伽利略斜面再现实验.docx
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1、伽利略斜面再现实验 一、引言 “伽利略对自由落体运动的探讨”是新课标中重要的一课,对学生提出的详细要求是:通过史实,初步了解近代试验科学产生的背景,相识试验对物理学发展的推动作用;经验匀变速直线运动的试验探讨过程(应用打点计时器),理解位移、速度和加速度,了解匀变速直线运动的规律,体会试验在发觉自然规律中的作用。近年来,西方科学史教化中出现新的动向,比如有些美国高校建立了物理学史试验室,选择一些在物理学发展史上有重要意义的基本试验,根据原来的设计和装置以及试验操作方法再现出来,使学生跟踪宏大先驱们的创建踪迹,领悟他们的思路,获得从常规教学中得不到的才能。这些工作,都大大丰富了物理教学的内容,推
2、动了物理人才的培育。所以,本文将采纳一种基于活动的科学史教学方法,即“伽利略斜面再现试验”活动,让学生以物理学家相识物理世界的原来面目去相识物理世界,获得相识世界和进行科学探讨的实力和方法。 二、“伽利略斜面再现试验”活动 在现代生活中,很难想象假如训练赛跑时没有秒表、游泳竞赛时没有电子计时器的结果。我们广泛地运用电子设备分析物体的运动状况。比如,电子眼会帮助警察探测到超速行驶的汽车。但是17世纪的科学家在进行科学探讨时却没有这些电子设备的帮助。在照相机、秒表、电子计时器出现之前,科学家必需用其他方法探讨物体的运动。例如,牛顿为了测回声来回的时间必需调整钟摆的长度。声音经过一段走廊的长度,遇到
3、墙反射回来,当牛顿听到回音的同时钟摆必需回到他的手中;伽利略在教堂做弥撒时,用自己的脉搏测定天花板上来回摇摆的大灯的摇摆周期。 通过用早期科学家的方法探讨物体的运动,中学学生可以从历史角度重新谛视科学。本文描述的“伽利略斜面再现试验”活动要求中学生重现伽利略对匀加速运动的探讨。伽利略首次做这个试验是在17世纪,在两种新科学的对话中描述了斜面试验的结果。 1、打算 教学目标是不借助现代计时装置探讨匀加速运动。进行试验之前,学生必需具备有关运动的学问:速度公式、匀速运动的s-t图象(一条直线、直线上任一点的斜率表示瞬时速度)。本次试验活动探讨物体的匀加速运动(速度不断改变),匀加速运动的s-t图象
4、是一条曲线,所以学生更难驾驭。 2、器材 35m长的轨道,伽利略具体描述了他所运用的斜槽轨道,“长约12库比(约5.5m)、宽约半库比(约23cm)、厚三指的木板,在边缘上刻一条一指多宽的槽,槽特别平直,经过打磨,在直槽上贴羊皮纸,尽可能使之平滑。”我们可以用建筑上用的铝合金板材做斜槽,板材上本身就有较合适的小槽;610个小铃铛,每一个都系上线;米尺;方格坐标纸;木球;大理石球;橡胶球。 3、步骤 (1)将全班学生分组,每组610位学生。每一组都配有轨道。 (2)抬起轨道的一端,大约离地2030cm。 (3)让每一组学生都举着小铃铛,在轨道上方Lcm处。 (4)让站在轨道抬高一端的学生释放木球
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