在教學(xué)工作者實(shí)際的教學(xué)活動(dòng)中,通常需要用到教學(xué)設(shè)計(jì)來(lái)輔助教學(xué),借助教學(xué)設(shè)計(jì)可使學(xué)生在單位時(shí)間內(nèi)能夠?qū)W到更多的知識(shí)。那么你有了解過(guò)教學(xué)設(shè)計(jì)嗎?下面是小編幫大家整理的高一物理必修1《自由落體運(yùn)動(dòng)》教學(xué)設(shè)計(jì),供大家參考借鑒,希望可以幫助到有需要的朋友。
一、課程分析
1.本節(jié)課使用的教材是《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)物理(必修1)(人民教育出版社)》,教學(xué)的內(nèi)容是第二章第5節(jié)關(guān)于自由落體運(yùn)動(dòng)的內(nèi)容。
2.教學(xué)內(nèi)容(教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)、關(guān)鍵)
(1)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究歷程中體現(xiàn)出來(lái)的科學(xué)研究方法。
(2)對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程。
(3)運(yùn)用自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律解決簡(jiǎn)單問(wèn)題。
二、學(xué)情分析
1。學(xué)生在剛學(xué)完勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律后,急需一次真正的實(shí)踐去更深刻的理解勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,而對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究,恰恰適應(yīng)了學(xué)生的這一要求,在本節(jié)課的學(xué)習(xí)中,要讓學(xué)生的認(rèn)識(shí)有進(jìn)一步的提高。
2。本節(jié)課從人類(lèi)對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí)歷史引入,重點(diǎn)介紹亞里士多德、伽利略的研究方法,強(qiáng)調(diào)對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的理解,以期學(xué)生對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)有全面、清楚的認(rèn)識(shí)。
3。兩位科學(xué)家在研究自由落體運(yùn)動(dòng)中做出了杰出的貢獻(xiàn),講課時(shí)展示他們的研究成果及對(duì)他們的評(píng)價(jià),這樣既可以培養(yǎng)學(xué)生熱愛(ài)科學(xué)的思想,又可以活躍課堂氣氛。
三、設(shè)計(jì)理念
本節(jié)課從生活實(shí)踐出發(fā),結(jié)合學(xué)生在實(shí)際生活中的觀察,初步了解自由落體運(yùn)動(dòng),并通過(guò)對(duì)兩位科學(xué)家對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究,結(jié)合伽利略的理想實(shí)驗(yàn),得出自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。接著,通過(guò)實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生自主探究自由落體運(yùn)動(dòng)所遵循的規(guī)律。通過(guò)學(xué)生對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的理解加以訓(xùn)練,讓學(xué)生初步接受自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,最后,在學(xué)生深入了解和掌握了自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律后,通過(guò)回扣課堂游戲,使學(xué)生對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律加以鞏固和提高。
四、學(xué)習(xí)目標(biāo)
1。 知識(shí)與技能:
(1)研究并認(rèn)識(shí)自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和規(guī)律。
(2)理解自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和規(guī)律;并會(huì)運(yùn)用自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和規(guī)律解答相關(guān)問(wèn)題。
2。過(guò)程與方法:
(1)通過(guò)觀察演示實(shí)驗(yàn),概括出自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)生觀察,分析能力。
(2)利用已知的直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律來(lái)研究自由落體運(yùn)動(dòng)。
3。情感態(tài)度價(jià)值觀:
(1)培養(yǎng)學(xué)生仔細(xì)觀察、認(rèn)真思考、積極參與、勇于探索的精神。
(2)培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和實(shí)事求是的科學(xué)作風(fēng)。
五、教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)
(一)、復(fù)習(xí)提問(wèn)師:前面我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了勻變速直線運(yùn)動(dòng)的有關(guān)知識(shí)那物體在做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)應(yīng)遵循哪些規(guī)律呢?
1、 規(guī)律:
Vt=V0+at
S=V0t+1/2 at2
2、 推論:
(1) Vt2—V02=2aS
(2) V0=0
S1: S2: S3 …… =1:4:9 …… S Ⅰ : S Ⅱ : S Ⅲ …… =1:3:5 …… (3)Sn—Sn—1= Δ S=at2 ? —— 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的判斷方法之一
(二)引入新課今天我們要利用這些知識(shí)來(lái)研究一種非常常見(jiàn)的運(yùn)動(dòng)
(板書(shū))1、物體的下落運(yùn)動(dòng)
舉例:粉筆頭下落、樹(shù)上蘋(píng)果下落等等
問(wèn):從運(yùn)動(dòng)軌跡看,落體運(yùn)動(dòng)有什么特點(diǎn)呢?
生:都是沿直線豎直下落,
(板書(shū))(1)沿直線豎直下落的運(yùn)動(dòng)
問(wèn):受力有什么特點(diǎn)?
生:受重力作用,同時(shí)受空氣阻力作用。
(板書(shū))(2)受重力作用,同時(shí)受空氣阻力作用。
問(wèn):(1)不同物體在下落過(guò)程中是重的物體下落快呢,還是輕的物體下落快?
(2)物體下落的快慢與什么因素有關(guān)?
(教師通過(guò)實(shí)驗(yàn)設(shè)疑)
:現(xiàn)在我取一枚硬幣和一張與硬幣等大的紙片,讓它們從同一高度同時(shí)下落,觀察到了什么現(xiàn)象?
生:硬幣先于紙片落地。
師:由于硬幣比紙片來(lái)得重,能不能由此得出結(jié)論:
(板書(shū))物體越重,下落越快?
生甲:重的物體下落快。
生乙:不一定。
取一大一小紙片各一張,把小紙片揉成團(tuán),讓兩者從同一高度同時(shí)下,觀察到了什么現(xiàn)象?
生:紙團(tuán)比紙片先落地
師:現(xiàn)在紙團(tuán)比紙片先落地,能不能由此得出結(jié)論:
(板書(shū))輕的物體比重的物體下落快?
(矛盾的結(jié)論使學(xué)生陷入了沉思,讓學(xué)生思考議論,在教師的引導(dǎo)下讓學(xué)生總結(jié))
生:物體下落過(guò)程中有時(shí)是重的物體下落快,有時(shí)是輕的物體下落快,說(shuō)明物體下落的快慢除了跟重力有關(guān)外,還跟其它因素有關(guān)。
師:到底還有什么因素在影響著物體下落的快慢呢?我們?nèi)蓮埻耆嗤募埰?,它們的重力是相同的,這樣重力對(duì)下落的作用是一樣的。再把其中的一張捏成紙團(tuán),讓它們從同一高度同時(shí)下落,能觀察到什么現(xiàn)象?
生:紙團(tuán)先于紙片落地。
師:重力相同的物體有時(shí)也不能同時(shí)落地,為什么呢?
(學(xué)生議論發(fā)言)
生:這些實(shí)驗(yàn)都是在空氣中進(jìn)行的,空氣阻力影響了物體的下落運(yùn)動(dòng)。
師:對(duì),同學(xué)們提出的假設(shè)是正確的,空氣阻力的影響使問(wèn)題變得復(fù)雜化了,現(xiàn)在,我們盡量減小空氣阻力對(duì)物體的影響,會(huì)產(chǎn)生什么結(jié)果呢?
把演示1實(shí)驗(yàn)中的紙片捏成一團(tuán)讓它跟硬幣從同一高度同時(shí)下落
現(xiàn)象:紙團(tuán)和硬幣幾乎同時(shí)落地 師:現(xiàn)在,重的物體和輕的物體幾乎同時(shí)落地了,如果我們進(jìn)一步改善實(shí)驗(yàn)條件,設(shè)法讓物體在真空中,又會(huì)看到什么現(xiàn)象呢?
取長(zhǎng)約1。5米,上端封閉,另一端開(kāi)口的玻璃筒,里面裝有金屬片、羽毛等,先抽光空氣,再把玻璃筒倒立過(guò)來(lái),觀察到什么現(xiàn)象?
生:金屬片和羽毛同時(shí)落時(shí)。
師:總結(jié)以上的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,我們可以得出怎樣的結(jié)論呢?
生:如果沒(méi)有空氣阻力,物體下落快慢相同。
(板書(shū))(3)空氣阻力忽略不計(jì)時(shí),物體下落快慢相同
(教師用科學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步說(shuō)明此結(jié)論的正確性)
實(shí)例:(1)1971年美國(guó)宇航員斯科特在月球表面上讓一把錘子和一根羽毛同時(shí)下落,觀察到它們同時(shí)落到月球表面上。
(2)1993年4月8日上午,來(lái)自世界各地的一些科學(xué)家用精密的自動(dòng)投卸儀器把烏檀木、塑料、鋁等不同材料制成的小球,從比薩斜塔塔身44米處投下,用精密電子儀器和攝像儀紀(jì)錄,結(jié)果所有小球以同一速度落地。
師:空氣阻力可以忽略不計(jì)時(shí),物體沿直線下落的運(yùn)動(dòng)就是今天我們要講的一類(lèi)運(yùn)動(dòng)
(板書(shū))2、自由落體運(yùn)動(dòng)
(1) 定義:物體只在重力作用下從靜止開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng)
特點(diǎn):1。初速度為零。
2、物體只受重力作用。
(2) 自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 意大利科學(xué)家伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)作了許多研究工作,他用簡(jiǎn)單明了的科學(xué)推理,巧妙地揭露了亞里士多德學(xué)說(shuō)內(nèi)部的矛盾,并推斷自由落體運(yùn)動(dòng)是一種勻加速運(yùn)動(dòng)。
(用多媒體介紹伽利略對(duì)自由落體的研究。)
伽利略所處的年代還沒(méi)有鐘表,計(jì)時(shí)儀器也較差,自由落體運(yùn)動(dòng)又很快,伽利略為了研究落體的運(yùn)動(dòng),利用當(dāng)時(shí)的實(shí)驗(yàn)條件做了在斜面上從靜止下滑的直線運(yùn)動(dòng),證明了從靜止下滑的情況下小球在斜面上的運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng),用邏輯推理外推到斜面傾角增大到90 ° 的情況,小球?qū)⒆杂上侣?,他認(rèn)為這時(shí)小球仍會(huì)保持勻速直線運(yùn)動(dòng)的性質(zhì),構(gòu)思相當(dāng)之巧妙。 今天,距離伽利略的時(shí)代已經(jīng)有三百多年了,伽利略當(dāng)時(shí)無(wú)法實(shí)驗(yàn)證實(shí)的結(jié)論,我們已經(jīng)可以用實(shí)驗(yàn)來(lái)證實(shí)了。
:讓小球從一定高度下落,利用閃光照相技術(shù)拍照。把閃光照片放大,讓學(xué)觀察。
(教師簡(jiǎn)述研究方法)
師:照片上相鄰的像是相隔同樣的時(shí)間拍攝的。從照片上可以看出在相等時(shí)間間隔內(nèi),小球下落的位移越來(lái)越大,表明小球的速度越來(lái)越快,表明物體做得是加速運(yùn)動(dòng)。那如何判斷小球做的是勻加速運(yùn)動(dòng)呢?
(教師提示從 Δ S=at2分析,讓學(xué)生自己根據(jù)數(shù)據(jù)計(jì)算相同時(shí)間間隔內(nèi)相鄰位移之間的差值 Δ S,找出規(guī)律來(lái),最后教師總結(jié)。)
師: Δ S在誤差允許的范圍內(nèi)都是恒量,所以可判斷自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速度運(yùn)動(dòng) —— 證實(shí)伽利略的推斷是正確的。(板書(shū))結(jié)論1:自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。 師:那它在運(yùn)動(dòng)時(shí)應(yīng)遵循哪些規(guī)律呢?
(板書(shū))規(guī)律 :
Vt= at
S= at2/2 師:這個(gè)加速度對(duì)所有做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體都相同嗎?
教師提示:要同一地點(diǎn),從同一高度同時(shí)自由下落,同時(shí)到達(dá)地面,根據(jù)S= at2/2可知,它們的加速度必定相同。
(板書(shū))結(jié)論2:在同一地點(diǎn)一切物體在做自由落體運(yùn)動(dòng)中的加速度都相同。
師:自由落體運(yùn)動(dòng)是一種只在重力作用下的運(yùn)動(dòng),所以這個(gè)加速度可稱(chēng)為
(板書(shū))結(jié)論3:重力加速度(g)(自由落體加速度)
A。 數(shù)值和單位
a。 g的變化規(guī)律 :
g隨緯度的升高而增大
g隨高度的增加而減小 b。 標(biāo)準(zhǔn)值:g=9。8m/s2,初中g(shù)=9。8N/Kg。粗略計(jì)算g=10m/s2
B。 方向:豎直向下
師:自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零,加速度為g的勻變速直線運(yùn)動(dòng),它應(yīng)遵循哪些規(guī)律呢?
(板書(shū))3、自由落體運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律
① Vt=gt
② s= 1/2gt2
③ V2t=2gs 重力加速度的數(shù)值一般取9。8 g/m。s2
(板書(shū))4、應(yīng)用
例1:鋼珠從17。7米高的地方落下,落下的時(shí)間是1。90秒,求重力加速度。
課堂小結(jié):
1、自由落體是一種非常普遍的運(yùn)動(dòng)形式,日常生活中許多物 體的下落運(yùn)動(dòng)都可以看成是自由落體運(yùn)動(dòng),所以研究自由落體具有普遍的意義。
2、在研究自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí),我們采用了一種理想化的方法。從最簡(jiǎn)單、最基本的情況入手,抓住主要因素,忽略次要因素,由淺及深的推入,從而得出了一種運(yùn)動(dòng)形式自由落體運(yùn)動(dòng)。這種理想化的方式,在以后我們學(xué)習(xí)物理時(shí)經(jīng)常要用到。
3、測(cè)定勻變速度直線運(yùn)動(dòng)加速度的方法:a=(Sn—Sn—1)/t2= Δ S/ t2
板書(shū)設(shè)計(jì):
第二章 直線運(yùn)動(dòng)
第八節(jié) 自由落體運(yùn)動(dòng)
1、物體的下落運(yùn)動(dòng)
(1)沿直線豎直下落的運(yùn)動(dòng)
(2)受重力作用,同時(shí)受空氣阻力作用。
問(wèn)題:(1)不同物體在下落過(guò)程中是重的物體下落快呢,還是輕的物體下落快?
(2)物體下落的快慢與什么因素有關(guān)?
物體越重,下落越快?
輕的物體比重的物體下落快?
