2.1伽利略对落体运动的研究学案

学案1 伽利略对落体运动的研究[学习目标定位] 1.学习伽利略对自由落体运动的研究方法，感悟科学探究的过程.2.知道物体做自由落体运动的条件，知道重力加速度的大小和方向.3.会探究自由落体运动的规律，会测定自由落体运动的加速度.4.能够运用自由落体运动的规律和特点解决有关问题．知识储备区一、伽利略对落体运动的研究1．亚里士多德的观点：重的物体比轻的物体下落得快．2．伽利略对落体运动的研究(1)伽利略的逻辑结果：重物与轻物下落得一样快．(2)伽利略的猜想：下落物体的速度随着时间均匀增加，即v∝t.(3)伽利略的数学推理结果：从静止开始做匀加速直线运动的物体通过的位移一定与运动时间的平方成正比，即s∝t2.(4)伽利略的理想斜面实验：因为物体实际下落太快，伽利略设计了“冲淡重力”的斜面实验，这样就减缓了物体下落速度．如图1所示，让小球从斜面上不同位置滚下，观测到小球多次从不同起点滚下的位移和所用时间的平方的比值st2总是保持不变，即有s1t21＝s2t22＝s3t23＝…＝常数．图1如果不断加大斜面的倾角，小球对于每一个特定的倾角的斜面，上述比例关系仍然成立，只是常数随斜面倾角的增大而增大．伽利略合理外推至倾角为90°，即物体自由下落时，其比值也保持不变，即s∝t2.(5)伽利略的结论：物体在做自由落体运动时，其速度随时间均匀增加，即v∝t.3．伽利略的科学方法(1)伽利略对落体运动的研究思路问题―→猜想―→数学推理―→实验验证―→合理外推―→得出结论(2)科学思想方法的核心：把实验和逻辑推理结合起来．二、自由落体运动的规律1．自由落体运动：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动．2．自由落体运动的加速度：自由落体的加速度也叫重力加速度，用g表示，它的大小约为9.8 m/s 2，方向竖直向下．3．自由落体运动的规律 (1)速度公式：v t ＝gt (2)位移公式：h ＝12gt 2 (3)速度与位移的关系v 2t ＝2gh学习探究区一、自由落体运动 [问题设计]1．在空气中，将一张纸片和一石块从同一高度同时释放，哪个下落得快？若把这张纸片团紧成一团，再与石块从同一高度释放，情况会怎样？答案 石块下落得快；纸团和石块几乎同时着地．2．钱毛管实验：玻璃管中有羽毛、小软木片、小铁片……玻璃管中抽成了真空，将物体聚于一端，再将玻璃管倒立，让所有物体同时下落．看到什么现象？说明什么问题？答案 下落快慢相同．在没有空气阻力影响的情况下，所有物体下落快慢是相同的，与质量无关．[要点提炼]1．物体做自由落体运动的条件：(1)只受重力；(2)初速度v 0＝0.2．在实际中，物体下落时由于受空气阻力的作用，并不做自由落体运动，只有当空气阻力远小于重力时，物体由静止开始的下落才可看做自由落体运动．3．自由落体运动的实质：自由落体运动是初速度为零、加速度为g 的匀加速直线运动，它只是匀变速直线运动的特例．二、自由落体速度 [问题设计]伽利略的实验告诉我们，自由落体运动是匀加速直线运动，若已知自由落体的加速度为g ，你能推导做自由落体运动的物体在任意时刻速度的表达式吗？答案 根据加速度的定义式，a ＝v t －v 0t 得v t ＝v 0＋at ，由于自由落体运动的初速度为0，加速度为g ，所以有v t ＝gt .[要点提炼]1．自由落体运动的速度公式v t ＝gt .2．自由落体运动的v －t 图像是一条过原点的倾斜直线，如图2所示，其斜率表示重力加速度．图2三、自由落体的位移 [问题设计]1．匀速直线运动的位移与速度图像和坐标轴所包围的面积有什么关系？ 答案 相等．2．自由落体运动v －t 图线下方三角形的面积与物体在时间t 内的位移有什么关系？运用了哪些思想方法？答案 相等．思想方法：(1)t 分割成许多很小的时间间隔Δt ——微元；(2)Δt 内是简单的匀速直线运动——简化；(3)所有Δt 内的位移之和即总位移——求和；(4)当时间间隔无限减小(Δt →0)时，平行于t 轴的折线就趋近于物体的速度图线，则速度图线与t 轴包围的面积为自由落体运动的位移——极限．3．