2.5《伽利略对自由落体运动的研究》

领域建树卓越的支柱。亚里士多德学识渊博，著述颇丰．他对于当时尚未分类的科学部门如政治、逻辑、伦理、历史、物理(自然学科)、心理学、美学、教育学等均有研究并有独到见解，被马克思誉为“古代最伟大的思想家”。 学生3回答：亚里士多德是古希腊又一位伟大的教育思想家，建立了包括自然学科在内的百科全书式的课程体系，提出了注重实践的良好措施，为后人留下了一笔包罗宏富的教育遗产。亚里士多德显示了希腊科学的一个转折点。在他以前，科学家和哲学家都力求提出一个完整的世界体系，来解释自然现象．他是最后一个提出完整世界体系的人。在他以后，许多科学家放弃提出完整体系的企图，转入研究具体问题。 教师指出：物理教科书上，亚里士多德给同学们的形象不妙、他老是出错，老是作出一些轻率的结论。同学们觉得亚里士多德实在太不高明而伽利略则比他伟大于百倍。事实上，亚里士多德是古代一位伟大的学者，一位百科全书式的大学问家，有几乎无所不及的思想成。我们应该正确的、全面的去认识一位科学家。 教师点明主题：同学们两位科学家在各科学领域发展中都做出了杰出的贡献,展示他们的研究成果，尤其是感受到了伽利略的科学态度、不畏强权的探索精神和正确的解决问题的思路。现在我们一起感受伽利略如何运用科学的方法和巧妙的构思研究自由落体运动的。 5

教师提问：亚里士多德依据平常观察的事实，是怎样确运用“归定物体下落的快慢什么因素决定的？ 谬法”否 学生回答：物体下落的快慢是由它们的重量决定的。 定了亚㈡ 教师提问：那么物体下落的快慢与它们的重量有关系吗? 里士多阅读课本P46第3，4自然段，总结伽利略是怎样提出逻德关于假设，运用逻辑推理的呢? 辑学生可能的回答：他假设大石头的下落速度为8，小石头重的物力的下落速度为4，当我们把两块石头捆在一起，大石体下落量 头会被小石头拖的慢下来。但两块石头捆在一起，快、轻的 重量增大，整个系统下落的速度应该比8大。这样就物体下 出现了矛盾。 落慢的 论断 教师提问：伽利略提出了什么样的假设? 学生可能的回答：假设大小石头下落的一样快。 ㈢ 教师补充：猜想落体是一种简单的变速运动，而简单的猜想与假说 变速运动，它的速度应该均匀变化的，那么它的速度可能跟时间成正比，也可能跟位移成正比。后来教学法：让学生“因时利导”的利用数学和逻辑进行推理，如果速度与位移成正比，亲自体将会推导出十分复杂的结论，因此伽利略开始用实验伽利验来检验v与t成正比的猜想是否正确。 略的科学研究方法. 6

教师提问：伽利略经过数学推导得出自由落体运动为变创设实速运动，他是如何进行实验验证的? 验情境 学生可能的回答：通过小球的下落运动，测出小球的下 教学法：落速度和时间。 将实验教师提出：当时无法测量瞬时速度；而且自由落体下落㈣ 实验验证 太快，当时还只能通过滴水记录自由落体运动的运验证过动时间，这样的计时工具不能测量自由落体的运动程中伽时间，当那么伽利略是如何解决这两个问题的呢？ 利略遇学生回答 ：首先伽利略采用了间接验证的方法：运用数学推导的方法得出初速度为零的匀变速直线运动符合x∝t2．从而证明速度随时间是均匀变化的。其次伽利略采用了一个巧妙的办法“冲淡”重力的作用，是小球的加速度比自由落体小得多，所用时间长容易测量。 到的问题逐一展现在学生面前，让学 伽利略实验：他让小球沿斜面滚下，减小加速度，延长生亲身 运动时间，便于观测。 教师总结：经过上百次的实验，表明小球沿斜面滚下的运动的确是匀加速直线运动，而且只要倾角一定小球的加速度都是相同的。 假说进行修正和推广 他进行的是坡度比较小的斜面实验，后来他就将实验进行了合理的外推，当倾角增大到90°，小球的运动就是自由落体运动。 题的过程。 体会发现问题解决问 教师提出：伽利略完成了实验验证后，没有就此而止，

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而是进一步思考为什么日常生活中，轻的物体下落得比较慢，重的物体下落得比较快。 学生共同回答：因为空气阻力． 教师提出：当我们忽略了空气阻力的影响落体运动就成了真正的自由罗自由落体运动。伽利略特别指出，在科学研究中懂得忽略什么与懂得重视什么同样重要。伽利略这种忽略次要因素的研究方法我们经常会用到。 ㈤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：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： 四．实验验证 1.采用间接验证法，解决v测量困难 2.巧用斜面冲淡重力作用，解决t测量困难 3.实验结果：小球沿斜面是匀变速运动，加速度随斜面倾角的增大而变大。 4.修正推广:即斜面与地面垂直时，小球将自由下落，成为自由落体，这时小球仍然会保持匀变速直线运动的性质． 8

板书展 示：能有效帮助学生梳理本节课的知识和内容。

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