(3)空氣阻力忽略不計(jì)時(shí),物體下落快慢相同
2、自由落體運(yùn)動(dòng)
(1)定義:物體只在重力作用下從靜止開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng)
特點(diǎn):1。初速度為零。
2、物體只受重力作用。
(2)自由落體運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律
結(jié)論1:自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。
規(guī)律 :
Vt= at
S= at2/2
結(jié)論2:在同一地點(diǎn)一切物體在做自由落體運(yùn)動(dòng)中的加速度都相同。
結(jié)論3:重力加速度(g)(自由落體加速度)
A。 數(shù)值和單位
a。 g的變化規(guī)律 :
g隨緯度的升高而增大
g隨高度的增加而減小
b。 標(biāo)準(zhǔn)值:g=9。8m/s2,初中g(shù)=9。8N/Kg。粗略計(jì)算g=10m/s2
B。 方向:豎直向下
3、自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律
Vt=gt
h= 1/2gt2
V2t=2gh
重力加速度的數(shù)值一般取9。8 g/m。s2
4、應(yīng)用
5、作業(yè):
教學(xué)內(nèi)容為魯科版《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)·物理必修1》(2006年8月第3版)第三章第3節(jié)(第46頁(yè)至第53頁(yè))。它是在學(xué)習(xí)“勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律”之后編排的,是勻變速直線運(yùn)動(dòng)的特例。通過(guò)對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究,使學(xué)生既了解一種具體的運(yùn)動(dòng),又鞏固勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律,也加強(qiáng)了課本知識(shí)與實(shí)際生活的聯(lián)系;通過(guò)研究物理問(wèn)題的基本思路和科學(xué)方法的學(xué)習(xí),為今后研究“豎直上拋運(yùn)動(dòng)”和“平拋物體的運(yùn)動(dòng)”打下良好的基礎(chǔ)。本課利用閃光照片來(lái)研究物體運(yùn)動(dòng)的方法,也將在后續(xù)課程中應(yīng)用。因此,本節(jié)課是本章知識(shí)的復(fù)習(xí)課,是培養(yǎng)學(xué)生思維的研究課,是聯(lián)系生活的應(yīng)用課,也是后繼學(xué)習(xí)的知識(shí)準(zhǔn)備課。
本節(jié)教材有四個(gè)知識(shí)點(diǎn)。即:A.影響物體下落快慢的因素;B.自由落體運(yùn)動(dòng)的定義、性質(zhì)及特點(diǎn);C.自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度g;D.自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。
各知識(shí)點(diǎn)是按知識(shí)的形成過(guò)程有機(jī)結(jié)合的。即:從對(duì)落體運(yùn)動(dòng)表象的觀察,到深層的分析和研究,由淺入深、由表及里逐一展開(kāi)。具體說(shuō):先觀察軌跡,再判斷運(yùn)動(dòng)快慢,進(jìn)而分析運(yùn)動(dòng)的性質(zhì),確定運(yùn)動(dòng)加速度,最后明確運(yùn)動(dòng)規(guī)律。本節(jié)教材這樣編寫(xiě)符合教育家贊科夫提出的“使學(xué)生理解學(xué)習(xí)過(guò)程”的原則,因此,在課堂教學(xué)過(guò)程中有必要遵循教材編寫(xiě)意圖,按知識(shí)的形成過(guò)程進(jìn)行教學(xué)。
學(xué)生學(xué)習(xí)情況分析
1、學(xué)生由于受日常經(jīng)驗(yàn)的影響,對(duì)物體的下落運(yùn)動(dòng)普遍存在重快輕慢的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)。本節(jié)課擬通過(guò)學(xué)生之間的辯論,使學(xué)生明確認(rèn)識(shí)到:日常見(jiàn)到的現(xiàn)象是因?yàn)槭芸諝庾枇Φ挠绊懙木壒?,從而有效地消除學(xué)生的從生活中得來(lái)的錯(cuò)誤觀念,培養(yǎng)學(xué)生透過(guò)現(xiàn)象看到本質(zhì)的辯證唯物主義認(rèn)識(shí)觀。
2、學(xué)生已學(xué)過(guò)“勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律”的運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí),具備了一定的學(xué)習(xí)基礎(chǔ),通過(guò)DIS傳感器直觀真實(shí)地得出自由落體運(yùn)動(dòng)的速度圖像后,由學(xué)生根據(jù)以前學(xué)過(guò)的圖像規(guī)律自行總結(jié)出自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),利用“牛頓管實(shí)驗(yàn)”中鐵片和羽毛同時(shí)落到底部的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)已學(xué)知識(shí)推導(dǎo)出同一地點(diǎn)不同物體自由下落的加速度是相同的,得出自由落體加速度的概念,然后結(jié)合勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律“水到渠成”地推導(dǎo)出自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。
設(shè)計(jì)思想教學(xué)過(guò)程的優(yōu)化設(shè)計(jì)關(guān)系到課堂教學(xué)的質(zhì)量,教學(xué)目標(biāo)的實(shí)驗(yàn)、教學(xué)任務(wù)的完成都要通過(guò)教學(xué)過(guò)程來(lái)實(shí)施。本節(jié)課的主要教學(xué)思路如下:
A.由一則生活引入新課,明確課題;通過(guò)一個(gè)小的演示實(shí)驗(yàn)研究物體下落的運(yùn)動(dòng);
B.通過(guò)“辯論賽”的方式探究影響物體下落快慢的因素,然后抓住主要因素,忽略次要因素,建立理想化過(guò)程,得出自由落體運(yùn)動(dòng)的概念;
C.利用DIS傳感器定量分析,得出自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)和特點(diǎn)。利用牛頓管實(shí)驗(yàn)理論推導(dǎo)出同一地點(diǎn)不同物體的自由落體加速度是相同的;
D.用前面學(xué)過(guò)的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)總結(jié)出自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律(公式);
E.在“迷人小實(shí)驗(yàn)”中,利用總結(jié)出的公式計(jì)算出一般人的反應(yīng)時(shí)間,與引入遙相呼應(yīng),進(jìn)行情感態(tài)度價(jià)值觀的教育。
教學(xué)目標(biāo)
1、知識(shí)與技能:理解自由落體運(yùn)動(dòng)的實(shí)質(zhì)及相關(guān)概念,掌握自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。
2、過(guò)程與方法:通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生從觀察實(shí)驗(yàn)中分析歸納出自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)生將形象思維轉(zhuǎn)化為抽象思維的能力,歸納概括出物理概念和物理規(guī)律的能力。
3、情感態(tài)度價(jià)值觀:
(1)通過(guò)實(shí)驗(yàn)、觀察、推理、歸納等科學(xué)知識(shí)和方法,培養(yǎng)學(xué)生透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)的.認(rèn)識(shí)觀;
(2)通過(guò)對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生多層次考慮問(wèn)題的辯證唯物主義思想;
(3)通過(guò)多媒體技術(shù)的應(yīng)用激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生追求科學(xué)真理的學(xué)習(xí)品質(zhì)。
(4)讓學(xué)生感受到物理與科學(xué)和社會(huì)、生活的聯(lián)系,感受到科學(xué)的現(xiàn)實(shí)性。使學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知欲,樂(lè)于探索自然現(xiàn)象和日常生活中的物理學(xué)道理,初步領(lǐng)略科學(xué)的美妙與和諧,體驗(yàn)解決問(wèn)題時(shí)的喜悅。培養(yǎng)學(xué)生合作意識(shí)與協(xié)作精神。
教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
重點(diǎn):
認(rèn)識(shí)自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零、加速度為 g的勻變速直線運(yùn)動(dòng),并能應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律解決自由落體運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題.
難點(diǎn):
(1)物體下落的快慢與物體所受重力大小無(wú)直接關(guān)系。
(2)同一地點(diǎn)自由落體運(yùn)動(dòng)中不同物體下落的加速度都為g。
教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)
一、引入新課
同學(xué)們,在講新課之前,老師先給大家講一則生活見(jiàn)聞。老師有一次在街上看見(jiàn)一個(gè)江湖騙子在行騙,現(xiàn)在我將他的騙術(shù)再現(xiàn)一下:
這是一張百元鈔票,我捏住它的頂端,你用兩個(gè)手指放在鈔票的中部做好捏住鈔票的準(zhǔn)備,但注意在我松手之前你手的任何部分都不能碰到鈔票,當(dāng)看到我松手時(shí),你就立刻去捏鈔票。
騙子說(shuō):“如果你能捏得住,百元鈔票歸你,如果捏不住,你只需給我五元錢(qián)”。
現(xiàn)在請(qǐng)三位反應(yīng)敏捷的同學(xué)上臺(tái)來(lái)試試,看能否捏得住鈔票。
事實(shí)證明,絕大多數(shù)人都捏不到鈔票而被騙。要戳穿騙子的騙局,揭示其中的科學(xué)道理,學(xué)習(xí)完本節(jié)內(nèi)容就知道了。
二、新課教學(xué)
[板書(shū):第3節(jié)勻變速直線運(yùn)動(dòng)實(shí)例——自由落體運(yùn)動(dòng)]
師:現(xiàn)在我們來(lái)研究掛在細(xì)線下靜止的小球,小球受哪些力的作用?
生:重力和拉力
師:如果把線剪斷,小球下落后受什么力作用?
生:重力和空氣阻力(較小)
師:那么,小球?qū)⒃谑裁捶较蛏线\(yùn)動(dòng)?
生:沿豎直方向下落
演示:用火將繩子剪斷,小球下落。
這就是我們常見(jiàn)的物體自由下落的現(xiàn)象。將輕重不同的物體從同一高度同時(shí)靜止釋放,快慢相同嗎?(同學(xué)們七嘴八舌,主要有兩種看法:重的物體下落快、重的物體不一定下落快。)
[板書(shū):一、科學(xué)探究1——輕重物體下落快慢相同嗎?]
師:贊成重的物體下落快的同學(xué)請(qǐng)舉手,贊成重的物體下落不一定快的同學(xué)請(qǐng)舉手。究竟哪種說(shuō)法正確呢?現(xiàn)在我們來(lái)舉行一次小小的辯論賽吧。請(qǐng)剛才舉手的同學(xué)們各選出三名代表,坐到講臺(tái)的兩側(cè)來(lái)。
坐在講臺(tái)左側(cè)的代表隊(duì)為正方,他們的觀點(diǎn)是:重的物體下落快。坐在講臺(tái)右側(cè)的代表隊(duì)為反方,他們的觀點(diǎn)是:重的物體下落不一定快。每隊(duì)的桌面上放有硬幣一枚、相同紙片兩張、相同體積的鐵球和鋁球各一個(gè)。現(xiàn)在各隊(duì)先討論5分鐘,可以利用桌面的器材設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)論證本方的觀點(diǎn)。
正方甲生:同學(xué)們請(qǐng)看,將硬幣與紙片同時(shí)由同一高度靜止釋放,硬幣比紙片下落得快,說(shuō)明重的物體下落快。(鼓掌)
反方乙生:將紙片捏成團(tuán),然后與硬幣同時(shí)由同一高度靜止釋放,兩者幾乎同時(shí)落到桌面上。說(shuō)明重的物體下落不一定快。(鼓掌)
正方丙生:你們?cè)趺醋C明是同時(shí)到達(dá)呢?根本看不清楚,硬幣肯定會(huì)更快到達(dá)桌面的,只是太快了,我們眼睛區(qū)分不出來(lái)。
反方丁生:將鐵球和鋁球同時(shí)由同一高度靜止釋放,大家認(rèn)真聽(tīng)聽(tīng),落到桌面時(shí),聲音只有一個(gè)(演示),說(shuō)明兩球是同時(shí)落到桌面的,也即快慢一樣。
正方丙生:落到桌面的聲音并不清脆,有些混濁,也許是兩個(gè)時(shí)間間隔太短了,我們的耳朵區(qū)分不出來(lái)。
反方戊生:我們假設(shè)“較重的鐵球下落得快”是正確的,那么將鐵球和鋁球用線連在一起下落,跟鐵球單獨(dú)下落相比,誰(shuí)下落得快?按正方觀點(diǎn)連在一起的兩球比鐵球重,應(yīng)該比鐵球下落得快。但是鐵球和鋁球連在一起后,下落得慢的鋁球要對(duì)下落得快的鐵球起阻礙作用,所以?xún)汕蜻B在一起時(shí),應(yīng)該比單獨(dú)的鐵球下落得慢。由正方觀點(diǎn)推出了自相矛盾的兩個(gè)結(jié)論,所以說(shuō),正方觀點(diǎn)在邏輯上是站不住腳的,是錯(cuò)誤的。(熱烈鼓掌)
正方同學(xué)面面相覷,啞口無(wú)言。
師:在剛才的激烈辯論中,正反雙方同學(xué)都能開(kāi)動(dòng)腦筋、積極思考,充分利用了桌面上的器材來(lái)論證已方的觀點(diǎn),特別是反方戊生在實(shí)驗(yàn)觀察效果不夠明顯的情況下,能利用我國(guó)古代“以子之矛攻子之盾”的邏輯思想,推翻了正方的觀點(diǎn),更是值得稱(chēng)贊的?,F(xiàn)在我宣布反方同學(xué)獲勝。(鼓掌)
師:重的物體不一定比輕的物體下落得快。那么,物體自由下落快慢到底受什么因素影響呢?為什么紙片捏成團(tuán)后,重量未變,但下落得快呢?
生:因?yàn)槲矬w自由下落時(shí),物體除了受重力作用以外,還受到空氣阻力的影響,紙片捏成團(tuán)后,重力作用不變,而空氣阻力的影響變小,所以下落得快。
師:如果沒(méi)有空氣阻力作用的話,物體自由下落得情況會(huì)怎樣呢?我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)觀察這一情況。
演示:牛頓管實(shí)驗(yàn)。
師:輕重不同的羽毛和金屬片在沒(méi)有空氣的空間自由下落,它們不受空氣阻力作用,下落快慢相同;若在有空氣的空間下落,它們受到空氣阻力作用時(shí),下落快慢就不相同了。綜合上述實(shí)驗(yàn),得出結(jié)論:
[板書(shū):若無(wú)空氣阻力作用,不同物體自由下落運(yùn)動(dòng)快慢相同。]
師:物理學(xué)中,把物體只在重力作用下,從靜止開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng)叫做自由落體運(yùn)動(dòng)。而在日常生活中,物體下落不可能不受空氣阻力作用,如果空氣阻力相對(duì)于重力而言很小可忽略不計(jì)的話,物體由靜止下落的運(yùn)動(dòng)就可看成是自由落體運(yùn)動(dòng),例如:鐵片與金屬小球從靜止開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng)等等。所以自由落體運(yùn)動(dòng)是一個(gè)理想化過(guò)程。通過(guò)理想化突出主要因素,忽略次要因素,從而使問(wèn)題簡(jiǎn)單化,這是物理學(xué)中常用到的一種研究問(wèn)題的科學(xué)方法。
我們可以看到自由落體運(yùn)動(dòng)的物體速度越來(lái)越大,是作勻加速運(yùn)動(dòng)嗎?
