高中自由落體運(yùn)動(dòng)教案
發(fā)表時(shí)間:2021-08-23高一物理教案:《自由落體運(yùn)動(dòng)》教案二。
每個(gè)老師不可缺少的課件是教案課件,大家在認(rèn)真寫(xiě)教案課件了。只有寫(xiě)好教案課件計(jì)劃,可以更好完成工作任務(wù)!有哪些好的范文適合教案課件的?以下是小編為大家精心整理的“高一物理教案:《自由落體運(yùn)動(dòng)》教案二”,希望能為您提供更多的參考。
高一物理教案:《自由落體運(yùn)動(dòng)》教案二
一.教學(xué)設(shè)計(jì)思路
基礎(chǔ)教育課程改革倡導(dǎo)教學(xué)方式多樣化,根據(jù)學(xué)習(xí)內(nèi)容和目標(biāo)的不同,采用多樣化的學(xué)習(xí)方式和現(xiàn)代化的教學(xué)手段,使學(xué)生的學(xué)習(xí)成為主動(dòng)、富有個(gè)性的過(guò)程。那么,在物理教學(xué)中,應(yīng)該通過(guò)多樣化的方式,激發(fā)學(xué)生的內(nèi)在動(dòng)機(jī),促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí);通過(guò)不同形式的探究,理解科學(xué)本質(zhì)、學(xué)習(xí)科學(xué)技能,體驗(yàn)科學(xué)過(guò)程與方法,形成科學(xué)態(tài)度,激發(fā)對(duì)科學(xué)的愛(ài)好和尊重,培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力,從而提高科學(xué)素養(yǎng);通過(guò)在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)設(shè)置一些活動(dòng),通過(guò)合作學(xué)習(xí)的方式,從而促進(jìn)其合作、創(chuàng)新精神,提高其交往、承受能力,培養(yǎng)其競(jìng)爭(zhēng)、平等意識(shí)??傊?,在整個(gè)教學(xué)設(shè)計(jì)中,突出有效的學(xué)習(xí)方式,讓我們的學(xué)生在獲取物理知識(shí)的同時(shí),掌握科學(xué)方法,提高科學(xué)素養(yǎng),成為一個(gè)有創(chuàng)造力的人。
二.前期分析
“自由落體運(yùn)動(dòng)”是人民教育出版社出版的普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)《物理1》(必修)第二章勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究中第五節(jié)的內(nèi)容。
本節(jié)首先把生活中常見(jiàn)的落體運(yùn)動(dòng),采用抓住主要因素,忽略次要因素的方法抽象出自由落體運(yùn)動(dòng)這一理想化模型,然后通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究分析得出自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)和規(guī)律,明確重力加速度的意義,使學(xué)生對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律有具體、深入的認(rèn)識(shí)。
通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí),學(xué)生不僅要知道自由落體運(yùn)動(dòng)的條件,還要理解自由落體加速度,并且掌握自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,還能運(yùn)用規(guī)律解決一些實(shí)際問(wèn)題;體會(huì)理想化研究方法的重要意義,經(jīng)歷探究物體運(yùn)動(dòng)的過(guò)程,熟悉科學(xué)探究的方法和步驟。
由于學(xué)生在學(xué)習(xí)本節(jié)之前已經(jīng)掌握了勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律并能夠熟練應(yīng)用,學(xué)生往往看輕自由落體運(yùn)動(dòng)模型建立,運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的探究過(guò)程,更加看重的是其運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用;另外學(xué)生受日常經(jīng)驗(yàn)的影響,對(duì)物體下落的運(yùn)動(dòng)普遍存在重快輕慢的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí);還有結(jié)合高一學(xué)生的抽象思維能力、物理思維方法和能力等正處于形成和發(fā)展的階段,在研究方法和探究過(guò)程中還缺乏應(yīng)有的能力。所以,應(yīng)盡可能的使設(shè)計(jì)的演示實(shí)驗(yàn)具有針對(duì)性,設(shè)計(jì)的問(wèn)題具有啟發(fā)性。讓學(xué)生在教師的引導(dǎo)下主動(dòng)參與到學(xué)習(xí)中來(lái),在教師的啟發(fā)下積極思考,以培養(yǎng)學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)、物理思維等科學(xué)探究的方法和能力。
最后考慮到課堂教學(xué)的有效性,在探究自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)時(shí),在時(shí)間分配上很難對(duì)每一個(gè)方案進(jìn)行深入研究,所以把重點(diǎn)放在利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器進(jìn)行研究。同時(shí)如果每個(gè)小組對(duì)不不同重量的重錘都進(jìn)行分析時(shí)間上也不允許,所以把不同的重錘分發(fā)到不同的小組,每個(gè)小組只做一個(gè)重錘的下落。還有在數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié),可以借助計(jì)算機(jī)輔助處理。
教學(xué)重點(diǎn):
1.自由落體運(yùn)動(dòng)的概念及探究自由落體運(yùn)動(dòng)的過(guò)程.
2.掌握自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,并能運(yùn)用其解決實(shí)際問(wèn)題.
教學(xué)難點(diǎn):
1.自由落體運(yùn)動(dòng)的探究過(guò)程
三.教學(xué)目標(biāo)
1.知識(shí)與技能
(1)認(rèn)識(shí)自由落體運(yùn)動(dòng),知道影響物體下落快慢的因素,理解自由落體運(yùn)動(dòng)是在理想條件下的運(yùn)動(dòng),知道它是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。
(2)能用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器或其他實(shí)驗(yàn)儀器得到相關(guān)的運(yùn)動(dòng)軌跡并能自主進(jìn)行分析。
(3)知道什么是自由落體的加速度,知道它的方向,知道在地球上的不同地方,重力加速度大小不同。
(4)掌握自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和規(guī)律并能夠運(yùn)用自由落體規(guī)解決實(shí)際的問(wèn)題。
(5)初步了解探索自然規(guī)律的科學(xué)方法.培養(yǎng)學(xué)生的觀察、概括能力。
過(guò)程與方法
(1)讓學(xué)生通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)的觀察、分析、思考,學(xué)會(huì)歸納和總結(jié)問(wèn)題的方法,培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力,推理能力,掌握科學(xué)研究的方法。
(2)讓學(xué)生經(jīng)歷探究自由運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)性質(zhì)和規(guī)律的同時(shí)讓學(xué)生進(jìn)一步體會(huì)科學(xué)探究方法。
情感態(tài)度與價(jià)值觀
(1)通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究,培養(yǎng)學(xué)生透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)的認(rèn)識(shí)觀。
(2)滲透物理方法的教育,在研究物理規(guī)律的過(guò)程中抽象出一種物理模型——自由落體。(3)培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)結(jié)合作精神和協(xié)作意識(shí)。
四.教學(xué)準(zhǔn)備
牛頓管,抽氣機(jī),碟片,硬幣,紙片,電火花計(jì)時(shí)器,不同質(zhì)量的重錘,刻度尺,鐵架臺(tái)。
五.教學(xué)過(guò)程
1.創(chuàng)設(shè)情境,關(guān)注社會(huì)的同時(shí),引起疑問(wèn),構(gòu)建模型
視頻1:“最美媽媽”吳菊萍伸手接住從10樓墜落的二歲妞妞。
視頻2:跳傘運(yùn)動(dòng)員從高空跳下安全著陸。
這兩個(gè)視頻的主要目的使學(xué)生初步感知物體的下落,同時(shí)進(jìn)行愛(ài)心、責(zé)任的教育。
圖片展示生活中常見(jiàn)下落運(yùn)動(dòng):早春露水從樹(shù)葉上落下,夏季的雷雨侵盆而下,深秋的樹(shù)葉從樹(shù)上飄落,嚴(yán)冬的鵝毛大雪飄飄揚(yáng)揚(yáng)。
讓學(xué)生知道落體運(yùn)動(dòng)是生活中一種比較常見(jiàn)的運(yùn)動(dòng),是值得去進(jìn)行研究的。
提問(wèn):不同的物體,下落的快慢有哪些情況?
