高中自由落體運(yùn)動(dòng)教案
發(fā)表時(shí)間:2020-09-28伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究教案。
作為杰出的教學(xué)工作者,能夠保證教課的順利開(kāi)展,作為教師就要精心準(zhǔn)備好合適的教案。教案可以更好的幫助學(xué)生們打好基礎(chǔ),幫助教師有計(jì)劃有步驟有質(zhì)量的完成教學(xué)任務(wù)。怎么才能讓教案寫(xiě)的更加全面呢?下面是小編幫大家編輯的《伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究教案》,歡迎閱讀,希望您能夠喜歡并分享!
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課題人教版物理必修一第二章勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究第6節(jié)
伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究課型新授課
課標(biāo)
要求高考要求:1級(jí)要求對(duì)所列知識(shí)要了解其內(nèi)容及含義,并能在有關(guān)問(wèn)題中識(shí)別和直接使用
小高考要求:1級(jí)要求對(duì)所列知識(shí)要了解其內(nèi)容及含義,并能在有關(guān)問(wèn)題中識(shí)別和直接使用
教
學(xué)
目
標(biāo)知識(shí)與能力1.了解伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究思路和方法;
2.能夠合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),并將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用圖線法處理。
過(guò)程與方法1、經(jīng)歷伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究方法,感悟科學(xué)探究的方法;
2、分組進(jìn)行科學(xué)探究活動(dòng),完成實(shí)驗(yàn)操作
3、培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)推理和圖象處理數(shù)據(jù)的能力。
情感、態(tài)度與價(jià)值觀1、激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)伽利略敢于向權(quán)威挑戰(zhàn),善于觀察思考,知難而進(jìn)的優(yōu)秀品質(zhì);
2、培養(yǎng)學(xué)生耐心細(xì)致的意志品質(zhì),創(chuàng)新思想和互相協(xié)作的精神。
教學(xué)
重點(diǎn)通過(guò)重現(xiàn)重大發(fā)現(xiàn)的歷史過(guò)程,讓學(xué)生親臨其境探究伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)研究的實(shí)驗(yàn),學(xué)習(xí)其科學(xué)思維方法和巧妙的實(shí)驗(yàn)構(gòu)思
教學(xué)
難點(diǎn)1)當(dāng)無(wú)法驗(yàn)證自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),如何引導(dǎo)學(xué)生巧妙設(shè)計(jì)斜面實(shí)驗(yàn)間接驗(yàn)證;
2)引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中怎樣進(jìn)行合理猜想、數(shù)學(xué)推理、合理外推等重要方法。
教學(xué)
方法講授法、討論法
教學(xué)程序設(shè)計(jì)
教
學(xué)
過(guò)
程
及
方
法環(huán)節(jié)一明標(biāo)自學(xué)
過(guò)程設(shè)計(jì)二次備課
“明標(biāo)自學(xué)”:
(1)新課導(dǎo)入
落體運(yùn)動(dòng)隨處可見(jiàn):從空中釋放的小球會(huì)落向地面上,熟透的蘋(píng)果要掉到地上,雨滴從天空中掉落下來(lái)等等,我們里會(huì)看到,不同的物體下落的快慢不一樣。早在2000多年前,古希臘的哲學(xué)家亞里士多德就已經(jīng)認(rèn)識(shí)到這一現(xiàn)象,并認(rèn)為物體下落的快慢是由它們的重量決定的。
你知道事實(shí)的是怎樣的嗎?
(2)自學(xué)內(nèi)容
1.綿延兩千年的錯(cuò)誤觀點(diǎn)是什么?
2.伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究過(guò)程是什么樣的?
3、伽利略的科學(xué)方法是什么?