[板書(shū):二、科學(xué)探究2:自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)]
師:我們?cè)檬裁捶椒ㄑ芯坎⑴袛鄤蜃兯僦本€運(yùn)動(dòng)呢?
生:當(dāng)相鄰且相等時(shí)間內(nèi)的位移之差Δs為定值時(shí),小球作勻加速直線運(yùn)動(dòng),且有Δs=aT2。
師:留跡法是研究物理規(guī)律的重要方法。例如頻閃照片、紙帶等。
課本第47頁(yè)的圖3—26是小球做自由落體運(yùn)動(dòng)的頻閃照片。限于時(shí)間關(guān)系,請(qǐng)大家在課后由該圖片上的數(shù)據(jù)判斷自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)并計(jì)算其加速度。
現(xiàn)在我們用一臺(tái)較為先進(jìn)的儀器——DIS傳感器來(lái)研究自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)。
將重物和速度傳感器連在一起自由下落,通過(guò)電腦直接在大屏幕上顯示出其速度——時(shí)間圖像。圖像有什么特點(diǎn),由圖像可以得到哪些結(jié)論呢?
生:自由落體運(yùn)動(dòng)的速度圖像為一條過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線,說(shuō)明了自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。
[板書(shū):1、自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。]
師:在同一地點(diǎn)將兩個(gè)不同的物體靜止釋放,不計(jì)空氣阻力,它們運(yùn)動(dòng)的加速度相同嗎?大家可以根據(jù)剛才我們做過(guò)的牛頓管實(shí)驗(yàn)中羽毛和鐵片的運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行理論推導(dǎo)。請(qǐng)一位同學(xué)上臺(tái)演板。
學(xué)生演板:
即不同物體自由下落的加速度是相同的。
師: 在同一地點(diǎn),一切物體在自由落體運(yùn)動(dòng)中的加速度都相同,這個(gè)加速度叫做自由落體加速度,又叫重力加速度,通常用g來(lái)表示。
[板書(shū):2、自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度a=g,方向豎直向下。]
師:請(qǐng)同學(xué)們閱讀課本第48頁(yè)的信息窗。由信息窗可以獲取哪些信息呢?
生:不同緯度重力加速度的值不同,緯度越高,重力加速度值越小。
師:很好,請(qǐng)坐。重力加速度的值不僅跟緯度有關(guān),還跟高度等因素有關(guān),這將在我們以后的學(xué)習(xí)中繼續(xù)學(xué)習(xí)。自由落體運(yùn)動(dòng)是v0=0,a=g的勻加度直線運(yùn)動(dòng),我們能否利用以前學(xué)過(guò)的勻變速運(yùn)動(dòng)的公式推導(dǎo)出自由落體運(yùn)動(dòng)的公式呢?
生:能。
由
師:很好。式中的s我們也常用h來(lái)替代。
[板書(shū):三、自由落體運(yùn)動(dòng)公式 ]
師:請(qǐng)大家根據(jù)課本第49頁(yè)“迷你實(shí)驗(yàn)室”中提示的方法,兩人一組,互測(cè)對(duì)方的反應(yīng)時(shí)間。(下臺(tái)詢(xún)問(wèn))絕大多數(shù)同學(xué)的反應(yīng)時(shí)間在0.15—0.18s之間,而百元鈔票長(zhǎng)為15.6cm,一半長(zhǎng)7.8cm,將h=7.8cm代入公式可得t=0.13s,可惡的騙子就是利用這0.02—0.04s的差距騙取人民的錢(qián)財(cái)?shù)?。希望大家通過(guò)本課的學(xué)習(xí)能夠理解“占小便宜吃大虧”、“天上不會(huì)掉餡餅”的人生哲理。
師:0.02s讓騙子的詭計(jì)得逞;0.02s楊利偉叔叔駕駛“神舟五號(hào)”繞地球運(yùn)行了約158m;雅典奧運(yùn)會(huì)百米決賽賽場(chǎng)上蓋特林9秒85,奧比科維魯9秒86,格林9秒87。他們都只相差了0.01s,這是怎樣的差距?是從“金牌”到“銀牌”到“銅牌”的巨大落差,更是近在眼前卻難以逾越的無(wú)奈……。時(shí)間對(duì)于每個(gè)人來(lái)說(shuō)都是寶貴的,同學(xué)們要珍惜屬于自己的分分秒秒,努力學(xué)習(xí)、快樂(lè)生活,將來(lái)成為一個(gè)對(duì)社會(huì)有貢獻(xiàn)的人。
課堂小結(jié)(1)我們運(yùn)用了物理學(xué)中的理想化方法,從最簡(jiǎn)單、最基本的情況入手,抓住影響運(yùn)動(dòng)的主要因素,去掉次要的非本質(zhì)因素的干擾,建立了理想化的物理過(guò)程——自由落體運(yùn)動(dòng),理想化是研究物理問(wèn)題常用的方法之一,在后面的學(xué)習(xí)中我們還要用到。
(2)通過(guò)分析處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),推出了自由落體加速度的概念,結(jié)合勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律推導(dǎo)出自由落體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,
(3)同學(xué)們要學(xué)會(huì)研究問(wèn)題的方法而不僅僅是知識(shí)本身,知識(shí)的結(jié)論當(dāng)然重要,但更重要的是如何獲取知識(shí)和處理知識(shí)。
布置作業(yè):
1、利用課本第47頁(yè)的圖3—26上的數(shù)據(jù)判斷自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)并計(jì)算其加速度。
2、閱讀課本第50頁(yè)至52頁(yè),完成第53頁(yè)練習(xí)5、6。
3、查閱資料,了解重力加速度的測(cè)量有什么實(shí)際意義。
4、由實(shí)驗(yàn)測(cè)出的重力加速度的值比當(dāng)?shù)貙?shí)際的重力加速度的值小,試分析誤差來(lái)源。如何改進(jìn)實(shí)驗(yàn)可以減少誤差?
教學(xué)小結(jié)與反思
1、由一則生活見(jiàn)聞引出課題,較好地集中了學(xué)生的注意力,激發(fā)了學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲,有效地調(diào)動(dòng)了課堂氣氛。
2、通過(guò)實(shí)驗(yàn)演示,激發(fā)學(xué)生的好奇心,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,用火燒斷懸線,可避免剪刀剪斷懸線時(shí)對(duì)懸線橫切的不利影響,確保小球開(kāi)始下落時(shí)初速為零。
3、通過(guò)“辯論賽”,引導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手、動(dòng)腦、動(dòng)嘴,自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究物理規(guī)律,很好地培養(yǎng)了學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作、自主學(xué)習(xí)、勇于探索創(chuàng)新的精神,較好地訓(xùn)練了學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)能力,讓學(xué)生充分體驗(yàn)到了成功的喜悅。也使學(xué)生了解突出主要因素,忽略次要因素的哲學(xué)思想,逐步幫助學(xué)生樹(shù)立起辯證唯物主義的認(rèn)識(shí)論。
4、為了保證學(xué)生有充足計(jì)算時(shí)間,特把頻閃照片的數(shù)據(jù)分析和處理放在課后進(jìn)行。課內(nèi)則采用先進(jìn)的DIS傳感器系統(tǒng),直觀、真實(shí)、快捷地展示出自由落體運(yùn)動(dòng)的速度圖像,然后依據(jù)學(xué)生已有的知識(shí)和物理研究方法,通過(guò)數(shù)據(jù)分析、歸納總結(jié)、類(lèi)比遷移,由自己推導(dǎo)出自由落體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)和規(guī)律。
5、最后的“迷你小實(shí)驗(yàn)”與引入遙相呼應(yīng),及時(shí)對(duì)學(xué)生進(jìn)行情感態(tài)度價(jià)值觀的教育,使學(xué)生建立正確的人生觀和價(jià)值觀。
6、本節(jié)課科學(xué)探究所花時(shí)間較多,沒(méi)有安排隨堂訓(xùn)練,擬在下節(jié)課補(bǔ)充一節(jié)習(xí)題課。
1教學(xué)目標(biāo)
★知識(shí)與技能
1.了解物理學(xué)史。
2.知道伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究方法。
★過(guò)程與方法
1.學(xué)習(xí)伽利略的科學(xué)方法。
2.培養(yǎng)學(xué)生自己查找資料學(xué)習(xí)物理學(xué)史。
3.情感態(tài)度與價(jià)值觀
3.1學(xué)習(xí)科學(xué)家們對(duì)知識(shí)敢于質(zhì)疑的勇氣。
3.2學(xué)習(xí)科學(xué)家們科學(xué)研究的執(zhí)著精神。
3.3通過(guò)學(xué)生自己查找資料,提高學(xué)生對(duì)物理學(xué)的興趣。
4.通過(guò)對(duì)亞里士多德和伽利略的了解,認(rèn)識(shí)到科學(xué)的探索是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程,需要幾代人的不懈努力。
2學(xué)情分析
3重點(diǎn)難點(diǎn)
伽利略對(duì)落體問(wèn)題的邏輯推理。
伽利略的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)。
伽利略的理想外推。
4教學(xué)過(guò)程
第一學(xué)時(shí)
教學(xué)活動(dòng)
活動(dòng)1【講授】伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究
一、認(rèn)識(shí)兩位科學(xué)家
老師提出:哪位同學(xué)樂(lè)意給大家講一講自己所查到的關(guān)于伽利略和亞里士多德的資料,先說(shuō)說(shuō)伽利略吧。
學(xué)生可能的回答:
①伽利略全名伽利略·伽利萊,他是文藝復(fù)興后期近代實(shí)驗(yàn)科學(xué)的創(chuàng)始人。1564年伽利略生于意大利的比薩城,1611年,伽利略應(yīng)邀來(lái)到羅馬,在羅馬期間,伽利略為了確立新的自然研究法—實(shí)驗(yàn)法的地位,又同教會(huì)的唯心論世界觀進(jìn)行了激烈的斗爭(zhēng),這就更加激怒了教會(huì)。1632年,他的名著《關(guān)于兩大世界體系的對(duì)話》出版,但立即被教會(huì)列為觸犯禁忌的書(shū)。1633年6月22日,伽利略受到宗教法庭審判,并被判終身軟禁,成了“宗教裁判判所”的囚徒。1638年,伽利略在荷蘭出版了《關(guān)于兩門(mén)新學(xué)科與數(shù)學(xué)證明的談話》一書(shū),對(duì)自己多年來(lái)在力學(xué)方面的研究進(jìn)行了總結(jié)。
②他的父親是一位才華出眾的音樂(lè)家和教育家。他在科學(xué)上的創(chuàng)造才能,在青年時(shí)代就顯示出來(lái)了。當(dāng)他還是比薩大學(xué)醫(yī)科學(xué)生時(shí),就發(fā)明了能測(cè)量脈搏速率的擺式計(jì)時(shí)裝置。后來(lái)他的興趣轉(zhuǎn)向了數(shù)學(xué)和物理學(xué)。
③1581年,17歲的伽利略對(duì)古希臘的物理學(xué)及亞里士多德、埃夫克利德和阿基米德的著作著迷。伽利略在數(shù)學(xué)、天文學(xué),特別是力學(xué)方面有了很深的造詣,學(xué)術(shù)上成果累累。他通過(guò)大量的觀察和實(shí)驗(yàn)總結(jié)出了慣性定律、自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律和相對(duì)性原理;發(fā)現(xiàn)了單擺振動(dòng)的等時(shí)性原理;用自制的33倍望遠(yuǎn)鏡觀察天象,發(fā)現(xiàn)了一系列令人震驚的天文現(xiàn)象。伽利略將觀察到的天文現(xiàn)象寫(xiě)成《星際使者》一書(shū),于1610年發(fā)表。書(shū)中介紹了月球上的.環(huán)狀山脈,無(wú)數(shù)星體構(gòu)成的銀河系,金星的盈虧,木星的四顆衛(wèi)星,太陽(yáng)黑斑等等,從而對(duì)哥白尼的“天體運(yùn)行”論提供了有力的支持,同時(shí)也動(dòng)搖了亞里士多德—托勒密的地心說(shuō)。
教師對(duì)學(xué)生的回答給予肯定:關(guān)于伽利略的資料收集非常細(xì)致,下面再說(shuō)說(shuō)亞里士多德吧。
學(xué)生可能的回答:
①作為一位偉大的、百科全書(shū)式的科學(xué)家,亞里士多德對(duì)世界的貢獻(xiàn)之大,令人震驚。他至少撰寫(xiě)了170種著作,其中流傳下來(lái)的有47種。他的科學(xué)著作,在那個(gè)年代簡(jiǎn)直就是一本百科全書(shū)。但他的成就遠(yuǎn)不止于此。他還是一位真正哲學(xué)家,對(duì)哲學(xué)每個(gè)學(xué)科幾乎都做出了貢獻(xiàn)。亞里士多德集中古代知識(shí)于一身,在他死后幾百年中,沒(méi)有一個(gè)人像他那樣對(duì)知識(shí)有過(guò)系統(tǒng)考察和全面掌握。他的著作是古代的百科全書(shū)。恩格斯稱(chēng)他是“最博學(xué)的人”。
②亞里士多德最大的貢獻(xiàn)在于創(chuàng)立了形式邏輯這一重要分支學(xué)科。邏輯思維是亞里士多德在眾多領(lǐng)域建樹(shù)卓越的支柱。
亞里士多德的思想對(duì)西方文化根本傾向以至內(nèi)容產(chǎn)生了深刻的影響。在上古及中古時(shí)期,他的著作被譯成拉丁文、敘利亞文、阿拉伯文、意大利文、希伯來(lái)文、德語(yǔ)和英語(yǔ)。隨著亞里士多德作品的不斷被發(fā)現(xiàn),中世紀(jì)出現(xiàn)了一個(gè)研究亞里士多德主義的新時(shí)代,學(xué)者們以此作為求得各方面真知識(shí)的基礎(chǔ)。
亞里士多德學(xué)識(shí)淵博,著述頗豐。他對(duì)于當(dāng)時(shí)尚未分類(lèi)的科學(xué)部門(mén)如政治、邏輯、倫理、歷史、物理(自然學(xué)科)、心理學(xué)、美學(xué)、教育學(xué)等均有研究并有獨(dú)到見(jiàn)解,被馬克思譽(yù)為“古代最偉大的思想家”。
③亞里士多德是古希臘又一位偉大的教育思想家,建立了包括自然學(xué)科在內(nèi)的百科全書(shū)式的課程體系,提出了注重實(shí)踐的良好措施,為后人留下了一筆包羅宏富的教育遺產(chǎn)。亞里士多德顯示了希臘科學(xué)的一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)。在他以前,科學(xué)家和哲學(xué)家都力求提出一個(gè)完整的世界體系,來(lái)解釋自然現(xiàn)象.他是最后一個(gè)提出完整世界體系的人。在他以后,許多科學(xué)家放棄提出完整體系的企圖,轉(zhuǎn)入研究具體問(wèn)題。
教師指出:物理教科書(shū)上,亞里士多德給同學(xué)們的形象不妙、他老是出錯(cuò),老是作出一些輕率的結(jié)論。同學(xué)們覺(jué)得亞里士多德實(shí)在太不高明而伽利略則比他偉大于百倍。事實(shí)上,亞里士多德是古代一位偉大的學(xué)者,一位百科全書(shū)式的大學(xué)問(wèn)家,有幾乎無(wú)所不及的思想成。我們應(yīng)該正確的、全面的去認(rèn)識(shí)一位科學(xué)家。伽利略創(chuàng)造了一套對(duì)近代科學(xué)的發(fā)展極為有益的科學(xué)方法,從而糾正了亞里士多德在物理上犯的一些錯(cuò)誤。
二、伽利略的科學(xué)方法
(教師結(jié)合伽利略對(duì)自由落體的研究,通過(guò)教師提問(wèn)學(xué)生回答的方式學(xué)習(xí)伽利略的科學(xué)方法)
問(wèn)題的提出
教師提問(wèn):亞里士多德依據(jù)平常觀察的事實(shí),是怎樣確定物體下落的快慢什么因素決定的?
