1、1伽利略对自由落体运动探究晋江市永和中学 缪于清【教学目标】1、知识和技能：通过学习进一步理解自由落体运动规律学习认识伽利略的科学研究方法-理想实验方法。2、过程和方法：通过实验、观察、讨论的方法，培养学生的提出问题和积极寻找解决问题方法并自行自主探究的意识。3、情感态度和价值观：体会伽利略克服困难研究自由落体运动的思路和方法，并学习科学家不迷信权威勇于探索的精神。【教学重点】跨越时空的两位学者的对话；引导学生沿伽利略当年克服实验备件困难转向研究落体运动中位移与时间平方是否成正比的方法上进行问题探究过程。【教学难点】如何引导学生想到在实验条件缺乏条件下用斜面减小加速度延长测量时间的方法。【设计
2、思路】通过游戏引出研究话题，把研究性学习触入物理课堂，使学生尝受研究过程中的困难，以激发他们去积极思考解决的方法突破难点，通过师生实验互动探究突出重点。【教 具】多媒体教学系统，小钢球，铝合金导轨，米尺、小球、秒表各 28组。2【教学过程】教学环节教学内容 预设 设计意图一、导课5 分钟1、 “抓红包”游戏：按规则接住红包，红包归谁。2、导入课题：重的物体比轻的物体下落快吗？指出：这个问题源于人们的日常生活经验。可能有学生认为硬币比纸币重原因，硬币红包下落更快设 难 置 疑 ， 引 起 思 辨 ，激发学生学习兴趣，创设快乐课堂氛围。二、本课内容30 分钟1、 研究日常生活中人们有关落体运动的错
3、误观念：“重快轻慢” 观看调查录像 历史回顾：跨越时空的两位学者的对话 问题讨论：落体快慢问题讨论2、 伽利略的质凝与实验验证、演示播放：两个铁球同时落地的动画。、伽利略的观点：落体速度不受物重大小影响。3、 学习体验伽利略对自由落体运动的研究过程。 猜想：落体运动可能是一种匀变速直线运动。 提出问题：如何证明落体运动是否是匀变速直线运动。 讨论交流： 提出问题：在当时 16 世纪实验条件限制，伽利略是无法测出落体的瞬时速度的，请同学们想一想怎样才可以验证“落体运动是否是匀变速直线运动”分析课前小游戏，接不住红包的原因分析。学生可能会提出用打点计时器或频闪照相法来研究。学生可能想不到伽利略的科
4、学方法，就要启发学生：如果是匀变速直选本校门口超市广场顾客，学校员工等，考虑到学生熟悉，更能引起学生兴趣，并引发他们思考让学生感受伽利略敢于向权威挑战，不迷信他人，坚持观察、思考后，以实验向世人证明自己勇敢指出的观点培养学生发散思维，能运用学过的知识引导学生跳出原先的思维定势3这个观点呢？ 启发：如果是匀变速直线运动，除了速度与时间成线性关系外，还有其它物理量与时间的关系。如果物体做自由落体运动，则v0 = 0：提问：位移与时间成什么关系？引导学生想到 s = at2，启发1学生：位移是很容易测出的。不难想到“ =常数”2t4、学生实验探究：（利用提供器材来测小球下落的 s、t)、问题生成：时
5、间太短，无法测量，直接测量 比值的方法还是2t存在困难测时间的困难，怎样可以实现短距离内延长运动时间？引导：用斜面冲淡重力的办法来延长运动时间。选出最好的“用斜面冲淡重力的办法来延长运动时间”的方法。、指出：在实验条件简陋的情况下，伟大的伽利略也是与同学们有同样的想法，接着他只是用他的理想实验法进行合理外推，就得到“落体运动也与斜面上的运动有同样的规律” 。5、师生互动探究（简陋实验条件线运动，都有什么规律？学生可能忽略测时间的困难，学生可能由 s = at2，想到直1接想办法去测s 与 t。学生可能会想出多种方法，要给予评价和鼓励，测时间非得用秒计时吗？当时没有现钟表，但其实只要证明“ =常
6、数” ，2ts即可证明匀变速直线运动。用约六米长的使学生尝受研究过程中测时间带来的困难，以激发他们去积极思考解决的方法。引导学生跳出原先的思维定势赞赏、鼓励学生培养学习积极性重在学习“伽利略的研究方法”（理想实验方法）4下探究落体运动规律）： 、让小球从斜面上不同位置自由落下，观察小球多次从不同起点滚动的 比值是否不变。2ts、增大斜面倾角，小球对于每一个特定倾角的斜面上不同高度滚下，发现 比值不变，但2ts比值增大。、合理外推：当倾角为 90 度时，其比值也是不变的，可见：自由落体运动是匀加速直线运动。指出：当年伽利略通过一百多次实验及计算结果，最终才得出“自由落体运动是匀加速直线运动”这个
7、结论。铝合金材料在讲台上师生共同探究，同时也用自来水龙头的水滴来计时，为了后面学生计时，在水滴下方放一空的矿泉水瓶可将水滴声放大；同时利用电子表格进行现场计算，伽利略理想实验的伟大意义。超越伽利略：现代研究落体运动的若干方法 。为了提高实验效果，体现现代教育技术应用于物理课堂。体验科学研究的艰辛三、总结5 分钟练习作业5 分钟1、本课总结总结 “伽利略的科学研究方法爱因斯坦对伽利略开创的“理想实验”科学方法的高度评价。2、作业对比见过的有关理想实验科学方法：牛顿第一定律、牛顿管实验（抽气）进行对比，寻找共性，总结体会“理想实验”的科学推理步骤。课堂练习：2009 年福建省质检实验题第一题。总结提高为学有余力的学生所做的调整