教
學(xué)
過(guò)
程
及
方
法環(huán)節(jié)二合作釋疑環(huán)節(jié)三點(diǎn)撥拓展
過(guò)程設(shè)計(jì)二次備課
“合作釋疑”
一、伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究思路的概括
提出問(wèn)題落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)是什么
猜想V與t成正比
數(shù)學(xué)推理X與t2成正比
實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證斜面實(shí)驗(yàn)
合理外推x/t2的數(shù)值隨傾角的增大而增大,當(dāng)傾角等于900時(shí),轉(zhuǎn)化為自由落體運(yùn)動(dòng)
得出結(jié)論自由落體運(yùn)動(dòng)是一種速度均勻增加的運(yùn)動(dòng)
二、如何領(lǐng)會(huì)伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究思想和方法
伽利略提出自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)一種最簡(jiǎn)單的變速運(yùn)動(dòng)----勻變速運(yùn)動(dòng)。而在當(dāng)時(shí)實(shí)驗(yàn)條件下測(cè)量較短的時(shí)間有困難,伽利略就采取了間接驗(yàn)證地方法:
1.運(yùn)用數(shù)學(xué)推導(dǎo)的方法得出初速度為零的勻變速運(yùn)動(dòng)應(yīng)有V與t成正比
2、(1)運(yùn)用斜面實(shí)驗(yàn)測(cè)出小球沿光滑斜面向下的運(yùn)動(dòng)符合X與t2成正比是勻變速運(yùn)動(dòng)
(2)不同質(zhì)量小球沿同一傾角的斜面運(yùn)動(dòng)的x/t2值不變,說(shuō)明它們的運(yùn)動(dòng)情況相同
(3)不斷增大斜面傾角,x/t2的值隨之增大,說(shuō)明小球做勻變速運(yùn)動(dòng)的加速度隨傾角的增大而增大
(4)伽利略將斜面實(shí)驗(yàn)結(jié)果外推到斜面傾角增大到900的情況-----小球自由下落,認(rèn)為小球仍會(huì)保持勻變速運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)
“點(diǎn)撥拓展”
伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究給我們的啟示
1、要善于觀察、勤于思考、勇于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和提出問(wèn)題,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和提出問(wèn)題對(duì)科學(xué)探究具有重要意義。如果沒(méi)有發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、不能提出問(wèn)題,科學(xué)探究便無(wú)從談起,因此,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和提出問(wèn)題是進(jìn)行科學(xué)探究的前提。
2、要合理地進(jìn)行猜想和假設(shè),所提出的猜想不一定是最終的科學(xué)結(jié)論,但對(duì)問(wèn)題成因的猜想扔需要有一定的依據(jù):一是已有的科學(xué)結(jié)論,二是科學(xué)事實(shí)。
推論和假設(shè)的結(jié)論必須是可檢驗(yàn)的,檢驗(yàn)的結(jié)果又兩種可能:一是支持假設(shè),即證實(shí);二是否定假設(shè),即偽證。一個(gè)無(wú)法檢驗(yàn)的陳述時(shí)沒(méi)有探究?jī)r(jià)值的,因而也就不是一個(gè)科學(xué)假設(shè)。
3、科學(xué)的制定實(shí)驗(yàn)計(jì)劃
要根據(jù)確定的探究課題,設(shè)計(jì)科學(xué)的探究計(jì)劃和方案。探究計(jì)劃應(yīng)包括探究的課題、實(shí)驗(yàn)器材和資料的準(zhǔn)備、探究的程序和過(guò)程(包括觀察、實(shí)驗(yàn)、信息和數(shù)據(jù)的收集和處理)、通過(guò)怎樣的分析整理得出探究的結(jié)論,以及怎樣對(duì)探究過(guò)程進(jìn)行評(píng)估和反思等。
教
學(xué)
過(guò)
程
及
方
法環(huán)節(jié)四當(dāng)堂檢測(cè)二次備課
“當(dāng)堂檢測(cè)”
1.在物理學(xué)的發(fā)展歷程中,下面的哪位科學(xué)家首先建立了平均速度、瞬時(shí)速度和加速度等概念用來(lái)描述物體的運(yùn)動(dòng).并首先采用了實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)猜想和假設(shè)的科學(xué)方法,把實(shí)驗(yàn)和邏輯推理和諧地結(jié)合起來(lái)
從而有力地推進(jìn)了人類(lèi)科學(xué)的發(fā)展()
A.亞里士多穗B.伽利略C.牛頓D.愛(ài)因斯坦
2.紅孩同學(xué)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)從靜止直接落向地面,蘋(píng)果:先著地,下面說(shuō)法中正確的是()
A.蘋(píng)果和樹(shù)葉做的都是自由落體運(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)可看成自由落體運(yùn)動(dòng),樹(shù)葉的運(yùn)動(dòng)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
