高一物理26伽利略對自由落體運(yùn)動的研究教案新人教版(編輯修改稿)
2024-11-16 23:31 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 規(guī)律分析和解決一些簡單的運(yùn)動的問題。學(xué)生欠缺之處對于物理規(guī)律的發(fā)展并沒有太多的了解，不知道一些簡單的物理規(guī)律在以前是怎樣被總結(jié)出來的。在思考物理現(xiàn)象時，還是比較容易受主觀經(jīng)驗(yàn)的影響，對物理規(guī)律有所懷疑或還沒形成物理思維。對物理問題的思考缺少嚴(yán)密的推理。三、教學(xué)目標(biāo)知識與技能(1)初步了解近代實(shí)驗(yàn)科學(xué)產(chǎn)生的背景，認(rèn)識實(shí)驗(yàn)對物理學(xué)發(fā)展的推動作用；(2)了解兩位偉大科學(xué)家的生平和主要經(jīng)歷；(3)知道伽利略對自由落體運(yùn)動的研究方法。過程與方法(1)學(xué)會自己查找資料學(xué)習(xí)物理學(xué)史的方法；(2)通過伽利略對自由落體運(yùn)動現(xiàn)象的研究體驗(yàn)科學(xué)的研究方法；情感態(tài)度與價值觀(1)學(xué)習(xí)科學(xué)家們對知識敢于質(zhì)疑的勇氣；(2)學(xué)習(xí)科學(xué)家們科學(xué)研究的執(zhí)著精神；(3)通過學(xué)生自己查找資料，提高學(xué)生對物理學(xué)的興趣；(4)通過對亞里士多德和伽利略的了解，認(rèn)識到科學(xué)的探索是一個漫長的過程，需要幾代人的不懈努力；四、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)重點(diǎn)：伽利略對落體問題的邏輯推理。教學(xué)策略：通過觀察、思考、討論難點(diǎn)：伽利略的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的設(shè)計；伽利略的理想外推。教學(xué)策略：通過問題的討論，在原有認(rèn)知水平上進(jìn)一步深化拓寬，達(dá)到認(rèn)知的螺旋上升，攻克難點(diǎn)。五、教學(xué)資源 : 斜面；小球；磚頭；秒表；刻度尺。六、課時安排：1課時七、教學(xué)過程復(fù)習(xí)導(dǎo)入新課上一節(jié)課學(xué)習(xí)了自由落體運(yùn)動，什么是自由落體運(yùn)動?自由落體運(yùn)動有哪些規(guī)律?學(xué)生回憶并回答．物體的下落快慢和重力沒有關(guān)系的結(jié)論在今天看來似乎并不難以接受．但這個結(jié)論卻是伽利略在經(jīng)歷了長時間的思考和實(shí)踐后才得出的．今天我們就要一起來回顧伽利略的研究過程。推進(jìn)新課(一)、綿延兩千年的錯誤人們?nèi)粘Ｉ畹慕?jīng)驗(yàn)告訴我們，重的物體下落總是比較快．比如：樹上的一個蘋果和一片樹葉同時從樹上同一高度掉下來，一定是蘋果先落地：所以在16世紀(jì)以前，以亞里士多德為代表的學(xué)者認(rèn)為物體下落的快慢由物體的重力決定，物體越重下落越快．由于亞里士多德在各方面的突出成就，人們將他的觀點(diǎn)奉為經(jīng)典，當(dāng)時的教科書上這樣寫，眾多學(xué)者也認(rèn)同．雖然也有人表示懷疑，但由于教會利用他的結(jié)論，進(jìn)行神化處理，所以大家都不敢對這一觀點(diǎn)發(fā)出公開的質(zhì)疑．直到文藝復(fù)興時期，才由伽利略通過推理的方法研究下落運(yùn)動的規(guī)律并發(fā)表．之后伽利略也由于他的著作而受到教會的迫害，被判處終身監(jiān)禁，著作也被列為禁書．點(diǎn)評：通過講述以上內(nèi)容使學(xué)生明白科學(xué)發(fā)展的道路并不是一帆風(fēng)順的，但科學(xué)終究要向前發(fā)展．培養(yǎng)學(xué)生敢于追求真理的無畏精神．問題探究1．伽利略是怎么推翻亞里士多德的結(jié)論并建立自己的理論的呢? 2． 通過探究該問題，培養(yǎng)學(xué)生探求知識的能力，體會伽利略有關(guān)實(shí)驗(yàn)的科學(xué)思想和方法．3． 學(xué)生根據(jù)課本提供的內(nèi)容和事先查閱的資料分組討論，小組推選一位同學(xué)發(fā)表討論結(jié)果．