用“面积法”求出自由落体运动在t 时间内的位移． 答案 h ＝12v t t ＝12gt 2. [要点提炼]1．自由落体运动在t 时间内的位移公式h ＝12gt 2.2．v －t 图像与t 轴所包围的面积对应着物体在t 时间内的位移．这个结论不仅适用于匀速运动、自由落体运动，也适用于任何形式的运动．[延伸思考]根据自由落体运动的速度公式v t ＝gt 和位移公式h ＝12gt 2，消去时间t ，得出什么关系？答案 根据v t ＝gt 得：t ＝v tg ，代入h ＝12gt 2得：h ＝12g (v t g )2＝v 2t 2g 即v 2t ＝2gh .四、实验探究：测定重力加速度的大小[问题设计] 利用如图3所示的实验装置测定重力加速度．用手捏住纸带上端把纸带拉成竖直状态，并使重物停在靠近打点计时器处．先接通电源，再松开纸带让重物自由下落，打点计时器在纸带上打下一系列的点．如何根据打上点的纸带求出重物的重力加速度？图3答案 可用下列两种方法求出重力加速度：(1)由v n ＝s n ＋s n ＋12T 求出各点的瞬时速度(比如v 2＝s 2＋s 32T )，作出v －t 图像，v －t 图像是一条过原点的倾斜直线，斜率表示加速度．(2)由g ＝v n －v n －1T 计算出多个g 值然后求平均得重力加速度的大小．[要点提炼]1．测定重力加速度的方法 (1)利用打点计时器．图4(2)利用频闪照相法．频闪照相可以每隔相等的时间拍摄一次．利用频闪照相可追踪记录做自由落体运动的物体在各个时刻的位置(如图4为一小球做自由落体运动的频闪照片)．根据v n ＝s n ＋s n ＋12T 求出各点的瞬时速度，作出v －t 图像，图线的斜率表示加速度，由g ＝v t －v 0t ，也可以求出重力加速度．2．重力加速度(1)大小：在同一地点，重力加速度都相同；地球上纬度不同的地点重力加速度不同，其大小随纬度的增加而增大，赤道上最小，两极处最大．一般计算中，常取g ＝9.8 m/s 2或g ＝10 m/s 2.(2)方向：竖直向下．典例精析一、对自由落体运动及重力加速度的理解例1 关于自由落体运动和重力加速度，下列说法正确的是( ) A ．重力加速度g 是标量，只有大小，没有方向，通常g 取9.8 m/s 2B ．在地面上的不同地方，g 的大小不同，但相差不是很大C ．地球上的同一地点，一切物体做自由落体运动的加速度都相同D ．自由落体运动的初速度为零解析 重力加速度g 是矢量，方向竖直向下，在一般计算中g 取9.8 m/s 2，A 错误；在地球表面同一地点，重力加速度相同，C 正确；在地面上的不同地点重力加速度一般不同，但相差不大，B 正确；初速度为零是自由落体运动的一个条件，D 正确．答案 BCD二、自由落体运动的规律例2 从离地面500 m 的空中自由落下一个小球，取g ＝10 m/s 2，求小球： (1)落到地面所用的时间；(2)自开始下落计时，在第1 s 内的位移、最后1 s 内的位移．解析 由h ＝500 m 和重力加速度，根据位移公式可直接算出落地所用时间，根据运动时间，可算出第1 s 内的位移．最后1 s 内的位移是下落总位移和前(n －1) s 下落位移之差．(1)由h ＝12gt 2，得落地所用时间：t ＝2hg ＝2×50010 s ＝10 s(2)第1 s 内的位移：h 1＝12gt 21＝12×10×12m ＝5 m 因为从开始运动起前9 s 内的位移为 h 9＝12gt 29＝12×10×92m ＝405 m所以最后1 s 内的位移为Δh ＝h －h 9＝500 m －405 m ＝95 m. 答案 (1)10 s (2)5 m 95 m针对训练 一观察者发现，每隔一定时间就有一个水滴自8 m 高处的屋檐落下，而且当看到第五滴水刚要离开屋檐时，第一滴水正好落到地面，那么这时第二滴水离地面的高度是(g 取10 m/s 2)( )A ．2 mB ．2.5 mC ．2.9 mD ．3.5 m 答案 D解析 设两滴水之间的时间间隔为Δt ，则由h ＝12gt 2得8＝12g (4Δt )2①设第二滴水下落的高度为h 1，则h 1＝12g (3Δt )2.