高一物理教案：《自由落体运动》教案一。

俗话说，凡事预则立，不预则废。高中教师要准备好教案，这是高中教师的任务之一。教案可以让学生们能够更好的找到学习的乐趣，帮助高中教师营造一个良好的教学氛围。所以你在写高中教案时要注意些什么呢？小编收集并整理了“高一物理教案：《自由落体运动》教案一”，大家不妨来参考。希望您能喜欢！

高一物理教案：《自由落体运动》教案一

● 教材分析

本节课是人教版普通高中课程标准实验教科书《物理》必修1第二章第五节的内容，在第一章学生学习了对运动的描述和使用打点计时器后，本章主要运用打点计时器研究匀变速直线运动和物理量之间的关系。对自由落体运动进行一次个案研究，是匀变速直线运动规律的具体应用，也为以后学习较复杂的运动打下良好的基础。因此，本节课是本章知识的复习课，培养学生思维的研究课，联系生活实际的应用课，也是为后面知识准备的铺垫课。

● 学生分析

学生对落体运动都有认识，但如何去分析其运动的规律，学生还没有相应的知识储备。在前面的学习中，学生知道了匀变速直线运动的规律，而实际生活中的落体运动由于有阻力的影响，并不是匀变速运动。所以在引入这节课时，通过不同质量的泡沫和纸片以及牛顿管实验，让学生明确我们研究的自由落体运动是只受重力的理想模型。再通过频闪照片，发现运动规律，用打点计时器和传感器计算加速度的值，这样对于学生来说，自由落体运动是匀加速直线运动这一结论就能很好地掌握。Www.JAB88.cOM

● 教学目标

知识与能力目标：认识自由落体运动，知道影响物体下落快慢的因素，理解自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动；能用打点计时器探究运动的规律，知道频闪照相的原理，了解传感器的原理。知道什么是自由落体加速度，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；初步了解探索自然规律的科学方法，重点培养学生的观察能力、实验能力和推理能力。?

过程与方法目标：掌握根据观察到的现象进行合理假设与猜想的探究方法；掌握利用实验数据分析并归纳总结出物理规律的方法。

情感、态度与价值观目标：培养学生学习物理的浓厚兴趣；培养学生的团结合作精神和协作意识，敢于积极探索并能提出与别人不同的见解。

● 教学重、难点

重点：自由落体运动的概念及探究自由落体运动规律的过程。

难点：自由落体运动中不同物体下落的加速度都为g。

● 教学准备及环境

泡沫、牛顿管、真空泵、薄纸片、频闪照相组件、电火花打点计时器、纸带、重物、铁架台、木尺、光电门传感器组件（计算机内需要安装传感器驱动）等。

● 教学过程

1.新课引入

师：这是两把木尺，通过它们，老师能比较出同学们反应的快慢。

找一位男生和一位女生上前来参与测试。

师：测试前，我来介绍一下规则。你们伸出一只手在木尺下部做握住木尺的准备，手与木尺下端对齐，当看到木尺下落时，立即握住木尺。

测试结束，教师让两位学生举起木尺给其他学生看。

师：他们俩谁反应更快？你们俩觉得谁赢了？

引导学生说出判断的依据。

师：人反应的这段时间和木尺下落的时间是一样的，木尺下落的距离越大，所需时间越长。老师还知道他们的反应时间（读出木尺后面的时间数，点评：都很快）。看来木尺下落的距离与时间存在着某种关系，今天这节课我们就来研究物体下落运动的规律。

板书：自由落体运动。

师：下落物体的运动叫落体运动，影响物体下落快慢有哪些因素呢？我们来观察以下现象。

①这是两块面积差不多的泡沫，其中一块绑了一个小砝码，当我从同一高度释放，哪块泡沫先落地？

生：重的泡沫先落地，或同时落地。

师：好，我们一起来看看。（演示实验，绑了重物的泡沫先落地）看来重的物体下落较快。我们再来看看这个实验。

②这是一张纸片，现在我将它撕成一大一小两片，显然大纸片要重，将小纸片揉成团，还是从同一高度释放，哪个先落地呢？（引导学生分析下落过程中的空气阻力不同）看来在物体下落过程中，空气阻力对物体下落的快慢是有影响的。如果在没有空气阻力的情况下，物体下落有着什么样的规律呢？

