高中物理必修第一册人教版2.4 自由落体运动 教案

学习好资料欢迎下载学习好资料欢迎下载一、课标要求：《伽利略对自由落体运动的争辩》教案学习好资料欢迎下载1、教学重点：通过重现重大发觉的历史过程,让同学亲临其境探究伽利略对自由落体运动争辩的试验,学习其科学思维方法和神奇的试验构思；2、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,如何引导同学神奇设计斜面试验间接验证；（2））引导同学在试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；3、课时支配：1课时二、教材分析：本节内容属于《一般高中物理课程标准》中共同必需模块Ⅰ的内容,是以往教材所没有的；同学在学习本节课内容之前,已经学习了自由落体运动的定义和利用打点计时器打出的纸带来验证“自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动”；新教材专辟这一节,并无重复之嫌；目的是让同学深刻体会到在当时试验设备不精确的条件下伽利略如何提出问题,遇到什么问题,如何突破困难,使同学身临其境,领悟其科学精神,物理思想和争辩方法,对提高同学的科学素养具有重要的意义；三、设计思路：本节课内容通俗易懂,课前可由同学自主学习；上课时使同学融入伽利略的角色,如何指出亚里士多德的规律错误,如何提出自己猜想再利用斜面试验间接验证加以外推；老师以公正位置参与争辩,发表看法；由于当斜面的倾角超过50时便很难计时,此时可用磁控电子秒表代替；分别读出相应的s、t,建立s-t2坐标系描出图象,得知斜面倾角确定,加速度确定；通过这节课的探究,培养同学创新才能,提高其科学素养；四、教学目标：（一）教学目标：1、明白伽利略对自由落体运动的争辩思路和方法；2、能够合理设计试验,并将试验数据用图线法处理；（二）过程和方法：1、经受伽利略对自由落体运动的争辩方法,感悟科学探究的方法；2、分组进行科学探究活动,完成试验操作；3、培养同学进行数学推理和图象处理数据的才能； 学习好资料欢迎下载（三）情感目标：1、激发了同学学习伽利略敢于向权威挑战,善于观看摸索,知难而进的优秀品质；2、培养同学耐心细致的意志品质,创新思想和相互协作的精神；五、教学过程：（一）复习旧知,引出新课1、老师提问：我们在上一节课已经学习了自由落体运动知道：（1））定义？（物体只在重力作用下从静止开头下落的运动）（2））实质？（初速度为0的匀加速直线运动）2、老师指出：纸张比石头下落得慢是由于空气阻力的影响,但使人误以为“重物比轻物下落得快”；这正是统治了两千多年的亚里士多德的观点；老师：大家回忆一下,中学有篇课文《两个铁球同时着地》,有谁能描述故事的主要内容？运用上节课学问如何说明同时着地？学习好资料欢迎下载同学描述并说明；（由H=1gt2t=22H/g,H相同,t相同）学习好资料欢迎下载老师:但是,当时仍不知自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动,所以不能用此公式；那伽利略是如何指出亚里士多德的错误,建立自己的观点呢？〔二〕规律推理,提出猜想:先假设亚里士多德的观点是对的；就设大石头下落的速度为8,小石头下落的速度为4,捆在一起,大石头被小石头拖着会变慢,系统速度应小于8；但总重量比大石头仍重,故系统速度应小于8,自相冲突；由于只有一种可能：重物和轻物应当下落得一样快,自由运动应当是最简洁的运动；猜想v∝x和v∝t两种可能性,但经过推理只有v∝t；假如能够用试验证明,就自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动；（三）设计方案,试验验证：1、设计方案：老师：依据上述的猜想,请各小组分析争辩,应当怎样验证上述猜想；同学活动：各小组开放设计和争辩,进行指导；老师提问：在当时的试验条件下,能否设计试验直接验证v∝t呢？同学回答：当时v仍未定义,更无法测v的大小了；老师：对！当我们无法直接验证时,我们怎样想法子呢？同学争辩得：实际我们验证v∝t无非是来证明自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动,转化为验证s∝t2问题便解决了；老师又问：t的测量当时用“滴水计时“,落体运动速度快,这样测量误差大,怎样解决这个问题？ 学习好资料欢迎下载同学争辩得：先争辩物体在斜面运动,此时物体运动速度变慢；让小车多次从同一起点滚动到斜面不同终点的位移和所用时间平方的比值s/t2是否保持不变,如下图：即能否观看到：学习好资料欢迎下载s1/t2=s2/t2=s3/t2=⋯⋯⋯S3S1123S2学习好资料欢迎下载假如不断增大倾角,其比值仍不变,再合理外推到900,此时便成自由落体运动了；2、试验验证：老师巡察；并将全班分成四个小组,每个小组的倾斜角不同,会发觉用秒表计时太难,换用磁控电子秒表,并介绍其用法；借此说明伽利略做此试验的仔细程度,对同学适当进行思想训练；最终试验图如右图：学习好资料欢迎下载小车上固定一个磁铁；第一个磁控开关置于小车起始运动的位置,其次个磁控开关置于平板中心；小车一开头运动就作用于第一个磁控开关,使秒表开头计时,经过其次个磁控开关,秒表停止计时,并显示小车从静止运动到其次个磁控开关的时间t1,量出两磁控开关之间的距离s1；12345S〔cm〕t〔s〕磁铁斜板电子秒表试验桌 学习好资料欢迎下载学习好资料欢迎下载t2〔s2〕S/t2转变其次个磁控开关的位置,重复上述试验（留意保持小车开头运动的位置和第一磁控开关位置始终不变）,得出学习好资料欢迎下载2233相应的tsts⋯⋯；并将记如下面表格比较s/t2是否相等；或建立s-t2坐标系如下：S/cm学习好资料欢迎下载03、巩固练习：概括伽利略对落体运动的争辩思路：提出问题合理猜想数学推理试验验证合理外推得出结论六、完成教学,布置作业：这节课给你最大的启示是什么？我们应当学习伽利略哪些优秀品质？课外争辩,并写成一篇小作文；七、教学流程图：开始复习旧学问,引入新课,提出问题：伽利略是如何指出亚里士多德关于“重物比轻物下落快”的错误？规律推理,验证自相冲突,提出猜想：重物和轻物下落一样快,都是初速度为0的匀加速直线运动；学习好资料欢迎下载1、用斜面试验900外推2、用磁控秒表代“水钟”如何突破障碍设计试验方案学习好资料欢迎下载试验验证,测量数据,作出图象,分析结果； 学习好资料欢迎下载沟通和评估：共享成功欢快,学习伽利略争辩方法；巩固训练结束