3.甲同學(xué)看到乙同學(xué)從10層樓的樓頂同時(shí)由靜止釋放兩個(gè)看上去完全相同的鐵球,結(jié)果甲同學(xué)看到兩球不是同時(shí)落地的.他分析了兩球未能同時(shí)落地的原因.你認(rèn)為他的下列分析哪些是正確的()
A.兩球在下落過(guò)程中受到的空氣阻力不同,先落地的受空氣阻力小
B.兩球在下落過(guò)程中受到的空氣阻力不同,先落地的受空氣阻力大
C.兩球下落過(guò)程中受到的空氣阻力相同,先落地的是實(shí)心球,重力遠(yuǎn)大于阻力
D.兩球下落過(guò)程中受到的空氣阻力相同,先落地的是空心球,阻力與重力比.差別較小
4、兩物體都做勻加速直線運(yùn)動(dòng),在給定的時(shí)間間隔內(nèi)()
A.加速度大的,其位移也一定大
B.初速度大的,其位移一定也大
C.末速度大的,其位移一定也大
D.平均速度大的,其位移一定也大
5、在勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式和速度公式中除時(shí)間t外,共有四個(gè)矢量,若取初速度方向?yàn)檎敲矗ǎ?br>
A.勻加速直線運(yùn)動(dòng)中a為正值
B.勻加速直線運(yùn)動(dòng)中a為負(fù)值
C.勻減速直線運(yùn)動(dòng)中a為負(fù)值
D.勻加速和勻減速直線運(yùn)動(dòng)中a均為正值
6、物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是()
A.第1s內(nèi)的速度變化量小于第2s內(nèi)的速度變化量
B.第1s內(nèi)的位移可能小于第2s內(nèi)的位移
C.第1s內(nèi)的速度變化量等于第2s內(nèi)的速度變化量
相鄰兩相等時(shí)間間隔通過(guò)的位移之差為恒量
課
堂
小
結(jié)概括伽利略對(duì)落體運(yùn)動(dòng)的研究思路:
提出問(wèn)題----合理猜想----數(shù)學(xué)推理----實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證----合理外推-----得出結(jié)論
課后
作業(yè)訓(xùn)練和測(cè)評(píng)的第11頁(yè)
板
書(shū)
設(shè)
計(jì)概括伽利略對(duì)落體運(yùn)動(dòng)的研究思路:
提出問(wèn)題----合理猜想----數(shù)學(xué)推理----實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證----合理外推-----得出結(jié)論
課
堂
反
思
相關(guān)知識(shí)
5、伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究
一名愛(ài)崗敬業(yè)的教師要充分考慮學(xué)生的理解性,教師在教學(xué)前就要準(zhǔn)備好教案,做好充分的準(zhǔn)備。教案可以讓學(xué)生更好的消化課堂內(nèi)容,幫助教師提前熟悉所教學(xué)的內(nèi)容。關(guān)于好的教案要怎么樣去寫(xiě)呢?為此,小編從網(wǎng)絡(luò)上為大家精心整理了《5、伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究》,歡迎閱讀,希望您能夠喜歡并分享!
5、伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究
一、知識(shí)與技能
了解落體運(yùn)動(dòng)研究的史實(shí),了解邏輯推理的特色,理解任何猜想和假說(shuō)都須要有實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的重要性。
二、過(guò)程與方法
通過(guò)史實(shí)了解伽利略研究自由落體規(guī)律的過(guò)程,體會(huì)其推理方法的奧妙,同時(shí)了解猜想的必要性,感受探究規(guī)律的幾個(gè)必要過(guò)程和科學(xué)方法的重要性,了解體會(huì)一些科學(xué)的方法。
三、情感、態(tài)度與價(jià)值觀
通過(guò)了解史實(shí)能培養(yǎng)同學(xué)們的意志和科學(xué)的方法觀,避免盲目和急功近利思想,提高自己的認(rèn)識(shí)觀。
★教學(xué)重點(diǎn)
了解探索過(guò)程,明確探索的步驟,同時(shí)了解實(shí)驗(yàn)及科學(xué)的思維方法在探究中的重要作用,從中提煉自己的學(xué)習(xí)方法。
★教學(xué)難點(diǎn)
“觀念-思考-推理-猜想-驗(yàn)證”是本節(jié)的重點(diǎn)思路,也是培養(yǎng)良好思維習(xí)慣的重要參考。
★教學(xué)方法
教師啟發(fā)、引導(dǎo),學(xué)生閱讀教材,討論、交流。
★教學(xué)過(guò)程
一、引入新課
我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了自由落體運(yùn)動(dòng),知道了物體下落的快慢與物體的質(zhì)量無(wú)關(guān)。這一正確認(rèn)識(shí)卻經(jīng)歷了曲折而又漫長(zhǎng)的歷史過(guò)程。這節(jié)課我們就來(lái)學(xué)習(xí)有關(guān)的史實(shí)知識(shí),了解科學(xué)家是怎樣研究落體運(yùn)動(dòng)的。
二、進(jìn)行新課
1、歷史的錯(cuò)誤:關(guān)于下落物體快慢
課件展示:《亞氏觀點(diǎn)》
教師活動(dòng):引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材第一段,提出問(wèn)題:為什么會(huì)有錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)呢?