②解①②可得h 1＝4.5 m ，所以第二滴水离地面的高度是3.5 m. 三、重力加速度的测量例3 如图5所示，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可以测定重力加速度．图5(1)所需器材有打点计时器(带导线)、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还需________(填字母代号)中的器材．A ．直流电源、天平及砝码B ．直流电源、毫米刻度尺C ．交流电源、天平及砝码D ．交流电源、毫米刻度尺(2)通过作图像的方法可以剔除偶然误差较大的数据，提高实验的准确程度．为使图线的斜率等于重力加速度，除作v －t 图像外，还可作__________图像，其纵轴表示的是________，横轴表示的是________．解析 (1)本实验不需要测量重物的质量，直接通过处理纸带，利用匀变速直线运动的规律即可求得重力加速度．故缺少低压交流电源和毫米刻度尺，因此选项D 正确．(2)由匀变速直线运动的规律v 2＝2gh ，可得v 22＝gh ，所以还可作v 22－h 图像．若纵轴表示v 22，横轴表示h ，则图像的斜率为重力加速度．答案 见解析课堂要点小结自由落体运动⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧伽利略对落体运动的研究自由落体运动的条件⎩⎪⎨⎪⎧ v 0＝0只受重力重力加速度⎩⎪⎨⎪⎧ 大小：9.8 m/s 2或取10 m/s 2方向：竖直向下自由落体运动的规律⎩⎪⎨⎪⎧v t＝gth ＝12gt2v 2t＝2gh自我检测区1．(伽利略对自由落体运动的研究)关于伽利略对自由落体运动的研究，下列说法中正确的是( )A ．运用“归谬法”否定了亚里士多德的“重的物体下落快、轻的物体下落慢”的论断B ．提出“自由落体”是一种最简单的直线运动——匀速直线运动C ．通过斜面上物体的匀加速运动外推出：斜面倾角为90°时，物体做自由落体运动，且加速度的大小跟物体的质量无关D ．总体的思维过程是：问题→猜想→数学推理→实验验证→合理外推→得出结论 答案 ACD解析 根据伽利略对自由落体运动的研究过程可得选项A 、C 、D 正确；伽利略提出“自由落体”是一种最简单的变速直线运动——匀变速直线运动，选项B 错误．2．(自由落体运动和重力加速度)关于自由落体运动，下列说法正确的是( ) A ．自由落体运动是一种匀速直线运动 B ．物体刚下落时，速度和加速度都为零 C ．物体的质量越大，下落时加速度就越大D ．当地重力加速度为9.8 m/s 2，则物体在该处自由下落的过程中，每秒速度都增加9.8 m/s答案 D解析 自由落体运动是一种初速度为零的匀加速直线运动，故A 错误．物体刚下落时，初速度为零，加速度为重力加速度g ，故B 错误．自由落体运动是忽略空气阻力的运动，无论质量大小，下落时加速度都是g ，故C 错误．加速度等于单位时间内速度的变化量，当地重力加速度为9.8 m/s 2，则物体在该处自由下落的过程中，每秒速度都增加9.8 m/s 2，故D 正确．3．(自由落体运动的规律)一物体从H 高处自由下落，经时间t 落地，则当它下落t2时，离地的高度为( )A.H2 B.H4 C.3H4 D.3H 2答案 C解析 根据h ＝12gt 2，下落高度与时间的平方成正比，所以下落t 2时，下落高度为H 4，离地高度为3H4.4．(重力加速度的测量)登上月球的宇航员利用频闪仪(频率为每秒20次)给自由下落的小球拍照所拍的频闪照片如图6所示(图上所标数据为小球到达各位置时总的下落高度)，则月球表面的重力加速度为________ m/s 2(保留两位有效数字)．图6答案 1.6解析 小球每两个相邻位置的时间差 T ＝120 s ＝0.05 s由v n ＝s n ＋s n ＋12T 可得：v B ＝h AC 2T ＝1.60×10－22×0.05 m/s＝0.16 m/s.v E ＝h DF2T ＝－－22×0.05m/s ＝0.4 m/s.所以g ＝v E －v B 3T ＝0.4－0.163×0.05 m/s 2＝1.6 m/s 2.。