亞里士多德通過(guò)觀察,在日常生活中,重的物體下落快,輕的物體下落慢。得出結(jié)論:物體下落的快慢是由它們的重量決定的。
教師提出:那么物體下落的快慢與它們的重量有關(guān)系嗎?
提出假設(shè),邏輯推理。
教師提出:伽利略是怎樣提出假設(shè),運(yùn)用邏輯推理的?
學(xué)生可能的回答:他假設(shè)大石頭的下落速度為8,小石頭的下落速度為4,當(dāng)我們把兩塊石頭捆在一起,大石頭會(huì)被小石頭拖的慢下來(lái)。但兩塊石頭捆在一起,重量增大,整個(gè)系統(tǒng)下落的速度應(yīng)該比8大。這樣就出現(xiàn)了矛盾。
教師提問(wèn):伽利略提出了什么樣的假設(shè)?
學(xué)生可能的回答:假設(shè)大小石頭下落的一樣快。
教師補(bǔ)充:猜想落體是一種簡(jiǎn)單的變速運(yùn)動(dòng),速度可能跟時(shí)間成正比,也可能跟位移成正比利用數(shù)學(xué)和邏輯進(jìn)行推理,然后實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
教師提問(wèn):伽利略經(jīng)過(guò)數(shù)學(xué)推導(dǎo)得出速度與時(shí)間成正比,然后通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證,他是如何進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的?
①學(xué)生可能的回答:通過(guò)小球的下落運(yùn)動(dòng),測(cè)出小球的下落速度和時(shí)間。
②他讓小球沿斜面滾下,減小加速度,延長(zhǎng)運(yùn)動(dòng)時(shí)間,便于觀測(cè)。
③他進(jìn)行的是坡度比較小的斜面實(shí)驗(yàn),后來(lái)他就將實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了合理的外推,當(dāng)傾角增大到90°,小球的運(yùn)動(dòng)就是自由落體運(yùn)動(dòng)。
對(duì)假說(shuō)進(jìn)行修正和推廣。
教師提出:經(jīng)過(guò)幾位同學(xué)的回答,問(wèn)題比較全面了。伽利略完成了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證后,沒(méi)有就此而止,而是進(jìn)一步思考為什么日常生活中,輕的物體下落得比較慢,重的物體下落得比較快。
學(xué)生共同回答:因?yàn)榭諝庾枇Γ?/p>
教師指出:這就是伽利略為我們創(chuàng)造的一套對(duì)近代科學(xué)的發(fā)展極其有益的科學(xué)方法。后面的學(xué)習(xí)中我們還要經(jīng)常用到。
三、作業(yè)設(shè)計(jì)
認(rèn)真閱讀課本緒言“走進(jìn)物理課堂之前”,分析“孩子們”是如何運(yùn)用伽利略的科學(xué)方法進(jìn)行探索的。
●教學(xué)設(shè)計(jì)說(shuō)明
本節(jié)課,主要由兩部分組成:對(duì)科學(xué)家的了解;對(duì)伽利略科學(xué)方法的學(xué)習(xí).這兩個(gè)方面主要是由學(xué)生通過(guò)查資料、預(yù)習(xí),在老師的引導(dǎo)下,以學(xué)生為主體,進(jìn)行學(xué)習(xí)的。
知識(shí)講授的同時(shí),給學(xué)生介紹物理學(xué)家、講授物理學(xué)史.不僅讓他們了解物理學(xué)家的工作,物理科學(xué)的發(fā)展過(guò)程,更重要的是通過(guò)了解科學(xué)發(fā)展的曲折性,以此撼動(dòng)學(xué)生的心,讓他們從中獲得啟迪。
●板書(shū)設(shè)計(jì)
△認(rèn)識(shí)兩位科學(xué)家。
△ 伽利略的科學(xué)方法。
①問(wèn)題的提出。
②提出假設(shè),邏輯推理。
③利用數(shù)學(xué)和邏輯進(jìn)行推理,然后實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
④對(duì)假說(shuō)進(jìn)行修正和推廣。
6 伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究
課時(shí)設(shè)計(jì) 課堂實(shí)錄
一、課程分析
1.本節(jié)課使用的教材是《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)物理(必修1)(人民教育出版社)》,教學(xué)的內(nèi)容是第二章第5節(jié)關(guān)于自由落體運(yùn)動(dòng)的內(nèi)容。
2.教學(xué)內(nèi)容(教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)、關(guān)鍵)
(1)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究。
(2)對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程。
(3)運(yùn)用自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律解決簡(jiǎn)單問(wèn)題。
二、學(xué)情分析
1.學(xué)生在剛學(xué)完勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律后,急需一次真正的實(shí)踐去更深刻的理解勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,而對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究,恰恰適應(yīng)了學(xué)生的這一要求,在本節(jié)課的學(xué)習(xí)中,要讓學(xué)生的認(rèn)識(shí)有進(jìn)一步的提高。
2.本節(jié)課從人類(lèi)對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí)歷史引入,介紹亞里士多德、伽利略的研究過(guò)程,對(duì)輕重物體下落快慢的因素和自由落體運(yùn)動(dòng)的理解,以期學(xué)生對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)有全面、清楚的認(rèn)識(shí)。
3.兩位科學(xué)家在研究自由落體運(yùn)動(dòng)中做出了杰出的貢獻(xiàn),講課時(shí)講出他們的研究成果,這樣既可以培養(yǎng)學(xué)生熱愛(ài)科學(xué)的思想,又可以活躍課堂氣氛。
三、設(shè)計(jì)理念
本節(jié)課從生活實(shí)踐出發(fā),結(jié)合學(xué)生在實(shí)際生活中的觀察,初步了解自由落體運(yùn)動(dòng),并通過(guò)對(duì)兩位科學(xué)家對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究,結(jié)合伽利略的理想實(shí)驗(yàn),得出自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。接著,通過(guò)實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生自主探究自由落體運(yùn)動(dòng)所遵循的規(guī)律。通過(guò)學(xué)生對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的理解加以訓(xùn)練,讓學(xué)生初步接受自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,最后,在學(xué)生深入了解和掌握了自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律后,通過(guò)回扣課堂游戲,使學(xué)生對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律加以鞏固和提高。
四、學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.知識(shí)與技能:
(1)研究并認(rèn)識(shí)自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和規(guī)律。
(2)理解自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和規(guī)律;并會(huì)運(yùn)用自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和規(guī)律解答相關(guān)問(wèn)題。
2.過(guò)程與方法:
(1)通過(guò)觀察演示實(shí)驗(yàn),概括出自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)生觀察,分析能力。
(2)利用已知的`直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律來(lái)研究自由落體運(yùn)動(dòng)。
3.情感態(tài)度價(jià)值觀:
(1)培養(yǎng)學(xué)生仔細(xì)觀察、認(rèn)真思考、積極參與、勇于探索的精神。
(2)培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和實(shí)事求是的科學(xué)作風(fēng)。
五、教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)
(一)新課引入
設(shè)計(jì)思路:在復(fù)習(xí)之前勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的基礎(chǔ)上引入本節(jié)課我們將學(xué)習(xí)一中特殊的勻變速直線運(yùn)動(dòng)自由落體運(yùn)動(dòng)。復(fù)習(xí)不僅能起到之前知識(shí)鞏固的作用,而且能使學(xué)生在新課當(dāng)中更好更快的學(xué)習(xí)。
師:我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了勻變速直線運(yùn)動(dòng)中的一些運(yùn)動(dòng)規(guī)律請(qǐng)同學(xué)到黑板上寫(xiě)出我們之前學(xué)過(guò)的一些規(guī)律。
生:到黑板前寫(xiě)出。
師:很好那么我們今天要繼續(xù)學(xué)習(xí)一種特殊的勻變速直線運(yùn)動(dòng)自由落體運(yùn)動(dòng)。
一、課程分析
1.本節(jié)課使用的教材是《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)物理(必修1)(人民教育出版社)》,教學(xué)的內(nèi)容是第二章第5節(jié)關(guān)于自由落體運(yùn)動(dòng)的內(nèi)容。
2.教學(xué)內(nèi)容(教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)、關(guān)鍵)
(1)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究歷程中體現(xiàn)出來(lái)的科學(xué)研究方法。
(2)對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程。
(3)運(yùn)用自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律解決簡(jiǎn)單問(wèn)題。
二、學(xué)情分析
1、學(xué)生在剛學(xué)完勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律后,急需一次真正的實(shí)踐去更深刻的理解勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,而對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究,恰恰適應(yīng)了學(xué)生的這一要求,在本節(jié)課的學(xué)習(xí)中,要讓學(xué)生的認(rèn)識(shí)有進(jìn)一步的提高。
2、本節(jié)課從人類(lèi)對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí)歷史引入,重點(diǎn)介紹亞里士多德、伽利略的研究方法,強(qiáng)調(diào)對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的理解,以期學(xué)生對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)有全面、清楚的認(rèn)識(shí)。
3、兩位科學(xué)家在研究自由落體運(yùn)動(dòng)中做出了杰出的貢獻(xiàn),講課時(shí)展示他們的研究成果及對(duì)他們的評(píng)價(jià),這樣既可以培養(yǎng)學(xué)生熱愛(ài)科學(xué)的思想,又可以活躍課堂氣氛。
三、設(shè)計(jì)理念
本節(jié)課從生活實(shí)踐出發(fā),結(jié)合學(xué)生在實(shí)際生活中的觀察,初步了解自由落體運(yùn)動(dòng),并通過(guò)對(duì)兩位科學(xué)家對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究,結(jié)合伽利略的理想實(shí)驗(yàn),得出自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。接著,通過(guò)實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生自主探究自由落體運(yùn)動(dòng)所遵循的規(guī)律。通過(guò)學(xué)生對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的理解加以訓(xùn)練,讓學(xué)生初步接受自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,最后,在學(xué)生深入了解和掌握了自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律后,通過(guò)回扣課堂游戲,使學(xué)生對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律加以鞏固和提高。
四、學(xué)習(xí)目標(biāo)
1、 知識(shí)與技能:
(1)研究并認(rèn)識(shí)自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和規(guī)律。
(2)理解自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和規(guī)律;并會(huì)運(yùn)用自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和規(guī)律解答相關(guān)問(wèn)題。
2、過(guò)程與方法:
(1)通過(guò)觀察演示實(shí)驗(yàn),概括出自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)生觀察,分析能力。
(2)利用已知的直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律來(lái)研究自由落體運(yùn)動(dòng)。
3、情感態(tài)度價(jià)值觀:
(1)培養(yǎng)學(xué)生仔細(xì)觀察、認(rèn)真思考、積極參與、勇于探索的精神。
(2)培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和實(shí)事求是的科學(xué)作風(fēng)。
五、教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)
(一)新課引入
設(shè)計(jì)思路:教師在課堂教學(xué)過(guò)程中,有意識(shí)地創(chuàng)設(shè)情境,通過(guò)提出一些與課文有關(guān)的富有啟發(fā)性的問(wèn)題,將學(xué)生引入情境之中,容易激發(fā)起學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī),培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣。通過(guò)合理創(chuàng)設(shè)情境,不僅能起到組織教學(xué)的作用,而且能使學(xué)生明確學(xué)習(xí)目標(biāo),產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣。
師:同學(xué)們,咱們班哪位同學(xué)反應(yīng)比較快?請(qǐng)到講臺(tái)上來(lái)。
生:(推薦一位同學(xué))。
師:我們看這位同學(xué)能不能抓住這片鐵片。(向?qū)W生展示長(zhǎng)度約為3、5cm的鐵片)
師生共同完成這一游戲。
師:同學(xué)們,這位同學(xué)能抓住這片鐵片嗎?
生:不能。
師:為什么不能抓住呢?我們?cè)趯W(xué)習(xí)了自由落體運(yùn)動(dòng)之后,同學(xué)們就知道其中的奧秘了。
設(shè)計(jì)思路:創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境就是在講授內(nèi)容和學(xué)生求知心理之間制造一種“不協(xié)調(diào)”,將學(xué)生引入一種與物理問(wèn)題有關(guān)的情境中,造成一種懸念,使學(xué)生產(chǎn)生向往、探索的欲望,處于欲擺不能的狀態(tài)。創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境時(shí)應(yīng)注意:?jiǎn)栴}要小而具體、新穎有趣、有適當(dāng)?shù)碾y度;有啟發(fā)性,要善于將所要解決的課題寓于學(xué)生實(shí)際掌握的知識(shí)基礎(chǔ)之中,造成心理上的懸念。懸念解除之時(shí),也就是正遷移實(shí)現(xiàn)之時(shí)。
【板書(shū)】課題:第三節(jié) 自由落體運(yùn)動(dòng)
(二)新課研究:
設(shè)計(jì)思路:在教學(xué)中,教師應(yīng)運(yùn)用物理本身的魅力激發(fā)學(xué)生求知的欲望和情感,同時(shí),教師本身以飽滿的熱情、強(qiáng)烈的求知欲、熱愛(ài)物理學(xué)科的情趣,帶領(lǐng)學(xué)生去探索物理世界的奧秘,就會(huì)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣產(chǎn)生巨大影響。
師:同學(xué)們,物理規(guī)律的研究總是來(lái)源于生活,有服務(wù)于生活。為了更深入的研究自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,我們也需要從生活實(shí)踐出發(fā),來(lái)討論幾個(gè)問(wèn)題。
提出問(wèn)題:在日常生活中,重的物體和輕的物體誰(shuí)下落的更快一些呢?