这个玻璃管叫牛顿管，里面有一个金属片和一片羽毛，这一侧是阀门，现在阀门是导通状态，管内是有空气的，我将牛顿管倒立过来，同学们观察金属片和羽毛的下落情况。

演示牛顿管实验：

①不抽出玻璃管中的空气，将玻璃管倒立过来，观察物体下落情况（提示学生金属片落到底部时，会发出声音，观察羽毛的运动情况）。

②现在我们通过一个抽气泵抽去玻璃管中的空气，再来看看它们的下落情况。在抽气过程中，大家可以想象一下，这两个物体下落情况会是什么样的呢？金属片比羽毛要重，下落是否要比羽毛快呢？同学之间可以交流一下。

抽气完成，再次演示实验。学生能很清楚地看到两个物体几乎同时到底部。

师：看来两个物体下落快慢是相同的，也就是说，在没有空气阻力的影响下，物体下落一样快。像这样，物体只在重力作用下从静止开始下落的运动，叫做自由落体运动。

2.新课教学

板书：一、定义：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动。

师：从定义上看，自由落体运动需要满足一定的条件，是什么条件？

生（齐答）：只受重力，初速为零。

师：由于物体在空气中下落，不可能只受重力，所以自由落体运动是一种理想化模型。

板书：理想化模型。

师：那么在有空气的空间里，如果空气阻力的影响很小，也可以近似看作自由落体运动。比如，牛顿管中的金属片、上课初演示的木尺、下落的苹果等，我们都可以将它们下落初期的运动近似看作自由落体运动，但纸片、树叶这样的物体，下落时受到的空气阻力影响较大，那就不能看作自由落体运动。

现在我们对自由落体运动有了正确的认识。做自由落体运动的物体速度越来越快，是加速运动，那是不是匀加速运动呢？

提出设想：自由落体运动是匀加速直线运动吗？

师：我们现在通过频闪照片的方法来研究自由落体运动。

（介绍仪器，如图1）这是一个电磁铁，接通电源时有磁性，能吸附小钢球。切断电源，电磁铁失去磁性，小钢球由静止下落。我们可以把这个过程看作自由落体运动。这里是一个频闪光源，每隔0.04s闪亮一次（打开，让学生感受一下），在小球下落的过程中，相机的快门处于打开状态。由于光线较暗，相机只能在频闪光源闪亮的一瞬间拍下小球该时刻所处的位置，这样我们就能记录下小球每隔0.04s所处的位置，通过后面的标尺，可以研究小球下落过程中位移和时间的关系。

开始实验。将拍好的照片通过计算机用大屏幕展示给学生看，一起读出不同时刻小球在标尺上对应的距离，找一位学生上台记录数据。处理数据看是否满足匀加速直线运动的规律：连续相等时间间隔内的位移差是定值（频闪照片的效果非常好，学生能很容易得到结论）。

考虑到实验过程中存在的误差，自由落体运动是匀加速直线运动。

师：接下来我们自己动手做实验来求出自由落体运动的加速度。在这一章我们学习过用打点计时器测物体运动的加速度。现在我们就用这套装置测出自由落体运动的加速度。

介绍注意事项：

①将打点计时器呈竖直方向固定在铁架台上；

②两位学生合作，一位学生负责提着纸带，使重物静止在靠近打点计时器的下方；一位学生负责启动打点计时器（这一点要重点强调，因为学生不知道纸带与打点计时器的摩擦对实验结果有很大的影响，有可能最终导致学生求不出加速度的值）；

③处理纸带：舍去前面比较密集的点，在后边便于测量的地方找一个开始点，记为0，然后每隔4个点取为计数点，记为1、2…?…读数时要注意估读，计算时统一用国际单位。（前面通过频闪照片已经证明了自由落体运动是匀加速直线运动，这里就不再设置证明环节。通过不同组别学生求出来的加速度相差不多，同样也可以说明自由落体运动是匀加速直线运动）