回答:
(1)重的比輕的快
(2)一樣快
(3)輕的比重的快
讓學(xué)生利用桌上的器材通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)以上的不同情況進(jìn)行檢驗(yàn),
實(shí)驗(yàn)1:硬幣跟紙片從同一高度由靜止開(kāi)始下落;硬幣(重物)比紙片(輕物)先落地;
實(shí)驗(yàn)2:硬幣跟紙團(tuán)從同一高度由靜止開(kāi)始下落;硬幣(重物)跟紙片(輕物)幾乎同時(shí)落地;
實(shí)驗(yàn)3:紙片跟紙團(tuán)從同一高度由靜止開(kāi)始下落;紙片(輕物)比紙團(tuán)(重物)先落地。
這個(gè)環(huán)節(jié)讓學(xué)生親身經(jīng)歷不同物體下落快慢的同時(shí),激發(fā)學(xué)生的求知欲望。
問(wèn):是什么原因?qū)е虏煌矬w下落快慢不一樣?
學(xué)生思考,交流,討論,然后引導(dǎo)學(xué)生得到可能是由于空氣阻力使物體下落快慢變得如此復(fù)雜。
演示實(shí)驗(yàn)1:讓牛頓管跟外界空氣連通,讓羽毛跟鐵片從同一高度下落。
演示實(shí)驗(yàn)2:現(xiàn)場(chǎng)對(duì)牛頓管抽氣,讓羽毛跟鐵片從同一高度下落。
學(xué)生通過(guò)體驗(yàn)、演示實(shí)驗(yàn)、討論和教師的引導(dǎo),歸納:
如果沒(méi)有空氣阻力作用時(shí),物體只在重力作用下輕重不同的物體下落快慢相同。
進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建自由落體運(yùn)動(dòng)模型,在學(xué)習(xí)知識(shí)的同時(shí)體會(huì)模型建立的思想與方法以及構(gòu)建理想化模型的意義。
自由落體運(yùn)動(dòng):物體只在重力作用下從靜止開(kāi)始下落運(yùn)動(dòng),叫自由落體運(yùn)動(dòng)。
引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)運(yùn)動(dòng)條件:
(1)從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)
(2)只受重力作用(當(dāng)空氣阻力影響很小可忽略不計(jì)時(shí),實(shí)際物體的下落也可以看作自由落體運(yùn)動(dòng))
2.經(jīng)歷探究,感知概念,總結(jié)規(guī)律,感受科學(xué)研究方法,享受學(xué)習(xí)的樂(lè)趣
(1)提出問(wèn)題
自由落體運(yùn)動(dòng)是怎樣的運(yùn)動(dòng)?
(2)提出猜想
組織學(xué)生進(jìn)行討論,讓學(xué)生提出討論的結(jié)果并要求說(shuō)出猜想的理由
(3)設(shè)計(jì)方案
組織學(xué)生進(jìn)行討論,確定實(shí)驗(yàn)方案(可以提示或者引導(dǎo)學(xué)生回憶本章第一節(jié)“探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”這一部分的內(nèi)容,并從總受到啟發(fā)。)
方案1:利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
方案2:利用頻閃照相
方案3:利用數(shù)字傳感器
……
(4)獲取證據(jù)
學(xué)生分組實(shí)驗(yàn):利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究自由落體運(yùn)動(dòng)
在該環(huán)節(jié)中,要密切關(guān)注學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作,并同時(shí)做好指導(dǎo),同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生思考如何對(duì)紙帶進(jìn)行分析。讓學(xué)生體會(huì)物理實(shí)驗(yàn)在物理學(xué)研究中的作用。
(5)總結(jié)規(guī)律
采集學(xué)生數(shù)據(jù),借助計(jì)算機(jī)畫(huà)出v-t圖像,引導(dǎo)學(xué)生歸納得到結(jié)論:自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)。
提問(wèn):根據(jù)v-t圖像計(jì)算重錘下落的加速度?
匯總每個(gè)小組的結(jié)果,引導(dǎo)學(xué)生歸納出加速度的特點(diǎn),指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材相關(guān)的內(nèi)容總結(jié)自由落體加速度的規(guī)律。
結(jié)論:
(1)在同一地點(diǎn),一切物體自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度相同,這個(gè)加速度叫自由落體加速度,也叫重力加速度。
(2)在地球上的不同地方,重力加速度的值略有不同,從赤道到兩極,隨著緯度的增大,g值增大;
(3)在通常的計(jì)算中,g取9.8m/s2,在粗略的計(jì)算中,還可以把g取10m/s2,方向都是豎直向下。
進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生得出自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律:(1)v=gt(2)x=gt2/2(3)v2=2gx。
3.聯(lián)系實(shí)際,學(xué)以致用
利用今天所學(xué)的知識(shí),試估算:
(1)妞妞從十樓墜下持續(xù)的時(shí)間,
(2)妞妞被吳菊萍接住前的瞬間的瞬時(shí)速度。
引導(dǎo)學(xué)生如何把實(shí)際的問(wèn)題抽象為一個(gè)物理的問(wèn)題同時(shí),通過(guò)計(jì)算結(jié)果的分析讓學(xué)生再次體會(huì)到“最美媽媽”的大愛(ài)精神,使學(xué)生從情感上得到熏陶。
4.課堂總結(jié),點(diǎn)評(píng)
讓學(xué)生概括總結(jié)本節(jié)的內(nèi)容,教師要能夠放開(kāi),讓學(xué)生自己總結(jié)自己所學(xué)的內(nèi)容,允許內(nèi)容的順序不同,從而構(gòu)建他們的知識(shí)框架。
五.形成性練習(xí)
1.甲、乙兩物體的質(zhì)量之比為1∶4,不考慮空氣的阻力作用,它們?cè)谕桓叨忍幫瑫r(shí)下落,則下面說(shuō)法正確的是()
A.甲比乙先著地
B.乙比甲先著地
C.甲和乙同時(shí)落地
D.甲比乙的加速度大
2.利用自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律測(cè)量反應(yīng)時(shí)間?
3.利用自由落體運(yùn)動(dòng)如何測(cè)量井深?
延伸閱讀
高一物理教案:《自由落體運(yùn)動(dòng)》教學(xué)設(shè)計(jì)
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高一物理教案:《自由落體運(yùn)動(dòng)》教學(xué)設(shè)計(jì)
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)
1、知道什么是自由落體運(yùn)動(dòng).
2、知道什么是重力加速度,知道重力加速度的方向和通常的取值.
3、會(huì)應(yīng)用相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)公式解答有關(guān)自由落體運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題.
能力目標(biāo)
調(diào)動(dòng)學(xué)生積極參與討論的興趣,培養(yǎng)邏輯思維能力及表述.
