【伽利略对自由落体运动的研究ppt】5、伽利略对自由落体运动的研究
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一、知识与技能
了解落体运动研究的史实,了解逻辑推理的特色,理解任何猜想和假说都须要有实验验证的重要性。
二、过程与方法
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。
三、情感、态度与价值观
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。
★教学重点
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。
★教学难点
“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。
★教学方法
教师启发、引导,学生阅读教材,讨论、交流。
★教学过程
一、引入新课
我们已经学习了自由落体运动,知道了物体下落的快慢与物体的质量无关。这一正确认识却经历了曲折而又漫长的历史过程。这节课我们就来学习有关的史实知识,了解科学家是怎样研究落体运动的。
二、进行新课
1、历史的错误:关于下落物体快慢
课件展示:《亚氏观点》
教师活动:引导学生阅读教材第一段,提出问题:为什么会有错误的认识呢?
学生活动:思考问题,交流体会。得出错误认识的根源:不注意探索事物的本质,思考不求甚解。
2、伽利略的逻辑推理
教师活动:引导学生阅读教材第三、四段,提出问题:伽利略是怎样论证亚里士多德观点是错误的?
学生活动:带着问题阅读教材,阐述自己的观点。
点评:培养学生语言表达能力,培养学生逻辑推理能力。
课件展示:《逻辑的力量》
3、猜想与假说
教师活动:引导学生阅读教材“猜想与假说”部分,提出问题:伽利略在研究落体运动过程中遇到了哪些困难?面对这些困难,伽利略是怎样做的?他作出了大胆的科学猜想,猜想的内容是什么?
学生活动:带着问题阅读教材,阐述自己的观点。
点评:培养学生语言表达能力,培养学生分析概括能力。
科学的猜想,或者叫假说,这是对事物认识的模型,是对事物认识的基础,是建立概念描述规律的前提。
4、实验验证
教师活动:(陈述)实验验证是检验理论正确与否的唯一标准。任何结论和猜想都必须经过实验验证,否则不成理论。猜想或假说只有通过验证才会成为理论。所谓实验验证就是任何人,在理论条件下去操作都能到得实验结果,它具有任意性,但不是无条件的,实验是在一定条件下的验证,而与实际有区别。
引导学生阅读教材“实验验证”部分,提出问题:伽利略在实验过程中遇到了怎样的困难,他又是怎样克服的?为什么说,伽利略把他的结论外推到90°需要很大勇气?
学生活动:带着问题阅读教材,阐述自己的观点。
点评:培养学生语言表达能力,培养学生分析概括能力。
5、科学的方法
教师活动:物理学的研究很注重方法,物理学习也要注意方法,所谓科学方法包括以下几点:
对现象一般观察一提出猜想-运用逻辑推理一实验对推理验证一对猜想进行修证(补充)-推广应用。
学生活动:阅读教材“sts”《从伽利略的一生看科学与社会》短文,对自己进行科学人生观教育。
三、课堂总结、点评12
通过这节课的学习,我们从伽利略对落体的研究上,学习他的观察思考等科学方法,为我们下一步(以后)的探究打下基础,不能盲目,也不能怕困难,要用科学的方法指导我们。
四、实例探究
☆竖直上抛运动的实例分析
【例题】某人在高层楼房的阳台外侧以2 0 m/s的速度竖直向上抛出一个石块,石块运动到离抛出点15m处时,所经历的时间为多少?
(不计空气阻力,取g =10m/s2)
分析:石块运动到离抛出点15m处时,石块的位置是在抛出点上方还是在抛出点下方?如果是在抛出点上方的话,是处于上升阶段还是处于下降阶段?
从题意来看,石块抛出后能够上升的最大高度为 m>15m。
这样石块运动到离抛出点15 m处的位置必定有两个,如图所示,因而所经历的时间必为三个。
分段法:
石块上升到最高点所用的时间为:
s
2 s前石块第一次通过“离抛出点15 m处”;2 s时石块到达最高点,速度变为零,随后石块开始做自由落体运动,会第二次经过“离抛出点15 m处”;当石块落到抛出点下方时,会第三次经过“离抛出点15m处”。这样此题应有三解。
当石块在抛出点上方距抛出点15m处时取向上为正方向,则位移x = +15m,a= - g = - 10 m/s2 ,代入公式
得:
解得 t1=1 s;t2=3 s
t1=1 s对应着石块上升时到达“离抛出点15 m处”时所用的时间,而t2=3 s则对应着从最高点往回落时第二次经过“离抛出点15 m处”时所用的时间。
由于石块上升的最大高度h=20m,所以,石块落到抛出点下方“离抛出点15m处”时,自由下落的总高度为hob=20m+15m=35m,下落此段距离所用的时间
s
石块从抛出到第三次经过“离抛出点15m处”时所用的时间为:t3=2 s+ s=(2+ )s
★课余作业
复习全章内容,准备章节测验。
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