學(xué)生活動(dòng):思考問(wèn)題,交流體會(huì)。得出錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)的根源:不注意探索事物的本質(zhì),思考不求甚解。
2、伽利略的邏輯推理
教師活動(dòng):引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材第三、四段,提出問(wèn)題:伽利略是怎樣論證亞里士多德觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的?
學(xué)生活動(dòng):帶著問(wèn)題閱讀教材,闡述自己的觀點(diǎn)。
點(diǎn)評(píng):培養(yǎng)學(xué)生語(yǔ)言表達(dá)能力,培養(yǎng)學(xué)生邏輯推理能力。
課件展示:《邏輯的力量》
3、猜想與假說(shuō)
教師活動(dòng):引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材“猜想與假說(shuō)”部分,提出問(wèn)題:伽利略在研究落體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中遇到了哪些困難?面對(duì)這些困難,伽利略是怎樣做的?他作出了大膽的科學(xué)猜想,猜想的內(nèi)容是什么?
學(xué)生活動(dòng):帶著問(wèn)題閱讀教材,闡述自己的觀點(diǎn)。
點(diǎn)評(píng):培養(yǎng)學(xué)生語(yǔ)言表達(dá)能力,培養(yǎng)學(xué)生分析概括能力。
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。
4、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
教師活動(dòng):(陳述)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證是檢驗(yàn)理論正確與否的唯一標(biāo)準(zhǔn)。任何結(jié)論和猜想都必須經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,否則不成理論。猜想或假說(shuō)只有通過(guò)驗(yàn)證才會(huì)成為理論。所謂實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證就是任何人,在理論條件下去操作都能到得實(shí)驗(yàn)結(jié)果,它具有任意性,但不是無(wú)條件的,實(shí)驗(yàn)是在一定條件下的驗(yàn)證,而與實(shí)際有區(qū)別。
引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材“實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證”部分,提出問(wèn)題:伽利略在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到了怎樣的困難,他又是怎樣克服的?為什么說(shuō),伽利略把他的結(jié)論外推到90°需要很大勇氣?
學(xué)生活動(dòng):帶著問(wèn)題閱讀教材,闡述自己的觀點(diǎn)。
點(diǎn)評(píng):培養(yǎng)學(xué)生語(yǔ)言表達(dá)能力,培養(yǎng)學(xué)生分析概括能力。
5、科學(xué)的方法
教師活動(dòng):物理學(xué)的研究很注重方法,物理學(xué)習(xí)也要注意方法,所謂科學(xué)方法包括以下幾點(diǎn):
對(duì)現(xiàn)象一般觀察一提出猜想-運(yùn)用邏輯推理一實(shí)驗(yàn)對(duì)推理驗(yàn)證一對(duì)猜想進(jìn)行修證(補(bǔ)充)-推廣應(yīng)用。
學(xué)生活動(dòng):閱讀教材“STS”《從伽利略的一生看科學(xué)與社會(huì)》短文,對(duì)自己進(jìn)行科學(xué)人生觀教育。
三、課堂總結(jié)、點(diǎn)評(píng)
通過(guò)這節(jié)課的學(xué)習(xí),我們從伽利略對(duì)落體的研究上,學(xué)習(xí)他的觀察思考等科學(xué)方法,為我們下一步(以后)的探究打下基礎(chǔ),不能盲目,也不能怕困難,要用科學(xué)的方法指導(dǎo)我們。
四、實(shí)例探究
☆豎直上拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)例分析
【例題】某人在高層樓房的陽(yáng)臺(tái)外側(cè)以20m/s的速度豎直向上拋出一個(gè)石塊,石塊運(yùn)動(dòng)到離拋出點(diǎn)15m處時(shí),所經(jīng)歷的時(shí)間為多少?