教學(xué)建議
教材分析
教材把自由落體運(yùn)動(dòng)作為初速度為零、加速度為 的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的特例來(lái)處理,沒(méi)有另外給出自由落體運(yùn)動(dòng)的公式,這體現(xiàn)了物理學(xué)從簡(jiǎn)單問(wèn)題入手,用理想化的方法處理實(shí)際問(wèn)題的方法.研究自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí),給出了頻閃照相機(jī)的照片,但沒(méi)有作定量的詳細(xì)分析,只要求從圖上看出物體越落越快,物體作加速運(yùn)動(dòng)即可.教材為了簡(jiǎn)便,援引伽利略的研究結(jié)果,直接給出了自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),重力加速度的講述,也比較適合學(xué)生的思維習(xí)慣,根據(jù)實(shí)驗(yàn)在同一地點(diǎn),從同一高度同時(shí)自由下落的物體,同時(shí)到達(dá)地面的事實(shí).由 知它們的加速度必相同,所以本節(jié)課的重點(diǎn)和關(guān)鍵是做好實(shí)驗(yàn)和推理分析.
教法建議
可以按照教材安排的順序,在講解的同時(shí),通過(guò)實(shí)驗(yàn),邊講邊議,如果學(xué)生條件許可,可采取討論式的教法.
教學(xué)設(shè)計(jì)示例
教學(xué)重點(diǎn):認(rèn)識(shí)自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零、加速度為 的勻變速直線運(yùn)動(dòng),并能應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律解決自由落體運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題.
教學(xué)難點(diǎn):自由落體運(yùn)動(dòng)中不同物體下落的加速度都為 .
主要設(shè)計(jì):
一、自由落體運(yùn)動(dòng)
[方案一]
1、思考與討論:
(1)重的物體下落得快?還是輕的物體下落得快?
(2)請(qǐng)舉出一重的物體下落快的實(shí)例?(演示一團(tuán)棉花和一塊石頭下落的現(xiàn)象)
(3)請(qǐng)舉出一輕的物體下落快的實(shí)例?(演示一小粒石子和一大張紙片下落情況)
2、分析引導(dǎo):
(1)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是因?yàn)橛锌諝庾枇Υ嬖谑宫F(xiàn)象變得復(fù)雜,(教師指出)
(2)演示:把紙片團(tuán)成一個(gè)小紙團(tuán),再讓它和小石子同時(shí)下落的現(xiàn)象.
(3)提問(wèn):如果沒(méi)有空氣阻力,只在重力作用下輕重不同的物體下落快慢如何?
(4)演示:按教材要求做“牛頓管”實(shí)驗(yàn).
3、分析與小結(jié):
(1)分析“牛頓管”實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn),引出自由落體運(yùn)動(dòng)的定義.
(2)展示課件“自由落體運(yùn)動(dòng)的頻閃效果”
(3)分析頻閃效果,分析出自由落體運(yùn)動(dòng)是加速運(yùn)動(dòng),進(jìn)而指出,自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng).
[方案二]
1、教師提出我們要研究一種見(jiàn)得非常多的物體運(yùn)動(dòng),即物體下落的運(yùn)動(dòng),問(wèn)學(xué)生:重的物體下落快還是輕的物體下落的快?
2、啟發(fā)學(xué)生回想所見(jiàn)過(guò)物體的下落運(yùn)動(dòng),有沒(méi)有輕的物體下落快的現(xiàn)象?引導(dǎo)學(xué)生對(duì)觀察到的物體下落現(xiàn)象總結(jié)為“有時(shí)重的物體下落快、有時(shí)輕的物體下落快”(配合演示)
3、提問(wèn):怎樣從理論上說(shuō)明重的物體比輕的物體下落快是不對(duì)的?讓學(xué)生看教材30頁(yè)有關(guān)伽利略的推理,認(rèn)識(shí)到從“重的物體下落快”會(huì)導(dǎo)出矛盾的結(jié)論.
4、提問(wèn):為什么有時(shí)重的物體下落快?有時(shí)輕的物體下落快?可通過(guò)前面的演示啟發(fā)學(xué)生想到:空氣阻力的作用使得物體下落問(wèn)題變得復(fù)雜.
5、教師問(wèn):我們應(yīng)該怎樣研究物體的下落運(yùn)動(dòng)?引導(dǎo)學(xué)生想到研究問(wèn)題應(yīng)從簡(jiǎn)單到復(fù)雜,因此應(yīng)首先研究沒(méi)有空氣阻力時(shí)物體的下落情況.指出可根據(jù)實(shí)驗(yàn)來(lái)研究.
6、演示:“牛頓管實(shí)驗(yàn)”讓學(xué)生得出結(jié)論:沒(méi)有空氣阻力,只有重力作用時(shí),輕重不同的物體下落快慢相同.
7、教師小結(jié):物體只在重力作用下從靜止下落的運(yùn)動(dòng)叫自由落體運(yùn)動(dòng),輕重不同的物體自由下落快慢相同.
8、展示課件“自由落體運(yùn)動(dòng)的頻閃效果”,總結(jié)特點(diǎn):自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng).
二、自由落體加速度:
1、分析引導(dǎo):在同一地點(diǎn),從同一高度同時(shí)下落的物體,下落到同一位置時(shí)(這個(gè)位置是任意的)所用時(shí)間總是相同的.可知:這些初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng),在相同時(shí)間里發(fā)生了相等的位移,由 知,它們的加速度必相同.
2、讓學(xué)生看書(shū),記住重力加速度的方向,了解一些地區(qū)的重力加速度的數(shù)值.
3、讓學(xué)生根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)的公式,推導(dǎo)出自由落體運(yùn)動(dòng)的公式:
若學(xué)生基礎(chǔ)較好,可根據(jù)自由落體頻閃照片,用分析紙帶的方法 粗算一下自由落體加速度.
探究活動(dòng)
滴水法測(cè)重力加速度的過(guò)程是這樣的,讓水龍頭的水一滴一滴的滴在其正方的盤(pán)子里,調(diào)整水龍頭,讓前一滴水滴到盤(pán)子時(shí)后一滴恰好離開(kāi)水龍頭,測(cè)出幾滴水落到盤(pán)中的總時(shí)間t,用刻度尺量出水龍頭到盤(pán)子的高度差h,即可算出重力加速度.請(qǐng)思考:為什么不只測(cè)出一滴水下落的時(shí)間即開(kāi)始計(jì)算?按前面給的方法測(cè)出一個(gè)水滴下落時(shí)間 還是 ?為什么?重力加速度的表達(dá)式是什么?實(shí)際做一做,計(jì)算一下,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?
