高中物理人教版 (新课标)必修16 伽利略对自由落体运动的研究导学案

2.6《伽利略对自由落体运动的研究》导学案

【学习目标】

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。[来源:Zxxk.Com]

【重点难点】

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。

【学法指导】

认真阅读教材，体会“观念－思考－推理－猜想－验证”的思想，培养良好思维习惯

【知识链接】

为了比较详细的描述物体运动，仅仅知道物体动与不动是不全面的，还应该需要一些其它的物理量。譬如“物体何时运动”、“运动了多长时间”、“何时停止运动”等等。

【学习过程】

一、绵延两千年的错误

亚里士多德认为，重量越大的物体下落_______，结论的依据来自生活经验，譬如“石头的下落”和“树叶的飘落”。

二、逻辑的力量

伽利略认为，物体下落的快慢与物体的重力_________（有关、无关）

简述伽利略的逻辑思维，并领会其中“巧妙”之处。

小组讨论，设计一实验方案，说明：越重的物体下落越快。[来源:学科网]

方案简述：____________________________________________________

________________________________________________________

三、猜想与假设

阅读课本P47  相关内容，领会伟人的科学思维。

四．实验验证

1.伽利略怎样“冲淡”重力影响？

2.领会P50 图2.5-3的物理内涵

3.怎样解释“石子下落”和“树叶飘落”

五、伽利略的科学方法

领会伟人的思维：______________→_______________→________________→

__________________→________________[来源:Z§xx§k.Com]

【训练测试】

1． 在物理学发展过程中，下面的那位科学家首先建立了平均速度、瞬时速度、加速度等概念用来描述物体的运动，并首先采用了用实验检验猜想和假设的科学方法，把实验和逻辑推理有机地结合起来，从而有力地推进了人类科学的发展(　　)

A．亚里士多德　　　　　  B．伽利略

C．牛顿       D．爱因斯坦

2．一个铁钉与一个同质量的棉花团同时从同一高处下落，总是铁钉先落地，这是因为(　　)

A．铁钉比棉花团重

B．铁钉比棉花团密度大

C．棉花团受到空气阻力大

D．铁钉的加速度比棉花团的大

3．1971年7月26日发射的阿波罗－15号飞船首次把一辆月球车送上月球，美国宇航员斯科特驾驶月球车行驶28公里，并做了一个落体实验：在月球上的同一高度同时释放羽毛和铁锤，出现的现象是(月球上是真空)(　　)

A．羽毛先落地，铁锤后落地

B．铁锤先落地，羽毛后落地

C．铁锤和羽毛都做自由落体运动，重力加速度为9.8m/s2

D．铁锤和羽毛都做自由落体运动，同时落地

4．踢毽子是我国民间的一项体育游戏，被人们誉为“生命的蝴蝶”．近年来，踢毽子成为全民健身活动之一．毽子由羽毛和铜钱组成，在下落时总是铜钱在下羽毛在上，如图所示，对此分析正确的是(　　)

A．铜钱重，所以总是铜钱在下羽毛在上

B．如果没有空气阻力，也总是出现铜钱在下羽毛在上的现象

C．因为空气阻力的存在，所以总是铜钱在下羽毛在上

D．毽子的自由下落是自由落体运动[来源:学科网]

5．在学习物理知识的同时，还应当十分注意学习物理学研究问题的思想和方法，从一定意义上说，后一点甚至更重要．伟大的物理学家伽利略的研究方法对于后来的科学研究具有重大的启蒙作用，至今仍然具有重要意义．请你回顾伽利略探究物体下落规律的过程，判定下列哪个过程是伽利略的探究过程(　　)

A．猜想—问题—数学推理—实验验证—合理外推—得出结论

B．问题—猜想—实验验证—数学推理—合理外推—得出结论

C．问题—猜想—数学推理—实验验证—合理外推—得出结论[来源:学科网ZXXK]

D．猜想—问题—实验验证—数学推理—合理外推—得出结论

【参考答案】

1．答案：B

2．答案：CD

3．答案：D

解析：因为月球上没有空气，所以铁锤和羽毛的运动情况完全相同．

4．答案：C

解析：羽毛受到的空气阻力与自身重力相差不多，对运动的影响很大，而羽毛又和铜钱具有相同的运动情况，故羽毛要受铜钱较大的拖动作用，即羽毛的运动主要是靠铜钱的带动，所以毽子下落时总是铜钱在下面拉着羽毛．铜钱重不是根本原因，A错，C对；如没有空气阻力，铜钱和羽毛的相对位置是随机的，B错；可见空气阻力不能忽略，毽子不是自由落体运动．

5．答案：C

解析：伽利略探究物体下落规律的过程是：先对亚里士多德对落体运动的观察得出的结论提出质疑——大小石块捆在一起下落得出矛盾的结论，猜想——下落的运动是最简单的运动，速度与时间成正比；数学推理—如果v∝t，则有h∝t2；实验验证——设计出斜面实验并进行研究，得出光滑斜面上滑下的物体的规律h∝t2；合理外推——将光滑斜面上滑下的物体的规律h∝t2推广到落体运动，从探究的过程看，答案应是C.

【学习反思】

学习伽利略对自由落体运动的研究方法。