(不計(jì)空氣阻力,取g=10m/s2)
分析:石塊運(yùn)動(dòng)到離拋出點(diǎn)15m處時(shí),石塊的位置是在拋出點(diǎn)上方還是在拋出點(diǎn)下方?如果是在拋出點(diǎn)上方的話,是處于上升階段還是處于下降階段?
從題意來(lái)看,石塊拋出后能夠上升的最大高度為m15m。
這樣石塊運(yùn)動(dòng)到離拋出點(diǎn)15m處的位置必定有兩個(gè),如圖所示,因而所經(jīng)歷的時(shí)間必為三個(gè)。
分段法:
石塊上升到最高點(diǎn)所用的時(shí)間為:
s
2s前石塊第一次通過(guò)“離拋出點(diǎn)15m處”;2s時(shí)石塊到達(dá)最高點(diǎn),速度變?yōu)榱悖S后石塊開(kāi)始做自由落體運(yùn)動(dòng),會(huì)第二次經(jīng)過(guò)“離拋出點(diǎn)15m處”;當(dāng)石塊落到拋出點(diǎn)下方時(shí),會(huì)第三次經(jīng)過(guò)“離拋出點(diǎn)15m處”。這樣此題應(yīng)有三解。
當(dāng)石塊在拋出點(diǎn)上方距拋出點(diǎn)15m處時(shí)取向上為正方向,則位移x=+15m,a=-g=-10m/s2,代入公式
得:
解得t1=1s;t2=3s
t1=1s對(duì)應(yīng)著石塊上升時(shí)到達(dá)“離拋出點(diǎn)15m處”時(shí)所用的時(shí)間,而t2=3s則對(duì)應(yīng)著從最高點(diǎn)往回落時(shí)第二次經(jīng)過(guò)“離拋出點(diǎn)15m處”時(shí)所用的時(shí)間。
由于石塊上升的最大高度H=20m,所以,石塊落到拋出點(diǎn)下方“離拋出點(diǎn)15m處”時(shí),自由下落的總高度為HOB=20m+15m=35m,下落此段距離所用的時(shí)間
s
石塊從拋出到第三次經(jīng)過(guò)“離拋出點(diǎn)15m處”時(shí)所用的時(shí)間為:t3=2s+s=(2+)s
★課余作業(yè)
復(fù)習(xí)全章內(nèi)容,準(zhǔn)備章節(jié)測(cè)驗(yàn)。
伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究學(xué)案及課件
一位優(yōu)秀的教師不打無(wú)準(zhǔn)備之仗,會(huì)提前做好準(zhǔn)備,高中教師要準(zhǔn)備好教案,這是高中教師需要精心準(zhǔn)備的。教案可以讓學(xué)生更好的吸收課堂上所講的知識(shí)點(diǎn),幫助授課經(jīng)驗(yàn)少的高中教師教學(xué)。優(yōu)秀有創(chuàng)意的高中教案要怎樣寫(xiě)呢?小編經(jīng)過(guò)搜集和處理,為您提供伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究學(xué)案及課件,希望對(duì)您的工作和生活有所幫助。
物理必修1(人教版)
第六課時(shí)伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究
水平測(cè)試
1.讓體積相同的石塊和木塊從同一高度同時(shí)由靜止下落,它們的重力均遠(yuǎn)大于各自受到的阻力,則()
A.下落的全過(guò)程,它們的平均速度相等
B.若將兩者捆綁在一起,讓它們由靜止下落,則比木塊單獨(dú)下落時(shí)快
C.若將兩者捆綁在一起,讓它們由靜止下落,則比石塊單獨(dú)下落時(shí)快
D.下落過(guò)程中,石塊始終在木塊的下方
答案:A
2.宇航員在月球上做了一個(gè)落體實(shí)驗(yàn):在同一高度同時(shí)釋放羽毛和鐵錘,如右圖所示,出現(xiàn)的現(xiàn)象是(月球上是真空)()
A.羽毛先落地,鐵錘后落地
B.鐵錘先落地,羽毛后落地
C.鐵錘和羽毛都做自由落體運(yùn)動(dòng),重力加速度為9.8m/s2
D.鐵錘和羽毛都做自由落體運(yùn)動(dòng),同時(shí)落地
答案:D
3.伽利略用巧妙的推理推翻了亞里士多德的錯(cuò)誤觀點(diǎn),從而提出“自由落體運(yùn)動(dòng)是一種最簡(jiǎn)單的變速運(yùn)動(dòng),速度應(yīng)該是均勻變化的”觀點(diǎn).這種方法在科學(xué)研究中叫()
A.?dāng)?shù)學(xué)推演B.實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
C.猜想與假設(shè)D.邏輯推理
答案:C
4.伽利略以前的學(xué)者認(rèn)為,物體越重,下落越快.伽利略等一些物理學(xué)家否定了這種看法.在一高塔頂端同時(shí)釋放一片羽毛和一個(gè)玻璃球,玻璃球先于羽毛到達(dá)地面,這主要是因?yàn)?)
