生自学和科学研究的能力||。
感情态度与价值观1．学习科学家们对知识敢于怀疑的勇气||。
2.学习科学家们科学研究的执著精神 ||。
3.经过对亚里士多德和伽利略的认识 ||，认识到科学的研究是一个漫长的过程 ||，需要几代人的不懈努力 ||。
二、学习要点 :让学生认识逻辑推理和科学实验相联合的科学方法.三、学习难点使学生领会“察看现象提出问题→猜想和假说→逻辑推理→实验验证→合理外推→得出结论”的科学课时安排1课时课前准备木块、海绵块 ||，形状相同的纸片若干、米尺、小球、秒表、机械节拍器、自制长轨道 ||。
教课过程故事导入：传说三国期间 ||，周仓是关羽的贴身跟从||，周仓欲与关羽比力气 ||，关羽说：“你能把一根稻草丢过河吗？”周仓多次试丢未成 ||，反问关羽 . 关羽顺手将一捆稻草轻易丢过了河 ||，令周仓信服 .||。
这个故事真能说明关羽臂力过人吗？为何？周仓犯了什么样的错误？新课学习一、连绵两千年的错误人们平时生活的经验告诉我们 ||，重的物体着落老是比较快 .在 16 世纪从前 ||，以亚里士多德为代表的学者以为物体着落的快慢由物体的重力决定||，物体越重着落越快 .为何 2019 年里没有人提出怀疑？剖析原由有三个：第一、是因为他的这个论断切合人们的知识；第二、因为亚里士多德在各方面的突出成就 ||，人们将他的看法奉为经典；第三：运动的问题含糊不清 ||，人们不知道怎么去研究或许根本不想去研究 ||。
二、逻辑的力量伽利略是怎么颠覆亚里士多德的结论的呢？学生回答我们能够举什么其余例子||，来辩驳亚里士多德的看法呢？让学生利用三张完整相同的纸片设计实验来颠覆||。
这使亚里士多德的理论堕入了窘境 .为了挣脱这类窘境||，伽利略以为只有一种可能性：重物与轻物应当着落得相同快||。
人教版必修一《2.6 伽利略对自由落体运动的研究》教案
2.6：伽利略对自由落体运动的研究教学设计:再现亚里士多德和伽利略对自由落体运动的不同认识，通过讨论、交流，让学生了解并学习伽利略研究自由落体运动的科学思维方法和巧妙的实验构思，从而体会“观察现象→实验探索→提出问题→讨论问题→解决问题”的科学探索方式。
在研究自由落体运动的过程中我们还要介绍归谬法，也是理论推导的一种重要方法，导学中重要的是研究解决问题的方法而不是知识本身，知识的结论当然重要，但更重要的是如何获取知识，中学学习的一个非常重要的方面就是如何获取知识、处理知识． 三维目标： 知识与技能：通过历史回顾,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。
过程与方法：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：从科学研究过程中体验探索自然规律的艰辛和喜悦，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，逐步帮助学生树立起辩证唯物主义的认识论。
教学重点及其教学策略：重点：让学生了解抽象思维、数学推导和科学实验相结合的科学方法。
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“观念一思考一推理一猜想一验证”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：学、交、导、练、悟 教学过程一、绵延两千年的错误亚里士多智的观点：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． 二，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面减慢，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)板书设计:§2.5利略对自由落体运动的研究一、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．二，逻辑的力量三．猜想与假说自由落体是一种最简单的变速运动，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．四．实验验证伽利略根据斜面结果出发，认为，在初速度为零的匀加速直线运动中，经过的距离正比于时间的平方，即号；恒量，恒量的数值随着斜面倾角增大而增大．当斜面倾角增大到90°，即斜面与地面垂直时，小球将自由下落，成为自由落体，x∝t2的关系仍然成立，此时x/t2的比值为最大，这时小球仍然会保持匀变速直线运动的性质．五．伽利略的科学方法观察一提出猜想一运用逻辑推理一实验对推理验证一对猜想进行修证(补充)一推广应用．教师题库1．在物理学的发展历程中，下面的哪位科学家首先建立了平均速度、瞬时速度和加速度等概念用来描述物体的运动．并首先采用了实验检验猜想和假设的科学方法，把实验和逻辑推理和谐地结合起来，从而有力地推进了人类科学的发展…………( )A．亚里士多穗 B.伽利略 C.牛顿 D．爱因斯坦【答案】B2．红孩同学摇动苹果树，从同一高度一个苹果和一片树叶同时从静止直接落向地面，苹果：先着地，下面说法中正确的是…………………( )A.苹果和树叶做的都是自由落体运动B.苹果和树叶的运动都不能看成自由落体运动C.苹果的运动可看成自由落体运动，树叶的运动不能看成自由落体运动D．假如地球上没有空气，则苹果和树叶会同时落地【答案】CD3．甲同学看到乙同学从10层楼的楼顶同时由静止释放两个看上去完全相同的铁球，结果甲同学看到两球不是同时落地的．他分析了两球未能同时落地的原因．你认为他的下列分析哪些是正确的……………( )A.两球在下落过程中受到的空气阻力不同，先落地的受空气阻力小B.两球在下落过程中受到的空气阻力不同，先落地的受空气阻力大C.两球下落过程中受到的空气阻力相同，先落地的是实心球，重力远大于阻力D.两球下落过程中受到的空气阻力相同，先落地的是空心球，阻力与重力比．差别较小【答案】C4．从高处释放一粒小石子甲，经过1 s从同一地点释放另一粒小石子乙(认为两小石子做自由落体运动)，在落地之前，两粒石子的距离( )A．保持不变B．不断增大C．不断减小D．有时增大，有时减小【解析】设乙石子运动时间为t，则甲石子运动时间为(t＋1) s由s＝12gt2得s甲＝12g(t＋1)2，s乙＝12gt2Δs＝s甲－s乙＝12g(t＋1)2－12gt2＝gt＋12g故B项正确．【答案】 B5．物体从某一高度自由下落，第1 s 内就通过了全程的四分之一，则物体最后1 s 内通过的距离为( ) [:A ．5 mB ．10 mC ．15 mD ．20 m[:【解析】 1 s 内下落高度h 1＝12gt 21＝12×10×12m ＝5 m ，即h ＝20 mt 2＝2hg＝2×2010s ＝2 s 故Δh ＝34h ＝15 m.【答案】 C6．从高为20 m 的屋檐下每隔0.2 s 落下一个小水滴，把这些小水滴的运动都看成是自由落体运动，则当第一个水滴恰好落地时，第3滴水和第4滴水之间相距为(取g ＝10 m/s 2)( )A ．6 mB ．5 mC ．4 mD ．3 m【解析】 设水滴自离开屋檐到落在地面上用时为t ，则h ＝12gt 2，t ＝2h g＝2×2010s ＝2 s.故第3和第4滴水之间的距离Δs ＝h 3－h 4＝12gt 23－12gt 24＝12×10×[(2－0.4)2－(2－0.6)2] m ＝3 m故D 项正确，A 、B 、C 错误．【答案】 D7．一个小石子从离地某一高度处由静止自由落下，某摄影爱好者用照相机恰好拍到了它下落的一段径迹AB.该爱好者用直尺量出径迹的长度，如图所示．已知照相机的曝光时间为11 000s ，则小石子出发点离A 点约为( )A ．6.5 mB ．10 mC ．20 mD ．45 m【解析】 石子划下AB 痕迹的时间极短，在这段时间内的平均速度可近似看成A 点的瞬时速度，则v A ＝s t ＝0.0211000m/s ＝20 m/s则小石子出发点距A 点的高度h ＝v 2A 2g ＝2022×10 m ＝20 m ，C 项正确．【答案】 C8．一个物体从某一高度做自由落体运动，已知它最后1 s 内的位移恰为它第2 s 内位移的3倍(已知物体运动的时间大于2 s ，g 取10 m/s 2)，则它开始下落时距地面的高度为( )A ．115 mB ．120 mC ．125 mD ．130 m【解析】 物体做自由落体运动第1 s 内的位移为h 1＝12gt 21＝12×10×12m ＝5 m ，前2 s 内的位移为h 2＝12gt 22＝12×10×22m ＝20 m ，故第2 s 内位移为Δh ＝h 2－h 1＝(20－5) m ＝15 m ．设物体做自由落体运动的总时间为t ，则物体下落的总位移为h ＝12gt 2，(t －1) s 内物体的位移为h′＝12g(t －1)2，则最后1 s 内的位移为Δh ′＝h－h′＝12gt 2－12g(t －1)2＝3Δh ，解得t ＝5 s ，故物体开始下落时距地面的高度为h ＝12gt 2＝12×10×52 m ＝125 m ，C 项正确．