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。
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。
4、实验验证
教师活动：（陈述）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，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。
引导学生阅读教材“实验验证”部分，提出问题：伽利略在实验过程中遇到了怎样的困难，他又是怎样克服的？为什么说，伽利略把他的结论外推到90°需要很大勇气？
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。
5、科学的方法
教师活动：物理学的研究很注重方法，物理学习也要注意方法，所谓科学方法包括以下几点：
对现象一般观察一提出猜想－运用逻辑推理一实验对推理验证一对猜想进行修证（补充）－推广应用。
学生活动：阅读教材“sts”《从伽利略的一生看科学与社会》短文，对自己进行科学人生观教育。
三、课堂总结、点评
通过这节课的学习，我们从伽利略对落体的研究上，学习他的观察思考等科学方法，为我们下一步（以后）的探究打下基础，不能盲目，也不能怕困难，要用科学的方法指导我们。
四、实例探究
☆竖直上抛运动的实例分析
【例题】某人在高层楼房的阳台外侧以2 0 m/s的速度竖直向上抛出一个石块，石块运动到离抛出点15m处时，所经历的时间为多少？
（不计空气阻力，取g =10m/s2）
分析：石块运动到离抛出点15m处时，石块的位置是在抛出点上方还是在抛出点下方？如果是在抛出点上方的话，是处于上升阶段还是处于下降阶段？
从题意来看，石块抛出后能够上升的最大高度为 m>15m。
这样石块运动到离抛出点15 m处的位置必定有两个，如图所示，因而所经历的时间必为三个。
分段法：
石块上升到最高点所用的时间为：
s
2 s前石块第一次通过“离抛出点15 m处”；2 s时石块到达最高点，速度变为零，随后石块开始做自由落体运动，会第二次经过“离抛出点15 m处”；当石块落到抛出点下方时，会第三次经过“离抛出点15m处”。这样此题应有三解。
当石块在抛出点上方距抛出点15m处时取向上为正方向，则位移x = +15m，a= - g = - 10 m/s2 ，代入公式
得：
解得 t1=1 s；t2=3 s
t1=1 s对应着石块上升时到达“离抛出点15 m处”时所用的时间，而t2=3 s则对应着从最高点往回落时第二次经过“离抛出点15 m处”时所用的时间。
由于石块上升的最大高度h=20m，所以，石块落到抛出点下方“离抛出点15m处”时，自由下落的总高度为hob=20m+15m=35m，下落此段距离所用的时间
s
石块从抛出到第三次经过“离抛出点15m处”时所用的时间为：t3=2 s+ s=(2+ )s
★课余作业
复习全章内容，准备章节测验。
伽利略对自由落体运动的研究 篇2
一、教学目标
1.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。
2.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
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。
二、教学重点、难点
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。
教学策略：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。
三、设计思路
四、教学资源
1.实验器材：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。
2.多媒体教学设备一套：可供实物投影、放像、课件播放等。
五、教学设计
教师活动 学生活动 点 评
引入新课
拿出一本书、一张展开的纸，从同一高度自由释放。
提问：它们谁先着地？（请学生列举生活中物体下落快慢比较的例子）请你们分组讨论：到底怎样的物体落得快？
学生会回答：书先着地
小组讨论后回答 学生会得出各种正确或错误的结论，不急着下结论
对这个问题历史上不同时期有不同的认识。
讲授新课
一、对自由落体的两种观点
（让学生阅读p48第一、二部分内容。）
提问：伽利略推翻亚里士多德的观点，采用的是什么推理方法？你以前是否用到该法？
请你们设计实验来推翻亚里士多德的观点的。 提问：什么原因造成不同物体下落有快有慢？提问：在没有空气阻力的情况下，轻重不同物体的下落快慢会怎样呢？
演示牛顿管中的物体下落：将抽过气的牛顿管内的金属片与轻鸡毛从静止一起下落，观察结果，两者几乎同时落到牛顿管的下端(强调：管内空气已被抽得很稀薄，空气阻力的影响非常小)；将牛顿管内放入空气再做实验，情况截然不同了，金属片比鸡毛落得快。
二、伽利略的猜想和假说
伽利略在否定了亚里士多德的观点后，并没有就此止步，他要进一步研究自由落体运动的规律。
请同学阅读p48―49第三部分。
提出问题：1、伽利略研究落体运动首先应解决什么问题？
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？
三、伽利略猜想的实验验证
猜想还毕竟是猜想，是否正确，是否具有指导意义，还需要验证。请同学阅读p49―50第四部分。问题：伽利略遇到了什么困难？如何解决的？ 多媒体展示：伽利略研究物体沿不同角度的斜面运动的情况。
他进行了上百次的定量研究，发现从斜面上滚下的小球都做匀加速运动。由此他推想，当斜面倾角增大到90°，小球做自由落体运动时，仍然会做匀加速运动。四、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。
本课小结
知识就是力量，而能力与方法比知识更有力量，我们每个人都应该可以象伽利略那样去思索.重要的是学会认识世界的方法和具备进行科学研究的能力，如若我们能从亚里士多德和伽利略以及其他各位伟大学者的失败与成功中寻求启发和借鉴.我们也将会拥有一颗杰出的闪烁出智慧之光的大脑，去面对已知的与未知的物理世界。
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。
（学生分组讨论得出：反证法是一种常用的推理方法。）方案不一定同，学生的实验方案可能有：将纸片团成纸团、小石子同时释放；将纸片团成纸团、纸片同时释放；小石子、纸片呈竖直同时释放等等，并说明实验现象，得出结论：重的物体不一定下落得快。讨论得出：空气阻力 得出结论：在没有空气阻力的情况下，物体下落的快慢与重力的大小无关。
小组讨论后回答：描述运动所需的概念。小组讨论后回答：描述物体运动快慢的物理量有瞬时速度、平均速度；描述速度变化快慢的物理量是加速度。 v∝x(最后否定了)及v∝t （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作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，无法测定象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
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→……
引导学生学会在实际中注重方法的总结。
激发学生探究事物本质的热情。
学生也可能分析得出：空气阻力越小于物体重力时，不同的物体下落快慢差别越小。
学生会很兴奋，让他们体会实验的魅力。认识到突出主要因素，忽略和排除次要因素，进行科学研究的重要思路和方法。
进一步完善理论，对实际有更深、更远的指导意义。
提出一个问题往往比解决一个问题更重要。 猜测可能是解决问题的开端，猜测是一种科学的方法。
在科学研究中，转换测量对象，进行间接测量的是一种重要的思路。
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 合理的外推对得出正确结论有很大的帮助。
板书设计
第五节 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∝x（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（静止开始作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
→……