高一物理《自由落體運(yùn)動(dòng)》學(xué)案分析
高一物理《自由落體運(yùn)動(dòng)》學(xué)案分析
談一下我對(duì)教材的認(rèn)識(shí),本節(jié)選自人教版高中物理必修一第二章第5節(jié),主要內(nèi)容有自由落體的概念和自由落體加速度,是對(duì)前面所學(xué)勻加速直線運(yùn)動(dòng)等知識(shí)的鞏固與加深學(xué)習(xí),也是對(duì)后續(xù)所學(xué)平拋運(yùn)動(dòng)等知識(shí)的鋪墊,是物理學(xué)中的基礎(chǔ),需要學(xué)生準(zhǔn)確把握。
在教學(xué)中要以學(xué)生為中心,及時(shí)了解學(xué)生的特點(diǎn)和發(fā)展變化,我所面對(duì)的學(xué)生是高一學(xué)生,他們的思維尚處在由經(jīng)驗(yàn)型向抽象型轉(zhuǎn)化的階段,需要由我運(yùn)用抽象與形象相結(jié)合的教學(xué)方法來(lái)逐步引導(dǎo)學(xué)生對(duì)物理學(xué)建立起嚴(yán)謹(jǐn)、深刻的認(rèn)識(shí),養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣。
根據(jù)新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求,在課程中,要以知識(shí)與技能為中心,滲透以情感態(tài)度與價(jià)值觀,并將兩者充分體現(xiàn)在過(guò)程與方法之中,因此,本節(jié)的課程目標(biāo)主要有以下三個(gè)方面:
1、知識(shí)與技能:掌握自由落體運(yùn)動(dòng)的概念,能夠計(jì)算自由落體加速。
2、過(guò)程與方法:通過(guò)自由落體實(shí)驗(yàn)提高學(xué)生的動(dòng)手操作能力。
3、情感態(tài)度與價(jià)值觀:通過(guò)物理學(xué)知識(shí)在生活中的應(yīng)用領(lǐng)略科學(xué)的魅力,養(yǎng)成客觀實(shí)事求是的學(xué)習(xí)態(tài)度
基于以上對(duì)教材的分析,學(xué)情的分析及課程目標(biāo)的確立,本節(jié)的重點(diǎn)有:
重點(diǎn):自由落體運(yùn)動(dòng)、自由落體加速度
難點(diǎn):通過(guò)實(shí)驗(yàn)求自由落體加速的
為了順利的突破重點(diǎn),解決難點(diǎn),達(dá)成教學(xué)目標(biāo),實(shí)現(xiàn)教與學(xué)的完美統(tǒng)一,本節(jié)我主要采用了以下教學(xué)方法:講授法,演示法,討論法,練習(xí)法等。通過(guò)這些方法體現(xiàn)學(xué)生的主體地位,拓展學(xué)生的思維空間,達(dá)到良好的教學(xué)效果。
下面主要談?wù)勎覍?duì)本節(jié)教學(xué)過(guò)程的設(shè)計(jì)
首先是新課導(dǎo)入環(huán)節(jié),本環(huán)節(jié)我主要采用了創(chuàng)設(shè)情境的導(dǎo)入方法,我會(huì)先給學(xué)生們開(kāi)一個(gè)玩笑:“同學(xué)們,上課前呢,我在走廊聽(tīng)到某位同學(xué)說(shuō),如果當(dāng)年牛頓不是在蘋(píng)果樹(shù)底下睡著了,而是在榴蓮樹(shù)底下睡著了,那么也許今天我們就不必上物理課了?!边@樣學(xué)生的注意力立即轉(zhuǎn)移到我的課堂上來(lái),我順勢(shì)提出問(wèn)題:那么同學(xué)們想一下,忽略空氣,蘋(píng)果或者榴蓮在下落時(shí),它受到了什么作用,又做了什么運(yùn)動(dòng)?大部分學(xué)生都知道蘋(píng)果下落是因?yàn)槭艿搅酥亓ψ饔?,并且初速度?。這時(shí),我根據(jù)學(xué)生的回答總結(jié)出自由落體的概念:像蘋(píng)果這樣只受重力作用,從靜止開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng),叫做自由落體運(yùn)動(dòng)。
這樣設(shè)計(jì)可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī),引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,活躍課堂氛圍。
然后是學(xué)習(xí)新課環(huán)節(jié),在這一環(huán)節(jié)我會(huì)在講桌上演示實(shí)驗(yàn):在兩個(gè)玻璃管內(nèi)放入相同的羽毛和鐵片,并將一個(gè)玻璃管抽掉空氣,快速倒置。讓學(xué)生們觀察兩個(gè)玻璃管內(nèi)羽毛和鐵片的下落情況,并思考討論:哪個(gè)玻璃管內(nèi)是自由落體運(yùn)動(dòng)?另一個(gè)玻璃管內(nèi)的羽毛和鐵片為什么沒(méi)有同時(shí)下落,對(duì)此你能得出什么結(jié)論?學(xué)生自由發(fā)言,并由我補(bǔ)充歸納:嚴(yán)格的講,自由落體運(yùn)動(dòng)只在沒(méi)有空氣時(shí)才會(huì)發(fā)生,當(dāng)存在空氣時(shí),如果空氣阻力可以忽略的話,可以近似的看作自由落體運(yùn)動(dòng)。
這樣設(shè)計(jì)體現(xiàn)了教學(xué)的直觀性原則,通過(guò)演示實(shí)驗(yàn),學(xué)生可以將抽象的知識(shí)形象化,變難為易,起到了良好的教學(xué)效果。
為了加深對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的學(xué)習(xí)和應(yīng)用,我?guī)ьI(lǐng)學(xué)生進(jìn)入鞏固提高環(huán)節(jié),將學(xué)生前后四人組成一組,每個(gè)小組分發(fā)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,紙帶,砝碼等器材,通過(guò)砝碼拖動(dòng)紙帶做自由落體運(yùn)動(dòng),求當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?。學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)由我巡視,并對(duì)個(gè)別小組和學(xué)生加以指導(dǎo),因?yàn)閷W(xué)生在前面的實(shí)驗(yàn)課中已經(jīng)熟練的掌握了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用方法和對(duì)紙帶上數(shù)據(jù)的處理,因此大部分學(xué)生能比較順利的完成實(shí)驗(yàn),并計(jì)算出砝碼的加速度。學(xué)生實(shí)驗(yàn)完畢后相互點(diǎn)評(píng),分享實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。通過(guò)實(shí)驗(yàn),學(xué)生不難發(fā)現(xiàn),自由落體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物體的加速的恒定的,因此得出了自由落體運(yùn)動(dòng)的實(shí)質(zhì):自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。
這樣設(shè)計(jì),可以使學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)自主探討問(wèn)題,總結(jié)規(guī)律,提高了學(xué)生的動(dòng)手操作能力,培養(yǎng)了學(xué)生的合作精神和鉆研精神。
教學(xué)過(guò)程的最后是小結(jié)作業(yè)環(huán)節(jié),本環(huán)節(jié),學(xué)生同桌之間以互問(wèn)互答的方式回顧本節(jié)內(nèi)容,提問(wèn)的問(wèn)題可以是:自由落體的概念是什么?實(shí)質(zhì)是什么?如何計(jì)算自由落體的加速度等,并課后獨(dú)立完成思考與練習(xí),以書(shū)面形式上交作業(yè),作為下節(jié)課復(fù)習(xí)的載體。
學(xué)生通過(guò)問(wèn)答和練習(xí),了解了自己對(duì)知識(shí)的掌握程度,強(qiáng)化了對(duì)知識(shí)的鞏固和應(yīng)用。在后續(xù)的學(xué)習(xí)中有的放矢。
高一物理教案:《伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究》教案二
一名優(yōu)秀負(fù)責(zé)的教師就要對(duì)每一位學(xué)生盡職盡責(zé),作為教師就要好好準(zhǔn)備好一份教案課件。教案可以讓學(xué)生能夠聽(tīng)懂教師所講的內(nèi)容,有效的提高課堂的教學(xué)效率。關(guān)于好的教案要怎么樣去寫(xiě)呢?小編經(jīng)過(guò)搜集和處理,為您提供高一物理教案:《伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究》教案二,希望對(duì)您的工作和生活有所幫助。
高一物理教案:《伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究》教案二
一、學(xué)習(xí)目標(biāo)
知識(shí)與技能
1.了解物理學(xué)史。
2.知道伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究方法。
過(guò)程與方法
1.學(xué)習(xí)伽利略的科學(xué)方法。
2.培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)和科學(xué)探究的能力。
情感態(tài)度與價(jià)值觀
1.學(xué)習(xí)科學(xué)家們對(duì)知識(shí)敢于質(zhì)疑的勇氣。
2. 學(xué)習(xí)科學(xué)家們科學(xué)研究的執(zhí)著精神。
3. 通過(guò)對(duì)亞里士多德和伽利略的了解,認(rèn)識(shí)到科學(xué)的探索是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程,需要幾代人的不懈努力。
二、學(xué)習(xí)重點(diǎn):
讓學(xué)生了解邏輯推理和科學(xué)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的科學(xué)方法.