第二章 2.1《伽利略对落体运动的研究》导学案目标任务1．知道影响物体下落快慢的因素，并了解伽利略探究落体运动的历史．2．经历伽利略对落体运动的探究过程，理解逻辑推理与实验验证相结合的研究方法． 3．领会其科学精神、物想思想和研究方法，提高学生的科学素养．重点难点重点：.重现科学发现的历史过程，让学生亲历对落体运动的研究过程．2.伽利略对落体运动的研究方法。

难点：如何引导学生巧妙设计斜面实验，在实验过程中进行合理猜想、数学推理等。

自学导航1.基本知识(1)影响落体运动快慢的因素①亚里士多德的错误观点：重的物体比轻的物体下落得快．②伽利略佯谬：把轻重不同的两个物体连在一起下落，a.它们应以某个的速度下落．b.连在一起更重了，下落速度．显然两个推论矛盾，由此伽利略推翻了亚里士多德的错误观点．③排除空气阻力的影响，物体下落速度的变化与物体无关．(2)伽利略探究之路：①提出问题：．②猜想：下落物体的速度是随着时间_，即v∝t，③数学推理：s∝t2.④实验验证：用“冲淡重力“的斜面实验．结果：s1t21＝s2t22＝s3t23＝…＝常数，即小铜球滚下的位移总是与运动成正比．⑤合理推理：在“冲淡重力”实验中，st2的数值随倾角的增大而增大；当倾角等于时，即物体做竖直下落运动，(s1t21＝s2t22＝s3t23＝…＝常数)成立，并且此时的st2的数值．（6）得出结论：下落物体的速度是随着时间增加的.2．思考判断(1)亚里士多德认为物体下落的快慢与物体的轻重无关．( )(2)伽利略认为物体越重，下落得越快．( )(3)钱毛管实验说明没有空气阻力时，金属片和羽毛下落快慢相同．( )合作探究1、查阅相关资料后回答什么是“佯谬”?“伽利略佯谬”巧妙否定亚里士多德论断的对你有什么启发?2、在对落体运动进行研究的过程中，伽利略成功地使用了突出主要因素，忽略和排除次要因素的科学研究方法。

请你谈一谈他是突出了哪种主要因素，又是忽略和排除了哪些次要因素的？3.在研究落体运动时，伽利略为什么不直接验证v∝t却转而通过推导验证s∝t2呢？为什么要设计那个著名的“斜面实验”，用他的斜面实验来研究落体运动的规律？4.伽利略对落体运动的研究思路可以如何概括?你从中可以得到何种启示？5.设计表格，对课本P46 提供的伽利略手稿中记录的一组实验数据进行分析，看看你能否得出s∝t2的结论。