【答案】 C9．如图所示，小球从竖直砖墙某位置由静止释放，用频闪照相机在同一底片上多次曝光，得到了图中1、2、3、4、5…所示小球运动过程中每次曝光的位置．连续两次曝光的时间间隔均为T ，每块砖的厚度为d.根据图中的信息，下列判断错误的是( )A ．位置“1”是小球释放的初始位置B ．小球做匀加速直线运动C ．小球下落的加速度为dT 2D ．小球在位置“3”的速度为7d 2T【解析】 由题知小球运动过程中，相邻相等时间间隔内的位移差为Δs ＝gT 2＝d ，故小球做匀加速直线运动，加速度为g ＝Δs T 2＝dT 2，B 、C 两项正确．若位置“1”是小球释放的初始位置，由于小球做匀加速直线运动，则应有s 12∶s 23∶s 34∶s 45＝1∶3∶5∶7，由题知s 12∶s 23∶s 34∶s 45＝2∶3∶4∶5，故位置“1”不是小球释放的初始位置，A 项错．小球在位置“3”时的速度v 3＝s 242T ＝7d2T，D 项正确．【答案】 A10．用下列方法可以测定重力加速度：(1)如图所示，让从水龙头流出的水滴落到其下方的盘子上，可以清晰地听到水滴碰盘子的声音，细心地调整水龙头阀门，使第一个水滴碰到盘子的瞬间，第二个水滴正好从龙头处开始下落；(2)听到某滴水落到盘子上的响声时开始计时，并数“0”，以后每听到一次响声，顺次加1，直至数到“100”滴，停止计时，秒表上时间的读数为40 s ；(3)用米尺量出水龙头滴水处到盘子的间距为78.56 cm. 试根据以上的实验数据求重力加速度．【解析】 每滴水在空中的运动时间相等，设为T ，由位移公式s ＝12gt 2，g ＝2s T 2＝2×0.785 60.42m/s 2＝9.82 m/s 2. 【答案】 9.82 m/s 28．据报道：南海舰队某部在南海某海域进行了一场登岛作战演练，某一空降兵在敌方的上空实施空降，在飞机悬停空中后，空降兵从机舱中一跃而下，把空降兵空降假定为如下过程：空降兵出舱后先做自由落体运动，下落2 s 后，打开伞包匀速运动4 s ，接着做匀减速直线运动6 s 到达敌方的地面，此时空降兵的速度恰好为零，g 取10 m/s 2.求：(1)空降兵做自由落体运动下落的距离； (2)空降兵匀速运动时的速度是多少？【解析】 (1)由s ＝12gt 2得s ＝12×10×22m ＝20 m(2)v ＝gt 得v ＝10×2 m/s ＝20 m/s 【答案】 (1)20 m (2)20 m/s11．雨后，屋檐还在不断滴着水滴，如图所示．小红认真观察后发现，这些水滴都是在质量积累到足够大时才由静止开始下落．她测得，屋檐到该窗台的距离h 1＝3.2 m ，窗户的高度为h 2＝1.4 m ．如果g 取10 m/s 2，试计算：(1)水滴下落到达窗台时的速度大小； (2)水滴经过窗户的时间．【解析】 (1)水滴下落至窗台通过的距离为h 1＝3.2 m ， 由v 2＝2gh 1得：v ＝2gh 1＝2×10×3.2＝8 m/s. (2)由h ＝12gt 2可知：水滴下落至窗户上边缘的时间为t 1＝2（h 1－h 2）g＝ 2×（3.2－1.4）10s ＝0.6 s ，水滴下落至窗台的时间为t 2＝2h 1g＝ 2×3.210s ＝0.8 s ， 水滴经过窗户的时间为Δt ＝t 2－t 1＝0.8 s －0.6 s ＝0.2 s. 【答案】 (1)8 m/s (2)0.2 s板书设计伽利略对自由落体运动的研究 一、 对自由落体的两种观点：1、亚里士多德的错误观点2、伽利略的观点二、 伽利略的猜想和假说：1、伽利略研究落体运动首先应解决的问题：描述运动所需的概念。
高中物理必修一教案26伽利略对自由落体运动的研究
高中物理必修一教案：2.6 伽利略对自由落体运动的研究教学目标：1. 了解伽利略对自由落体运动的研究成果，了解自由落体运动的基本特征。
2. 学习运用伽利略的实验方法和思维方式，培养学生的实验能力和科学思维。
教学重点：1. 伽利略对自由落体运动的研究成果。
2. 运用伽利略的实验方法和思维方式。
教学难点：1. 理解自由落体运动的基本特征。
2. 运用伽利略的实验方法进行实验设计。
教学准备：1. 教师准备课件和实验器材。
2. 学生准备笔记本和实验记录表。
教学过程：一、导入（5分钟）教师通过问题导入新课：为什么从高处掉下的物体会落地？学生进行思考并回答。
二、知识讲解（15分钟）1. 伽利略对自由落体运动的研究成果：a. 伽利略的实验方法：利用斜面实验和钟摆实验进行研究。
b. 伽利略的研究结论：自由落体运动的基本特征是匀加速直线运动，下落距离和下落时间的平方成正比。
c. 伽利略的思维方式：观察现象、提出假设、设计实验、总结规律。
2. 自由落体运动的基本特征：a. 加速度恒定：自由落体运动的加速度恒定为重力加速度g，约等于9.8m/s^2。
b. 速度变化：自由落体运动的速度随时间线性增加。
c. 位移变化：自由落体运动的位移随时间平方增加。
三、实验设计（20分钟）1. 实验目的：验证伽利略的研究结论。
2. 实验器材：小球、计时器、直尺、实验台。
3. 实验步骤：a. 在实验台上放置直尺，作为参考线。
b. 将小球从直尺的一定高度放下，同时启动计时器。
c. 记录小球下落的时间和下落距离。
d. 重复实验5次，取平均值。
四、实验结果分析（15分钟）1. 计算小球下落的平均加速度。
2. 绘制小球下落距离和下落时间的平方的图像。
3. 分析实验结果，验证伽利略的研究结论。
五、课堂讨论（15分钟）1. 学生对实验结果进行讨论，对实验误差进行分析。
2. 学生提出自己的疑问和思考。
六、课堂小结（5分钟）教师对本节课的内容进行小结，并给出下节课的预习内容。
伽利略对自由落体运动的研究教案
伽利略对自由落体运动的研究【学习目标】1、让学生了解抽象思维、数学推导和科学实验相结合的科学方法2、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重点让学生了解抽象思维、数学推导和科学实验相结合的科学方法.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. 【自主学习】一、亚里士多德的论断亚里士多德从许多现象，如雨滴的下落、雪片从天而降、树叶飘落、苹果坠地以及石子落入水井中，发现总是轻的物体下落得慢，重的物体下落得快，于是得出重的物体比轻的物体下落得快.二、伽利略的论断1.伽利略用巧妙的推理反驳了“重的物体比轻的物体下落得更快”的说法.2.实验（1）下落的铁球和纸片，铁球下落得快.（2）下落的铁球和纸团，下落快慢差不多.（3）钱毛管实验，有空气时，小钱币下落得快；没有空气时，钱币和羽毛下落得一样快.（4）在月球上的落体实验，锤子和羽毛同时落地.通过这些实验可证明，自由落体运动的快慢是由于空气阻力造成的.3.伽利略的探究之路（1）大胆的猜想下落物体的速度是随时间均匀增大的，即v∝t.即下落物体其运动性质是匀加速直线运动.（2）数学推理用实验观察和验证v∝t，需要测量不同时刻的瞬时速度，但瞬时速度v很难直接测量.由于位移是比较容易测量的物理量，因此，如果将匀变速直线运动的位移和时间的关系找到，就比较容易进行实验验证了.从静止开始的匀加速直线运动，其位移与时间的平方成正比，即s ∝t 2. （3）巧妙的“冲淡重力”斜面实验 实验再现：①将一条刻有光滑凹槽的长木板的一端垫起.②在盛水的大桶下面装一根细管，让水均匀流出，用流出的水量表示时间. ③将铜球从凹槽的某一特定位置由静止释放. ④记录下流出一定水量时，铜球的位置.⑤测量水的重量换算成时间t 1，测量出铜球的位移s 1. ⑥重复上述实验步骤，测出t 2和s 2，t 3和s 3. …… 数据处理：求出位移s 和时间t 的比值. 结论归纳：通过计算表明，在误差允许的范围内，有222211t s t s=233t s ＝…＝常数，即s ∝t 2.（4）合理外推伽利略将实验的结果作了合理的外推，把结论从有倾角的情况增大到90°的情况，这时小球将自由下落，成为自由落体.伽利略认为这时小球仍然会保持匀速直线运动的性质.这种从斜面运动到落体运动的外推，是很巧妙的.（5）伽利略的研究思路及价值思路：问题→猜想→数学推理→实验验证→合理外推→得出结论.价值：伽利略对自由落体的研究，开创了研究自然规律的科学方法，这就是抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法.这种方法对于后来的科学研究，具有重大的启蒙作用，至今仍不失为重要的科学方法之一. 三、反思总结伽利略的科学方法。
人教课标版高中物理必修一：《伽利略对自由落体运动的研究》教案-新版
一
课题
伽利略对自由落体运动的研究
核心素养
经历《伽利略对自由落体运动的研究》的学习过程，感悟科学探究的方法，培养学生进行数学推理和图象处理数据的能力。激发学生学习伽利略敢于向权威挑战，善于观察思考，知难而进的优秀品质。培养学生耐心细致的意志品质，创新思想和互相协作的精神。