三、學(xué)習(xí)難點(diǎn)
使學(xué)生體會(huì)“觀察現(xiàn)象提出問(wèn)題→猜想和假說(shuō)→邏輯推理→實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證→合理外推→得出結(jié)論”的科學(xué)
課時(shí)安排
1課時(shí)
課前準(zhǔn)備
木塊、海綿塊,形狀相同的紙片若干、米尺、小球、秒表、機(jī)械節(jié)拍器、自制長(zhǎng)軌道。
教學(xué)過(guò)程
故事導(dǎo)入:
傳說(shuō)三國(guó)時(shí)期,周倉(cāng)是關(guān)羽的貼身跟班,周倉(cāng)欲與關(guān)羽比力氣,關(guān)羽說(shuō):“你能把一根稻草丟過(guò)河嗎?”周倉(cāng)多次試丟未成,反問(wèn)關(guān)羽 .關(guān)羽隨手將一捆稻草輕易丟過(guò)了河,令周倉(cāng)折服.。這個(gè)故事真能說(shuō)明關(guān)羽臂力過(guò)人嗎?為什么?周倉(cāng)犯了什么樣的錯(cuò)誤?
新課學(xué)習(xí)
一、綿延兩千年的錯(cuò)誤
人們?nèi)粘I畹慕?jīng)驗(yàn)告訴我們,重的物體下落總是比較快.在16世紀(jì)以前,以亞里士多德為代表的學(xué)者認(rèn)為物體下落的快慢由物體的重力決定,物體越重下落越快.為什么2000年里沒(méi)有人提出質(zhì)疑?
分析原因有三個(gè):
第一、是因?yàn)樗倪@個(gè)論斷符合人們的常識(shí);
第二、由于亞里士多德在各方面的突出成就,人們將他的觀點(diǎn)奉為經(jīng)典;
第三:運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題含糊不清,人們不知道怎么去研究或者根本不想去研究。
二、邏輯的力量
伽利略是怎么推翻亞里士多德的結(jié)論的呢?學(xué)生回答
我們可以舉什么其它例子,來(lái)駁斥亞里士多德的觀點(diǎn)呢?
讓學(xué)生利用三張完全相同的紙片設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)推翻。
這使亞里士多德的理論陷入了困境.為了擺脫這種困境,伽利略認(rèn)為只有一種可能性:重物與輕物應(yīng)該下落得同樣快。觀看視頻:比薩斜塔實(shí)驗(yàn)
點(diǎn)評(píng):通過(guò)講述以上內(nèi)容使學(xué)生明白
1,從生活經(jīng)驗(yàn)直接得到的結(jié)論不一定就是科學(xué)的真相。
2.伽利略善于思考,大膽質(zhì)疑,敢于突破。
伽利略提出了新的觀點(diǎn),他并沒(méi)有就此止步。既然大小兩球同時(shí)落地,說(shuō)明它們遵循了同樣的規(guī)律,那么落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律是怎樣的呢? ( 觀察現(xiàn)象,提出問(wèn)題)
三、猜想與假說(shuō)
在有了認(rèn)真觀察,仔細(xì)思考和較為嚴(yán)密的推理之后,對(duì)問(wèn)題的認(rèn)識(shí)就要有一個(gè)科學(xué)的猜想,或者叫假說(shuō),這是對(duì)事物認(rèn)識(shí)的模型,是對(duì)事物認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ),是建立概念描述規(guī)律的?前提.
展示課件,提出問(wèn)題:
1.伽利略研究落體運(yùn)動(dòng)首先應(yīng)解決的問(wèn)題是什么?
2.用什么量來(lái)描述物體“運(yùn)動(dòng)性質(zhì)”?
3.伽利略作了怎樣的猜想?
小組討論,選代表回答.
伽利略猜想:物體下落的速度應(yīng)該與它下落的時(shí)間成正比。
四、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
猜想畢竟是猜想,是否正確,是否具有指導(dǎo)意義,還需要驗(yàn)證.
展示問(wèn)題:伽利略遇到了什么困難?如何解決的?
(學(xué)生仔細(xì)閱讀后討論,得出)
1.困難之一:無(wú)法測(cè)量瞬時(shí)速度.
解決方案:借助于數(shù)學(xué)推理得出從靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體,通過(guò)的位移與時(shí)間的平方成正比.
2.困難之二:沒(méi)有準(zhǔn)確的計(jì)時(shí)工具,無(wú)法測(cè)定像自由落體這樣較短的時(shí)間.
解決方案:設(shè)計(jì)了著名的“沖淡重力”的斜面實(shí)驗(yàn).
點(diǎn)評(píng):通過(guò)該問(wèn)題的創(chuàng)設(shè),培養(yǎng)學(xué)生自主探究的能力,體會(huì)伽利略所采用的方法的巧妙,鼓勵(lì)學(xué)生要敢于猜想,大膽發(fā)現(xiàn),勇于創(chuàng)新.
指導(dǎo)學(xué)生上臺(tái)操作實(shí)驗(yàn),重現(xiàn)伽利略當(dāng)時(shí)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程。
分別從改變質(zhì)量,改變傾角的角度獲取三組數(shù)據(jù)。
分析數(shù)據(jù),
這樣的實(shí)驗(yàn),伽利略反復(fù)做了幾百次,結(jié)果表明:小球沿斜面的運(yùn)動(dòng)的確是勻加速運(yùn)動(dòng),只要傾角一定,小球的加速度就相同,與小球輕重?zé)o關(guān)。斜面的傾角變大,仍為勻加速運(yùn)動(dòng)且加速度變大。
3.困難之三:小球沿斜面的運(yùn)動(dòng)并不是落體運(yùn)動(dòng),怎么得到落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律呢?學(xué)生討論
伽利略在這個(gè)基礎(chǔ)上進(jìn)行合理外推,當(dāng)傾角增大到90度時(shí),實(shí)驗(yàn)結(jié)論仍應(yīng)成立,此即落體運(yùn)動(dòng).至此,伽利略就完成了對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究.。
點(diǎn)評(píng):伽利略把斜面的傾角從5度外推到90度,這需要很大的勇氣,他曾經(jīng)說(shuō)過(guò):追求科學(xué)需要特殊的勇敢。
伽利略在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到了種種困難,但是他沒(méi)有放棄,克服困難最后得到了落體規(guī)律。鼓勵(lì)學(xué)生在今后的學(xué)習(xí)中,遇到困難挫折,應(yīng)該勇敢地面對(duì),要有堅(jiān)強(qiáng)的信念。
4.如何解釋人們常??吹降氖^比樹(shù)葉下落得快呢?