指导学生做实验，将学生填好的表格通过实物投影展示出来，进一步加深学生对自由落体运动加速度的认识。

师：下面我们再来了解一种求加速度的方法――传感器。

(介绍传感器原理)这是光电门传感器（如图2），在这中间有两个小孔是红外线发射和接收装置，当有物体通过这两个小孔的连线时，它能测出物体挡光的时间。这是一个挡光片，稍后我会让它下落时只有两条比较窄的边通过光电门，通过这两条边的宽除以相应的挡光时间就能得到挡光片下落x时的初末速度，再由v2v02=2ax，我们就能求出加速度来。

师：通过以上的三个实验，我们可以非常自信地得出结论了：自由落体运动是初速为零的匀加速直线运动。这也印证了我们之前的猜想。

在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同，这个加速度也叫自由落体加速度，或重力加速度，通常用g表示。不同位置，重力加速度也不一样。计算时，我们一般取9.8m/s2，粗略计算时可以取10m/s2。

3.练习

例一：回顾一下上课初我们用木尺来测反应快慢的实验，我们是如何算出反应时间的？（与前面相呼应，让学生运用刚学的知识解决实际问题）

例二：估算从四楼窗台上下落的花盆，经过多长时间到达地面，到达地面的速度有多大（每层楼高约3m，窗台离地板1m）？

让学生体会物理现象就在我们身边、体验自由落体运动的快慢，并让学生学会估算的方法。

4.总结

师：这节课我们学习了自然界中非常普遍的一种运动――自由落体运动，在探寻运动规律中，我们通过“观察现象―提出猜想―逻辑推理―实验验证―得出结论”这样的科学方法得到了自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，并求出了加速度的值。希望同学们不但掌握物理规律，更要掌握研究物理过程中使用科学的思想方法。

5.作业

①书上45页“问题与练习”第2、3、4题。

②请把刻度尺改装成测量反应时间的反应尺。研究人的反应时间与哪些因素有关，将你的研究过程和结果写成报告。

● 教学反思

1.教学过程反思

在引导学生认识自由落体运动时，牛顿管的实验比较成功。在引导学生分析影响物体下落快慢因素时，连续两位学生都认为是质量的原因，看来从观察现象到分析原因都还要提高。频闪照片的拍摄和数据的处理，学生反应不错。在打点计时器这个实验上，学生还是犯了我强调的错误：不捏住纸带末端，倾斜捏着纸带等，由于我在调试传感器的实验仪器，没有第一时间给学生指出来，造成有些组结果很不准确，由于时间关系，我也没有来得及对每一组的问题进行详细分析、指导，最终在展示结论时出现个别的相差很多的结论。在演示传感器实验时，由于手捏得不稳，导致有一组数据偏大。在总结时，应该强调三次实验使用的三个重物不同，这样学生对地球同一地点重力加速度一样理解会更深刻。由于时间关系，没有展示PPT中探究思路的过程，有点遗憾。

2.教学方法反思

本节课以大量实验为基础，加以逻辑推理，最后才得出结论。实验操作比较成功，现象比较明显，有助于学生理解物理规律，每个实验之间的联系紧密，对训练学生的逻辑思维能力有很大帮助。

点评

在本节课的教学中，教师以丰富的演示实验与学生分组实验相结合，贯穿了“观察现象―提出猜想―逻辑推理―实验验证―得出结论”的研究思路，引导了学生真实的探究活动，让学生既体会了科学的物理研究方法，又探讨并掌握了自由落体运动的规律，较为详实可行的学习活动使学生具有了参与学习的广度和参与探究的深度。

在教学设计中，技术的合理应用让实验方式更为多样，实验现象更为明显，数据的处理也更为快捷，对物理规律的探究起到了十分重要的作用。如频闪照相实验，通过计算机的放大处理，使得实验现象更为直观；又如，光电门传感器测试实验，通过相应的处理软件，让计算机记录实验数据并快速计算，实验结果快捷，可以让学生很快找出结论。信息技术与常规实验设备的有效融合，突出了重点，突破了难点，同时促进了学生与媒体的互动，深层地探究了物理规律。