生:重的物體下落的快一些。
師:我們通過(guò)幾個(gè)小實(shí)驗(yàn)一起驗(yàn)證一下同學(xué)們的結(jié)論是否正確。
設(shè)計(jì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)1:紙片和硬幣從相同的高度同時(shí)下落,看誰(shuí)下落的快?
學(xué)生做實(shí)驗(yàn),并觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,得到結(jié)論:重的硬幣要比輕的紙片下落的快。
教師演示牛頓管實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生再次驗(yàn)證自己的結(jié)論。
師:兩千多年前,古希臘哲學(xué)家亞里士多德也持有這一觀點(diǎn),在人類(lèi)還處于懵懂時(shí)期的時(shí)候,亞里士多德就對(duì)這一現(xiàn)象作出研究,這本身就值得我們尊敬。但這個(gè)觀點(diǎn)是否正確呢?我們還是通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證。
設(shè)計(jì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)2:將紙片團(tuán)成紙團(tuán),再和硬幣從相同的高度同時(shí)下落,看誰(shuí)下落的快?
教師強(qiáng)調(diào),紙團(tuán)和紙片的質(zhì)量是相同的。
學(xué)生做實(shí)驗(yàn),并觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,得到結(jié)論:重的硬幣要和輕的紙團(tuán)下落的幾乎一樣快。
提出問(wèn)題:為什么會(huì)得到相互矛盾的結(jié)論?
學(xué)生思考
師:對(duì)表面現(xiàn)象的觀察有時(shí)會(huì)得出錯(cuò)誤的結(jié)論,我們要用透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)的研究方法去研究問(wèn)題。三百多年以前,伽利略就是用這樣的方法否定了亞里士多德的觀點(diǎn)。
設(shè)計(jì)思路:教學(xué)中應(yīng)注意新舊知識(shí)異同的比較,通過(guò)對(duì)比,能透過(guò)表面現(xiàn)象,看清不同的物理本質(zhì)。在對(duì)比過(guò)程中,學(xué)生始終處于主動(dòng)積極、探索進(jìn)取狀態(tài),引起有意注意,促成思維交鋒,這樣對(duì)完善舊知識(shí),自覺(jué)完成從舊知識(shí)到達(dá)新知識(shí)的遷移,并鞏固新知識(shí),都極為有利,不然,就公式論公式,該對(duì)比不對(duì)比,不僅不會(huì)促進(jìn)遷移,反而會(huì)造成負(fù)遷移。心理學(xué)研究表明:對(duì)比抗干擾,加強(qiáng)對(duì)易混知識(shí)的比較,找準(zhǔn)分化點(diǎn),利于排除干擾,加深對(duì)某些相關(guān)概念的認(rèn)識(shí)和理解,促使易混知識(shí)在學(xué)生頭腦中徹底分化。
設(shè)計(jì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)3:將硬幣放在紙片上面組合成一體,和另一相同的紙片從相同的高度同時(shí)下落,看誰(shuí)下落的快?
學(xué)生做實(shí)驗(yàn),并觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,得到結(jié)論:重的硬幣和紙片的結(jié)合體要比輕的紙團(tuán)下落慢。
提出問(wèn)題:同學(xué)們,現(xiàn)在我想讓兩者下落的幾乎一樣快,應(yīng)該怎樣做?
學(xué)生討論并提出實(shí)驗(yàn)方案。
生:讓紙片包住硬幣并團(tuán)成紙團(tuán)。
師:同學(xué)們實(shí)際做一下看看。
學(xué)生做實(shí)驗(yàn),并觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
教師提出問(wèn)題:我們做的上述幾個(gè)實(shí)驗(yàn),為什么會(huì)得出不同的結(jié)論?
生:有空氣阻力的影響。
師:如果我們忽略空氣阻力的影響,同學(xué)們猜一下,會(huì)出現(xiàn)什么情況?
教師演示牛頓管實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生驗(yàn)證自己的猜想。
設(shè)計(jì)思路:美國(guó)著名心理學(xué)家布魯納曾說(shuō):掌握一般概念和原理是通向普遍遷移的大道。因此,我們?cè)诮M織教材時(shí),應(yīng)把基本概念和規(guī)律放在首位,突出教材的系統(tǒng)性和規(guī)律性。通過(guò)上述幾個(gè)學(xué)生實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生充分體驗(yàn)學(xué)習(xí)的快樂(lè),體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)探究在物理規(guī)律研究中的重要作用;同時(shí)也活躍課堂氣氛,增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
【板書(shū)】
1、自由落體運(yùn)動(dòng):物體只在重力作用下從靜止開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng)稱(chēng)為自由落體運(yùn)動(dòng)。
師:那么,自由落體運(yùn)動(dòng)到底是一種什么樣的運(yùn)動(dòng)呢?他遵循什么樣的規(guī)律呢?現(xiàn)在我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。
教師介紹實(shí)驗(yàn)器材,并簡(jiǎn)單的介紹實(shí)驗(yàn)過(guò)程和步驟,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程:(單位:cm 數(shù)據(jù)均保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位)
s1
s2
s3
s4
s5
s6
s
δs
δs平均值
a
2、 注:δs= s1—s2= s3— s4= s5–s6=at2
學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn),并通過(guò)對(duì)紙帶的分析和數(shù)據(jù)的處理,探究自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和規(guī)律。
設(shè)計(jì)思路:物理課堂教學(xué)過(guò)程中,很多的教學(xué)內(nèi)容都能引起學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。教師要以良好的契機(jī)為抓手,立足于誘導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
【板書(shū)】
2、自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn):初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。
師:自由落體運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng),那么它的加速度是多大呢?我們還是通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究。
學(xué)生通過(guò)對(duì)紙帶的分析和數(shù)據(jù)的處理,探究自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度。
根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出自由落體運(yùn)動(dòng)加速度記為:g
在不同的緯度和高度時(shí),g值是不一樣的,緯度越高g越大,高度越高g學(xué)小,在正常情況下
在要求不是很高的情況下,取g=10m/s2。
【板書(shū)】
3、自由落體運(yùn)動(dòng)加速度:
師:由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律為:
3、自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律: ,
設(shè)計(jì)思路:人的每一個(gè)認(rèn)識(shí)活動(dòng)都含有一定的認(rèn)知結(jié)構(gòu),它是人類(lèi)認(rèn)識(shí)客觀事物在主觀上的反映。建構(gòu)認(rèn)知結(jié)構(gòu),是中學(xué)物理教學(xué)的中心環(huán)節(jié)。促進(jìn)新、舊知識(shí)的交互作用,對(duì)于完善認(rèn)知結(jié)構(gòu),使認(rèn)知結(jié)構(gòu)系統(tǒng)化、綜合化、整體化具有重要作用。在教學(xué)中,要引導(dǎo)學(xué)生積極地把新概念或規(guī)律與自己認(rèn)知結(jié)構(gòu)中原有的適當(dāng)概念相聯(lián)系,把新概念、規(guī)律納入原有概念、規(guī)律中,同時(shí)使新概念、規(guī)律與原有的有關(guān)概念、規(guī)律進(jìn)一步分化和融匯貫通,組成一個(gè)整體結(jié)構(gòu)。
例題、一塊石頭從離地面20m高的樓頂自由落下,經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間石頭落到地面?石頭到達(dá)地面時(shí)的速度有多大?(忽略空氣阻力,g取10m/s2)
解析:設(shè)經(jīng)過(guò)時(shí)間t石頭落到地面,速度為v,由自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律得:
代入數(shù)值,解得:
設(shè)計(jì)思路:通過(guò)例題,讓學(xué)生充分理解自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和規(guī)律,并體驗(yàn)勝利的喜悅。
師:同學(xué)們,現(xiàn)在我們回到開(kāi)課時(shí)的小游戲,同學(xué)們?yōu)槭裁醋ゲ坏借F片呢?人的反應(yīng)時(shí)間很難達(dá)到0、1s這么短的時(shí)間,那么,同學(xué)們計(jì)算一下,在0、1s內(nèi)做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體下落的高度是多少呢?
學(xué)生認(rèn)真計(jì)算,并給出答案:在0、1s內(nèi)做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體下落的高度是4、9cm。
師:(展示鐵片)這片鐵片的長(zhǎng)度只有3、5cm。所以,同學(xué)們是抓不到的。
設(shè)計(jì)思路:物理教學(xué)中,教師應(yīng)運(yùn)用物理本身的魅力激發(fā)學(xué)生求知的欲望和情感,教師要從教學(xué)效果出發(fā),通過(guò)精心設(shè)計(jì),將最新的教學(xué)理念融入到每節(jié)課的教學(xué)過(guò)程中,注意廣泛收集物理學(xué)科最新成果,結(jié)合教學(xué)內(nèi)容,巧妙地包裝,隆重地介紹,激發(fā)學(xué)生的求知欲和興趣。
師:本節(jié)課的最后,請(qǐng)同學(xué)們把課本翻到第53頁(yè),利用課本上提供的方法,測(cè)量一下你的反應(yīng)時(shí)間。
設(shè)計(jì)思路:讓學(xué)生充分體會(huì)物理規(guī)律在日常生活中的妙用,并通過(guò)他們自己測(cè)量的反應(yīng)時(shí)間回扣抓鐵片的過(guò)程,是本節(jié)課的教學(xué)更加完美。
(四)小結(jié)
本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了
1、什么是自由落體運(yùn)動(dòng)
2、自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和規(guī)律
3、自由落體加速度
(五)《自由落體運(yùn)動(dòng)》教學(xué)設(shè)計(jì)
②實(shí)驗(yàn)探究,激發(fā)學(xué)生深入學(xué)習(xí)的動(dòng)力
③實(shí)驗(yàn)探究自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和規(guī)律
④實(shí)驗(yàn)探究自由落體加速度
運(yùn)
⑤回扣課堂小游戲,解疑
⑥激發(fā)學(xué)生興趣,測(cè)量自己的反應(yīng)時(shí)間
①課堂質(zhì)疑,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
(六)板書(shū)設(shè)計(jì)
第三節(jié) 自由落體運(yùn)動(dòng)
1、自由落體運(yùn)動(dòng)
物體不受其他因素影響,只在重力作用下從靜止開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng)稱(chēng)為自由落體運(yùn)動(dòng)。
2、自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)
初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。
3、自由落體加速度
4、自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律
六、教后反思
1、在物理教學(xué)中,使學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣、打好基礎(chǔ)、培養(yǎng)能力和教師加強(qiáng)必要的指導(dǎo),是促進(jìn)知識(shí)順利遷移所不可少的前提。所以教師在采用行之有效的教法、認(rèn)真研究學(xué)生的學(xué)法,進(jìn)行物理教學(xué)改革的同時(shí),認(rèn)真學(xué)習(xí)知識(shí)遷移規(guī)律,并考慮影響知識(shí)遷移的各種因素,定能提高教學(xué)效果。
2、新課程強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)方式的改變,倡導(dǎo)以“主動(dòng)、探究、合作”為主要特征的學(xué)習(xí)方式。
3、“實(shí)驗(yàn)啟發(fā)式”綜合教學(xué)模式是我們學(xué)科的老師在教學(xué)實(shí)踐中總結(jié)出來(lái)的模式,已在實(shí)踐中收到一定效果,當(dāng)然也有待在具體的教學(xué)實(shí)踐中不斷地完善,使之變得更科學(xué)。
4、本節(jié)課探究自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,從歷史上的研究過(guò)程入手,所以本節(jié)課的思路比較開(kāi)闊,轉(zhuǎn)折比較多,教師在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)注意內(nèi)容的銜接。
5、本節(jié)課的演示實(shí)驗(yàn)比較多,做好演示實(shí)驗(yàn),有利于幫助學(xué)生理解自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),在本節(jié)課的教學(xué)中,這一點(diǎn)尤為重要。
一、教學(xué)目標(biāo)
1、知識(shí)與技能
(1)認(rèn)識(shí)自由落體運(yùn)動(dòng),知道影響物體下落快慢的因素,理解自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。
(2)能用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器或其他實(shí)驗(yàn)儀器得到相關(guān)的運(yùn)動(dòng)軌跡并能自主進(jìn)行分析。
(3)知道什么是自由落體的加速度,知道它的方向,了解在地球上的不同地方,重力加速度大小不同。
(4)掌握如何從勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律推出自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律,并能夠運(yùn)用自由落體規(guī)律解決實(shí)際問(wèn)題。
(5)初步了解探索自然規(guī)律的科學(xué)方法,重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰屯评砟芰Α?/p>
2、過(guò)程與方法
(1)會(huì)根據(jù)現(xiàn)象進(jìn)行合理假設(shè)與猜想的探究方法。
(2)會(huì)利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析并能歸納總結(jié)出物理規(guī)律的方法。
3、情感態(tài)度與價(jià)值觀
(1)通過(guò)指導(dǎo)學(xué)生探究,調(diào)動(dòng)學(xué)生積極參與討論,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的濃厚興趣。
(2)滲透物理方法的教育,在研究物理規(guī)律的過(guò)程中抽象出一種物理模型──自由落體。
(3)培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)結(jié)合作精神和協(xié)作意識(shí),敢于積極探索并能提出與別人不同的見(jiàn)解。
二、教學(xué)重難點(diǎn)
重點(diǎn):
1.自由落體運(yùn)動(dòng)的概念及探究自由落體運(yùn)動(dòng)的過(guò)程。
2.掌握自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,并能運(yùn)用其解決實(shí)際問(wèn)題。
難點(diǎn):理解并運(yùn)用自由落體運(yùn)動(dòng)的條件及規(guī)律解決實(shí)際問(wèn)題。
三、教學(xué)過(guò)程
1、新課導(dǎo)入
這一環(huán)節(jié)采用游戲?qū)耄處熢谡n前需要設(shè)計(jì)制作好“測(cè)反應(yīng)時(shí)間尺”(在一約50cm長(zhǎng)的尺有刻度的一面標(biāo)上自由下落對(duì)應(yīng)長(zhǎng)度所用的時(shí)間)。
師:一般情況下,刻度尺是用來(lái)測(cè)量什么物理量的?