教師總結(jié)：伽利略通過四個環(huán)節(jié)推翻了亞里士多德的結(jié)論并建立自己的理論．1．展示圖片和資料．2．課件模擬不同傾角的斜面實(shí)驗(yàn)．3．錢羽管(牛頓管)演示實(shí)驗(yàn)． ’(二)、邏輯的力量問題：伽利略是怎樣論證亞里士多德觀點(diǎn)是錯誤的?猜想：既然物體下落過程中的運(yùn)動情況與物體質(zhì)量無關(guān)，那么為什么在現(xiàn)實(shí)生活中，不同物體的落體運(yùn)動，下落快慢不同呢?我們能否猜想是由于空氣阻力的作用造成的呢?如：沒有空氣阻力將會怎樣呢?‘學(xué)生討論后回答．2(三)、猜想與假說展示課件，提出問題：1．伽利略研究落體運(yùn)動首先應(yīng)解決的問題是什么? 2．伽利略作了怎樣的猜想?學(xué)生閱讀課文，思考問題，小組討論，選代表回答。首先定義勻速運(yùn)動，表明時間與通過的空間的比例關(guān)系．然后再定義勻加速運(yùn)動，用于表述時間與速度的關(guān)系．但在沒有進(jìn)行數(shù)學(xué)推導(dǎo)和實(shí)驗(yàn)研究之前，他對勻加速運(yùn)動的認(rèn)識十分模糊．設(shè)想有兩個:一個是速度的變化對時間來說是均勻的，即 V與T 成正比。另一種:是速度的變化對位移來說是均勻的，即 X與T 成正比．后來發(fā)現(xiàn)，如果 X與 T成正比，將推導(dǎo)出荒謬的結(jié)論．所以伽利略的精力集中在 與 成正比的研究上．(四)、伽利略猜想的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證猜想畢竟是猜想，是否正確，是否具有指導(dǎo)意義，還需要驗(yàn)證．展示問題：伽利略遇到了什么困難?如何解決的?(學(xué)生仔細(xì)閱讀后討論，得出)1．困難之一：無法測量瞬時速度．解決方案：借助于數(shù)學(xué)推理得出從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動的物體，通過的位移與時間的平方成正比．2．困難之二：沒有準(zhǔn)確的計時工具，無法測定像自由落體這樣較短的時間．解決方案：設(shè)計了著名的“沖淡重力”的斜面實(shí)驗(yàn)．經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，雖然不斷改變斜面的傾斜度，但得到的結(jié)果有共同點(diǎn)：小球經(jīng)過的距離的比值等于經(jīng)過這些距離對應(yīng)所用時間間隔的平方之比．伽利略在這個基礎(chǔ)上進(jìn)行合理外推，當(dāng)傾角增大到90度時，實(shí)驗(yàn)結(jié)論仍應(yīng)成立，此即豎直落體運(yùn)動．至此，伽利略就完成了對自由落體這動的研究．雖然當(dāng)時伽利略已經(jīng)意識到空氣的阻力將影響物體的下落，但是由于科學(xué)發(fā)展和儀器設(shè)備的限制，當(dāng)時仍然沒有辦法用實(shí)驗(yàn)手段得到真空，所以并不能真正地完成一個自由落體問題：伽利略是怎樣建立自己的理論的呢？學(xué)生思考．回答：伽利略通過四個環(huán)節(jié)推翻了亞里士多德的結(jié)論并建立自己的理論．1．運(yùn)用推理方法，使亞里士多德的結(jié)論陷入矛盾中．2．運(yùn)用理想模型，猜想落體運(yùn)動的規(guī)律．3．運(yùn)用數(shù)學(xué)方法，推導(dǎo)自由落體運(yùn)動的數(shù)學(xué)表達(dá)式以及可以直接測定的物理量之間的函數(shù)關(guān)系．4．運(yùn)用實(shí)驗(yàn)方法，對自由落體運(yùn)動定律進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證．(五)、伽利略的科學(xué)方法伽利略對運(yùn)動的研究，不僅確立了許多用于描述運(yùn)動的基本概念，而且創(chuàng)造了一套對近代科學(xué)的發(fā)展極為有益的方法．請同學(xué)們總結(jié)本節(jié)內(nèi)容，歸納這種科學(xué)方法．同學(xué)討論歸納：對現(xiàn)象的一般觀察一提出假設(shè)一運(yùn)用邏輯得出推論一實(shí)驗(yàn)進(jìn)行檢驗(yàn)一對假設(shè)進(jìn)
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