当然，在对自由落体运动规律的研究中，对每一个实验我们不能平均使用力量，应该体现一个详略，如频闪照相实验所花时间相对要少，必要时可以在课堂上先略去，引导学生的课后探究，而打点计时器分组实验所花时间要相对长一些，对光电门传感器测试实验的分析所花时间也会多一些，这样让学生参与实验的时间多一些，体验会更深入，学生学习的兴趣更浓，学习效果更佳，同时也可以调整出适当的时间，教师利用PPT对探究问题的思路与方法进行适当的梳理，引导探究思路，揭示学习方法。这样才能真正做到既理解与掌握了物理规律，也掌握了探究的方法，为终身学习打下良好的基础。

精选阅读

高一物理教案：《自由落体运动》教学设计

教案课件是老师不可缺少的课件，大家应该要写教案课件了。在写好了教案课件计划后，这样接下来工作才会更上一层楼！你们到底知道多少优秀的教案课件呢？以下是小编为大家收集的“高一物理教案：《自由落体运动》教学设计”希望对您的工作和生活有所帮助。

高一物理教案：《自由落体运动》教学设计

教学目标

知识目标

1、知道什么是自由落体运动.

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、会应用相应的运动学公式解答有关自由落体运动的问题.

能力目标

调动学生积极参与讨论的兴趣，培养逻辑思维能力及表述.

教学建议

教材分析

教材把自由落体运动作为初速度为零、加速度为 的匀加速直线运动的特例来处理，没有另外给出自由落体运动的公式，这体现了物理学从简单问题入手，用理想化的方法处理实际问题的方法.研究自由落体运动时，给出了频闪照相机的照片，但没有作定量的详细分析，只要求从图上看出物体越落越快，物体作加速运动即可.教材为了简便，援引伽利略的研究结果，直接给出了自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，重力加速度的讲述，也比较适合学生的思维习惯，根据实验在同一地点，从同一高度同时自由下落的物体，同时到达地面的事实.由 知它们的加速度必相同，所以本节课的重点和关键是做好实验和推理分析.

教法建议

可以按照教材安排的顺序，在讲解的同时，通过实验，边讲边议，如果学生条件许可，可采取讨论式的教法.

教学设计示例

教学重点：认识自由落体运动是初速度为零、加速度为 的匀变速直线运动，并能应用匀变速直线运动的规律解决自由落体运动的问题.

教学难点：自由落体运动中不同物体下落的加速度都为 .

主要设计：

一、自由落体运动

[方案一]

1、思考与讨论：

(1)重的物体下落得快?还是轻的物体下落得快?

(2)请举出一重的物体下落快的实例?(演示一团棉花和一块石头下落的现象)

(3)请举出一轻的物体下落快的实例?(演示一小粒石子和一大张纸片下落情况)

2、分析引导：

(1)上述实验现象是因为有空气阻力存在使现象变得复杂，(教师指出)

(2)演示：把纸片团成一个小纸团，再让它和小石子同时下落的现象.

(3)提问：如果没有空气阻力，只在重力作用下轻重不同的物体下落快慢如何?

(4)演示：按教材要求做“牛顿管”实验.

3、分析与小结：

(1)分析“牛顿管”实验的特点，引出自由落体运动的定义.

(2)展示课件“自由落体运动的频闪效果”

(3)分析频闪效果，分析出自由落体运动是加速运动，进而指出，自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动.

[方案二]

1、教师提出我们要研究一种见得非常多的物体运动，即物体下落的运动，问学生：重的物体下落快还是轻的物体下落的快?

2、启发学生回想所见过物体的下落运动，有没有轻的物体下落快的现象?引导学生对观察到的物体下落现象总结为“有时重的物体下落快、有时轻的物体下落快”(配合演示)

3、提问：怎样从理论上说明重的物体比轻的物体下落快是不对的?让学生看教材30页有关伽利略的推理，认识到从“重的物体下落快”会导出矛盾的结论.