伽利略对自由落体运动的研究【学习目标】1、让学生了解抽象思维、数学推导和科学实验相结合的科学方法2、使学生体会“观察现象→实验探索→提出问题→讨论问题→解决问题”的科学探究方式教学重点让学生了解抽象思维、数学推导和科学实验相结合的科学方法.教学难点使学生体会“观察现象→实验探索→提出问题→讨论问题→解决问题”的科学探究方式. 【自主学习】一、亚里士多德的论断亚里士多德从许多现象，如雨滴的下落、雪片从天而降、树叶飘落、苹果坠地以及石子落入水井中，发现总是轻的物体下落得慢，重的物体下落得快，于是得出重的物体比轻的物体下落得快.二、伽利略的论断1.伽利略用巧妙的推理反驳了“重的物体比轻的物体下落得更快”的说法.2.实验（1）下落的铁球和纸片，铁球下落得快.（2）下落的铁球和纸团，下落快慢差不多.（3）钱毛管实验，有空气时，小钱币下落得快；没有空气时，钱币和羽毛下落得一样快.（4）在月球上的落体实验，锤子和羽毛同时落地.通过这些实验可证明，自由落体运动的快慢是由于空气阻力造成的.3.伽利略的探究之路（1）大胆的猜想下落物体的速度是随时间均匀增大的，即v∝t.即下落物体其运动性质是匀加速直线运动.（2）数学推理用实验观察和验证v∝t，需要测量不同时刻的瞬时速度，但瞬时速度v很难直接测量.由于位移是比较容易测量的物理量，因此，如果将匀变速直线运动的位移和时间的关系找到，就比较容易进行实验验证了.从静止开始的匀加速直线运动，其位移与时间的平方成正比，即s ∝t 2. （3）巧妙的“冲淡重力”斜面实验 实验再现：①将一条刻有光滑凹槽的长木板的一端垫起.②在盛水的大桶下面装一根细管，让水均匀流出，用流出的水量表示时间. ③将铜球从凹槽的某一特定位置由静止释放. ④记录下流出一定水量时，铜球的位置.⑤测量水的重量换算成时间t 1，测量出铜球的位移s 1. ⑥重复上述实验步骤，测出t 2和s 2，t 3和s 3. …… 数据处理：求出位移s 和时间t 的比值. 结论归纳：通过计算表明，在误差允许的范围内，有222211t s t s=233t s ＝…＝常数，即s ∝t 2.（4）合理外推伽利略将实验的结果作了合理的外推，把结论从有倾角的情况增大到90°的情况，这时小球将自由下落，成为自由落体.伽利略认为这时小球仍然会保持匀速直线运动的性质.这种从斜面运动到落体运动的外推，是很巧妙的.（5）伽利略的研究思路及价值思路：问题→猜想→数学推理→实验验证→合理外推→得出结论.价值：伽利略对自由落体的研究，开创了研究自然规律的科学方法，这就是抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法.这种方法对于后来的科学研究，具有重大的启蒙作用，至今仍不失为重要的科学方法之一. 三、反思总结伽利略的科学方法。