四
重点、
难点
教学重点：
重大发现的历史过程，让学生亲临其境探究伽利略对自由落体运动研究的实验，学习其科学思维方法和巧妙的实验构思。
教学难点：
1.计实验：（1）如何测量速度？（2）如何测量时间？
2.验数据的正确处理。
3.自有落体运动规律的修正。
教学过程
活动内容
教学方法
信息技术
学习工具
应用目的及效果
1
活动1：情景导入
5.通过在微课中加入flash动画，帮助学生理解伽利略当时对阻力研究中做的两个实验，理解伽利略的研究过程和思维方法，同时更好的引导学生对落体运动规律进行修正。
2.课堂上一步步引导学生在无法测量速度和落体运动时间的前提下，如何研究x与t2的关系，从而设计出冲淡重力的斜面实验，并让学生小组合作完成实验数据的搜集。
3.通过手机投屏，抓住学生实验操作中的错误，进行及时纠正，并实时展示学生实验数据，培养学生实验操作能力。
4.通过Excel软件，现场利用学生所做的数据进行处理，画出x—t2图像，从而减少计算时间，得出更准确的实验结果。以便于学生得出正确的实验结论。
7
活动7：实验结论的修正
观看微课：伽利略对阻力的研究
爱剪辑软件、微课视频、flash动画
通过将伽利略对阻力研究的实验用flash动画模拟并做成微课让学生观看，并在结束时提出问题，让学生有一种深刻的认识，并对落体运动规律进行修正。
伽利略对自由落体运动的研究
伽利略对自由落体运动的研究伽利略对自由落体运动的研究（精选2篇）伽利略对自由落体运动的研究篇1一、知识与技能了解落体运动研究的史实，了解逻辑推理的特色，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。
★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。
★教学方法教师启发、引导，学生阅读教材，讨论、交流。
★教学过程一、引入新课我们已经学习了自由落体运动，知道了物体下落的快慢与物体的质量无关。
这一正确认识却经历了曲折而又漫长的历史过程。
这节课我们就来学习有关的史实知识，了解科学家是怎样研究落体运动的。
二、进行新课1、历史的错误：关于下落物体快慢课件展示：《亚氏观点》教师活动：引导学生阅读教材第一段，提出问题：为什么会有错误的认识呢？学生活动：思考问题，交流体会。
得出错误认识的根源：不注意探索事物的本质，思考不求甚解。
2、伽利略的逻辑推理教师活动：引导学生阅读教材第三、四段，提出问题：伽利略是怎样论证亚里士多德观点是错误的？学生活动：带着问题阅读教材，阐述自己的观点。
点评：培养学生语言表达能力，培养学生逻辑推理能力。
课件展示：《逻辑的力量》3、猜想与假说教师活动：引导学生阅读教材“猜想与假说”部分，提出问题：伽利略在研究落体运动过程中遇到了哪些困难？面对这些困难，伽利略是怎样做的？他作出了大胆的科学猜想，猜想的内容是什么？学生活动：带着问题阅读教材，阐述自己的观点。
点评：培养学生语言表达能力，培养学生分析概括能力。
伽利略对自由落体运动的研究教案
伽利略对自由落体运动的研究教案《伽利略对自由落体运动的研究教案》
一、教学目标
让学生了解伽利略对自由落体运动的研究过程，感受科学家的探索精神。
二、教学重难点
重点：伽利略的实验方法和推理过程。
难点：理解自由落体运动的规律。
三、教学过程
（一）导入
同学们，你们有没有观察过东西掉下来呀？比如说，一个苹果从树上掉下来。
今天呀，我们就来讲讲伽利略和自由落体运动的故事。
（二）讲解
话说有一次，伽利略在比萨斜塔上，他就看着那些东西往下掉。
他发现呀，不管是重的铁球还是轻的木球，它们掉下来的速度好像差不多呢！这可和当时大家认为的重的东西掉得快不一样哦。
他就开始琢磨了，这到底是怎么回事呀。
然后呢，伽利略就开始做实验啦。
他弄了好多不同的东西，一遍又一遍地让它们掉下来，仔细地观察和记录。
他发现呀，原来自由落体运动是有规律的呢！
（三）总结
通过伽利略的研究，我们知道了自由落体运动的一些特点。
同学们，科学就是这样，需要我们去观察、去思考、去实验。
（四）作业
让同学们回家观察一些物体的下落，看看能不能发现什么有趣的现象。
四、教学反思
在教学中，通过讲述伽利略在比萨斜塔上的观察这一具体事例，能让学生更好地理解伽利略对自由落体运动的研究，也增加了课堂的趣味性。
希望同学们能从这个故事中感受到科学的魅力，以后也能像伽利略一样去探索世界。
(伽利略对自由落体运动的研究)的教案.doc
(伽利略对自由落体运动的研究)的教案《伽利略对自由落体运动研究》教案武安十中籍莉贤一、教材分析：1、教材内容（1）亚里士多德和伽利略对力和运动主要观点和研究方法（2）伽利略通过研究自由落体运动，创立了科学研究方法2、教材地位和作用：从过去阅读材料，到现在作为独立一节，看出新教材对过程与方法，情感态度与价值观等教育目标重视，切不可以过去轻过程重结论思想来对待本节课教学。
3、教材特点本节课突出特点是重视科学研究过程和方法，例如用反证法使亚里士多德观点自相矛盾，用猜想与假说，数学推理，实验验证，合理外推科学方法研究自由落体运动规律.4、教学目标（1）知识与技能：通过历史知识，初步了解近代实验科学产生背景，认识实验对物理学发展推动作用。
（2）过程与方法：了解伽利略实验研究过程，认识伽利略有关实验科学思想和方法。
（3）情感态度与价值观：从科学研究过程中体验探索自然规律艰辛和喜悦，培养敢于坚持真理，勇于创新科学精神和实事求是科学态度。
5、教材重点和难点：重点：伽利略研究自由落体运动规律实验和方法难点：验证速度与时间成正比二、教法分析：采用自学点拨与合作探究相结合教学方法，充分落实学生主体地位，调动学生积极性。
三、教学过程：（一）引入新课，利用大屏幕给出自学提纲（15分钟）问题主要包括：1、物体下落快慢由什么因素决定。
2、伽利略对自由落体运动探究过程。
3、科学研究过程基本要素。
通过提出问题，让学生沿着伽利略研究思路，推翻亚里士多德错误观点，得出自由落体运动规律，体会着伽利略科学研究困难和非凡研究思想。
（二）师生共同探究（10分钟）在学生完成以上自学问题基础上，进一步提出几个问题，让学生思考与讨论：1、伽利略推翻亚里士多德观点，采用是什么推理方法？从而引出一种常见推理方法——反证法。
2、伽利略巧妙利用了数学推理和“冲淡重力”斜面实验，转换角度间接证明他假设，这种方法非常重要，他打破了传统以思辩性论战来决定是非古板方法，具有划时代意义，他研究思想对我们今后学习和研究会有很大帮助。
《伽利略对自由落体运动的研究》的教案
《伽利略对自由落体运动的研究》的教案教案：伽利略对自由落体运动的研究一、教学目标：1.了解伽利略对自由落体运动的研究背景和意义；2.掌握伽利略的实验方法和实验结果；3.能够运用伽利略的实验结果解释自由落体运动的规律。
二、教学内容：1.伽利略对自由落体运动的研究背景和意义；2.伽利略的实验方法和实验结果；3.自由落体运动的规律的解释。
三、教学过程：1.导入：通过提问或讲解，引导学生了解自由落体运动的基本概念和现象。
2.讲解伽利略对自由落体运动的研究背景和意义：a.伽利略的时代背景和科学观念；b.自由落体运动的研究意义。
3.讲解伽利略的实验方法和实验结果：a.伽利略的斜面实验和斜坡实验；b.实验结果的总结和归纳。
4.讲解自由落体运动的规律的解释：a.根据实验结果，解释自由落体运动的速度变化规律；b.解释自由落体运动的加速度变化规律。
5.实践练习：分组进行实验，验证伽利略的实验结果。
6.总结和讨论：a.学生总结自己的实验结果；b.讨论实验中可能遇到的问题和解决方法。
7.作业布置：要求学生回家继续研究伽利略对自由落体运动的实验和结论。
四、教学评价：通过学生对自由落体运动的实验和讨论，教师评价学生的掌握程度和思考能力。
可以进行小组讨论和答辩，深入研究伽利略对自由落体运动的实验和结论。
五、教学资源：1.课堂黑板和白板；2.实验器材和材料；3.教学文献和报告。
六、教学延伸：可以邀请科学实验专家进行专题讲座，进一步推动学生对自由落体运动的研究和实验。
学生也可以将所学内容应用到生活中的实际问题中，提高科学认知能力。
高中物理教案-伽利略对自由落体运动的研究-优秀奖
闫亚朋
单位名称
沙雅县第三中学
填写时间
2020/8/4
学科
物理
年级/册
高一/上册
教材版本
人教版
课题名称
伽利略对自由落体的研究
难点名称
下落距离与下落时间平方成正比
难点分析
从知识角度分析为什么难
知识点本身内容复杂：自由落体是匀加速运动，速度一直在变，需要用极限求和的方法才能得出果。从学生角度分析为什么难
学生抽象逻辑思维较弱，理解困难：这里涉及到微积分思想，不易理解。
难点教学方法
转化问题，通过V-t图像计算
教学环节
教学过程
导入
讲解亚里士多德的运动观念，以及常识的运动观念，说明问题的性质。最后讲解伽利略的思想，引入新课。
知识讲解
（难点突破）
（一）情境引入
他是谁展示亚里士多德的在古希腊学术界的崇高地位。
你们敢反对你们父母、班主任的观点吗谁举个例子。