讓學(xué)生用一塊橡皮和幾片完全相同的紙片,先猜想,再實(shí)驗(yàn),再外推,得出結(jié)論。學(xué)生學(xué)大師,自己做大師。學(xué)以致用。
五、伽利略的科學(xué)方法
伽利略對(duì)運(yùn)動(dòng)的研究,不僅確立了許多用于描述運(yùn)動(dòng)的基本概念,而且創(chuàng)造了一套對(duì)近代科學(xué)的發(fā)展極為有益的方法.請(qǐng)同學(xué)們總結(jié)本節(jié)內(nèi)容,歸納這種科學(xué)方法.
同學(xué)討論后歸納:對(duì)現(xiàn)象的一般觀察→提出猜想→運(yùn)用邏輯得出推論→實(shí)驗(yàn)進(jìn)行檢驗(yàn)→合理外推→對(duì)假設(shè)進(jìn)行修正和推廣→……
而亞里士多德的方法呢?對(duì)現(xiàn)象的一般觀察→經(jīng)驗(yàn)總結(jié)
兩種方法對(duì)比,分析亞里士多德失敗了,他的失敗就在于他把生活經(jīng)驗(yàn)等同于科學(xué)研究。而伽利略大膽地把邏輯推理和實(shí)驗(yàn)結(jié)合起來(lái),引入到科學(xué)探究的方法中來(lái),從而使物理學(xué)踏上了正確的軌道。
點(diǎn)評(píng):方法比知識(shí)更重要。
學(xué)生總結(jié):
布置作業(yè):
1.查找更多的關(guān)于亞里士多德和伽利略關(guān)于自由落體運(yùn)動(dòng)的研究過(guò)程,寫(xiě)出自己的感想。
2.如果利用現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)儀器,你如何再行設(shè)計(jì)伽利略的實(shí)驗(yàn)方案,再現(xiàn)伽利略斜面實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程?
板書(shū)設(shè)計(jì):
第 二 章 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究
第 六 節(jié) 伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究
1.觀察現(xiàn)象,提出問(wèn)題
2.猜想與假說(shuō)
3.邏輯推理(包括數(shù)學(xué)演算)
4.實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
5.合理外推
6.得出結(jié)論
高一物理教案:《伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究》教案一
一般給學(xué)生們上課之前,老師就早早地準(zhǔn)備好了教案課件,大家靜下心來(lái)寫(xiě)教案課件了。只有規(guī)劃好教案課件計(jì)劃,才能更好地安排接下來(lái)的工作!哪些范文是適合教案課件?下面是小編幫大家編輯的《高一物理教案:《伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究》教案一》,歡迎您參考,希望對(duì)您有所助益!
高一物理教案:《伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究》教案一
課前準(zhǔn)備
小石子、形狀相同的紙片若干、羽毛、小金屬片若干、牛頓管、有空氣的玻璃管、多媒體教學(xué)設(shè)備
教學(xué)過(guò)程
導(dǎo)入新課
問(wèn)題導(dǎo)入
古希臘哲學(xué)家亞里士多德認(rèn)為,重的物體比輕的物體下落得要快.這符合人們的常識(shí),如鐵片就比羽毛下落得快.這個(gè)結(jié)論正確嗎?
復(fù)習(xí)導(dǎo)入
上一節(jié)課學(xué)習(xí)了自由落體運(yùn)動(dòng),什么是自由落體運(yùn)動(dòng)?自由落體運(yùn)動(dòng)有哪些規(guī)律?
學(xué)生回憶并回答.
物體的下落快慢和重力沒(méi)有關(guān)系的結(jié)論在今天看來(lái)似乎并不難以接受.但這個(gè)結(jié)論卻是伽利略在經(jīng)歷了長(zhǎng)時(shí)間的思考和實(shí)踐后才得出的.今天我們就要一起來(lái)回顧伽利略的研究過(guò)程.
推進(jìn)新課
一、綿延兩千年的錯(cuò)誤
人們?nèi)粘I畹慕?jīng)驗(yàn)告訴我們,重的物體下落總是比較快.比如:樹(shù)上的一個(gè)蘋(píng)果和一片樹(shù)葉同時(shí)從樹(shù)上同一高度掉下來(lái),一定是蘋(píng)果先落地.所以在16世紀(jì)以前,以亞里士多德為代表的學(xué)者認(rèn)為物體下落的快慢由物體的重力決定,物體越重下落越快.由于亞里士多德在各方面的突出成就,人們將他的觀點(diǎn)奉為經(jīng)典,當(dāng)時(shí)的教科書(shū)上這樣寫(xiě),眾多學(xué)者也認(rèn)同.雖然也有人表示懷疑,但由于教會(huì)利用他的結(jié)論,進(jìn)行神化處理,所以大家都不敢對(duì)這一觀點(diǎn)發(fā)出公開(kāi)的質(zhì)疑.直到文藝復(fù)興時(shí)期,才由伽利略通過(guò)推理的方法研究下落運(yùn)動(dòng)的規(guī)律并發(fā)表.之后伽利略也由于他的著作而受到教會(huì)的迫害,被判處終身監(jiān)禁,著作也被列為禁書(shū).
點(diǎn)評(píng):通過(guò)講述以上內(nèi)容使學(xué)生明白科學(xué)發(fā)展的道路并不是一帆風(fēng)順的,但科學(xué)終究要向前發(fā)展.培養(yǎng)學(xué)生敢于追求真理的無(wú)畏精神.
問(wèn)題探究
伽利略是怎么推翻亞里士多德的結(jié)論并建立自己的理論的呢?
點(diǎn)評(píng):通過(guò)探究該問(wèn)題,培養(yǎng)學(xué)生探求知識(shí)的能力,體會(huì)伽利略有關(guān)實(shí)驗(yàn)的科學(xué)思想和方法.
學(xué)生根據(jù)課本提供的內(nèi)容和事先查閱的資料分組討論,小組推選一位同學(xué)發(fā)表討論結(jié)果.
教師總結(jié):伽利略通過(guò)四個(gè)環(huán)節(jié)推翻了亞里士多德的結(jié)論并建立自己的理論.
在提出問(wèn)題后教師幫助學(xué)生得出結(jié)論,可運(yùn)用多媒體進(jìn)行以下操作:
展示圖片和資料.
課件模擬斜塔實(shí)驗(yàn).
課件模擬不同傾角的斜面實(shí)驗(yàn).
牛頓管的演示實(shí)驗(yàn).
二、科學(xué)推理,勇于質(zhì)疑
學(xué)生閱讀:
16世紀(jì)末,意大利比薩大學(xué)的青年學(xué)者伽利略(Galileo Galilei,1564—1642)對(duì)亞里士多德的論斷表示了懷疑.后來(lái),他在1638年出版的《兩種新科學(xué)的對(duì)話》一書(shū)中對(duì)此作出了評(píng)論.
根據(jù)亞里士多德的論斷,一塊大石頭的下落速度要比一塊小石頭的下落速度大.假定大石頭的下落速度為8,小石頭的下落速度為4,當(dāng)我們把兩塊石頭捆在一起時(shí),大石頭會(huì)被小石頭拖著而減慢,結(jié)果整個(gè)系統(tǒng)的下落速度應(yīng)該小于8;但兩塊石頭捆在一起,總的重力比大石頭還要重,因此整個(gè)系統(tǒng)下落的速度要比8還大.這樣,就從“重物比輕物落得快”的前提推斷出了互相矛盾的結(jié)論,這使亞里士多德的理論陷入了困境.為了擺脫這種困境,伽利略認(rèn)為只有一種可能性:重物與輕物應(yīng)該下落得同樣快.(傳說(shuō)伽利略在比薩斜塔上做過(guò)落體實(shí)驗(yàn),來(lái)自世界各地的人們都要前往參觀,他們把這座古塔看做伽利略的紀(jì)念碑)
問(wèn)題:伽利略是怎樣論證亞里士多德觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的?
