1、黑龍江省哈爾濱市木蘭高級中學高中物理 探究自由落體運動學案 新人教版 學習目標:知識與技能1.了解物理學史。2.知道伽利略對自由落體運動的研究方法。過程與方法1.學習伽利略的科學方法。2.培養學生自己查找資料學習物理學史。情感態度與價值觀1 學習科學家們對知識敢于質疑的勇氣。2 學習科學家們科學研究的執著精神。3 通過學生自己查找資料，提高學生對物理學的興趣。4通過對亞里士多德和伽利略的了解，認識到科學的探索是一個漫長的過程，需要幾代人的不懈努力。學習難點1. 理解什么是落體運動，探究落體運動驗證伽利略的結論2. 記錄自由落體運動的軌跡學習重點: 探究落體運動及自由落體運動主要內容:一、認識兩

2、位科學家老師提出：哪位同學樂意給大家講一講自己所查到的關于伽利略和亞里士多德的資料，先說說伽利略吧。學生可能的回答：伽利略全名伽利略伽利萊，他是文藝復興后期近代實驗科學的創始人。1564年伽利略生于意大利的比薩城，1611年，伽利略應邀來到羅馬，在羅馬期間，伽利略為了確立新的自然研究法實驗法的地位，又同教會的唯心論世界觀進行了激烈的斗爭，這就更加激怒了教會。1632年，他的名著關于兩大世界體系的對話出版，但立即被教會列為禁書。1633年6月22日，伽利略受到宗教法庭審判，并被判終身軟禁，成了“宗教裁判判所”的囚徒。1638年，伽利略在荷蘭出版了關于兩門新學科與數學證明的談話一書，對自己多年來在

3、力學方面的研究進行了總結。他的父親是一位才華出眾的音樂家和教育家。他在科學上的創造才能，在青年時代就顯示出來了。當他還是比薩大學醫科學生時，就發明了能測量脈搏速率的擺式計時裝置。后來他的興趣轉向了數學和物理學。1581年，17歲的伽利略對古希臘的物理學及亞里士多德、埃夫克利德和阿基米德的著作著迷。伽利略在數學、天文學，特別是力學方面有了很深的造詣，學術上成果累累。他通過大量的觀察和實驗總結出了慣性定律、自由落體運動規律和相對性原理；發現了單擺振動的等時性原理；用自制的33倍望遠鏡觀察天象，發現了一系列令人震驚的天文現象。伽利略將觀察到的天文現象寫成星際使者一書，于1610年發表。書中介紹了月球

4、上的環狀山脈，無數星體構成的銀河系，金星的盈虧，木星的四顆衛星，太陽黑斑等等，從而對哥白尼的“天體運行”論提供了有力的支持，同時也動搖了亞里士多德托勒密的地心說。教師對學生的回答給予肯定：關于伽利略的資料收集非常細致，下面再說說亞里士多德吧。學生可能的回答：作為一位偉大的、百科全書式的科學家，亞里士多德對世界的貢獻之大，令人震驚。他至少撰寫了170種著作，其中流傳下來的有47種。他的科學著作在那個年代簡直就是一本百科全書。但他的成就遠不止于此。他還是一位真正哲學家，對哲學每個學科幾乎都做出了貢獻。亞里士多德集中古代知識于一身，在他死后幾百年中，沒有一個人像他那樣對知識有過系統考察和全面掌握。他

5、的著作是古代的百科全書。恩格斯稱他是“最博學的人”。 亞里士多德最大的貢獻在于創立了形式邏輯這一重要分支學科。邏輯思維是亞里士多德在眾多領域建樹卓越的支柱。亞里士多德的思想對西方文化根本傾向以至內容產生了深刻的影響。在上古及中古時期，他的著作被譯成拉丁文、敘利亞文、阿拉伯文、意大利文、希伯來文、德語和英語。隨著亞里士多德作品的不斷被發現，中世紀出現了一個研究亞里士多德主義的新時代，學者們以此作為求得各方面真知識的基礎。亞里士多德學識淵博，著述頗豐他對于當時尚未分類的科學部門如政治、邏輯、倫理、歷史、物理(自然學科)、心理學、美學、教育學等均有研究并有獨到見解，被馬克思譽為“古代最偉大的思想家”

6、。亞里士多德是古希臘又一位偉大的教育思想家，建立了包括自然學科在內的百科全書式的課程體系，提出了注重實踐的良好措施，為后人留下了一筆包羅宏富的教育遺產。亞里士多德顯示了希臘科學的一個轉折點。在他以前，科學家和哲學家都力求提出一個完整的世界體系，來解釋自然現象他是最后一個提出完整世界體系的人。在他以后，許多科學家放棄提出完整體系的企圖，轉入研究具體問題。教師指出：物理教科書上，亞里士多德給同學們的形象不妙、他老是出錯，老是作出一些輕率的結論。同學們覺得亞里士多德實在太不高明而伽利略則比他偉大于百倍。事實上，亞里士多德是古代一位偉大的學者，一位百科全書式的大學問家，有幾乎無所不及的思想成。我們應該