伽利略对自由落体运动的研究教案《伽利略对自由落体运动的研究教案》
一、教学目标
让学生了解伽利略对自由落体运动的研究过程，感受科学家的探索精神。

二、教学重难点
重点：伽利略的实验方法和推理过程。

难点：理解自由落体运动的规律。

三、教学过程
（一）导入
同学们，你们有没有观察过东西掉下来呀？比如说，一个苹果从树上掉下来。

今天呀，我们就来讲讲伽利略和自由落体运动的故事。

（二）讲解
话说有一次，伽利略在比萨斜塔上，他就看着那些东西往下掉。

他发现呀，不管是重的铁球还是轻的木球，它们掉下来的速度好像差不多呢！这可和当时大家认为的重的东西掉得快不一样哦。

他就开始琢磨了，这到底是怎么回事呀。

然后呢，伽利略就开始做实验啦。

他弄了好多不同的东西，一遍又一遍地让它们掉下来，仔细地观察和记录。

他发现呀，原来自由落体运动是有规律的呢！
（三）总结
通过伽利略的研究，我们知道了自由落体运动的一些特点。

同学们，科学就是这样，需要我们去观察、去思考、去实验。

（四）作业
让同学们回家观察一些物体的下落，看看能不能发现什么有趣的现象。

四、教学反思
在教学中，通过讲述伽利略在比萨斜塔上的观察这一具体事例，能让学生更好地理解伽利略对自由落体运动的研究，也增加了课堂的趣味性。

希望同学们能从这个故事中感受到科学的魅力，以后也能像伽利略一样去探索世界。

《伽利略对自由落体运动的研究》教案设计一、教学目标1. 让学生了解伽利略对自由落体运动的研究过程，理解其科学方法和思维方式。

2. 掌握自由落体运动的基本概念，了解伽利略的“等加速度”理论。

3. 通过对伽利略研究的分析，培养学生的科学探究能力和创新思维。

二、教学内容1. 伽利略的生平简介及其对自由落体运动的研究背景。

2. 伽利略的实验过程和观察结果。

3. 伽利略对实验结果的数学分析。

4. 伽利略的“等加速度”理论及其对后世物理学的影响。

5. 现代物理学对自由落体运动的研究进展。

三、教学方法1. 讲授法：讲解伽利略的生平、实验过程、理论分析及其对后世的影响。

2. 讨论法：引导学生探讨伽利略的研究方法与现代物理学的关系。

3. 实践法：让学生进行简单的自由落体实验，体会伽利略的实验精神。

四、教学步骤1. 导入：简要介绍伽利略的生平及其对自由落体运动的研究背景。

2. 讲解：详细讲解伽利略的实验过程、观察结果和数学分析。

3. 探讨：引导学生思考伽利略的研究方法对现代物理学的影响。

4. 实践：分组进行自由落体实验，让学生亲身体会伽利略的实验精神。

5. 小结：总结本节课的主要内容和收获。

五、教学评价1. 学生能准确描述伽利略的实验过程和观察结果。

2. 学生能理解伽利略的“等加速度”理论及其对后世物理学的影响。

3. 学生能分析伽利略的研究方法与现代物理学的关系。

4. 学生能在实验中正确操作，观察并分析自由落体运动的特点。

六、教学重点与难点教学重点：1. 伽利略对自由落体运动的研究过程。

2. 伽利略的“等加速度”理论。

3. 伽利略研究方法的特点及其对后世物理学的影响。

教学难点：1. 伽利略实验的数学分析。

2. 理解伽利略的“等加速度”理论与现代物理学的关系。

七、教学准备1. 教材或教参：《伽利略对自由落体运动的研究》相关内容。

2. 实验器材：自由落体实验装置（如尺子、小球等）。

3. 多媒体教学设备：用于展示伽利略的实验过程和理论分析。

(伽利略对自由落体运动的研究)的教案《伽利略对自由落体运动研究》教案武安十中籍莉贤一、教材分析：1、教材内容（1）亚里士多德和伽利略对力和运动主要观点和研究方法（2）伽利略通过研究自由落体运动，创立了科学研究方法2、教材地位和作用：从过去阅读材料，到现在作为独立一节，看出新教材对过程与方法，情感态度与价值观等教育目标重视，切不可以过去轻过程重结论思想来对待本节课教学。

3、教材特点本节课突出特点是重视科学研究过程和方法，例如用反证法使亚里士多德观点自相矛盾，用猜想与假说，数学推理，实验验证，合理外推科学方法研究自由落体运动规律.4、教学目标（1）知识与技能：通过历史知识，初步了解近代实验科学产生背景，认识实验对物理学发展推动作用。

（2）过程与方法：了解伽利略实验研究过程，认识伽利略有关实验科学思想和方法。

（3）情感态度与价值观：从科学研究过程中体验探索自然规律艰辛和喜悦，培养敢于坚持真理，勇于创新科学精神和实事求是科学态度。

5、教材重点和难点：重点：伽利略研究自由落体运动规律实验和方法难点：验证速度与时间成正比二、教法分析：采用自学点拨与合作探究相结合教学方法，充分落实学生主体地位，调动学生积极性。