猜想:既然物體下落過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)情況與物體質(zhì)量無(wú)關(guān),那么為什么在現(xiàn)實(shí)生活中,不同物體的落體運(yùn)動(dòng),下落快慢不同呢?我們能否科學(xué)家的足跡,大膽的猜想是由于空氣阻力的作用造成的呢?如果沒(méi)有空氣阻力將會(huì)怎樣呢?
學(xué)生討論后回答.
三、大膽猜想
伽利略運(yùn)用理想模型,猜想運(yùn)動(dòng)的規(guī)律.
在有了認(rèn)真觀察,仔細(xì)思考和較為嚴(yán)密的推理之后,對(duì)問(wèn)題的認(rèn)識(shí)就要有一個(gè)科學(xué)的猜想,或者叫假說(shuō),這是對(duì)事物認(rèn)識(shí)的模型,是對(duì)事物認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ),是建立概念描述規(guī)律的前提.
展示課件,提出問(wèn)題:
1.伽利略研究落體運(yùn)動(dòng)首先應(yīng)解決的問(wèn)題是什么?
2.用什么量來(lái)描述物體“運(yùn)動(dòng)性質(zhì)”?
3.伽利略作了怎樣的大膽猜想?
學(xué)生閱讀課文,思考問(wèn)題,小組討論,選代表回答.
首先定義勻速運(yùn)動(dòng),表明時(shí)間與通過(guò)的空間的比例關(guān)系.然后再定義勻加速運(yùn)動(dòng),用于表述時(shí)間與速度的關(guān)系.但在沒(méi)有進(jìn)行數(shù)學(xué)推導(dǎo)和實(shí)驗(yàn)研究之前,他對(duì)勻加速運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí)十分模糊.一開(kāi)始他的設(shè)想有兩個(gè),一個(gè)是速度的變化對(duì)時(shí)間來(lái)說(shuō)是均勻的,即v與t成正比;另一種是速度的變化對(duì)位移來(lái)說(shuō)是均勻的,即v與x成正比.
后來(lái)發(fā)現(xiàn),如果v與x成正比,將推導(dǎo)出荒謬的結(jié)論.所以伽利略的精力集中在v與t成正比的研究上.
伽利略推出:一個(gè)從靜止開(kāi)始的勻速運(yùn)動(dòng)下落的物體所經(jīng)過(guò)的各段空間的比,等于經(jīng)過(guò)這些距離對(duì)應(yīng)所用的各個(gè)時(shí)間間隔的平方之比.伽利略又給出另一種表述:在相等的時(shí)間間隔里速度按自然數(shù)增加,而在這些相等的時(shí)間間隔里所經(jīng)過(guò)的距離的增量之比則等于從1開(kāi)始的奇數(shù)之比.至此,伽利略便完成了自由落體定律的數(shù)學(xué)表述.伽利略修正了早期對(duì)于自由落體運(yùn)動(dòng)的一些錯(cuò)誤提法,提出正確的表述:在勻加速運(yùn)動(dòng)中,落體的瞬時(shí)速度正比于下落的時(shí)間,經(jīng)過(guò)的距離正比于時(shí)間的平方.
這樣,并不需要測(cè)量瞬時(shí)速度,只要測(cè)定t與對(duì)應(yīng)的x就可以了.
四、伽利略猜想的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
猜想畢竟是猜想,是否正確,是否具有指導(dǎo)意義,還需要驗(yàn)證.
展示問(wèn)題:伽利略遇到了什么困難?如何解決的?
(學(xué)生仔細(xì)閱讀后討論,得出)
1.困難之一:無(wú)法測(cè)量瞬時(shí)速度.
解決方案:借助于數(shù)學(xué)推理得出從靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體,通過(guò)的位移與時(shí)間的平方成正比.
2.困難之二:沒(méi)有準(zhǔn)確的計(jì)時(shí)工具,無(wú)法測(cè)定像自由落體這樣較短的時(shí)間.
解決方案:設(shè)計(jì)了著名的“沖淡重力”的斜面實(shí)驗(yàn).
點(diǎn)評(píng):通過(guò)該問(wèn)題的創(chuàng)設(shè),培養(yǎng)學(xué)生自主探究的能力,體會(huì)伽利略所采用的方法的巧妙,鼓勵(lì)學(xué)生要敢于猜想,大膽發(fā)現(xiàn),勇于創(chuàng)新.
多媒體展示:傳說(shuō)中(并無(wú)歷史事實(shí)記錄),伽利略親自登上比薩斜塔,讓兩個(gè)輕重不同的球同時(shí)從手中開(kāi)始下落,結(jié)果兩球同時(shí)落地.因?yàn)樗⒉桓撸椅矬w在下落時(shí)速度又很快,所以這個(gè)實(shí)驗(yàn)有其局限性,難以明確x是否真的與t的平方成正比.于是,伽利略又在設(shè)計(jì)另一實(shí)驗(yàn)——斜面實(shí)驗(yàn).
由于伽利略時(shí)代的實(shí)驗(yàn)儀器不能精確測(cè)量快速下落所需的時(shí)間,所以他設(shè)想通過(guò)斜面落體來(lái)“沖淡重力”,并通過(guò)延伸斜面和控制斜面傾角來(lái)控制物體運(yùn)動(dòng)的速度和所經(jīng)歷的時(shí)間.
經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),雖然不斷改變斜面的傾斜度,但得到的結(jié)果有共同點(diǎn):小球經(jīng)過(guò)的距離的比值等于經(jīng)過(guò)這些距離對(duì)應(yīng)所用時(shí)間間隔的平方之比.伽利略在這個(gè)基礎(chǔ)上進(jìn)行合理外推,當(dāng)傾角增大到90度時(shí),實(shí)驗(yàn)結(jié)論仍應(yīng)成立,此即豎直落體運(yùn)動(dòng).至此,伽利略就完成了對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究.
雖然當(dāng)時(shí)伽利略已經(jīng)意識(shí)到空氣的阻力將影響物體的下落,但是由于科學(xué)發(fā)展和儀器設(shè)備的限制,當(dāng)時(shí)仍然沒(méi)有辦法用實(shí)驗(yàn)手段得到真空,所以并不能真正地完成一個(gè)自由落體運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn).伽利略的研究也只能停留在理論研究的部分,直到牛頓的時(shí)代,發(fā)明了抽氣機(jī),才由牛頓設(shè)計(jì)了錢(qián)羽管(又稱(chēng)牛頓管),真正用實(shí)驗(yàn)證明在真空中,物體下落速度與物體重力無(wú)關(guān).于是,伽利略的理論終于從純理論研究進(jìn)入實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了其正確性.
問(wèn)題:伽利略是怎樣建立自己的理論的呢?
學(xué)生思考,回答:伽利略通過(guò)四個(gè)環(huán)節(jié)推翻了亞里士多德的結(jié)論并建立自己的理論.
1.運(yùn)用推理方法,使亞里士多德的結(jié)論陷入矛盾中.
2.運(yùn)用理想模型,猜想落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律.
3.運(yùn)用數(shù)學(xué)方法,推導(dǎo)自由落體運(yùn)動(dòng)的數(shù)學(xué)表達(dá)式以及可以直接測(cè)定的物理量之間的函數(shù)關(guān)系.
