2022年《伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究》教案-新人教必修

1、學(xué)習(xí)好資料 歡迎下載伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的爭(zhēng)論教案 一、課標(biāo)要求：1、教學(xué)重點(diǎn)：通過(guò)重現(xiàn)重大發(fā)覺(jué)的歷史過(guò)程, 讓同學(xué)親臨其境探究伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)研 究的試驗(yàn),學(xué)習(xí)其科學(xué)思維方法和奇妙的試驗(yàn)構(gòu)思；2、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(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí),如何引導(dǎo) 同學(xué)奇妙設(shè)計(jì)斜面試驗(yàn)間接驗(yàn)證；（2）引導(dǎo)同學(xué)在試驗(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；3、課時(shí)支配： 1 課時(shí) 二、教材分析：本節(jié)內(nèi)容屬于一般高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)中共同必需模塊的內(nèi)容,是以往 教材所沒(méi)有的；同學(xué)在學(xué)習(xí)本節(jié)課內(nèi)容之前,已經(jīng)學(xué)習(xí)了自由落體運(yùn)動(dòng)的定義 和利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶來(lái)驗(yàn)證“ 自由

2、落體運(yùn)動(dòng)是初速度為 0 的勻加速直 線(xiàn)運(yùn)動(dòng)” ；新教材專(zhuān)辟這一節(jié),并無(wú)重復(fù)之嫌；目的是讓同學(xué)深刻體會(huì)到在當(dāng)時(shí) 試驗(yàn)設(shè)備不精確的條件下伽利略如何提出問(wèn)題,遇到什么問(wèn)題,如何突破困難,使同學(xué)身臨其境,領(lǐng)會(huì)其科學(xué)精神,物理思想和爭(zhēng)論方法,對(duì)提高同學(xué)的科學(xué) 素養(yǎng)具有重要的意義；三、設(shè)計(jì)思路：本節(jié)課內(nèi)容通俗易懂, 課前可由同學(xué)自主學(xué)習(xí)； 上課時(shí)使同學(xué)融入伽利略的角色,如何指出亞里士多德的規(guī)律錯(cuò)誤,如何提出自己猜想再利用斜面試驗(yàn)間接驗(yàn)證加以外推；老師以公平位置參加爭(zhēng)論,發(fā)表看法；由于當(dāng)斜面的傾角超過(guò) 5 0時(shí)便很難計(jì)時(shí),此時(shí)可用磁控電子秒表代替；分別讀出相應(yīng)的 s、t ,建立 s-t 2坐標(biāo)系描出圖象,得

3、知斜面傾角肯定,加速度肯定；通過(guò)這節(jié)課的探究,培育學(xué)生創(chuàng)新才能,提高其科學(xué)素養(yǎng)；四、教學(xué)目標(biāo)：（一）教學(xué)目標(biāo)：1、明白伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的爭(zhēng)論思路和方法；2、能夠合理設(shè)計(jì)試驗(yàn),并將試驗(yàn)數(shù)據(jù)用圖線(xiàn)法處理；（二）過(guò)程和方法：1、經(jīng)受伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的爭(zhēng)論方法,感悟科學(xué)探究的方法；2、分組進(jìn)行科學(xué)探究活動(dòng),完成試驗(yàn)操作；3、培育同學(xué)進(jìn)行數(shù)學(xué)推理和圖象處理數(shù)據(jù)的才能；學(xué)習(xí)好資料 歡迎下載（三）情感目標(biāo)：1、激發(fā)了同學(xué)學(xué)習(xí)伽利略敢于向權(quán)威挑戰(zhàn),善于觀(guān)看摸索,知難而進(jìn)的優(yōu)秀 品質(zhì)；2、培育同學(xué)耐心細(xì)致的意志品質(zhì),創(chuàng)新思想和相互協(xié)作的精神；五、教學(xué)過(guò)程：（一）復(fù)習(xí)舊知,引出新課 1、老師提問(wèn)：我們?cè)谏?/p>

4、一節(jié)課已經(jīng)學(xué)習(xí)了自由落體運(yùn)動(dòng)知道：（1）定義？（物體只在重力作用下從靜止開(kāi)頭下落的運(yùn)動(dòng)）（2）實(shí)質(zhì)？（初速度為0 的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)）2、老師指出：紙張比石頭下落得慢是由于空氣阻力的影響,但使人誤以為“ 重物比輕物下落得快”；這正是統(tǒng)治了兩千多年的亞里士多德的觀(guān)點(diǎn)；老師：大家回憶一下,中學(xué)有篇課文兩個(gè)鐵球同時(shí)著地,有誰(shuí)能描述故事的主要內(nèi)容？運(yùn)用上節(jié)課學(xué)問(wèn)如何說(shuō)明同時(shí)著地？同學(xué)描述并說(shuō)明；（由 H= 1 gt 2 t= 2 H / g ,H 相同, t 相同）2老師 :但是 ,當(dāng)時(shí)仍不知自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為 0 的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng) ,所以不能用此公式；那伽利略是如何指出亞里士多德的錯(cuò)誤 二規(guī)律推理