三、教学过程：（一）引入新课，利用大屏幕给出自学提纲（15分钟）问题主要包括：1、物体下落快慢由什么因素决定。

2、伽利略对自由落体运动探究过程。

3、科学研究过程基本要素。

通过提出问题，让学生沿着伽利略研究思路，推翻亚里士多德错误观点，得出自由落体运动规律，体会着伽利略科学研究困难和非凡研究思想。

（二）师生共同探究（10分钟）在学生完成以上自学问题基础上，进一步提出几个问题，让学生思考与讨论：1、伽利略推翻亚里士多德观点，采用是什么推理方法？从而引出一种常见推理方法——反证法。

2、伽利略巧妙利用了数学推理和“冲淡重力”斜面实验，转换角度间接证明他假设，这种方法非常重要，他打破了传统以思辩性论战来决定是非古板方法，具有划时代意义，他研究思想对我们今后学习和研究会有很大帮助。

江南中学__物理__学科教学设计课题 2.1伽利略对落体运动的研究授课人课时安排 1 课型新授课授课时间10.10课标依据通过史实，初步了解近代实验科学产生的背景，认识实验对物理学发展的推动作用。

教材分析本节内容放在匀变速运动学习之前，重现了科学发现的历史过程，不仅充分展示了伽利略对落体运动的研究过程与方法,而且渗透了对学生情感态度与价值观方面的教育。

能够让学生深刻体会到在当时实验条件下伽利略为何提出问题，探究中遇到什么问题，如何让突破困难，并最后获得成功的全过程，以使学生如临其境，领悟其科学精神、物理思想和研究方法，对提高学生的科学素养具有重要的意义。

学情分析物体自由下落跟质量无关这个结论学生已有所了解，但学生并不知道科学发现的历史过程，不知道重物下落的内在规律，这里皆在让学生亲历科学探究的过程，感受科学研究方法的魅力。

三维目标知识与技能：了解伽利略研究落体运动的探究历史。

了解伽利略研究落体运动的科学方法和巧妙的实验构思。

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秘，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。

情感态度与价值观：经历伽利略对自由落体运动的研究过程，渗透研究自然规律的科学方法。

教学重难点教学重点通过伽利略的科学探究之路，让学生经历，体验对自由落体运动探2、猜想：物体下落的速度是均匀增加的，即速度与时间成正比。

思考与讨论：在验证猜想的过程中，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？困难一：速度无法直接测量困难二：落体时间太短，无法测量3、逻辑推导：突破一：间接验证突破二：“冲淡”重力，使其加速度减小伽利略的解决方法：著名的“冲淡重力”斜面实验4、实验验证：伽利略用铜球从斜槽的不同位置由静止下落，伽利略手稿中记录的一组实验数据。

结果表示为：5、伽利略合理推论：——当斜面倾角增大到90度，即斜面与地面垂直时， s∝t2仍然存在，但s与t2的比值随倾角的增大而增大。

《伽利略对自由落体运动的研究》的教案教案：伽利略对自由落体运动的研究一、教学目标：1.了解伽利略对自由落体运动的研究背景和意义；2.掌握伽利略的实验方法和实验结果；3.能够运用伽利略的实验结果解释自由落体运动的规律。

