教案-全国-2015_2015高中物理 第二章 第六节 伽利略对自由落体运动的研究教案 新人教版必修1.doc

2第二章匀变速直线运动的研究6伽利略对自由落体运动的研究【课前准备】【课型】新授课【课时】1课时【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必须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．通过了解史实来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、难点：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“观察——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【教学过程】【新课导入】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2000年，直到16世纪，意大利的伽利略纠正了亚里士多德的错误，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。【新课教学】一、绵延两千年的错误【展示】亚里士多德的观点：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，著名学者亚里士多德(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2000多年，从没有人对它提出异议。【提问】为什么会有错误的认识呢？【回答】错误认识的根源在于不注重探索事物的本质，思考不够深入。二、逻辑的力量【阅读】16世纪末，意大利比萨大学的青年学者伽利略(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。伽利略所用的这种方法叫做归谬法。归谬法是演绎反驳中经常使用的逻辑方法。归谬法就是先假定对方的命题是正确的，然后从此出发进行合乎逻辑的的推理，最后导致荒谬的结论，从而达到反驳对方的目的。归谬法在物理学研究中有着十分普遍的应用。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，他们把这座古塔看做伽利略的纪念碑。【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？【提示】现实生活中，由于物体下落时所受空气阻力不同，下落快慢也不同。如果没有空气阻力，物体下落的快慢就会一样了。【做一做】请你用一枝铅笔和较厚的一本书如图所示，体验伽利略归谬法。三、猜想与假说【讲授】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。四、实验验证【讲授】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。所谓实验验证就是任何人，