生:測(cè)量物體長(zhǎng)度的!
師:大家看到我手里的這把尺子了沒(méi)有?我這把尺子跟普通尺子是不一樣,有特殊的功能,它可以測(cè)量出你的反應(yīng)時(shí)間。不信?我請(qǐng)幾位同學(xué)上來(lái)試試。
找?guī)酌瑢W(xué)上來(lái)做這個(gè)實(shí)驗(yàn)。可通過(guò)比比誰(shuí)的反應(yīng)時(shí)間短來(lái)調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。
師:相信大家一定非常想知道這把尺為什么能測(cè)出人的反應(yīng)時(shí)間呢?是根據(jù)什么原理呢?我可以告訴大家,尺子測(cè)時(shí)間的原理就是利用尺子下落過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)制成的。而我們今天要研究的就是尺子下落這樣的運(yùn)動(dòng)。
師:像尺子下落這樣的運(yùn)動(dòng)是一種常見(jiàn)的運(yùn)動(dòng)。掛在線上的重物,如果把線剪斷,它就在重力的作用下,沿著豎直方向下落。從手中釋放的石塊,在重力的作用下也沿著豎直方向下落。
師:不同的物體下落快慢是否一樣呢?物體下落的快慢由哪些量決定?請(qǐng)大家結(jié)合日常生活經(jīng)驗(yàn)回答問(wèn)題。
生:不同物體下落快慢應(yīng)該是不一樣的,下落快慢應(yīng)該是由質(zhì)量決定,質(zhì)量大的下落快,質(zhì)量小的下落快慢。
師:這位同學(xué)回答得對(duì)不對(duì)呢?大家看我來(lái)做幾個(gè)實(shí)驗(yàn)。
演示實(shí)驗(yàn)
(1)將一張紙和一張金屬片在同一高度同時(shí)釋放,結(jié)果金屬片先著地。教師不發(fā)表意見(jiàn),繼續(xù)做實(shí)驗(yàn)。分別將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)結(jié)果板書(shū)在黑板上。
(2)將剛才的紙片緊緊捏成一團(tuán),再次與硬幣同時(shí)釋放,結(jié)果兩者幾乎同時(shí)落地。
(3)將兩個(gè)完全一樣的紙片,一個(gè)捏成團(tuán),一個(gè)平展,則紙團(tuán)下落快。
師:物體下落快慢是由質(zhì)量決定嗎?
生:不是的!
師:為什么這樣說(shuō)?
生:第2個(gè)實(shí)驗(yàn)和第三實(shí)驗(yàn)都說(shuō)明了這個(gè)問(wèn)題,特別是第3個(gè)問(wèn)題,質(zhì)量一樣卻下落有快慢之分。
師:那你現(xiàn)在覺(jué)得物體下落快慢由什么因素決定呢?
生:我想應(yīng)該是空氣阻力。
猜想
師:如果影響物體下落快慢的因素是空氣阻力,那么在沒(méi)有空氣阻力,物體的下落快慢應(yīng)該是一樣的,這種猜想是不是正確呢?我們來(lái)做一個(gè)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證一下。
驗(yàn)證—牛頓管實(shí)驗(yàn)
師:剛才的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象驗(yàn)證了我們的猜想,在沒(méi)有空氣阻力即物體只受重力的情況下,所有物體由靜止下落的快慢是一樣的.。
師: 1971年美國(guó)阿波羅15號(hào)宇航員在月球表面將錘子和羽毛同時(shí)釋放,它們同時(shí)落在月球表面,這是通過(guò)電視轉(zhuǎn)播過(guò)的。
2、新授環(huán)節(jié)
(1)自由落體運(yùn)動(dòng)
師:物體若在沒(méi)有空氣阻力的情況下由靜止下落,它的受力情況有什么特點(diǎn)?
生:沒(méi)有空氣阻力,則物體只受重力。
師:很好!物理學(xué)中把這種只受重力作用,由靜止開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng)叫做自由落體運(yùn)動(dòng)。
自由落體運(yùn)動(dòng):在只受重力的情況下,由靜止開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng)。
師:我們?nèi)粘I钪幸?jiàn)到的落體運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)嗎?比如開(kāi)始測(cè)反應(yīng)時(shí)間的尺子的下落運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)嗎?
生:肯定不是,因?yàn)樵诘厍虮砻娲髿鈱觾?nèi),沒(méi)有空氣的情況是不存在的。
師:說(shuō)得很好!在我們的日常生活環(huán)境下,自由落體運(yùn)動(dòng)是不存在的,只是一種理想運(yùn)動(dòng)模型。但利用忽略次要因素,抓住主要因素的物理研究方法,我們可以把日常生活中一些空氣阻力影響不大的落體運(yùn)動(dòng)近似看作自由落體運(yùn)動(dòng)。什么樣才叫做阻力影響不大,就是阻力跟重力相比可以忽略。
近似條件:一般情況下,密度較大實(shí)心物體的下落都可以近似看成自由落體運(yùn)動(dòng)。
(2)自由落體運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律
師:做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律是什么呢?速度隨時(shí)間是如何變化的?位移隨時(shí)間又是如何變化的,我們?cè)撊绾蝸?lái)研究它的運(yùn)動(dòng)規(guī)律呢?
生:利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。先選擇一個(gè)物體,這個(gè)物體必須密度大,實(shí)心,體積不要太大,這樣的話就可以把這個(gè)物體由靜止開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng)近似看成自由落體運(yùn)動(dòng)。接著用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器來(lái)研究物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。
師:請(qǐng)同學(xué)們自己設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn),將紙帶的處理結(jié)果告訴我。
學(xué)生設(shè)計(jì)、操作并處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果
總結(jié)分析運(yùn)動(dòng)規(guī)律
師:實(shí)驗(yàn)結(jié)論是什么?
生:自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。
師:如何得出這個(gè)結(jié)論?
生:根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到的紙帶,我猜想它是勻加速運(yùn)動(dòng)。于是我用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律
來(lái)驗(yàn)證紙帶,結(jié)果證明自由落體運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)。
師:回答得非常正確!自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),這個(gè)結(jié)論我們要牢記。
師:那再計(jì)算一下自由落體的加速度大小是多少?方向如何?
生:我所算得的結(jié)果在9.4左右,方向是豎直向下,因?yàn)槲矬w是豎直向下勻加速的,所以加速度方向應(yīng)該與速度方向相同,豎直向下。
師:其他同學(xué)的結(jié)果呢?
生:我的也差不多。
關(guān)鍵點(diǎn)提問(wèn)
師:大家用的是質(zhì)量不同的重錘做的實(shí)驗(yàn),為什么求出來(lái)的加速度結(jié)果差不多呢?
生:雖然重錘質(zhì)量不同,但由于空氣阻力影響較小,均可以近似成自由落體運(yùn)動(dòng),而我們已經(jīng)知道:所有物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)情況是完全一樣的。所以測(cè)出來(lái)的結(jié)果差不多是符合事實(shí)的。
總結(jié)歸納重力加速度
師:同學(xué)們剛才測(cè)量計(jì)算出來(lái)的自由落體加速度又叫做重力加速度,用g表示。精確的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),在地球上不同的地方,g的大小是不同的:
1、緯度越高,g越來(lái)越大;
2、同一緯度,高度越大,g越小。一般的計(jì)算中可以取9.8m/s2或10m/s2,如果沒(méi)有特殊說(shuō)明,都按9.8m/s2計(jì)算。
3、鞏固練習(xí)
例1、下列說(shuō)法正確的是(BD)
A. 物體從靜止開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng)叫做自由落體運(yùn)動(dòng)
B. 物體只在重力作用下從靜止開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng)叫做自由落體運(yùn)動(dòng)
C. 從靜止開(kāi)始下落的鋼球受到空氣阻力作用,不能看成自由落體運(yùn)動(dòng)。
D. 從靜止開(kāi)始下落的鋼球受到空氣阻力作用,因?yàn)樽枇εc重力相比可以忽略,所以能看成自由落體運(yùn)動(dòng)。
例2、下列說(shuō)法不正確的是(A)
A. g是標(biāo)量,有大小無(wú)方向。
B. 地面不同地方g不同,但相差不大。
C. 在同一地點(diǎn),一切物體的自由落體加速度一樣。
D. 在地面同一地方,高度越高,g越小。
例3、AB兩物體質(zhì)量之比是1:2,體積之比是4:1,同時(shí)從同一高度自由落下,求下落的時(shí)間之比,下落過(guò)程中加速度之比。
解:因?yàn)槎际亲杂陕潴w運(yùn)動(dòng),高度一樣,所以下落時(shí)間一樣,1:1;下落過(guò)程加速度也一樣都是g,1:1
例4、質(zhì)量為2kg的小球從離地面80m空中自由落下,g=10m/s2,求
1、經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間落地?
2、第一秒和最后一秒的位移。
一、教學(xué)目的:
1、通過(guò)觀察現(xiàn)象,了解分析物理規(guī)律的方法。
2、理解什么是自由落體運(yùn)動(dòng),知道它是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。
3、理解什么是自由落體加速度,知道它的方向,知道在地球的不同地方,重力加速度大小不同。
4、掌握自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。
二、器材及方法:
1、器材:兩張大小不同的小紙片;粉筆頭;乒乓球;一個(gè)小鉤碼;牛頓管。
2、方法:通過(guò)小實(shí)驗(yàn)和邏輯推理啟發(fā)式教學(xué)。
三、重點(diǎn)與難點(diǎn):
不同物體下落的加速度都是重力加速度 。
四、教學(xué)過(guò)程:
(一)什么是自由落體運(yùn)動(dòng):一個(gè)物體離地h高處,當(dāng)把細(xì)繩剪斷,物體就在重力的作用下沿著豎直方向下落,這種運(yùn)動(dòng)即為自由落體。
1、問(wèn)題:不同的物體下落的快慢是否相同呢?
(1)實(shí)驗(yàn)討論1:一張小紙片和一支粉筆頭同時(shí)從同高處下落, 哪個(gè)先落地?(動(dòng)手做)
①現(xiàn)象:粉筆先落地。
②感覺(jué):重的物體先落地。
(2)實(shí)驗(yàn)討論2:一個(gè)乒乓球和一個(gè)鉤碼同時(shí)從同高處下落,誰(shuí)先落地?
①現(xiàn)象:鉤碼先落地。
②感覺(jué):重的物體先落地。
(3)實(shí)驗(yàn)討論3:把小紙片揉成團(tuán)再重做實(shí)驗(yàn)討論2 。
現(xiàn)象:兩者差不多同時(shí)落地。
2、問(wèn)題:物體下落的快慢是否由物體的重量有關(guān)?
首先我們來(lái)用一種巧妙的推理方法來(lái)進(jìn)行推理:
(1)討論:
①假設(shè)一塊大石頭的下落比一塊小石頭下落快。
②而兩塊石頭的總重量最大,它們整體下落的速度與大石頭、小石頭下落的速度相比應(yīng)如何?(答:整體下落速度最快)。
③而如把兩塊石頭拴在一起時(shí),下落快的會(huì)被下落慢的拖著而減慢;下落慢的會(huì)被下落快的拖著而加快,結(jié)果如何?(答:兩塊石頭的整體下落的速度應(yīng)小于大石頭的速度,而大于小石頭的速度。)
④這與重的物體先落地的結(jié)論矛盾。
(2)實(shí)驗(yàn):用牛頓管做實(shí)驗(yàn),大家看到:真空管內(nèi)的形狀質(zhì)量都不同的金屬片、小張片當(dāng)管直立過(guò)來(lái)時(shí),它們同時(shí)到過(guò)管底。
(3)結(jié)論:說(shuō)明它們下落的一樣快。物體下落的快慢與它的重量無(wú)關(guān)!我們不能僅用生活中的感知去推究物理規(guī)律,而應(yīng)深刻分析,抓隹矛盾的主要方面,由實(shí)驗(yàn)總結(jié)出本質(zhì)的東西,得出物理規(guī)律。為什么會(huì)有這種結(jié)果呢?我們來(lái)看看自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)、
(二)自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn): 物體只在重力作用下從靜止開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng)叫做自由落體運(yùn)動(dòng)。
1、條件:
①物體只受重力作用。
②從靜止開(kāi)始下落。
2、運(yùn)動(dòng)性質(zhì):它是一種初速度為零的勻速直線運(yùn)動(dòng)。
3、運(yùn)動(dòng)規(guī)律: 因?yàn)槲矬w只受重力,據(jù) 有: 如果在相同地區(qū),不同的物體的重力加速度都相同,則它們的'運(yùn)動(dòng)速度和從同高度下落至地面的時(shí)間都相同,與物體的質(zhì)量無(wú)關(guān)。那么,不同的物體的重力加速度是否相同呢?