二、教学内容：1.伽利略对自由落体运动的研究背景和意义；2.伽利略的实验方法和实验结果；3.自由落体运动的规律的解释。

三、教学过程：1.导入：通过提问或讲解，引导学生了解自由落体运动的基本概念和现象。

2.讲解伽利略对自由落体运动的研究背景和意义：a.伽利略的时代背景和科学观念；b.自由落体运动的研究意义。

3.讲解伽利略的实验方法和实验结果：a.伽利略的斜面实验和斜坡实验；b.实验结果的总结和归纳。

4.讲解自由落体运动的规律的解释：a.根据实验结果，解释自由落体运动的速度变化规律；b.解释自由落体运动的加速度变化规律。

5.实践练习：分组进行实验，验证伽利略的实验结果。

6.总结和讨论：a.学生总结自己的实验结果；b.讨论实验中可能遇到的问题和解决方法。

7.作业布置：要求学生回家继续研究伽利略对自由落体运动的实验和结论。

四、教学评价：通过学生对自由落体运动的实验和讨论，教师评价学生的掌握程度和思考能力。

可以进行小组讨论和答辩，深入研究伽利略对自由落体运动的实验和结论。

五、教学资源：1.课堂黑板和白板；2.实验器材和材料；3.教学文献和报告。

六、教学延伸：可以邀请科学实验专家进行专题讲座，进一步推动学生对自由落体运动的研究和实验。

学生也可以将所学内容应用到生活中的实际问题中，提高科学认知能力。

《伽利略对落体运动的研究》教学设计瑞泉中学刘卫国【教材版本】上海科技教育出版社高中物理（必修一）第二章第一节【设计理念】现代教学论研究指出，体验感知不是学习产生的根本原因，产生学习的根本动因是问题，没有问题就难以诱发和激起求知欲。

同时，新课程理念强调学生是学习的主人，突出学生探究学习的地位。

基于以上两点，本课设计有两条主线，一是以问题为主线，设计多个由易到难循序渐进的问题，激发学生主动参与、积极思考，产生强烈的求知欲望；二是以探究性活动解决本节课的难点，使学生对作用力和反作用力总是相等有深刻的认识。

【教材分析】本节是沪科教版教材设计的一大亮点,是教材贯彻落实三维目标的一个典范.本节内容不仅充分展示了伽利略对落体运动的研究过程与方法,渗透了对学生情感态度与价值观方面的教育，而且它是在一个社会发展的动态背景中展示的。

教材先从古希腊伟大的思想家，哲学家亚里士多德的结论“重的物体比轻的物体下落得快”开始，谈到伽利略佯谬，然后详细介绍了伽利略的探究之路，最后在小标题“超越伽利略”下利用频闪照相、打点计时器现代化技术手段进一步研究落体运动。

另外，教材把该节放到第2章“研究匀变速直线运动的规律”第1节位置，采用从特殊到一般的归纳方法展开。

【教学目标要求】一、知识与技能1．知道轻重不同的物体在忽略空气阻力时下落一样快。

2．认识伽利略对落体运动的研究思路。

3．理解任何猜想和假说都要有实验验证的重要性。

二、过程与方法1．体会“问题猜想数学推理实验验证合理外理得出结论”的科学研究方法。

2．体会伽利略在研究落体运动时用到的间接测量法。

3．体会“突出主要因素，忽略和排除次要因素”的科学研究思路和方法。

4．体会“合理外推”的方法。

5．体会“冲淡重力”实验中的巧妙之处。

三、情感态度与价值观1．欣赏向权威质疑的态度。

2．培养善于对任何问题提出质疑的态度和精神。

3．欣赏“冲淡重力”实验中的合作精神。

4．体会现代化仪器和科技发展的好处。

《伽利略对自由落体运动的研究》教学设计
一、教学目标
1.了解伽利略对自由落体运动的研究过程。

2.学习伽利略的科学研究方法。

3.培养学生的科学探究精神和创新意识。

二、教学重难点
1.重点：伽利略的研究过程和方法。

2.难点：理解伽利略的逻辑推理。

三、教学方法
故事讲述法、问题引导法、讨论法。

四、教学过程
1.导入
讲述伽利略的生平故事，引出他对自由落体运动的研究。

2.伽利略的研究过程
（1）介绍伽利略对自由落体运动的质疑和思考。

（2）讲解他的实验设计和逻辑推理过程。

3.科学研究方法学习
（1）分析伽利略的科学研究方法，如实验观察、逻辑推理、数学分析等。

（2）引导学生思考这些方法在科学研究中的重要性。

4.讨论交流
（1）组织学生讨论伽利略的研究对现代科学的影响。

（2）分享自己对科学研究方法的理解和体会。

5.课堂小结
总结伽利略对自由落体运动的研究过程和方法。

6.作业布置
（1）查阅资料，了解其他科学家的研究方法。

（2）思考如何运用科学研究方法解决实际问题。