A.它們的質(zhì)量不等
B.它們的密度不等
C.它們的材料不同
D.它們所受的空氣阻力不等
答案:D
5.若在塔頂端同時(shí)釋放大小相等的實(shí)心鐵球和空心鐵球,下列說(shuō)法中正確的是()
①它們受到的空氣阻力不等
②它們的加速度相等
③它們落地的速度不等
④它們下落的時(shí)間相等
A.①③B.②④
C.只有②D.只有③
答案:B
素能提高
6.在一演示實(shí)驗(yàn)中,一個(gè)小球在斜面上滾動(dòng),小球滾動(dòng)的距離x和小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中經(jīng)歷的時(shí)間t之間的關(guān)系如下表所示.
t/s0.250.51.02.0…
x/cm5.02080320…
由表可以初步歸納出小球滾動(dòng)的距離x和小球滾動(dòng)的時(shí)間t的關(guān)系式為(k為常數(shù))()
A.x=ktB.x=kt2
C.x=kt3D.無(wú)法判斷
答案:B
7.(雙選)伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究,是科學(xué)實(shí)驗(yàn)和邏輯思維的完美結(jié)合,如下圖所示,可大致表示其實(shí)驗(yàn)和思維的過(guò)程,對(duì)這一過(guò)程的分析,下列說(shuō)法正確的是()
A.甲圖是實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,丁圖是經(jīng)過(guò)合理的外推得到的結(jié)論
B.丁圖是實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,甲圖是經(jīng)過(guò)合理的外推得到的結(jié)論
C.運(yùn)用甲圖的實(shí)驗(yàn),可“沖淡”重力的作用,使實(shí)驗(yàn)更明顯
D.運(yùn)用丁圖的實(shí)驗(yàn),可“放大”重力的作用,使實(shí)驗(yàn)更明顯
答案:AC
重物下落引發(fā)的幾個(gè)有趣的問(wèn)題
1.1969年美國(guó)實(shí)現(xiàn)登月,這是人類(lèi)首次登月成功,在一次登月活動(dòng)中,宇航員DavidR.Scott在月球上證實(shí)了榔頭與羽毛下落一樣快,月球的引力加速度為1.67m/s2.
2.1922年美國(guó)人厄阜等做了重物下落的細(xì)微實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)重力加速度隨不同材料大約有1%的變化,1986年菲施巴赫等人認(rèn)為物體和地球之間,除引力外還存在微小的排斥力,稱為超負(fù)載力.美國(guó)馬薩諸塞大學(xué)的約多諾古和賈斯坦認(rèn)為量子場(chǎng)論的計(jì)算中,從物體的引力質(zhì)量和慣性質(zhì)量不同出發(fā),導(dǎo)出不同物體下落不同的結(jié)論.引力加速度與質(zhì)量和溫度有關(guān),我們目前只在10-12數(shù)量級(jí)以內(nèi)承認(rèn)引力質(zhì)量和慣性質(zhì)量相等,但在10-17數(shù)量級(jí)兩者有差異,這個(gè)問(wèn)題現(xiàn)在尚沒(méi)有定論.
高一物理教案:《伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究》教案三
俗話說(shuō),凡事預(yù)則立,不預(yù)則廢。作為高中教師就需要提前準(zhǔn)備好適合自己的教案。教案可以讓學(xué)生更容易聽(tīng)懂所講的內(nèi)容,幫助高中教師營(yíng)造一個(gè)良好的教學(xué)氛圍。寫(xiě)好一份優(yōu)質(zhì)的高中教案要怎么做呢?以下是小編收集整理的“高一物理教案:《伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究》教案三”,歡迎您閱讀和收藏,并分享給身邊的朋友!
