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时间题人教版物理必修一第二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型新授标要求高考要求：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“明标自学”：（1）新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“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题，设计科学的探究计划和方案。探究计划应包括探究的题、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“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从而有力地推进了人类科学的发展()A．亚里士多穗B．伽利略．牛顿D．爱因斯坦2．红孩同学摇动苹果树，从同一高度一个苹果和一片树叶同时从静止直接落向地面，苹果：先着地，下面说法中正确的是()A苹果和树叶做的都是自由落体运动B苹果和树叶的运动都不能看成自由落体运动 苹果的运动可看成自由落体运动，树叶的运动不能看成自由落体运动D．假如地球上没有空气，则苹果和树叶会同时落地3．甲同学看到乙同学从10层楼的楼顶同时由静止释放两个看上去完全相同的铁球，结果甲同学看到两球不是同时落地的．他分析了两球未能同时落地的原因．你认为他的下列分析哪些是正确的()A两球在下落过程中受到的空气阻力不同，先落地的受空气阻力小B两球在下落过程中受到的空气阻力不同，先落地的受空气阻力大两球下落过程中受到的空气阻力相同，先落地的是实心球，重力远大于阻力D两球下落过程中受到的空气阻力相同，先落地的是空心球，阻力与重力比．差别较小4、两物体都做匀加速直线运动，在给定的时间间隔内（）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、在匀变速直线运动的位移公式和速度公式中除时间t外，共有四个矢量，若取初速度方向为正，那么（ ）A匀加速直线运动中a为正值B匀加速直线运动中a为负值匀减速直线运动中a为负值D匀加速和匀减速直线运动中a均为正值6、物体做匀变速直线运动，下列说法正确的是（）A第1s内的速度变化量小于第2s内的速度变化量B第1s内的位移可能小于第2s内的位移第1s内的速度变化量等于第2s内的速度变化量相邻两相等时间间隔通过的位移之差为恒量堂小结概括伽利略对落体运动的研究思路：提出问题----合理猜想----数学推理----实验验证----合理外推-----得出结论后作业训练和测评 的第11页板书设计概括伽利略对落体运动的研究思路：提出问题----合理猜想----数学推理----实验验证----合理外推-----得出结论堂反思