7、正確的、全面的去認識一位科學家。伽利略創造了一套對近代科學的發展極為有益的科學方法，從而糾正了亞里士多德在物理上犯的一些錯誤二、落體運動的思考早在兩千多年前，古希臘學者亞里士多德認可，重的物體下落的快。由這一觀點出發，可以得出如下兩個結論：結論一：如果把石頭和樹葉困在一起，其所受的重力一定比期中任一物體大，其下落速度也應該比期中任一物體下落速度快。結論二：如果把石頭和樹葉困在一起，獨自下落較慢的樹葉就會拖慢獨自下落較快的石頭，最終其下落速度應該比石頭的下落速度慢為什么同一種觀點會推導出兩個截然相反的結論呢？實驗探究取兩枚相同的硬幣和兩張與硬幣表面面積相同的紙片1、將一枚硬幣和一張展開的紙片從同

8、一高度自由下落，他們的情況 2、把一張紙片捏成紙團，將紙團和一張展開的紙片從同一高度自由下落，他們下落的情況是3、將一枚硬幣和一枚表面貼有紙片的硬幣從同一高度自由下落，他們下落的情況是 分析實驗中物體下落過程的運動情況與物體所受的重力有沒有關系伽利略對落體現象進行研究后，得出了一個結論;物體下落過程中的運動情況與物體所受的總理無關觀察與思考教師用玻璃管演示雞毛和金屬片在空氣中、真空中下落情況：從觀察到的實驗結果分析，影響羽毛和金屬片下落快慢的原因？三、記錄自由落體運動軌跡實驗：將一系有紙帶的重物從一定的高度自由下落，利用打點計時器記錄重物的下落過程：1）重物做自由落體運動的過程中，其速度有沒有

9、發生變化？如何從實驗中判斷出來？2）有的同學從實驗結果中得出位移與時間的二次方成正比，有的同學得出位移與時間成正比，你的結論如何呢？3）影響實驗精確程度的因素有哪些？由實驗總結：1定義：只受重力作用，從靜止開始的下落運動。2特點： 初速V0=0只受一個力，即重力作用。當空氣阻力很小，可以忽略不計時，物體的下落可以看作自由落體運動。3性質：初速為零的勻加速直線運動。經過多少時間落到地面；從開始落下的時刻起，在第1s內的位移、最后1s內的位移；落下一半時間的位移閱讀材料：伽利略生平伽利略(15641642)生于意大利北部佛羅倫薩一個貴族的家庭。他在科學上的創造才能，在青年時代就顯示出來了。當他還是

10、比薩大學醫科學生時，就發明了能測量脈搏速率的擺式計時裝置。后來，他的興趣轉向了數學和物理學，26歲就擔任了比薩大學的數學教授。由于他在科學上的獨創精神，不久就跟擁護亞里士多德傳統觀點的人們發生了沖突，遭到對手們的排擠，不得不在1591年辭去比薩大學的職務，轉而到威尼斯的帕多瓦大學任教。在帕多瓦，伽利略開始研究天文學，成為哥白尼的日心說的熱烈支持者。他制造了望遠鏡，觀測到木星的四顆衛星，證明了地球并不是一切天體運動環繞的中心。用望遠鏡進行觀測，他發現了月面的凹凸不平以及乳帶似的銀河原來是由許許多多獨立的恒星組成的。他還制成了空氣溫度計，這是世界上最早的溫度計。這些光輝的成就，使他獲得了巨大的聲望

11、。1610年，伽利略接受了圖斯卡尼大公爵的邀請，回到他的故鄉，擔當了大公爵的宮廷數學家兼哲學家。伽利略這樣做的目的是希望大公爵對他的科學研究給予資助但是不久，他就受到了教會的迫害。由于他勇敢地宣傳哥白尼的學說，1616年，被傳喚到羅馬的宗教裁判所宗教裁判所譴責了哥白尼的學說，并責令伽利略保持沉默。1632年，伽利略發表兩種世界觀的對話一書，被教會認為違反了1616年的禁令伽利略被召到羅馬囚禁了幾個月，受到缺席審判，遭到苦刑和恐嚇，并被迫當眾跪地表示“公開放棄、詛咒和痛恨地動說的錯誤和異端”，最后被判處終身監禁，他的書也被列為禁書。1632年以后，伽利略專心致志于力學的研究，并于1638年完成了兩種新科學的對話。由于教會的禁令，這部書無法在意大利出版，只能在荷蘭秘密刊行。這部著作是伽利略最偉大和最重要的