(三)重力加速度。
1、重力加速度:物體只在重力作用下,自由下落的加速度。
2、實(shí)驗(yàn):測(cè)重力加速度的方法。課本第51頁(yè)圖2—24中是一個(gè)小球從某高度自由下落時(shí)用頻閃照相機(jī)(每隔相同時(shí)間照一張相片)從小球正面拍攝的,圖中的多個(gè)小球是同一個(gè)小球在不同時(shí)刻的位置疊加的結(jié)果,從圖中可讀出相鄰的時(shí)間里小球發(fā)生的位移。根據(jù) (T為頻閃照相機(jī)的拍攝時(shí)間),即可求出重力加速度 。
3、根據(jù)用不同的小球重復(fù)實(shí)驗(yàn)表明:同一地區(qū),不同物體的重力加速度相同。
4、不同地區(qū)(緯度不同)物體的重力加速度略有不同。從書(shū)中表中可知:
①同一緯度地區(qū)重力加速度相同。
②緯度越高重力加速度越大。
③通常計(jì)算中,重力加速度取 ,粗略計(jì)算中取 。
(四)總結(jié):
1、自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。
2、不同物體的重力加速度在同地區(qū)相同,不同地區(qū)重力加速度與緯度有關(guān)。
3、自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律是 ,凡是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的推論也適用于自由落體運(yùn)動(dòng)。
練習(xí):
1、想測(cè)出一幢樓的高度,你用所學(xué)過(guò)的知識(shí)設(shè)計(jì)測(cè)量方案。
2、一個(gè)物體從塔頂自由下落,在到達(dá)地面前最后1秒內(nèi)的位移是整個(gè)位 移的9/25,求塔高。
3、求一個(gè)物體自由下落,從下落時(shí)起,第隔1秒鐘物體下落的高度之比。
一、教材分析
1.課標(biāo)要求是:“通過(guò)實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)自由落體運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象”,要求學(xué)生能通過(guò)一些實(shí)驗(yàn)或具體的活動(dòng)來(lái)了解和體驗(yàn)自由落體運(yùn)動(dòng)。理解自由落體運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的條件與實(shí)質(zhì)。
2.本節(jié)教材是學(xué)生學(xué)完勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律后,知識(shí)的遷移和應(yīng)用部分,因此本節(jié)是本章的一個(gè)比較重要的、典型的應(yīng)用型知識(shí)點(diǎn)。表現(xiàn)其一:落體運(yùn)動(dòng)快慢的產(chǎn)生原因分析,要用到實(shí)驗(yàn)探究,突破原有認(rèn)知,體會(huì)并應(yīng)用忽略次要因素、抓住主要因素這一科學(xué)思維方法,這不僅有利于學(xué)生掌握分析物理問(wèn)題的方法,也有助于培養(yǎng)學(xué)生的探究能力。其二,這是一個(gè)貼近日常生活的實(shí)際問(wèn)題,能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和體會(huì)物理的生活化。
3.自由落體運(yùn)動(dòng)是日常生活中比較常見(jiàn)的物理現(xiàn)象,學(xué)生往往能感受到,但并沒(méi)有注意到這一現(xiàn)象的特點(diǎn),也不明確這就是自由落體運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象。怎樣才能讓學(xué)生不是機(jī)械化地記住自由落體運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象,而是通過(guò)各種方式真正理解自由落體運(yùn)動(dòng)的條件與本質(zhì)所在,才是本堂課學(xué)習(xí)重點(diǎn)和難點(diǎn)。
二、學(xué)情分析
自由落體運(yùn)動(dòng),學(xué)生有一定感性和模糊的體會(huì),但理解自由落體運(yùn)動(dòng)概念,對(duì)學(xué)生而言有一定的困難。我覺(jué)得主要來(lái)自?xún)煞矫妫紫仁俏锢碚Z(yǔ)言的誤導(dǎo),使學(xué)生認(rèn)為只要從某一高度隨意下落的物體做的就是自由落體運(yùn)動(dòng);其次生活中的落體運(yùn)動(dòng)與自由落體運(yùn)動(dòng)的區(qū)別──現(xiàn)實(shí)與理想的差異。因此在本節(jié)課教學(xué)中利用了實(shí)驗(yàn)和理論探究的方法,讓學(xué)生自己體驗(yàn)、分析、歸納、討論、評(píng)價(jià)等得出結(jié)論。激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,養(yǎng)成動(dòng)手與合作能力,生成學(xué)生透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)的物理意識(shí)。
學(xué)生有勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器及紙帶分析的學(xué)習(xí)基礎(chǔ),完全可以通過(guò)自主體驗(yàn)與自主學(xué)習(xí)來(lái)完成本節(jié)課的內(nèi)容。學(xué)生可能將自由落體運(yùn)動(dòng)與勻變速直線運(yùn)動(dòng)知識(shí)割裂,教學(xué)中要注意引導(dǎo)學(xué)生,將新知識(shí)納入舊知識(shí)結(jié)構(gòu),讓學(xué)生體會(huì)到自由落體運(yùn)動(dòng)只是特殊勻變速直線運(yùn)動(dòng)而已。
三、設(shè)計(jì)思想
為了體現(xiàn)新課程所倡導(dǎo)的教學(xué)理念,在教法上,采取以學(xué)生為主體,以問(wèn)題為中心,以教師為引導(dǎo),以小組的合作為主要方式,讓學(xué)生進(jìn)行簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),親身體驗(yàn)科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究的過(guò)程。為了讓學(xué)生更好地體驗(yàn)科學(xué)研究的方法和過(guò)程,發(fā)展自主學(xué)習(xí)能力,培養(yǎng)良好的思維品質(zhì),強(qiáng)化小組交流與合作意識(shí),淡化機(jī)械式訓(xùn)練,摒棄灌輸式教學(xué);教師一定要把握好自己的角色,是適時(shí)適度地“引導(dǎo)”和“參與”,決不能搞型式化的探究。在以往的教學(xué)中,課堂教學(xué)實(shí)施往往過(guò)于注重知識(shí)傳授傾向,學(xué)生被動(dòng)地接受,很難從多方面培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)。
從興趣入手,精心設(shè)計(jì)學(xué)生活動(dòng)──以趣味實(shí)驗(yàn)的新手段引入,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情和探究欲望,通過(guò)分組實(shí)驗(yàn),感受物體下落快慢的原因;進(jìn)而小組討論、驗(yàn)證、交流自由落體運(yùn)動(dòng)的條件;感悟自由落體這一理想化模型的實(shí)質(zhì);成功解釋生活中自由落體現(xiàn)象;強(qiáng)調(diào)學(xué)生思維和體驗(yàn)過(guò)程,讓學(xué)生親身經(jīng)歷科學(xué)探究,變過(guò)去教師要學(xué)生學(xué),而為學(xué)生自己“我要學(xué)、我想學(xué)、從中我學(xué)到了什么”的主動(dòng)建構(gòu)知識(shí)的自主學(xué)習(xí);通過(guò)交流、合作的互動(dòng)過(guò)程,更進(jìn)一步培養(yǎng)了學(xué)生團(tuán)結(jié)、協(xié)作的精神。當(dāng)然同時(shí)要發(fā)揮教師的課堂機(jī)智,適時(shí)地去引導(dǎo),去啟發(fā),去控制,去答疑,去評(píng)價(jià),這是符合新課標(biāo)以學(xué)生發(fā)展為本的要求,成功實(shí)現(xiàn)新課程理念下師生關(guān)系的轉(zhuǎn)換。
四、教學(xué)目標(biāo)
1.知識(shí)與技能:
(1)認(rèn)識(shí)自由落體運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象;
(2)知道產(chǎn)生自由落體運(yùn)動(dòng)的條件;
(3)能夠運(yùn)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律分析、解決有關(guān)自由落體運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題。
2.過(guò)程與方法:
(1)經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)觀察、實(shí)例探究討論交流的過(guò)程,體驗(yàn)自由落體運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象。
(2)經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)和理論探究過(guò)程,體會(huì)科學(xué)探究的方法,領(lǐng)略運(yùn)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律解決實(shí)際問(wèn)題的方法。
3.情感、態(tài)度與價(jià)值觀:
(1)體會(huì)生活中的自由落體運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象,生成“學(xué)以致用”的思想,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。
(2)體驗(yàn)自主學(xué)習(xí)過(guò)程,養(yǎng)成樂(lè)于細(xì)心觀察、勤于思考和相互交流的學(xué)習(xí)習(xí)慣和合作精神。
五、重點(diǎn)難點(diǎn)
重點(diǎn):什么是自由落體運(yùn)動(dòng)及產(chǎn)生自由落體運(yùn)動(dòng)的'條件、實(shí)質(zhì)。
難點(diǎn):(1)物體下落快慢影響因素的探究;
(2)自由落體運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的分析。
六、教學(xué)策略與手段
“情景設(shè)置──問(wèn)題鏈接──自主探究──形成共識(shí)──得出結(jié)論”的學(xué)生自主探究教學(xué)模式。
七、課前準(zhǔn)備──媒體的設(shè)計(jì)與準(zhǔn)備
演示實(shí)驗(yàn):多媒體設(shè)備一套,鉤碼,牛頓管,抽氣機(jī),天平,自制課件。學(xué)生每四人一組:刻度尺,鐵架臺(tái),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,小石頭,羽毛,紙帶,鐵片、書(shū)簽若干(長(zhǎng)10厘米左右),紙片若干張、鋼球(大小各一個(gè))、面積相等的金屬片和紙片等。
八、教學(xué)過(guò)程
(一)新課引入:教師節(jié)的時(shí)候,大家有禮物送給老師,來(lái)而不往非禮也,今天老師也有禮物回贈(zèng)給大家,是有我親筆簽名的精美書(shū)簽。
(師生活動(dòng),請(qǐng)幾個(gè)學(xué)生參與活動(dòng),誰(shuí)能捏住書(shū)簽就送給誰(shuí),由于書(shū)簽比較短,少有學(xué)生能捏住。激發(fā)學(xué)生的好奇心和學(xué)習(xí)興趣,課堂氣氛活躍,)
教師:同學(xué)們一定想知道為什么有人捏不住書(shū)簽?,它與我們今天所要認(rèn)識(shí)和研究的一種運(yùn)動(dòng)──自由落體運(yùn)動(dòng)密切相關(guān)。同學(xué)們仔細(xì)觀察過(guò)落體運(yùn)動(dòng)嗎?我們來(lái)看,從同一高度釋放小石頭和羽毛,很顯然石頭比羽毛先落地(教師演示)。
提出問(wèn)題:是否重的物體一定比輕的物體下落的快?(讓學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)探究)(板書(shū))
(1)分組實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。
教師將學(xué)生分組。學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)──利用面積相等的金屬片和紙片,設(shè)計(jì)小實(shí)驗(yàn),動(dòng)手做一做,并對(duì)看到的現(xiàn)象進(jìn)行說(shuō)明。(學(xué)生的實(shí)驗(yàn)方案可能有:將紙片團(tuán)成紙團(tuán),紙團(tuán)、金屬片同時(shí)釋放;將紙片團(tuán)成紙團(tuán),紙團(tuán)、紙片同時(shí)釋放;金屬片、紙片呈豎直同時(shí)釋放;紙片放在金屬片上,釋放等等。)
組內(nèi)討論交流。小組代表說(shuō)說(shuō),小組成員在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象,以及想知道的疑問(wèn)。
教師對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)方式和交流問(wèn)題,做出適當(dāng)?shù)姆答伵c評(píng)價(jià)。(引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注觀察兩物體落地的前后的次序,將其原因暫時(shí)擱置)
(2)師生合作研討,得出自由落體運(yùn)動(dòng)概念。
學(xué)生的實(shí)驗(yàn)方法可能各種各樣,為了將教學(xué)面向全體學(xué)生,讓全體學(xué)生明確概念。教師演示,引導(dǎo)學(xué)生觀察從同一高度同時(shí)下落的輕重物體下落的快慢,并歸納總結(jié)。
步驟①:先讓金屬片和一張等面積的薄紙片同時(shí)從同一高度下落。(觀察結(jié)果:重的物體下落得快)
步驟②:把薄紙片揉成紙團(tuán)再和金屬片同時(shí)從同一高度下落。(讓同學(xué)用耳朵聽(tīng)聲音,結(jié)果:只有一個(gè)聲音,說(shuō)明輕重不同的物體同時(shí)落地。)
步驟③:把金屬片和一張面積較大的薄紙片從同一高度下落到水平桌面。(觀察結(jié)果:輕的物體下落得快)
師生結(jié)合實(shí)驗(yàn)探討得出結(jié)論:物體下落的快慢不是由它們的輕重決定的。生活中看到的物體下落有快慢是由于空氣阻力的原因。
提出問(wèn)題:那么在沒(méi)有空氣阻力時(shí)物體的下落是什么樣的情況呢?
演示:把事先抽成真空(空氣相當(dāng)稀薄)的牛頓管拿出來(lái),讓牛頓管中的硬幣、雞毛、紙片、粉筆頭從靜止一起下落。
學(xué)生:同時(shí)落下。
老師:這就是自由落體運(yùn)動(dòng)。教師再把牛頓管放氣,重復(fù)實(shí)驗(yàn),構(gòu)成強(qiáng)烈的對(duì)比。
知識(shí)介紹:
1971年美國(guó)宇航員斯科特在月球表面上讓一把錘子、一根羽毛同時(shí)下落,觀察到它們同時(shí)落到月球表面上。
同學(xué)們根據(jù)這些過(guò)程、結(jié)論,給自由落體運(yùn)動(dòng)下一個(gè)定義:
1.自由落體運(yùn)動(dòng):(板書(shū))
(1)物體只在重力作用下從靜止開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng),叫做自由落體運(yùn)動(dòng)。
(2)做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體,在同一地點(diǎn)從同一高度下落的快慢是相同的。
點(diǎn)評(píng):此環(huán)節(jié),讓學(xué)生自己猜想、觀察、思考、理解、體會(huì),學(xué)生在體驗(yàn)中突破與原有認(rèn)識(shí)的沖突,在教師引導(dǎo)下可以從以上實(shí)驗(yàn)中總結(jié)結(jié)論,提出物體下落快慢與物體質(zhì)量無(wú)關(guān)的設(shè)想。另外,學(xué)生可能會(huì)提出關(guān)于下一環(huán)節(jié)的一些問(wèn)題,教師也要做出適當(dāng)評(píng)價(jià),并為下面作鋪墊。
教師:在認(rèn)識(shí)了什么是自由落體運(yùn)動(dòng)之后,新的問(wèn)題就產(chǎn)生了,同學(xué)們一定想知道它是什么性質(zhì)的運(yùn)動(dòng)呢?
師:結(jié)合前面物體下落的現(xiàn)象,你覺(jué)得自由落體運(yùn)動(dòng)究竟是一種怎樣的運(yùn)動(dòng)?
2.實(shí)驗(yàn)探究二──探究自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)。
(1)回味現(xiàn)象,進(jìn)行猜想。
讓學(xué)生回憶上面實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,大膽猜想。(學(xué)生可能會(huì)提出:變速直線運(yùn)動(dòng)、加速直線運(yùn)動(dòng)、勻加速直線運(yùn)動(dòng)等)
(2)組內(nèi)討論驗(yàn)證
小組內(nèi)成員針對(duì)問(wèn)題進(jìn)行交流討論。
討論主題:可以利用實(shí)驗(yàn)桌上提供的器材自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),用你們的實(shí)驗(yàn)方式操作、記錄、研究自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案可能有多種,教師必須做好充分的預(yù)設(shè)。
(1)組織學(xué)生分組實(shí)驗(yàn):利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄重物的下落過(guò)程。(提醒學(xué)生操作注意事項(xiàng))
(2)引導(dǎo)學(xué)生思考、討論如何合理利用紙帶記錄的信息作初步分析:
小組實(shí)驗(yàn)、操作、記錄、思考、交流討論,
A.軌跡──直線方向──豎直向下
B.變速──速度越來(lái)越大──比較相等時(shí)間內(nèi)發(fā)生的位移。
3.自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度(板書(shū))
⑴在地面附近的同一地點(diǎn),一切物體在自由落體運(yùn)動(dòng)中的加速度都相同,這個(gè)加速度叫做自由落體加速度,也叫重力加速度,通常用g表示。
⑵重力加速度g的方向總是豎直向下的。
⑶教師強(qiáng)調(diào)我們這里的重力加速度的大小g=9.801m/s2。在粗略的計(jì)算中,可以把g取作10m/s2。
請(qǐng)學(xué)生看書(shū)本P46的表格,說(shuō)說(shuō)能得到的信息:
在地球上不同的地方g的大小是不同的,從赤道到北極,隨著緯度的升高而增大。
4.做一做(反饋應(yīng)用鞏固知識(shí))
教師:老師最近發(fā)明了一個(gè)儀器,能測(cè)出你到底是反應(yīng)靈敏還是反應(yīng)遲鈍(開(kāi)玩笑),只要你一捏我就能知道你的反應(yīng)時(shí)間,(邊在過(guò)道走,邊為學(xué)生測(cè)量,學(xué)生的熱情和積極性很高)我把它叫做“反應(yīng)時(shí)間測(cè)量尺”,你能知道我這把尺子的奧秘嗎?
