2022年高中物理必修第一册2.4 自由落体运动 教案

2.6伽利略对自由落体运动的研究》一、课标耍求：1、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。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。3、课吋安排：1课吋二、教材分析：本节内容属于《普通高中物理课程标准》中共同必须模块I的内容，是以往教材所没有的。学生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。目的是让学生深刻体会到在当时实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，使学生身临其境,领悟其科学精神，物理思想和研究方法，对提高学生的科学素养具有重要的意义。三、设计思路：全面有趣地展示这段科学历史，让学生融入其中去体会伽利略的科 学研究方法！四、教学目标：（一）教学冃标：1、了解伽利略对自由落体运动的研究思路和方法；（二）过程和方法：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;（三）情感目标:1、激发了学生学习伽利略敢于向权威挑战，善于观察思考，知难不退的优秀品质；五、教学过程：（-）复习旧知，引出新课1、教师：我们在上一节课已经学习了自rti落体运动知道：（1）定义？（物体只在重力作用下从静止开始下落的运动）（2）实质？（初速度为0的匀加速直线运动）2、教师指出：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。这个观点的推翻其实也是一段有趣的历史!（二）逻辑推理-伽利略的思想先假设亚里士多德的观点是对的。则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；但总重量比大石头还重，故系统速度应小于8,自相矛盾。因为只有一种可能：重物和轻物应该下落得一样快 （三）伽利略对自由落体是怎么样看待的，又是如何证明自己的猜想的1、自学书本内容，伽利略认为自由落体运动是怎样的运动？理解伽利略的设计方案：教师：伽利略在研究落体运动过程中首先遇到了什么困难？，请各小组分析讨论。学生：提出合理的猜想！猜想：物体下落速度是均匀变化的，速度与时间成正比！教师提问：在当时的实验条件下，伽利略在实验过程中又遇到了怎样的困难，他乂是怎样克服的？学生：那时没设备测速度,口由落体太快时间太触，不好测量！教师：很好，太家看得很仔细，现在我们一起来体会一下伽利略是如何解决这两难题的！（课件展示）（四）、伽利略的实验结论及对实验的外推：质量不同，同斜面，加速度相同增大斜面倾角，加速度变大;量不同，加速度仍相同 倾角90°,就是自由落体运动！（五）、大家对伽利略实验的思考:后/乂在用⑷利E&0SJSW电!斜面淞下■如!ft斟畅倾I角加也尸就很蛆淮««计旳.fflO利貉吧炖的圮i论外准莖90口是議ss浪大鲂r的舟®r.他的外推披头验证买了.为什么说伽利略把他的结论外推到900需要很人的勇气？单纯的逻辑推理和对有限事实的归纳都不会导致新的发现；科学发现中最活跃的I大I素是猜想、假设与直觉。因为这个原因，对于新发现的规律不能有百分Z百的把握。（六）、伽利略科学研究的方法观察现象提出假设运用逻辑得出推论实验验证修正推广（七）、超越伽利略现在我们不必用斜而来“冲淡重力”，可以对落体运动梢确地“计吋”、“定位”，直接研究落体运动的性质。现代研究落体运动的方法:1、用打点计时器2、用频闪照片3、用光电计时器（测速计等）并写成一篇小作文。