4.運(yùn)用實(shí)驗(yàn)方法,對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)定律進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證.
五、伽利略的成就
伽利略對(duì)運(yùn)動(dòng)的研究,不僅確立了許多用于描述運(yùn)動(dòng)的基本概念,而且創(chuàng)造了一套對(duì)近代科學(xué)的發(fā)展極為有益的方法.請(qǐng)同學(xué)們總結(jié)本節(jié)內(nèi)容,歸納這種科學(xué)方法.
同學(xué)討論歸納:對(duì)現(xiàn)象的一般觀察→大膽猜想→運(yùn)用邏輯得出推論→實(shí)驗(yàn)進(jìn)行檢驗(yàn)→對(duì)假設(shè)進(jìn)行修正和推廣→……
教師點(diǎn)評(píng):1.伽利略的偉大之處就在于他首先采用了實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)猜想的科學(xué)方法.
2.合理的外推對(duì)得出正確結(jié)論有很大的幫助.[來(lái)源:Z+xx+k.Com]
提出問(wèn)題:為什么最終我們特別重視伽利略的結(jié)論呢?
回答:因?yàn)橘だ詫?duì)問(wèn)題的研究比較全面,先是通過(guò)觀察現(xiàn)象,提出假設(shè),運(yùn)用邏輯和數(shù)學(xué)推理得出推論,再通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)推論進(jìn)行檢驗(yàn)(這是其他物理家在研究同一問(wèn)題上缺少的關(guān)鍵環(huán)節(jié)),并對(duì)假說(shuō)進(jìn)行修正和推廣.
他最先研究了慣性運(yùn)動(dòng)和落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,為牛頓第一定律和第二定律的研究鋪平了道路.他倡導(dǎo)實(shí)驗(yàn)和理論計(jì)算相結(jié)合,用實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)理論的推導(dǎo).這種研究方法對(duì)以后的科學(xué)研究工作具有重大的指導(dǎo)意義.
更重要的是伽利略不迷信權(quán)威,對(duì)待問(wèn)題勤于思考,敢于提出問(wèn)題、挑戰(zhàn)權(quán)威,不畏強(qiáng)權(quán)的精神是我們更應(yīng)為之喝彩并學(xué)習(xí)的.
1642年,伽利略在貧病交加中逝世,享年78歲.直到1983年,羅馬教廷正式承認(rèn),350年前宗教裁判所對(duì)伽利略的審判是錯(cuò)誤的.
六.超越伽利略
現(xiàn)在我們不必用斜面來(lái)“沖淡重力”,可以對(duì)落體運(yùn)動(dòng)精確地“計(jì)時(shí)”、“定位”,直接研究落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)。我們有更優(yōu)越的條件,推動(dòng)科學(xué)更大步的前進(jìn)。
點(diǎn)評(píng):通過(guò)解決此問(wèn)題體驗(yàn)探索自然規(guī)律的艱辛和喜悅,培養(yǎng)敢于堅(jiān)持真理,勇于創(chuàng)新的科學(xué)精神和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度,幫助學(xué)生樹(shù)立起辯證唯物主義的認(rèn)識(shí)論.為學(xué)生的以后的發(fā)展,注入更多的動(dòng)力。[來(lái)源:Z。xx。k.Com]
當(dāng)堂訓(xùn)練
1.伽利略為了研究自由落體的規(guī)律,將落體實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為著名的“斜面實(shí)驗(yàn)”,對(duì)于這個(gè)研究過(guò)程,下列說(shuō)法正確的是()
A.斜面實(shí)驗(yàn)“沖淡”了重力的作用,便于運(yùn)動(dòng)時(shí)間的測(cè)量
B.斜面實(shí)驗(yàn)放大了重力的作用,便于測(cè)量小球運(yùn)動(dòng)的路程
C.通過(guò)對(duì)斜面實(shí)驗(yàn)的觀察與計(jì)算,直接得到落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律
D.根據(jù)斜面實(shí)驗(yàn)結(jié)論進(jìn)行合理的外推,得到落體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律
2.伽利略對(duì)運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的研究,蘊(yùn)藏著重要的科學(xué)思想方法,這種科學(xué)思想方法的核心是()
A.對(duì)現(xiàn)象一般觀察,從而提出假說(shuō)
B.把實(shí)驗(yàn)和邏輯推理和諧結(jié)合
C.進(jìn)行大膽猜想與假設(shè)
D.對(duì)假設(shè)進(jìn)行修正和推廣
3.小鵬搖動(dòng)蘋(píng)果樹(shù),從同一高度一個(gè)蘋(píng)果和一片樹(shù)葉同時(shí)從靜止下落,發(fā)現(xiàn)蘋(píng)果先落地,下面說(shuō)法正確的是().
A.蘋(píng)果和樹(shù)葉都是自由落體運(yùn)動(dòng)
B.蘋(píng)果和樹(shù)葉的運(yùn)動(dòng)都不能看成自由落體運(yùn)動(dòng)
C.蘋(píng)果的運(yùn)動(dòng)可以看成自由落體運(yùn)動(dòng),樹(shù)葉的運(yùn)動(dòng)則不能看成自由落體運(yùn)動(dòng)
D.假如地球上沒(méi)有空氣,則蘋(píng)果和樹(shù)葉會(huì)同時(shí)落地
課堂小結(jié)
本節(jié)課重點(diǎn)講述了伽利略怎樣推翻亞里士多德的結(jié)論并建立自己的理論的.引導(dǎo)學(xué)生樹(shù)立正確的科學(xué)觀念,嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度、不畏強(qiáng)權(quán)的探索精神和正確地解決問(wèn)題的思路。
布置作業(yè)
1.如何證明v∝x的猜想是錯(cuò)誤的?
2.寫(xiě)一篇短文,談?wù)勛约旱恼J(rèn)識(shí)、體會(huì)和受到啟發(fā)而想到的問(wèn)題.
板書(shū)設(shè)計(jì)
6 伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究
一、綿延兩千年的錯(cuò)誤
亞里士多德的錯(cuò)誤觀點(diǎn)
二、勇于質(zhì)疑,科學(xué)推理
伽利略的科學(xué)推理
三、伽利略的大膽猜想
1.伽利略研究落體運(yùn)動(dòng)首先應(yīng)解決的問(wèn)題:描述運(yùn)動(dòng)所需的概念
2.伽利略的猜想:v∝t
四、伽利略猜想的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
1.伽利略遇到的困難和解決方案:
困難之一:無(wú)法測(cè)量瞬時(shí)速度解決方案:改測(cè)位移與時(shí)間的關(guān)系(從靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體x∝t2)
困難之二:沒(méi)有準(zhǔn)確的計(jì)時(shí)工具。 解決方案:“沖淡重力”的斜面實(shí)驗(yàn)
2.合理的外推
五、伽利略的成就
對(duì)現(xiàn)象的一般觀察→大膽猜想→運(yùn)用邏輯得出推論→實(shí)驗(yàn)進(jìn)行檢驗(yàn)→對(duì)假設(shè)進(jìn)行修正和推廣
六、超越伽利略
隨著科技的發(fā)展,現(xiàn)在我們不必用斜面來(lái)“沖淡重力”,可以以落體運(yùn)動(dòng)精確地“計(jì)時(shí)”、“定位”,直接研究落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)。我們有更優(yōu)越的條件,推動(dòng)科學(xué)更大步的前進(jìn)。