學(xué)生:知道(很不服氣)
教師:現(xiàn)實(shí)生活中人們遇到某種情況時(shí),大腦能迅速作出反應(yīng)。人從發(fā)現(xiàn)情況到作出反應(yīng)采取行動(dòng)所需的時(shí)間叫做反應(yīng)時(shí)間。有些人反應(yīng)時(shí)間對(duì)他們很重要,像運(yùn)動(dòng)員,戰(zhàn)士,飛行員,司機(jī)等。你們也能做一把“反應(yīng)時(shí)間測(cè)量尺”嗎?,同桌之間相互測(cè)一測(cè)彼此的反應(yīng)時(shí)間,我們現(xiàn)在不是有一門(mén)研究性學(xué)習(xí)的課程嗎!你完全可以用你自己制作的“反應(yīng)時(shí)間測(cè)量尺”定一下不同年齡,不同性別,不同職業(yè)人的反應(yīng)時(shí)間是多少?也可以看一個(gè)人在一天是什么時(shí)候反應(yīng)最快?其實(shí)這就是一個(gè)很好的研究性學(xué)習(xí)小課題。
點(diǎn)評(píng):通過(guò)、“做一做”進(jìn)一步鞏固了結(jié)論,培養(yǎng)學(xué)生分析、解決問(wèn)題的能力、動(dòng)手能力和創(chuàng)造力,讓人真正感受到自由落體運(yùn)動(dòng)就在我們身邊,體驗(yàn)物理知識(shí)的生活化。據(jù)教學(xué)時(shí)間情況,不一定在課堂內(nèi)完成,尤其“做一做”讓學(xué)生在課外動(dòng)手體驗(yàn)。)
5.自我評(píng)價(jià)小結(jié)
課堂小結(jié):讓學(xué)生以“本節(jié)課我學(xué)到了什么”為話題進(jìn)行評(píng)價(jià)性小結(jié)。
教師引導(dǎo)學(xué)生從知識(shí)和方法兩個(gè)角度來(lái)小結(jié)。
九、布置作業(yè)
課后習(xí)題與做一做
十、教學(xué)反思
1.本節(jié)課采取“情景設(shè)置──問(wèn)題鏈接──自主探究──形成共識(shí),得出結(jié)論”的教學(xué)方法,學(xué)生在趣味實(shí)驗(yàn)的激發(fā)中,問(wèn)題的引領(lǐng)下,“我要學(xué)、我想學(xué)”的情緒洋溢在整個(gè)課堂。通過(guò)自主體驗(yàn)、小組互動(dòng)、組間互評(píng)、自我評(píng)價(jià)改變學(xué)生以往的學(xué)習(xí)方式,體現(xiàn)新課程提倡自主學(xué)習(xí)的新理念。
2.趣味實(shí)驗(yàn)雖簡(jiǎn)單,但對(duì)其的熱情高漲出乎教學(xué)前的預(yù)料;自行制作的測(cè)定反映時(shí)間尺效果非常好;教學(xué)軟件的使用也讓學(xué)生體會(huì)到科技的力量。
3.學(xué)生自主探究時(shí),有的學(xué)生不知道從哪里下手,要求教師給以必要的指導(dǎo),應(yīng)該提示學(xué)生自主探究的三個(gè)環(huán)節(jié),如果疏于引導(dǎo),將會(huì)拖延時(shí)間,導(dǎo)致教學(xué)被動(dòng)。
教學(xué)目標(biāo):
1、理解什么是自由落體運(yùn)動(dòng),知道它是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。
2、知道什么是自由落體的加速度,知道它的方向,知道在地球的不同地方,重力加速度大小不同。
3、掌握自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。
教學(xué)重點(diǎn)
掌握自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律
教學(xué)難點(diǎn)
通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律
教學(xué)方法
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象+合力推理+實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
教學(xué)用具
用薄紙糊一紙袋、兩小鋼球、抽氣機(jī)、牛頓管、有關(guān)知識(shí)的投影片
課時(shí)安排
1課時(shí)
教學(xué)步驟
一、導(dǎo)入新課
1、復(fù)習(xí):什么是勻變速直線運(yùn)動(dòng),其速度公式、位移公式分別是什么?
2、導(dǎo)入:同學(xué)們,我們通常有這樣的生活經(jīng)驗(yàn):重的物體比輕的物體落得快,物體下落的速度到底與物體的質(zhì)量有沒(méi)有關(guān)系呢?我們這節(jié)課就來(lái)研究這個(gè)問(wèn)題。
二、新課教學(xué)
演示實(shí)驗(yàn):讓一個(gè)紙袋與小鋼球同時(shí)自由下落,可看到什么現(xiàn)象?
學(xué)生:鋼球落得快。
老師:對(duì),這就是我們的生活經(jīng)驗(yàn),這也是公元前希臘的哲學(xué)家亞里斯多德的觀點(diǎn)。這個(gè)觀點(diǎn)使人們?cè)阱e(cuò)誤的結(jié)論下走的XX多年。同學(xué)們聽(tīng)說(shuō)過(guò)伽利略的兩個(gè)鐵球同時(shí)落地的故事嗎?伽利略做過(guò)大量的由靜止下落的實(shí)驗(yàn),并且還用歸謬法、數(shù)學(xué)圖利都證明了亞里斯多德的'觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的。同學(xué)下去看課后閱讀材料,伽利略為了證明亞里斯多德觀點(diǎn)的錯(cuò)誤,他就拿了一個(gè)質(zhì)量是另一個(gè)質(zhì)量10倍的鐵球站在比薩斜塔上,使兩鐵球同時(shí)下落,結(jié)果兩鐵球幾乎同時(shí)落地。
且再看實(shí)驗(yàn):把剛才的紙袋揉成團(tuán),和小鋼球由靜止同時(shí)下落,同學(xué)再觀察:
學(xué)生:幾乎同時(shí)落地。
師:同一個(gè)紙袋,為什么形狀不一樣,其下落時(shí)間就不一樣呢?
學(xué)生:這是因?yàn)榭諝獾淖枇Φ挠绊?。把紙袋揉成團(tuán),所受空氣的阻力要比紙袋所受空氣的阻力小得多,所以與小鋼球幾乎同時(shí)落地。
老師:如果真的把質(zhì)量、形狀不同的物體放在真空中,從同一高度自由下落,和伽利略的結(jié)論一樣嗎?
演示:把事先抽成真空(空氣相當(dāng)稀?。┑呐nD管拿出來(lái),讓牛頓管中的硬幣、雞毛、紙片、粉筆頭從靜止一起下落。
學(xué)生:同時(shí)落下。
演示:把小鋼球裝進(jìn)紙袋,與另一個(gè)小鋼球同時(shí)下落。
現(xiàn)象:同時(shí)落地。
老師:這就是自由落體運(yùn)動(dòng)。同學(xué)們根據(jù)這些過(guò)程、結(jié)論,給其下一個(gè)定義。
學(xué)生回答:
在真空中物體只受重力,或者在空氣中,物體所受空氣阻力很小,和物體重力相比可忽略的條件下,物體從靜止豎直下落。
1、自由落體運(yùn)動(dòng)
板書(shū):自由落體運(yùn)動(dòng):物體只在重力的作用下從靜止開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng)。
2、自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度
距我們?nèi)俣嗄昵暗馁だ越?jīng)過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)、嚴(yán)密的數(shù)學(xué)推理、得出:自由落是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)
1、知道什么是.
2、知道什么是重力加速度,知道重力加速度的方向和通常的取值.
3、會(huì)應(yīng)用相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)公式解答有關(guān)的問(wèn)題.
能力目標(biāo)
調(diào)動(dòng)學(xué)生積極參與討論的興趣,培養(yǎng)邏輯思維能力及表述.
教材分析
教材把作為初速度為零、加速度為的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的特例來(lái)處理,沒(méi)有另外給出的公式,這體現(xiàn)了物理學(xué)從簡(jiǎn)單問(wèn)題入手,用理想化的方法處理實(shí)際問(wèn)題的方法.研究時(shí),給出了頻閃照相機(jī)的照片,但沒(méi)有作定量的詳細(xì)分析,只要求從圖上看出物體越落越快,物體作加速運(yùn)動(dòng)即可.教材為了簡(jiǎn)便,援引伽利略的研究結(jié)果,直接給出了是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),重力加速度的講述,也比較適合學(xué)生的思維習(xí)慣,根據(jù)實(shí)驗(yàn)在同一地點(diǎn),從同一高度同時(shí)自由下落的物體,同時(shí)到達(dá)地面的事實(shí).由知它們的加速度必相同,所以本節(jié)課的重點(diǎn)和關(guān)鍵是做好實(shí)驗(yàn)和推理分析.
教法建議
可以按照教材安排的順序,在講解的同時(shí),通過(guò)實(shí)驗(yàn),邊講邊議,如果學(xué)生條件許可,可采取討論式的教法.
教學(xué)重點(diǎn):
認(rèn)識(shí)是初速度為零、加速度為的勻變速直線運(yùn)動(dòng),并能應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律解決的問(wèn)題.
教學(xué)難點(diǎn):
中不同物體下落的加速度都為.
主要設(shè)計(jì):
一、
[方案一]
1、思考與討論:
(1)重的物體下落得快?還是輕的物體下落得快?
(2)請(qǐng)舉出一重的'物體下落快的實(shí)例?(演示一團(tuán)棉花和一塊石頭下落的現(xiàn)象)
(3)請(qǐng)舉出一輕的物體下落快的實(shí)例?(演示一小粒石子和一大張紙片下落情況)
2、分析引導(dǎo):
(1)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是因?yàn)橛锌諝庾枇Υ嬖谑宫F(xiàn)象變得復(fù)雜,(教師指出)
(2)演示:把紙片團(tuán)成一個(gè)小紙團(tuán),再讓它和小石子同時(shí)下落的現(xiàn)象.
(3)提問(wèn):如果沒(méi)有空氣阻力,只在重力作用下輕重不同的物體下落快慢如何?
(4)演示:按教材要求做“牛頓管”實(shí)驗(yàn).
3、分析與小結(jié):
(1)分析“牛頓管”實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn),引出的定義.
(2)展示課件“的頻閃效果”
(3)分析頻閃效果,分析出是加速運(yùn)動(dòng),進(jìn)而指出,是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng).
[方案二]
1、教師提出我們要研究一種見(jiàn)得非常多的物體運(yùn)動(dòng),即物體下落的運(yùn)動(dòng),問(wèn)學(xué)生:重的物體下落快還是輕的物體下落的快?
2、啟發(fā)學(xué)生回想所見(jiàn)過(guò)物體的下落運(yùn)動(dòng),有沒(méi)有輕的物體下落快的現(xiàn)象?引導(dǎo)學(xué)生對(duì)觀察到的物體下落現(xiàn)象總結(jié)為“有時(shí)重的物體下落快、有時(shí)輕的物體下落快”(配合演示)
3、提問(wèn):怎樣從理論上說(shuō)明重的物體比輕的物體下落快是不對(duì)的?讓學(xué)生看教材30頁(yè)有關(guān)伽利略的推理,認(rèn)識(shí)到從“重的物體下落快”會(huì)導(dǎo)出矛盾的結(jié)論.
4、提問(wèn):為什么有時(shí)重的物體下落快?有時(shí)輕的物體下落快?可通過(guò)前面的演示啟發(fā)學(xué)生想到:空氣阻力的作用使得物體下落問(wèn)題變得復(fù)雜.
5、教師問(wèn):我們應(yīng)該怎樣研究物體的下落運(yùn)動(dòng)?引導(dǎo)學(xué)生想到研究問(wèn)題應(yīng)從簡(jiǎn)單到復(fù)雜,因此應(yīng)首先研究沒(méi)有空氣阻力時(shí)物體的下落情況.指出可根據(jù)實(shí)驗(yàn)來(lái)研究.
6、演示:“牛頓管實(shí)驗(yàn)”讓學(xué)生得出結(jié)論:沒(méi)有空氣阻力,只有重力作用時(shí),輕重不同的物體下落快慢相同.
7、教師小結(jié):物體只在重力作用下從靜止下落的運(yùn)動(dòng)叫,輕重不同的物體自由下落快慢相同.
8、展示課件“的頻閃效果”,總結(jié)特點(diǎn):是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng).
二、自由落體加速度:
1、分析引導(dǎo):在同一地點(diǎn),從同一高度同時(shí)下落的物體,下落到同一位置時(shí)(這個(gè)位置是任意的)所用時(shí)間總是相同的.可知:這些初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng),在相同時(shí)間里發(fā)生了相等的位移,由知,它們的加速度必相同.
2、讓學(xué)生看書(shū),記住重力加速度的方向,了解一些地區(qū)的重力加速度的數(shù)值.
3、讓學(xué)生根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)的公式,推導(dǎo)出的公式:
若學(xué)生基礎(chǔ)較好,可根據(jù)自由落體頻閃照片,用分析紙帶的方法粗算一下自由落體加速度.
探究活動(dòng)
滴水法測(cè)重力加速度的過(guò)程是這樣的,讓水龍頭的水一滴一滴的滴在其正方的盤(pán)子里,調(diào)整水龍頭,讓前一滴水滴到盤(pán)子時(shí)后一滴恰好離開(kāi)水龍頭,測(cè)出幾滴水落到盤(pán)中的總時(shí)間t,用刻度尺量出水龍頭到盤(pán)子的高度差h,即可算出重力加速度.請(qǐng)思考:為什么不只測(cè)出一滴水下落的時(shí)間即開(kāi)始計(jì)算?按前面給的方法測(cè)出一個(gè)水滴下落時(shí)間還是?為什么?重力加速度的表達(dá)式是什么?實(shí)際做一做,計(jì)算一下,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋?/p>
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