(三)逻辑的力量
想知道伽利略是怎么想的吗（与我们的探究过程的对比）
（四）实验探究：如何探究、探究中遇到的困难、如何解决
困难一：没有相关的物理量
困难二：瞬时速度不能直接测量
困难三：落得快时间测不准
困难四：从斜面到落体（合理外推的勇气，体现了伽利略坚持真理的科学品质）
课堂练习
（难点巩固）
伽利略对运动的研究方法开创了历史的先河，对近代科学发展产生了深远的影响，因此，伽利略被称之为近代力学创始人。不管是谁的观点，我们要辩证的分析，学会摆事实，讲道理，对不明白的只要亲自实践就能判明是与非。
小结
伽利略之前的科学踯躅于泥途荒滩，因而千年徘徊，从伽利略开始，大师辈出，经典如云，近代科学之门从此打开，而在罗马教廷压制下的意大利科学活动很快衰落下去，在很长一段时间里，没有再产生重要的科学家，346年后，在事实面前，罗马教廷不得不承认对伽利略的压制是错误的。历史证明，没有学术的民主和思想自由，科学就不能繁荣。
示范教案伽利略对自由落体运动的研究
6 伽利略对自由落体运动的研究整体设计本节内容是让学生了解并学习伽利略研究自由落体运动的科学思维方法和巧妙的实验构思.教材编写的脉络清楚，逻辑推理严谨，文字表述生动、通俗易懂，因此，适合于学生自主学习.本节是新教材注重过程与方法、情感态度和价值观的一个标志性内容.过去的教学过分注重对知识与技能的掌握，而忽略了对科学精神、科学研究方法的培养.因此，能否通过这节课的学习让学生体会到人类对自然世界的探究思想和方法，感受到一位伟大的科学家的高尚情操，就成为这节课最终的目标.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.教学重点让学生了解抽象思维、数学推导和科学实验相结合的科学方法.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.课时安排1课时三维目标知识与技能1.明确伽利略对自由落体运动的研究方法.2.领会伽利略的科学思想.过程与方法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.情感态度与价值观从科学研究过程中体验探索自然规律的艰辛和喜悦，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，逐步帮助学生树立起辩证唯物主义的认识论.课前准备小石子若干、形状相同的纸片若干、羽毛、小金属片若干、牛顿管、抽气机、多媒体教学设备、自制课件教学过程导入新课故事导入古希腊哲学家亚里士多德认为，重的物体比轻的物体下落得要快.这符合人们的常识，如玻璃弹子就比羽毛下落得快.其实古代时我国也出现过这种故事：传说三国时期，周仓欲与关羽比力气，关羽说你能把一根稻草丢过河吗？周仓多次试丢未成，反问关羽.关羽随手将一捆稻草轻易丢过了河，令周仓折服.这个故事真能说明关羽臂力过人吗？为什么？复习导入上一节课学习了自由落体运动，什么是自由落体运动？自由落体运动有哪些规律？学生回忆并回答.物体的下落快慢和重力没有关系的结论在今天看来似乎并不难以接受.但这个结论却是伽利略在经历了长时间的思考和实践后才得出的.今天我们就要一起来回顾伽利略的研究过程.推进新课一、绵延两千年的错误人们日常生活的经验告诉我们，重的物体下落总是比较快.比如：树上的一颗苹果和一片树叶同时从树上同一高度掉下来，一定是苹果先落地.所以在16世纪以前，以亚里士多德为代表的学者认为物体下落的快慢由物体的重力决定，物体越重下落越快.由于亚里士多德在各方面的突出成就，人们将他的观点奉为经典，当时的教科书上这样写，众多学者也认同.虽然也有人表示怀疑，但由于教会利用他的结论，进行神化处理，所以大家都不敢对这一观点发出公开的质疑.直到文艺复兴时期，才由伽利略通过推理的方法研究下落运动的规律并发表.之后伽利略也由于他的著作而受到教会的迫害，被判处终身监禁，著作也被列为禁书.点评：通过讲述以上内容使学生明白科学发展的道路并不是一帆风顺的，但科学终究要向前发展.培养学生敢于追求真理的无畏精神.问题探究伽利略是怎么推翻亚里士多德的结论并建立自己的理论的呢？通过探究该问题，培养学生探求知识的能力，体会伽利略有关实验的科学思想和方法.学生根据课本提供的内容和事先查阅的资料分组讨论，小组推选一位同学发表讨论结果.教师总结：伽利略通过四个环节推翻了亚里士多德的结论并建立自己的理论.在提出问题后教师帮助学生得出结论，可运用多媒体进行以下操作：展示图片和资料.课件模拟斜塔实验.课件模拟不同倾角的斜面实验.钱羽管（牛顿管）演示实验.二、逻辑的力量学生阅读：16世纪末，意大利比萨大学的青年学者伽利略（Galileo Galilei，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，他们把这座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】图2-6-1请你用一支铅笔和较厚的一本书如图2-6-1所示，体验伽利略佯谬.三、猜想与假说伽利略运用理想模型，猜想运动的规律.在有了认真观察，仔细思考和较为严密的推理之后，对问题的认识就要有一个科学的猜想，或者叫假说，这是对事物认识的模型，是对事物认识的基础，是建立概念描述规律的前提.展示课件，提出问题：1.伽利略研究落体运动首先应解决的问题是什么？2.用什么量来描述物体“运动性质”？3.伽利略作了怎样的猜想？学生阅读课文，思考问题，小组讨论，选代表回答.首先定义匀速运动，表明时间与通过的空间的比例关系.然后再定义匀加速运动，用于表述时间与速度的关系.但在没有进行数学推导和实验研究之前，他对匀加速运动的认识十分模糊.一开始他的设想有两个，一个是速度的变化对时间来说是均匀的，即v与t成正比；另一种是速度的变化对位移来说是均匀的，即v与x成正比.后来发现，如果v与x成正比，将推导出荒谬的结论.所以伽利略的精力集中在v与t 成正比的研究上.在定义匀速运动的基础上，伽利略提出第一定理，即平均速度定理：一个从静止开始的匀加速运动的物体经过任一空间所用时间等于这个物体以一个均匀速率经过同一空间所需的时间.这个均匀速率值等于最高速率和加速刚开始前的速率的平均值.以第一定理为基础，伽利略又推出定理二：一个从静止开始的匀速运动下落的物体所经过的各段空间的比，等于经过这些距离对应所用的各个时间间隔的平方之比.伽利略又给出定理二的另一种表述：在相等的时间间隔里速度按自然数增加，而在这些相等的时间间隔里所经过的距离的增量之比则等于从1开始的奇数之比.至此，伽利略便完成了自由落体定律的数学表述.伽利略修正了早期对于自由落体运动的一些错误提法，提出正确的表述：在匀加速运动中，落体的瞬时速度正比于下落的时间，经过的距离正比于时间的平方.这样，并不需要测量瞬时速度，只要测定t与对应的s就可以了.四、伽利略猜想的实验验证猜想毕竟是猜想，是否正确，是否具有指导意义，还需要验证.展示问题：伽利略遇到了什么困难？如何解决的？（学生仔细阅读后讨论，得出）1.困难之一：无法测量瞬时速度.解决方案：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.2.困难之二：没有准确的计时工具，无法测定像自由落体这样较短的时间.解决方案：设计了著名的“冲淡重力”的斜面实验.点评：通过该问题的创设，培养学生自主探究的能力，体会伽利略所采用的方法的巧妙，鼓励学生要敢于猜想，大胆发现，勇于创新.多媒体展示：传说中（并无历史事实记录），伽利略亲自登上比萨斜塔，让两个轻重不同的球同时从手中开始下落，结果两球同时落地.因为塔并不高，而且物体在下落时速度又很快，所以这个实验有其局限性，难以明确s是否真的与t的平方成正比.于是，伽利略又在设计另一实验——斜面实验.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.其实落体现象一直是引起物理学家们思考的现象，在伽利略之前，14世纪的艾伯特认为下落物体的速度与下落的距离成正比.另一位14世纪的学者，N.奥雷姆根据对各种运动的数学研究，提出下落物体的速率与下落的时间成正比，下落的距离与下落时间的平方成正比.15世纪，L.达芬奇提出在连续相等的时间间隔内下落物体的距离比为1∶2∶3∶4∶…问题：伽利略是怎样建立自己的理论的呢？学生思考，回答：伽利略通过四个环节推翻了亚里士多德的结论并建立自己的理论.1.运用推理方法，使亚里士多德的结论陷入矛盾中.2.运用理想模型，猜想落体运动的规律.3.运用数学方法，推导自由落体运动的数学表达式以及可以直接测定的物理量之间的函数关系.4.运用实验方法，对自由落体运动定律进行实验验证.五、伽利略的科学方法伽利略对运动的研究，不仅确立了许多用于描述运动的基本概念，而且创造了一套对近代科学的发展极为有益的方法.请同学们总结本节内容，归纳这种科学方法.同学讨论归纳：对现象的一般观察→提出假设→运用逻辑得出推论→实验进行检验→对假设进行修正和推广→……教师点评：1.伽利略的伟大之处就在于他首先采用了实验检验猜想的科学方法.2.