高中物理备课资料卡 伽利略对落体运动的研究素材.doc

【知识点名称】
(人教K)伽利略对自由落体运动的研究

【课标内容对照
（沪科J）《课程标准》的要求
（沪科J）*通过史实，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。
（沪科J）*经历匀变速直线运动的实验研究过程，了解匀变速直线运动的规律，体会实验在发现自然规律中的作用。
（沪科J）*能用公式和图像描述匀变速直线运动，体会数学在研究物理问题中的重要性。
【版本对照（含选修）】

【三维目标】
(鲁科J)4．根据匀变速直线运动规律，得到自由落体的运动规律。
(鲁科J)5．运用自由落体运动规律解决有关实际问题。
(鲁科J)6．体会伽利略研究自由落体运动的思路和方法，学习其科学探索精神。
【知识与能力】
(鲁科J)进一步理解位移、速度和加速度等概念。了解匀变速直线运动中加速度的特点以及位移、速度的变化规律。了解自由落体运动的特点及重力加速度。能运用匀变速直线运动规律解释或解决一些实际问题。
【过程与方法】
(鲁科J)通过实验探究匀变速直线运动的规律，体会实验在发现自然规律中的作用。用公式法和图像法研究匀变速直线运动，体会数学在研究物理问题中的重要性。用理想化方法处理匀变速直线运动和自由落体运动。
(鲁科J)认识伽利略在研究物体运动时所采用的多种研究方法，体会科学研究方法的价值。
【情感态度与价值观】
(鲁科J)体验匀变速直线运动的奇妙与和谐，保持对运动的好奇心和探究欲。
(鲁科J)体会伽利略在探索自然规律过程中的艰辛和科学精神。
(鲁科J)了解伽利略对物体运动的研究在科学发展和人类进步上的重大意义。
【重难点知识】
【内容结构概述】
【教学建议】
(鲁科J)4．识别自由落体运动，关键是运用理想化方法，比较重力与空气阻力的大小。第一个“讨论与交流”通过图象描述了跳伞者的速度随时间的变化情况，教学时可结合受力分析，比较重力与阻力，分析其运动情况。跳伞者在最初的很短时间内，空气阻力远小于重力，v-t图中的图象近似为直线，可看成自由落体运动。
(鲁科J)5．对于自由落体运动的公式，教材没有专门给出，只是把自由落体运动当做匀加速直线运动的特例来看待。教学时可要求学生推导，以培养学生自主性学习的能力。
(鲁科J)6．伽利略对自由落体运动的研究是方法教育和情感教育的好素材。教学时可以从伽利略的悖论入手，激发学生的探究欲，逐步体会伽利略的“提出假设一数学推理一实验验证一合理外推”的研究方法，体会科学家的探索精神。
【导语引入】
图2-1著名的比萨斜塔
据说，伽利略曾在比萨斜塔做过实验，他从塔的顶楼同时让两个轻重不同的铅球和乌木球下落，大家看到它们同时落地
（沪科J）引言以比萨斜塔作为背景材料，通过简短的阐述，指出了本章教材的线索。
（沪科J）建议：教学中可采用投影展示比萨斜塔的雄姿，并配以生动激情的简短语言，作个漂亮的“开场白”。
这是学生在初中物理学习中已有所闻的内容，但如何用它来批驳亚里士多德的错误可能并不清楚或不会有逻辑性的表述。
（沪科K）两个轻重不同的小球同时落地的声音，是那样的清脆美妙，又是那样的震耳发聩!它使人们清醒地认识到，轻重不是下落快慢的原因；它动摇了2000多年来统治着人们头脑的旧观念，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。
【知识点讲解】
自由落体运动规律探索的回眸
(鲁科K)前面在对自由落体运动进行科学探究时，如果不在真空环境下，你会认为重的物体比轻的物体下落快。你是否由此便得出物体自由下落速度与物体所受重力有关的结论?若真得出这样的结论，请不要气馁，因为你的结论和古希腊哲人亚里士多德的结论是相似的，都是由于受日常生活经验的影响所致。实际上，关于自由落体运动规律的探索，在历史上还留下一些故事呢。回顾历史，对我们了解科学家的探究方法，学习他们的科学精神是非常有益的。
(鲁科K)在古希腊，哲人亚里士多德认为物体下落的速度与物体所受的重力大小成正比，即重物比轻物先落地。此后1900多年，很少有人怀疑亚里士多德的观点。16世纪末，伽利略对此提出了怀疑。
(人教K)绵延两面千年的错误
落体的运动是司空见惯的，但人类对它的认识却经历了差不多两千年的时间。爱因斯坦曾经颇为感慨地说：“有一个基本问题，几千年来都因为它太复杂而含糊不清，这就是运动的问题。”最早研究运动问题的，大概要算古希腊学者亚里士多德了。
是什么因素决定一个下落物体的快慢呢?平常观察到的事实是，一块石头比一片树叶落得快些……亚里士多德认为物体下落的快慢是由它们的重量决定的。他的这一论断符合人们的常识，以至于其后两千年的时间里，大家都奉为经典。
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