人教版2022年高中物理必修第一册2.4 自由落体运动 教案

伽利略对自由落体运动的研究教案  年级  组别 审阅 审阅  主备人 使用人 授课时间  课题人教版物理必修一第二章匀变速直线运动的研究第6节  伽利略对自由落体运动的研究 课 型新授课  课标  要求高考要求：1级要求对所列知识要了解其内容及含义，并能在有关问题中识别和直接使用  小高考要求：1级要求对所列知识要了解其内容及含义，并能在有关问题中识别和直接使用  教  学  目  标知识与能力 1.了解伽利略对自由落体运动的研究思路和方法；  2.能够合理设计实验，并将实验数据用图线法处理。  过程与方法1、经历伽利略对自由落体运动的研究方法，感悟科学探究的方法；  2、分组进行科学探究活动，完成实验操作  3、培养学生进行数学推理和图象处理数据的能力。  情感、态度与价值观1、激发了学生学习伽利略敢于向权威挑战，善于观察思考，知难而进的优秀品质；  2、培养学生耐心细致的意志品质，创新思想和互相协作的精神。  教学  重点通过重现重大发现的历史过程，让学生亲临其境探究伽利略对自由落体运动研究的实验，学习其科学思维方法和巧妙的实验构思  教学  难点1）当无法验证自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动时，如何引导学生巧妙设计斜面实验间接验证；  2）引导学生在实验过程中怎样进行合理猜想、数学推理、合理外推等重要方法。  教学  方法讲授法、 讨论法  教学程序设计  教  学  过  程  及  方  法环节一 明标自学  过程设计二次备课  “明标自学”：  （1）新课导入   落体运动随处可见：从空中释放的小球会落向地面上，熟透的苹果要掉到地上，雨滴从天空中掉落下来等等，我们里 会看到，不同的物体下落的快慢不一样。早在2000多年前，古希腊的哲学家亚里士多德就已经认识到这一现象，并认为物体下落的快慢是由它们的重量决定的。  你知道事实的是怎样的吗？  （2）自学内容   1.绵延两千年的错误观点是什么？   2.伽利略对自由落体运动的研究过程是什么样的？   3、伽利略的科学方法是什么？  教  学  过  程  及  方  法环节二 合作释疑 环节三 点拨拓展  过程设计二次备课  “合作释疑”  一、伽利略对自由落体运动的研究思路的概括  提出问题落体运动的性质是什么  猜想V与t成正比  数学推理X与t2成正比  实验验证斜面实验  合理外推x/t2的数值随倾角的增大而增大，当倾角等于900时，转化为自由落体运动  得出结论自由落体运动是一种速度均匀增加的运动  二、如何领会伽利略对自由落体运动的研究思想和方法  伽利略提出自由落体运动时一种最简单的变速运动----匀变速运动。而在当时实验条件下测量较短的时间有困难，伽利略就采取了间接验证地方法：  1.运用数学推导的方法得出初速度为零的匀变速运动应有V与 t成正比  2、（1）运用斜面实验测出小球沿光滑斜面向下的运动符合X与t2成正比是匀变速运动  （2）不同质量小球沿同一倾角的斜面运动的x/t2值不变，说明它们的运动情况相同  （3）不断增大斜面倾角，x/t2的值随之增大，说明小球做匀变速运动的加速度随倾角的增大而增大  （4）伽利略将斜面实验结果外推到斜面倾角增大到900的情况-----小球自由下落，认为小球仍会保持匀变速运动的性质  “点拨拓展”   伽利略对自由落体运动的研究给我们的启示  1、要善于观察、勤于思考、勇于发现问题和提出问题，发现问题和提出问题对科学探究具有重要意义。如果没有发现问题、不能提出问题，科学探究便无从谈起，因此，发现问题和提出问题是进行科学探究的前提。  2、要合理地进行猜想和假设，所提出的猜想不一定是最终的科学结论，但对问题成因的猜想扔需要有一定的依据：一是已有的科学结论，二是科学事实。  推论和假设的结论必须是可检验的，检验的结果又两种可能：一是支持假设，即证实；二是否定假设，即伪证。一个无法检验的陈述时没有探究价值的，因而也就不是一个科学假设。  3、科学的制定实验计划  要根据确定的探究课题，设计科学的探究计划和方案。探究计划应包括探究的课题、实验器材和资料的准备、探究的程序和过程（包括观察、实验、信息和数据的收集和处理）、通过怎样的分析整理得出探究的结论，以及怎样对探究过程进行评估和反思等。  教  学  过  程  及  方  法环节四 当堂检测二次备课  “当堂检测”  1．在物理学的发展历程中，下面的哪位科学家首先建立了平均速度、瞬时速度和加速度等概念用来描述物体的运动．并首先采用了实验检验猜想和假设的科学方法，把实验和逻辑推理和谐地结合起来  从而有力地推进了人类科学  自由落体自由落体伽利略