合理的外推对得出正确结论有很大的帮助.提出问题：为什么最终我们特别重视伽利略的结论呢？（回答：）因为伽利略对问题的研究比较全面，先是通过观察现象，提出假设，运用逻辑和数学推理得出推论，再通过实验对推论进行检验（这是其他物理家在研究同一问题上缺少的关键环节），并对假说进行修正和推广.他最先研究了惯性运动和落体运动的规律，为牛顿第一定律和第二定律的研究铺平了道路.他倡导实验和理论计算相结合，用实验检验理论的推导.这种研究方法对以后的科学研究工作具有重大的指导意义.而且伽利略不迷信权威，对待问题勤于思考，敢于提出问题、挑战权威，不畏强权的精神也是我们应为之喝彩并学习的.1642年，伽利略在贫病交加中逝世，享年78岁.直到1983年，罗马教廷正式承认，350年前宗教裁判所对伽利略的审判是错误的.点评：通过解决此问题体验探索自然规律的艰辛和喜悦，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，帮助学生树立起辩证唯物主义的认识论.课堂训练1.小鹏摇动苹果树，从同一高度一个苹果和一片树叶同时从静止下落，发现苹果先落地，下面说法正确的是（）A.苹果和树叶都是自由落体运动B.苹果和树叶的运动都不能看成自由落体运动C.苹果的运动可以看作自由落体运动，树叶的运动则不能看成自由落体运动D.假如地球上没有空气，则苹果和树叶会同时落地2.伽利略用巧妙的推理推翻了亚里士多德的错误观点，从而提出了：“自由落体是一种最简单的变速运动，速度应该是均匀变化的”观点.这种方法在科学研究中叫（）A.数学推演B.实验验证C.猜想与假设D.逻辑推理3.为了测量一高楼的高度，某人设计了如下实验：在一根长为l的绳两端各拴一重球，一人站在楼顶上，手执绳上端无初速释放使其自由落下，另一人在楼下测量两球落地的时间差Δt，即可根据l、Δt、g得出楼的高度.（不计空气阻力）（1）从原理上讲，这个方案是否正确？（2）从实际测量来看，你估计最大困难是什么？（3）若测得l=10 m，Δt=0.4 s，g取10 m/s2，估算楼的高度？参考答案：1.解析：由于苹果所受到的空气阻力比苹果自身所受重力小得多，可以忽略不计，因此苹果的运动可视为自由落体运动；在没有空气阻力的情况下，苹果、树叶只受重力作用，因此都是自由落体运动.答案：CD2.解析：提出理论，然后由实验支持、验证的方法叫假设.答案：C3.解答：（1）这个方案正确设楼高为H对下边的球H-l=21g ·t 2对上边的球H=21g （t+Δt ）2消去时间t 可求得楼的高度.（2）计时误差会太大.（3）整理以上方程代入数据可求得楼高36.45 m.课堂小结本节课重点讲述了伽利略怎样推翻亚里士多德的结论并建立自己的理论的.通过伽利略科学方法的学习，培养正确解决问题的思路，树立正确的科学观念.布置作业1.如何证明v ∝x 的猜想是错误的？2.写一篇短文，谈谈自己的认识、体会和受到启发而想到的问题.板书设计6 伽利略对自由落体运动的研究一、对自由落体的两种观点1.亚里士多德的错误观点2.伽利略的观点二、伽利略的猜想和假说1.伽利略研究落体运动首先应解决的问题：描述运动所需的概念2.用来描述物体运动性质的物理量：时间、位移、瞬时速度、平均速度、加速度3.伽利略的猜想：v∝t（最后否定掉了）；v∝t三、伽利略猜想的实验验证1.伽利略遇到的困难和解决方案：困难之一：无法测量瞬时速度解决方案：改测位移与时间的关系（从静止开始做匀加速直线运动的物体s∝t2）困难之二：没有准确的计时工具解决方案：“冲淡重力”的斜面实验2.合理的外推四、伽利略的科学方法对现象的一般观察→提出假设→运用逻辑得出推论→实验进行检验→对假设进行修正和推广活动与探究课题：用滴水法测重力加速度.过程与方法：1.让水滴落到垫起来的盘子上，可以清晰地听到水滴落到盘子内的声音.细心地调整水龙头的阀门，使第一个水滴碰到盘子听到响声的瞬间，注视到第二个水滴正好从水龙头滴水处开始下落.2.听到某个响声时开始计时，并数“0”，以后每听到一次响声，顺次加1，直到数到“100”，停止计时，表上时间的读数是40 s.3.用米尺量出水龙头滴水处到盘子的距离为78.56 cm.试根据以上的实验及其得到的数据，计算出重力加速度的值.数据处理：每滴水由释放到落到盘子所需时间t=10040 s=0.4 s ① t 时间内水滴下落高度为78.56 cm ，设当地重力加速度为g ，则h=21gt 2 ② 把h=78.56 cm=0.785 6 m 代入，解得g=9.82 m/s 2.设计点评本节是新教材注重过程与方法、情感态度和价值观的一个标志性内容.为了使学生领略从“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.本教学设计以“伽利略是怎样推翻亚里士多德的结论并建立自己的理论”问题展开，先让学生带着问题自主探究，再由教师引导，共同归纳、总结.这样可提高学生自主学习能力、归纳总结的能力.通过体验伽利略的科学研究方法，使学生养成良好的思维习惯，发展科学探索兴趣.领略坚持真理、勇于创新、实事求是的科学态度与科学精神.。
高中物理人教版必修1 2.6伽利略对自由落体运动的研究 教案2 Word版含解析
§1、2、6 伽利略对自由落体的研究教材分析:本节内容是让学生了解伽利略研究自由落体运的科学思维方法和巧妙的实验构思。
教材编写脉络清楚,逻辑推理严谨,文字表达生动和通俗易懂,适合学生自学。
本节内容是新教材推行三维目标的典范,特别注重过程与方法、情感态度和价值观。
旧的教材是把伽利略对自由落体运动的研究放在自由落体运动的阅读材料中,教师把教学重点放在自由落体的条件和规律的教学中,教师很少安排时间在伽利略对自由落体运动的研究的教学上。
从这一节内容的安排上可以看出新教材更加重视科学精神、科学研究方法的培养。
这一节课的主要教学目的是让学生体会到人类对自然界的探究思想和方法,感受一位伟大科学家的逻辑推理能力和巧妙的实验构思。
为了更好地落实新课标的精神,不能简单讲授伽利略在对自由落体的研究过程中是好何想和如何做的,要让学生充分讨论,并参与论证和实验,充分体验科学家的研究过程。
学习起点分析:学生在上一节课学习了自由落体运动,懂得物体只在重力作用下轻重物体下落快慢是相同的,但并不了解在空气阻力作用下轻重不同的物体下落快慢关系如何。
学生在日常生活中常能看到重的物体下落得较快,缺少深入研究的科学精神和方法。
教学目标:（一）知识与技能1、理解伽利略研究自由落体运动规律的方法（逻辑推理→猜想→实验→结论）。
2、加深对自由落体运动规律的理解。
（二）过程与方法1、通过伽利略对自由落体运动现象的研究体验科学的研究方法;2、培养学生的逻辑推理能力与创造性思维能力;3、通过学习伽利略研究自由落体的过程,激发学生探索的精神。
（三）情感态度与价值观1、体验科学研究的方法;2、体验科学的精神和态度在科学探究过程的重要作用;3、通过课堂的师生互动,培养学生的想象能力和分析处理物理问题的能力。
教学重点理解探索伽利略对自由落体的研究方法。
教学难点让学生形成科学的思维方法教学资源:长平木板若干、大小不同钢球各若干、白纸数张、秒表若干、多媒体课件教学方法:讲授法、交流和讨论法、实验探究法教学建议:本节课的重点是探索伽利略对自由落体的研究方法,在教学中要在教师引导下,学生进行思考和探索、推理,并让学生做好实验,直接体会到伽利略的研究过程。
《伽利略对自由落体运动的研究》教案设计
《伽利略对自由落体运动的研究》教案设计一、教学目标1. 让学生了解伽利略对自由落体运动的研究过程，理解其科学方法和思维方式。
2. 掌握自由落体运动的基本概念，了解伽利略的“等加速度”理论。
3. 通过对伽利略研究的分析，培养学生的科学探究能力和创新思维。
二、教学内容1. 伽利略的生平简介及其对自由落体运动的研究背景。
2. 伽利略的实验过程和观察结果。
3. 伽利略对实验结果的数学分析。
4. 伽利略的“等加速度”理论及其对后世物理学的影响。
5. 现代物理学对自由落体运动的研究进展。
三、教学方法1. 讲授法：讲解伽利略的生平、实验过程、理论分析及其对后世的影响。
2. 讨论法：引导学生探讨伽利略的研究方法与现代物理学的关系。
3. 实践法：让学生进行简单的自由落体实验，体会伽利略的实验精神。
四、教学步骤1. 导入：简要介绍伽利略的生平及其对自由落体运动的研究背景。
2. 讲解：详细讲解伽利略的实验过程、观察结果和数学分析。
3. 探讨：引导学生思考伽利略的研究方法对现代物理学的影响。
4. 实践：分组进行自由落体实验，让学生亲身体会伽利略的实验精神。
5. 小结：总结本节课的主要内容和收获。
五、教学评价1. 学生能准确描述伽利略的实验过程和观察结果。
2. 学生能理解伽利略的“等加速度”理论及其对后世物理学的影响。
3. 学生能分析伽利略的研究方法与现代物理学的关系。
4. 学生能在实验中正确操作，观察并分析自由落体运动的特点。
六、教学重点与难点教学重点：1. 伽利略对自由落体运动的研究过程。
2. 伽利略的“等加速度”理论。