高一物理教案:《伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究》教案三
重/難點(diǎn)
重點(diǎn):了解探索過(guò)程,明確探索的步驟,同時(shí)了解實(shí)驗(yàn)及科學(xué)的思維方法在探究中的重要作用,從中提煉自己的學(xué)習(xí)方法。
難點(diǎn):“觀念——思考——推理——猜想——驗(yàn)證”是本節(jié)的重點(diǎn)思路,也是培養(yǎng)良好思維習(xí)慣的重要參考。
重/難點(diǎn)分析
重點(diǎn)分析: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。最后請(qǐng)同學(xué)總結(jié)本節(jié)內(nèi)容,歸納這種科學(xué)方法。
難點(diǎn)分析:知識(shí)就是力量,而能力與方法比知識(shí)更有力量,我們每個(gè)人都應(yīng)該可以象伽利略那樣去思索。重要的是學(xué)會(huì)認(rèn)識(shí)世界的方法和具備進(jìn)行科學(xué)研究的能力,如若我們能從亞里士多德和伽利略以及其他偉大學(xué)者的失敗與成功中尋求啟發(fā)和借鑒。我們也將會(huì)擁有一顆杰出的閃爍出智慧之光的大腦,去面對(duì)已知的與未知的物理世界。
突破策略
一、綿延兩千年的錯(cuò)誤
亞里士多德的觀點(diǎn):物體越重,下落越快。
錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)的根源在于不注重探索事物的本質(zhì),思考不求甚解。
二、邏輯的力量
16世紀(jì)末,意大利比薩大學(xué)的青年學(xué)者伽利略(GalileoGalilei,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),但后來(lái)又被嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目甲C否定了。盡管如此,來(lái)自世界各地的人們都要前往參觀,他們把這莊古塔看作伽利略的紀(jì)念碑)
三、猜想與假說(shuō)
伽利略認(rèn)為,自由落體是一種最簡(jiǎn)單的變速運(yùn)動(dòng)。他設(shè)想,最簡(jiǎn)單的變速運(yùn)動(dòng)的速度應(yīng)該是均勻變化的。但是,速度的變化怎樣才算均勻呢?他考慮了兩種可能:一種是速度的變化對(duì)時(shí)間來(lái)說(shuō)是均勻的,即經(jīng)過(guò)相等的時(shí)間,速度的變化相等,另一種是速度的變化對(duì)位移來(lái)說(shuō)是均勻的,即經(jīng)過(guò)相等的位移,速度的變化相等。伽利略假設(shè)第一種方式最簡(jiǎn)單,并把這種運(yùn)動(dòng)叫做勻變速運(yùn)動(dòng)。
四、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證是檢驗(yàn)理論正確與否的唯一標(biāo)準(zhǔn),任何結(jié)論和猜想都必須經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,否則不成理論。猜想或假說(shuō)只有通過(guò)驗(yàn)證才會(huì)成為理論。所謂實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證就是任何人,在理論條件下去操作都能到得實(shí)驗(yàn)結(jié)果,它具有任意性,但不是無(wú)條件的,實(shí)驗(yàn)是在一定條件下的驗(yàn)證,而與實(shí)際有區(qū)別。
(課件投影)伽利略斜面實(shí)驗(yàn)的情況
伽利略在《兩種新科學(xué)的對(duì)話》中說(shuō):“用一塊木料制成長(zhǎng)約12庫(kù)比特、寬半庫(kù)比特,厚三指的板條,在它的上面劃一條比一指略寬的槽。將這個(gè)槽做得很直,打磨得很光滑,在槽上裱一層羊皮紙(也要盡可能光滑)。取一個(gè)堅(jiān)硬、光滑并且很圓的鋼球,放在槽中滾動(dòng)。將這個(gè)木槽的一增抬高一到二庫(kù)比特,使槽傾斜。就像我要講的那樣把球放在槽頂沿槽滾下,記錄下降的時(shí)間。實(shí)驗(yàn)要重復(fù)幾次,以便使測(cè)得的時(shí)間準(zhǔn)確到兩次測(cè)定的結(jié)果相差不超過(guò)一次脈搏的十分之一,進(jìn)行這樣的操作??隙宋覀兊挠^察是可靠的以后。將球滾下的距離改為槽長(zhǎng)的四分之一,測(cè)定時(shí)間,我們發(fā)現(xiàn)它準(zhǔn)確地等于前者的一半。下一步,我們用另一些距離進(jìn)行試驗(yàn),把全長(zhǎng)用的時(shí)間與全長(zhǎng)的二分之一、三分之二,四分之三,或者其他任何分?jǐn)?shù)所用的時(shí)間相比較,像這樣的實(shí)驗(yàn),我們重復(fù)了整整一百次,結(jié)果總是經(jīng)過(guò)的距離與時(shí)間的平方成比例,并且在各種不同坡度下進(jìn)行實(shí)驗(yàn),結(jié)果也都如此……”
感受伽利略的探究過(guò)程,體會(huì)其科學(xué)方法。
物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的速度很快,在當(dāng)時(shí)的實(shí)驗(yàn)條件下,是很難測(cè)量其位移和相應(yīng)的時(shí)間,有什么方法可以使物體的速度可以慢一點(diǎn)又能研究勻變建直線運(yùn)動(dòng)的?