5、,提出猜想 : ,建立自己的觀(guān)點(diǎn)呢？先假設(shè)亞里士多德的觀(guān)點(diǎn)是對(duì)的；就設(shè)大石頭下落的速度為 8,小石頭下落的速度為 4,捆在一起,大石頭被小石頭拖著會(huì)變慢,系統(tǒng)速度應(yīng)小于 8；但總重量比大石頭仍重,故系統(tǒng)速度應(yīng)小于8,自相沖突；由于只有一種可能：重物和輕物應(yīng)當(dāng)下落得一樣快,自由運(yùn)動(dòng)應(yīng)當(dāng)是最簡(jiǎn)潔的運(yùn)動(dòng)；猜想 vx 和 vt兩種可能性,但經(jīng)過(guò)推理只有v t ；假如能夠用試驗(yàn)證明,就自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為 0 的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)；（三）設(shè)計(jì)方案,試驗(yàn)驗(yàn)證：1、設(shè)計(jì)方案：老師：依據(jù)上述的猜想,請(qǐng)各小組分析爭(zhēng)論,應(yīng)當(dāng)怎樣驗(yàn)證上述猜想；同學(xué)活動(dòng)：各小組綻開(kāi)設(shè)計(jì)和爭(zhēng)論,進(jìn)行指導(dǎo)；老師提問(wèn)：在當(dāng)時(shí)的試驗(yàn)條件下,能

6、否設(shè)計(jì)試驗(yàn)直接驗(yàn)證 vt 呢？同學(xué)回答：當(dāng)時(shí) v 仍未定義,更無(wú)法測(cè) v 的大小了；老師：對(duì)！當(dāng)我們無(wú)法直接驗(yàn)證時(shí),我們?cè)鯓酉敕ㄗ幽?？同學(xué)爭(zhēng)論得：實(shí)際我們驗(yàn)證vt 無(wú)非是來(lái)證明自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為0的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),轉(zhuǎn)化為驗(yàn)證st2 問(wèn)題便解決了；老師又問(wèn)： t 的測(cè)量當(dāng)時(shí)用“ 滴水計(jì)時(shí)“ ,落體運(yùn)動(dòng)速度快,這樣測(cè)量誤差 大,怎樣解決這個(gè)問(wèn)題？學(xué)習(xí)好資料 歡迎下載同學(xué)爭(zhēng)論得： 先爭(zhēng)論物體在斜面運(yùn)動(dòng), 此時(shí)物體運(yùn)動(dòng)速度變慢； 讓小車(chē)多次 從同一起點(diǎn)滾動(dòng)到斜面不同終點(diǎn)的位移和所用時(shí)間平方的比值 s/t 2 是否保 持不變,如下圖：即能否觀(guān)看到：s1/t12=s 2/t22=s 3/t32= ,

7、S3S2S1假如不斷增大傾角,其比值仍不變?cè)俸侠硗馔频?900,此時(shí)便成自由落體運(yùn)動(dòng)了；2、試驗(yàn)驗(yàn)證：老師巡察；并將全班分成四個(gè)小組,每個(gè)小組的傾斜角不同,會(huì)發(fā)覺(jué)用 秒表計(jì)時(shí)太難,換用磁控電子秒表,并介紹其用法； 借此說(shuō)明伽利略做此試驗(yàn)的認(rèn)真程度,對(duì)同學(xué)適當(dāng)進(jìn)行思想 訓(xùn)練；最終試驗(yàn)圖如右圖：小車(chē)上固定一個(gè)磁鐵；磁鐵第一個(gè)磁控開(kāi)關(guān)置于小車(chē) 起始運(yùn)動(dòng)的位置,其次個(gè) 磁控開(kāi)關(guān)置于平板中心；斜板小車(chē)一開(kāi)頭運(yùn)動(dòng)就作用于 第一個(gè)磁控開(kāi)關(guān),使秒表 電子秒表開(kāi)頭計(jì)時(shí),經(jīng)過(guò)其次個(gè)磁 控開(kāi)關(guān),秒表停止計(jì)時(shí),試驗(yàn)桌并顯示小車(chē)從靜止運(yùn)動(dòng)到 其次個(gè)磁控開(kāi)關(guān)的時(shí)間 t 1, 量出兩磁控開(kāi)關(guān)之間的距離 s1；1 2 3 4

8、 5 Scm ts t2s2 學(xué)習(xí)好資料歡迎下載轉(zhuǎn)變其次個(gè)磁控開(kāi)關(guān)的位置,重復(fù)S/t2上述試驗(yàn)（留意保持小車(chē)開(kāi)頭運(yùn)動(dòng)的位S/cm 置和第一磁控開(kāi)關(guān)位置始終不變） ,得出相應(yīng)的 t 2s 2t 3s3 ；并將記如下面表格比較s/t2 是否相等；或建立 s-t2 坐標(biāo)系如下：0 3、鞏固練習(xí)：概括伽利略對(duì)落體運(yùn)動(dòng)的爭(zhēng)論思路：提出問(wèn)題合理猜想數(shù)學(xué)推理試驗(yàn)驗(yàn)證合理外推得出結(jié)論六、完成教學(xué),布置作業(yè)：這節(jié)課給你最大的啟示是什么？我們應(yīng)當(dāng)學(xué)習(xí)伽利略哪些優(yōu)秀品質(zhì)？課外爭(zhēng)論,并寫(xiě)成一篇小作文；七、教學(xué)流程圖：開(kāi) 始復(fù)習(xí)舊學(xué)問(wèn),引入新課,提出問(wèn)題：伽利略是如何指出亞里士多德關(guān)于“ 重物比輕物下落快” 的錯(cuò)誤？規(guī)律推理,驗(yàn)證自相沖突,提出猜想：重物和輕