3. 伽利略研究方法的特点及其对后世物理学的影响。
教学难点：1. 伽利略实验的数学分析。
2. 理解伽利略的“等加速度”理论与现代物理学的关系。
七、教学准备1. 教材或教参：《伽利略对自由落体运动的研究》相关内容。
2. 实验器材：自由落体实验装置（如尺子、小球等）。
3. 多媒体教学设备：用于展示伽利略的实验过程和理论分析。
教案 伽利略对自由落体运动的研究
阅读 体会
师：若有打点计时器，小车，木 板，每两位同学为一组，设计实 验，研究初速度为零的匀加速直 线运动的位移和时间的关系，并 设计表格记录实验数据
设计实验并完善步骤
学习内容 五．伽利略的科学方法
第3页
教学补充
对现象一般观察—提出猜
想—运用逻辑推理—实验 （课堂训练）
对推理验证—对猜想进行
某同学摇动苹果树，从同一高度一 个苹果和一片树叶同时从静止直接
结论：重的物体比轻的 物体下落得快。
为何没人提出异议？
延续了2000多年，从没有人对它 提出异议。 二、逻辑的力量 学生阅读： 书本3-4自然段
伽利略是怎样论证亚里士多德观
你有对权威提出异议的 勇气吗？？
回答
点是错误的？
第1页
学习内容
教学补充
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。 三、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是 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
树叶不能看成是自由落体运动
Ｄ，假如地球上没有空气，则苹果
和树叶同时落地
下节
授课
匀变速直线运动专题2
内容
伽利略对自由落体运动的研究
微 型
三、猜想与假说
板 一、2000年的错误
书
四、实验验证
设
计 二、逻辑的力量
作指导书P52 10业课 后 记第4页
高中物理第二章2.6伽利略对自由落体运动的研究教案必修1
２.６利略对自由落体运动的研究高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单项选择题1．如图所示，置于水平地面上的A、B两物块，在水平恒力F的作用下，以共同速度向右做匀速直线运动。
下列说法正确的是A．A与B间的动摩擦因数可能为0B．B与地面间的动摩擦因数可能为0C．若撤去F，A与B一定会相对滑动D．若撤去F，A与B间摩擦力逐渐减小2．下列说法中正确的是A．法拉第通过研究电磁感应现象得出了法拉第电磁感应定律B．安培通过研究电荷之间相互作用的规律得到了安培定则C．奥斯特发现了电流的磁效应，首次揭示了电现象和磁现象之间的联系D．汤姆孙通过油滴实验精确测定了元电荷e的电荷量3．“嫦娥五号”月球探测器预计在2019年年底发射，采集月球样品并返回地球，全面实现月球探测工程“三步走”战略目标.若“嫦娥五号”卫星在距月球表面H处的环月轨道Ⅰ上做匀速圆周运动，其运行的周期为T；随后“嫦娥五号”在该轨道上某点采取措施，使卫星降至椭圆轨道Ⅱ上，如图所示.若近月点接近月球表面，而H等于月球半径，忽略月球自转及地球对卫星的影响，则“嫦娥五号”在轨道Ⅱ上的运行周期为A．B．C．D．4．如图，A、B两球（可视为质点）质量均为m，固定在轻弹簧的两端，分别用细绳悬于O点，其中球A 处在光滑竖直墙面和光滑水平地面的交界处。
已知两球均处于静止状态，OA沿竖直方向，OAB恰好构成一个正三角形，重力加速度为g，则下列说法正确的是 ( )A．球A对竖直墙壁的压力大小为B．弹簧对球A的弹力大于对球B的弹力C．绳OB的拉力大小等于mgD．球A对地面的压力不可能为零5．两根材料相同的均匀导线x和y串联在电路中，两导线沿长度方向的电势变化情况分别如图中的ab段和bc段图线所示，则导线x和y的横截面积之比为（）A．2∶1 B．1∶2 C．6∶1 D．1∶66．如图所示，A、B两小球从相同高度同时水平抛出，在空中相遇时两球下落的高度为h，若两球的抛出速度都变为原来的2倍，则两球从抛出到相遇下落的高度为( )A．B．C．hD．2h二、多项选择题7．水平抛出在空中飞行的物体，不考虑空气阻力，则（____）A．在相等的时间间隔内动量的变化相同B．在任何时间内，动量变化的方向都是竖直向下C．在任何时间内，动量对时间的变化率恒定D．在刚抛出物体的瞬间，动量对时间的变化率为零E．在刚抛出物体的瞬间，动量对时间的变化率最大8．如图所示，A、B是电场中的两个点，由图可知电场强度E A_____E B（填“＞”或“＜”）．将一点电荷先后放在A、B两点，它所受的电场力大小F A_____F B（填“＞”或“＜”）9．2016年9月15日,我国的空间实验室天宫二号在酒泉成功发射。
2019年高中物理必修一教案：2.6 伽利略对自由落体运动的研究
2.6 伽利略对自由落体运动的研究【教学目标】一、教学目标1. 了解伽利略对自由落体运动的研究思路和方法。
2. 能够合理设计实验，并将实验数据用图线法处理。
二、过程和方法1. 经历伽利略对自由落体运动的研究方法，感悟科学探究的方法。
2. 分组进行科学探究活动，完成实验操。
3. 培养学生进行数学推理和图象处理数据的能力。
三、情感目标1. 激发了学生学习伽利略敢于向权威挑战，善于观察思考，知难而进的优秀品质。
2. 培养学生耐心细致的意志品质，创新思想和互相协作的精神。
【教学重点】通过重现重大发现的历史过程，让学生亲临其境探究伽利略对自由落体运动研究的实验，学习其科学思维方法和巧妙的实验构思。
【教学难点】1、当无法验证自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动时，如何引导学生巧妙设计斜面实验间接验证。
2、引导学生在实验过程中怎样进行合理猜想、数学推理、合理外推等重要方法。
【教学过程】一、复习导入1. 教师提问：我们在上一节课已经学习了自由落体运动，我们知道：（1）定义？（物体只在重力作用下从静止开始下落的运动）（2）实质？（初速度为0的匀加速直线运动）2. 教师指出：纸张比石头下落得慢是由于空气阻力的影响，但使人误以为“重物比轻物下落得快”。
这正是统治了两千多年的亚里士多德的观点。
教师：大家回忆一下，初中有篇课文《两个铁球同时着地》，有谁能描述故事的主要内容？运用上节课知识如何解释同时着地？学生描述并解释。
（由H = gt2 t= ,H相同，t相同）教师：但是,当时还不知自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动,所以不能用此公式。
那伽利略是如何指出亚里士多德的错误,建立自己的观点呢？二、假设猜想先假设亚里士多德的观点是对的。
则设大石头下落的速度为8，小石头下落的速度为4，捆在一起，大石头被小石头拖着会变慢，系统速度应小于8；但总重量比大石头还重，故系统速度应小于8，自相矛盾。
因为只有一种可能：重物和轻物应该下落得一样快，自由落体运动应该是最简单的运动。
25伽利略对自由落体运动的研究教案.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.了解落休运动研究的史实，了解逻辑推理的特色.2•理解任何猜想和假说都须要冇实验验证的重要性.（―）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, 同时了解猜想的必耍性，感受探究规律的几个必耍过程和科学方法的重耍性，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，捉高自己的认识观.3.经历伽利略对口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，同吋了解实验及科学的思维方法在探究中的重要作用，从中提炼口己的学习方法.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：（-）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.我们口J 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，又是那样的发聋振曠!它动摇了人们头脑屮的心观念, 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丿力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 —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，同吋，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，从没冇人对它捉岀异议.交流与讨论：提出问题：为什么会冇错误的认识呢？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(GalilcoGalilci, 1564—1642) 对亚里士多德的论断表示了怀疑.