讓小球在傾斜的軌道上滾下。傾角不要太大。
當(dāng)時(shí)伽利略就是用這個(gè)方法。他設(shè)計(jì)一個(gè)斜面實(shí)驗(yàn),使物體的運(yùn)動(dòng)速度變慢,解決了測(cè)量的難題。伽利略在一塊木板上刻出一道直槽,槽內(nèi)貼上羊皮紙使之平滑,用自制的水鐘測(cè)量時(shí)間,探究一個(gè)光滑黃銅小球沿傾斜直槽滑下時(shí)的運(yùn)動(dòng)情況。我們也可以模擬這個(gè)四百多年前的實(shí)驗(yàn),感受科學(xué)家的研究方法。
伽利略根據(jù)斜面結(jié)果出發(fā),認(rèn)為,在初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)中,經(jīng)過(guò)的距離正比于時(shí)間的平方,即加速度為恒量,恒量的數(shù)值隨著斜面傾角增大而增大。當(dāng)斜面傾角增大到90°,即斜面與地面垂直時(shí),小球?qū)⒆杂上侣?,成為自由落體,的關(guān)系仍然成立,此時(shí)的比值為最大,這時(shí)小球仍然會(huì)保持勻變速直線運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)。自由落體運(yùn)動(dòng)是一種特殊的勻變速直線運(yùn)動(dòng)。伽利略將實(shí)驗(yàn)與邏輯思維相聯(lián)系進(jìn)行科學(xué)研究的思想,開(kāi)辟了一條科學(xué)研究之路.
五、伽利略的科學(xué)方法
對(duì)現(xiàn)象一般觀察——提出猜想——運(yùn)用邏輯推理——實(shí)驗(yàn)對(duì)推理驗(yàn)證——對(duì)猜想進(jìn)行修證(補(bǔ)充)——推廣應(yīng)用。
伽利略的科學(xué)思想方法的核心是把實(shí)驗(yàn)和邏輯推理(包括數(shù)學(xué)推理)和諧地結(jié)合起來(lái)。從面有力地推進(jìn)了人類(lèi)科學(xué)認(rèn)識(shí)的發(fā)展。
例1.在物理學(xué)的發(fā)展歷程中,下面的哪位科學(xué)家首先建立了平均速度、瞬時(shí)速度和加速度等概念用來(lái)描述物體的運(yùn)動(dòng)。并首先采用了實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)猜想和假設(shè)的科學(xué)方法,把實(shí)驗(yàn)和邏輯推理和諧地結(jié)合起來(lái),從而有力地推進(jìn)了人類(lèi)科學(xué)的發(fā)展 ( )
A.亞里士多穗 B.伽利略
C.牛頓 D.愛(ài)因斯坦
解析:B。
突破反思
本次課再現(xiàn)亞里士多德和伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的不同認(rèn)識(shí),通過(guò)討論、交流,讓學(xué)生了解并學(xué)習(xí)伽利略研究自由落體運(yùn)動(dòng)的科學(xué)思維方法和巧妙的實(shí)驗(yàn)構(gòu)思,從而體會(huì)“觀察現(xiàn)象→實(shí)驗(yàn)探索→提出問(wèn)題→討論問(wèn)題→解決問(wèn)題”的科學(xué)探索方式。從科學(xué)研究過(guò)程中體驗(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,逐步幫助學(xué)生樹(shù)立起辯證唯物主義的認(rèn)識(shí)論。