人教版高中物理必修1教案26伽利略对自由落体运动的研究.docx

《2.6伽利略对自由落体运动的研究》
教材分析
本教学设计选自人教版新课标高中物理教材第二章第六节《伽利略对自由落体运动的研究》，本节介绍亚里士多德，伽利略的观点，让学生感受科学的进步和不断的发展。并对伽利略的实验进行详细的探究，使学生更加深刻的理解和领会科学探究思想和方法。
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；
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问题中的重要性。体会人类对客观世界发现之旅的乐趣。
教学重难点
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。
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。
教学准备
1、多媒体课件；
2、学生完成相应预习内容；
3、学生课前查阅相关背景资料，搜集有关资料。
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，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，又是那样的发聋振聩！它动摇了人们头脑中的旧观念，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。
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。
【设计意图】从生活现象出发，让同学们感受到物理知识遍布生活各处，激发学生的学习热情。
【新课教学】
一、绵延两千年的错误
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……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2019多年，从没有人对它提出异议，大家都奉为经典。
亚里士多德的观点：物体越重，下落越快。
【交流与讨论】
提出问题：为什么会有错误的认识呢？
学生思考问题，交流体会。
生：错误认识的根源在于不注意探索事物的本质，思考不求甚解。
【设计意图】从亚里士多德的观点入手，引导学生分析其错误的原因。
二、逻辑的力量
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》一书中对此做出了评论。
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，总的重量比大石头还要重，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