后來，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.假定大右头的下落速度为8,小右头的下落速度为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，结杲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述大.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，重物与轻物应该卜•落得同样快.（传说伽利略在比萨斜塔上做过落体实验，但后來又被严谨的考证否定了•尽管如此，來自世界各地的人们都要前往参观，他们把这圧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，既然物体下落过程屮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，卜•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?如果没冇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.S 2-5-13、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來说是均匀的，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.伽利略假设笫一种方式最简单，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止确与否的唯一标准•任何结论和猜想都必须经过实验验证，否则不成理论.猜想或假说只冇通过验证才会成为理论.所谓实验验证就是任何人，在理论条件下去操作都能到得实验结果，它具有任意性，但不是无条件的，实验是在一定条件下的验证，而与实际有区别.（阅读）（课件投影）伽利略斜面实验的情况伽利略在《两种新科学的对话》中说：“用一•块木料制成长约12库比特、宽半库比特，厚三指的板条，在它的上面划一条比一指略宽的槽.将这个槽做得很直, 打磨得很光滑，在槽上裱一层羊皮纸（也要尽可能光滑）.取一个坚硬、光滑并且很圆的钢球，放在槽中滚动•将这个木槽的一增抬高一到二库比特，使槽倾斜•就像我要讲的那样把球放在槽顶沿槽滚下，记录下降的时间.实验要重复几次，以便使测得的时间准确到两次测定的结果相差不超过一次脉搏的十分之一，进行这样的操作.肯定了我们的观察是可靠的以后.将球滚下的距离改为槽长的四分Z 一，测定滚下的时间，我们发现它准确地等于前者的一半.卜•一步，我们用另一些距离进行试验，把全长用的吋间与全长的二分之一、三分之二，四分之三，或者其他任何分数所用的吋间相比较，像这样的实验，我们重复了整整一百次，结果总是经过的距离与时间的平方成比例，并且在各种不同坡度下进行实验，结果也都如此” 讨论与交流感受伽利略的探究过程，体会其科学方法师：物体做自由落体运动的速度很快，在当时的实验条件下，是很难测量其位移和相应的时间，有什么方法可以使物体的速度可以慢一点乂能研究匀变建直线运动的？生：让小球在倾斜的轨道上滚K倾角不要太大.师：当时伽利略就是用这个方法.他设计一个斜面实验，使物体的运动速度变慢, 解决了测量的难题.伽利略在一块木板上刻出一道直槽，槽内贴上羊皮纸使之平滑，用自制的水钟测量时间，探究一个光滑黄铜小球沿倾斜直槽滑下时的运动情况.我们也可以模拟这个四百多年前的实验，感受科淫家的研究方法.播故影片：①用U型材，取长约1. 6n）的一段为导轨，以节拍器为让时器.将导轨一端垫高, 呈斜面状，将小球开始运动处作出标记.②调整时,启动节拍器，随节拍声数敷“3, 2, 1, 0, 1. 2, 3”，将小球在听到节拍声“0”时从原点释放.一边随节拍声数数，一边用手顺序指出当节拍器响时，小球大致的位置.③不改变小球下落的初始位置，只要释放小球的吋刻准确，在随后的各节拍声响吋，在小球经过的大体位置上作出标记：④从标尺上读出各标记到起始位置的间隔距离，并填入表格中：⑤改变斜槽的倾斜角，重复实验多次：师：伽利略在当时冇限的实验条件研究出初速度为零的匀加速直线运动中位移和吋间的关系•现在我们可以用什么仪器比较精确的方法来记录吋间和位移进行研究呢？生1:秒表、刻皮尺.生2：打点计时器.生3：频闪照相机.师：桌面上就有打点计吋器、小车、木板.每两位同学为一组.设计实验，研究初速度为零的匀加速直线运动的位移和时间的关系，并设计表格记录实验数据.学生活动：讨论并设计实验方案，5分钟后进行交流。
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6 伽利略对自由落体运动的研究整体设计本节内容是让学生了解并学习伽利略研究自由落体运动的科学思维方法和巧妙的实验构思.教材编写的脉络清楚，逻辑推理严谨，文字表述生动、通俗易懂，因此，适合于学生自主学习.本节是新教材注重过程与方法、情感态度和价值观的一个标志性内容.过去的教学过分注重对知识与技能的掌握，而忽略了对科学精神、科学研究方法的培养.因此，能否通过这节课的学习让学生体会到人类对自然世界的探究思想和方法，感受到一位伟大的科学家的高尚情操，就成为这节课最终的目标.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.教学重点让学生了解抽象思维、数学推导和科学实验相结合的科学方法.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. 课时安排1课时三维目标知识与技能1.明确伽利略对自由落体运动的研究方法.2.领会伽利略的科学思想.过程与方法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.情感态度与价值观从科学研究过程中体验探索自然规律的艰辛和喜悦，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，逐步帮助学生树立起辩证唯物主义的认识论.课前准备小石子若干、形状相同的纸片若干、羽毛、小金属片若干、牛顿管、抽气机、多媒体教学设备、自制课件教学过程导入新课故事导入古希腊哲学家亚里士多德认为，重的物体比轻的物体下落得要快.这符合人们的常识，如玻璃弹子就比羽毛下落得快.其实古代时我国也出现过这种故事：传说三国时期，周仓欲与关羽比力气，关羽说你能把一根稻草丢过河吗？周仓多次试丢未成，反问关羽.关羽随手将一捆稻草轻易丢过了河，令周仓折服.这个故事真能说明关羽臂力过人吗？为什么？复习导入上一节课学习了自由落体运动，什么是自由落体运动？自由落体运动有哪些规律？学生回忆并回答.物体的下落快慢和重力没有关系的结论在今天看来似乎并不难以接受.但这个结论却是伽利略在经历了长时间的思考和实践后才得出的.今天我们就要一起来回顾伽利略的研究过程.推进新课一、绵延两千年的错误人们日常生活的经验告诉我们，重的物体下落总是比较快.比如：树上的一颗苹果和一片树叶同时从树上同一高度掉下来，一定是苹果先落地.所以在16世纪以前，以亚里士多德为代表的学者认为物体下落的快慢由物体的重力决定，物体越重下落越快.由于亚里士多德在各方面的突出成就，人们将他的观点奉为经典，当时的教科书上这样写，众多学者也认同.虽然也有人表示怀疑，但由于教会利用他的结论，进行神化处理，所以大家都不敢对这一观点发出公开的质疑.直到文艺复兴时期，才由伽利略通过推理的方法研究下落运动的规律并发表.之后伽利略也由于他的著作而受到教会的迫害，被判处终身监禁，著作也被列为禁书.点评：通过讲述以上内容使学生明白科学发展的道路并不是一帆风顺的，但科学终究要向前发展.培养学生敢于追求真理的无畏精神.问题探究伽利略是怎么推翻亚里士多德的结论并建立自己的理论的呢？通过探究该问题，培养学生探求知识的能力，体会伽利略有关实验的科学思想和方法.学生根据课本提供的内容和事先查阅的资料分组讨论，小组推选一位同学发表讨论结果.教师总结：伽利略通过四个环节推翻了亚里士多德的结论并建立自己的理论.在提出问题后教师帮助学生得出结论，可运用多媒体进行以下操作：展示图片和资料.课件模拟斜塔实验.课件模拟不同倾角的斜面实验.钱羽管（牛顿管）演示实验.二、逻辑的力量学生阅读：16世纪末，意大利比萨大学的青年学者伽利略（Galileo Galilei，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，他们把这座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】图2-6-1请你用一支铅笔和较厚的一本书如图2-6-1所示，体验伽利略佯谬.三、猜想与假说伽利略运用理想模型，猜想运动的规律.在有了认真观察，仔细思考和较为严密的推理之后，对问题的认识就要有一个科学的猜想，或者叫假说，这是对事物认识的模型，是对事物认识的基础，是建立概念描述规律的 前提.展示课件，提出问题：1.伽利略研究落体运动首先应解决的问题是什么？2.用什么量来描述物体“运动性质”？3.伽利略作了怎样的猜想？学生阅读课文，思考问题，小组讨论，选代表回答.首先定义匀速运动，表明时间与通过的空间的比例关系.然后再定义匀加速运动，用于表述时间与速度的关系.但在没有进行数学推导和实验研究之前，他对匀加速运动的认识十分模糊.一开始他的设想有两个，一个是速度的变化对时间来说是均匀的，即v与t成正比；另一种是速度的变化对位移来说是均匀的，即v与x成正比.后来发现，如果v与x成正比，将推导出荒谬的结论.所以伽利略的精力集中在v与t 成正比的研究上.在定义匀速运动的基础上，伽利略提出第一定理，即平均速度定理：一个从静止开始的匀加速运动的物体经过任一空间所用时间等于这个物体以一个均匀速率经过同一空间所需的时间.这个均匀速率值等于最高速率和加速刚开始前的速率的平均值.以第一定理为基础，伽利略又推出定理二：一个从静止开始的匀速运动下落的物体所经过的各段空间的比，等于经过这些距离对应所用的各个时间间隔的平方之比.伽利略又给出定理二的另一种表述：在相等的时间间隔里速度按自然数增加，而在这些相等的时间间隔里所经过的距离的增量之比则等于从1开始的奇数之比.至此，伽利略便完成了自由落体定律的数学表述.伽利略修正了早期对于自由落体运动的一些错误提法，提出正确的表述：在匀加速运动中，落体的瞬时速度正比于下落的时间，经过的距离正比于时间的平方.这样，并不需要测量瞬时速度，只要测定t与对应的s就可以了.四、伽利略猜想的实验验证猜想毕竟是猜想，是否正确，是否具有指导意义，还需要验证.展示问题：伽利略遇到了什么困难？如何解决的？（学生仔细阅读后讨论，得出）1.困难之一：无法测量瞬时速度.解决方案：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.2.困难之二：没有准确的计时工具，无法测定像自由落体这样较短的时间.解决方案：设计了著名的“冲淡重力”的斜面实验.点评：通过该问题的创设，培养学生自主探究的能力，体会伽利略所采用的方法的巧妙，鼓励学生要敢于猜想，大胆发现，勇于创新.多媒体展示：传说中（并无历史事实记录），伽利略亲自登上比萨斜塔，让两个轻重不同的球同时从手中开始下落，结果两球同时落地.因为塔并不高，而且物体在下落时速度又很快，所以这个实验有其局限性，难以明确s是否真的与t的平方成正比.于是，伽利略又在设计另一实验——斜面实验.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.其实落体现象一直是引起物理学家们思考的现象，在伽利略之前，14世纪的艾伯特认为下落物体的速度与下落的距离成正比.另一位14世纪的学者，N.奥雷姆根据对各种运动的数学研究，提出下落物体的速率与下落的时间成正比，下落的距离与下落时间的平方成正比.15世纪，L.达芬奇提出在连续相等的时间间隔内下落物体的距离比为1∶2∶3∶4∶…问题：伽利略是怎样建立自己的理论的呢？学生思考，回答：伽利略通过四个环节推翻了亚里士多德的结论并建立自己的理论.1.运用推理方法，使亚里士多德的结论陷入矛盾中.2.运用理想模型，猜想落体运动的规律.3.运用数学方法，推导自由落体运动的数学表达式以及可以直接测定的物理量之间的函数关系.4.运用实验方法，对自由落体运动定律进行实验验证.五、伽利略的科学方法伽利略对运动的研究，不仅确立了许多用于描述运动的基本概念，而且创造了一套对近代科学的发展极为有益的方法.请同学们总结本节内容，归纳这种科学方法.同学讨论归纳：对现象的一般观察→提出假设→运用逻辑得出推论→实验进行检验→对假设进行修正和推广→……教师点评：1.伽利略的伟大之处就在于他首先采用了实验检验猜想的科学方法.2.合理的外推对得出正确结论有很大的帮助.提出问题：为什么最终我们特别重视伽利略的结论呢？（回答：）因为伽利略对问题的研究比较全面，先是通过观察现象，提出假设，运用逻辑和数学推理得出推论，再通过实验对推论进行检验（这是其他物理家在研究同一问题上缺少的关键环节），并对假说进行修正和推广.他最先研究了惯性运动和落体运动的规律，为牛顿第一定律和第二定律的研究铺平了道路.他倡导实验和理论计算相结合，用实验检验理论的推导.这种研究方法对以后的科学研究工作具有重大的指导意义.而且伽利略不迷信权威，对待问题勤于思考，敢于提出问题、挑战权威，不畏强权的精神也是我们应为之喝彩并学习的.1642年，伽利略在贫病交加中逝世，享年78岁.直到1983年，罗马教廷正式承认，350年前宗教裁判所对伽利略的审判是错误的.点评：通过解决此问题体验探索自然规律的艰辛和喜悦，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，帮助学生树立起辩证唯物主义的认识论.课堂训练1.小鹏摇动苹果树，从同一高度一个苹果和一片树叶同时从静止下落，发现苹果先落地，下面说法正确的是（ ）A.苹果和树叶都是自由落体运动B.苹果和树叶的运动都不能看成自由落体运动C.苹果的运动可以看作自由落体运动，树叶的运动则不能看成自由落体运动D.假如地球上没有空气，则苹果和树叶会同时落地2.伽利略用巧妙的推理推翻了亚里士多德的错误观点，从而提出了：“自由落体是一种最简单的变速运动，速度应该是均匀变化的”观点.这种方法在科学研究中叫（ ）A.数学推演B.实验验证C.猜想与假设D.逻辑推理3.为了测量一高楼的高度，某人设计了如下实验：在一根长为l 的绳两端各拴一重球，一人站在楼顶上，手执绳上端无初速释放使其自由落下，另一人在楼下测量两球落地的时间差Δt ，即可根据l 、Δt 、g 得出楼的高度.（不计空气阻力）（1）从原理上讲，这个方案是否正确？（2）从实际测量来看，你估计最大困难是什么？（3）若测得l=10 m ，Δt=0.4 s ，g 取10 m/s 2，估算楼的高度？参考答案：1.解析：由于苹果所受到的空气阻力比苹果自身所受重力小得多，可以忽略不计，因此苹果的运动可视为自由落体运动；在没有空气阻力的情况下，苹果、树叶只受重力作用，因此都是自由落体运动.答案：CD2.解析：提出理论，然后由实验支持、验证的方法叫假设.答案：C3.解答：（1）这个方案正确设楼高为H对下边的球H-l=21g ·t 2 对上边的球H=21g （t+Δt ）2消去时间t 可求得楼的高度.（2）计时误差会太大.（3）整理以上方程代入数据可求得楼高36.45 m.课堂小结本节课重点讲述了伽利略怎样推翻亚里士多德的结论并建立自己的理论的.通过伽利略科学方法的学习，培养正确解决问题的思路，树立正确的科学观念.布置作业1.如何证明v ∝x 的猜想是错误的？2.写一篇短文，谈谈自己的认识、体会和受到启发而想到的问题.板书设计6 伽利略对自由落体运动的研究一、对自由落体的两种观点1.亚里士多德的错误观点2.伽利略的观点二、伽利略的猜想和假说1.伽利略研究落体运动首先应解决的问题：描述运动所需的概念2.用来描述物体运动性质的物理量：时间、位移、瞬时速度、平均速度、加速度3.伽利略的猜想：v ∝t （最后否定掉了）；v ∝t三、伽利略猜想的实验验证1.伽利略遇到的困难和解决方案：困难之一：无法测量瞬时速度解决方案：改测位移与时间的关系（从静止开始做匀加速直线运动的物体s ∝t 2） 困难之二：没有准确的计时工具解决方案：“冲淡重力”的斜面实验2.合理的外推四、伽利略的科学方法对现象的一般观察→提出假设→运用逻辑得出推论→实验进行检验→对假设进行修正和推广活动与探究课题：用滴水法测重力加速度.过程与方法：1.让水滴落到垫起来的盘子上，可以清晰地听到水滴落到盘子内的声音.细心地调整水龙头的阀门，使第一个水滴碰到盘子听到响声的瞬间，注视到第二个水滴正好从水龙头滴水处开始下落.2.听到某个响声时开始计时，并数“0”，以后每听到一次响声，顺次加1，直到数到“100”，停止计时，表上时间的读数是40 s.3.用米尺量出水龙头滴水处到盘子的距离为78.56 cm.试根据以上的实验及其得到的数据，计算出重力加速度的值.数据处理：每滴水由释放到落到盘子所需时间t=10040s=0.4 s ①t 时间内水滴下落高度为78.56 cm ，设当地重力加速度为g ，则h=21gt 2 ②把h=78.56 cm=0.785 6 m 代入，解得g=9.82 m/s 2.设计点评 本节是新教材注重过程与方法、情感态度和价值观的一个标志性内容.为了使学生领略从“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.本教学设计以“伽利略是怎样推翻亚里士多德的结论并建立自己的理论”问题展开，先让学生带着问题自主探究，再由教师引导，共同归纳、总结.这样可提高学生自主学习能力、归纳总结的能力.通过体验伽利略的科学研究方法，使学生养成良好的思维习惯，发展科学探索兴趣.领略坚持真理、勇于创新、实事求是的科学态度与科学精神.。