4、提问：为什么有时重的物体下落快?有时轻的物体下落快?可通过前面的演示启发学生想到：空气阻力的作用使得物体下落问题变得复杂.

5、教师问：我们应该怎样研究物体的下落运动?引导学生想到研究问题应从简单到复杂，因此应首先研究没有空气阻力时物体的下落情况.指出可根据实验来研究.

6、演示：“牛顿管实验”让学生得出结论：没有空气阻力，只有重力作用时，轻重不同的物体下落快慢相同.

7、教师小结：物体只在重力作用下从静止下落的运动叫自由落体运动，轻重不同的物体自由下落快慢相同.

8、展示课件“自由落体运动的频闪效果”，总结特点：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动.

二、自由落体加速度：

1、分析引导：在同一地点，从同一高度同时下落的物体，下落到同一位置时(这个位置是任意的)所用时间总是相同的.可知：这些初速度为零的匀加速运动，在相同时间里发生了相等的位移，由 知，它们的加速度必相同.

2、让学生看书，记住重力加速度的方向，了解一些地区的重力加速度的数值.

3、让学生根据匀变速运动的公式，推导出自由落体运动的公式：

若学生基础较好，可根据自由落体频闪照片，用分析纸带的方法 粗算一下自由落体加速度.

探究活动

滴水法测重力加速度的过程是这样的，让水龙头的水一滴一滴的滴在其正方的盘子里，调整水龙头，让前一滴水滴到盘子时后一滴恰好离开水龙头，测出几滴水落到盘中的总时间t，用刻度尺量出水龙头到盘子的高度差h，即可算出重力加速度.请思考：为什么不只测出一滴水下落的时间即开始计算?按前面给的方法测出一个水滴下落时间 还是 ?为什么?重力加速度的表达式是什么?实际做一做，计算一下，当地的重力加速度.

高一物理《自由落体运动》学案分析

高一物理《自由落体运动》学案分析

谈一下我对教材的认识，本节选自人教版高中物理必修一第二章第5节，主要内容有自由落体的概念和自由落体加速度，是对前面所学匀加速直线运动等知识的巩固与加深学习，也是对后续所学平抛运动等知识的铺垫，是物理学中的基础，需要学生准确把握。
在教学中要以学生为中心，及时了解学生的特点和发展变化，我所面对的学生是高一学生，他们的思维尚处在由经验型向抽象型转化的阶段，需要由我运用抽象与形象相结合的教学方法来逐步引导学生对物理学建立起严谨、深刻的认识，养成良好的思维习惯。
根据新课程标准的要求，在课程中，要以知识与技能为中心，渗透以情感态度与价值观，并将两者充分体现在过程与方法之中，因此，本节的课程目标主要有以下三个方面：
1、知识与技能：掌握自由落体运动的概念，能够计算自由落体加速。
2、过程与方法：通过自由落体实验提高学生的动手操作能力。
3、情感态度与价值观：通过物理学知识在生活中的应用领略科学的魅力，养成客观实事求是的学习态度
基于以上对教材的分析，学情的分析及课程目标的确立，本节的重点有：
重点：自由落体运动、自由落体加速度
难点：通过实验求自由落体加速的
为了顺利的突破重点，解决难点，达成教学目标，实现教与学的完美统一，本节我主要采用了以下教学方法：讲授法，演示法，讨论法，练习法等。通过这些方法体现学生的主体地位，拓展学生的思维空间，达到良好的教学效果。
下面主要谈谈我对本节教学过程的设计
首先是新课导入环节，本环节我主要采用了创设情境的导入方法，我会先给学生们开一个玩笑：“同学们，上课前呢，我在走廊听到某位同学说，如果当年牛顿不是在苹果树底下睡着了，而是在榴莲树底下睡着了，那么也许今天我们就不必上物理课了。”这样学生的注意力立即转移到我的课堂上来，我顺势提出问题：那么同学们想一下，忽略空气，苹果或者榴莲在下落时，它受到了什么作用，又做了什么运动?大部分学生都知道苹果下落是因为受到了重力作用，并且初速度为0。这时，我根据学生的回答总结出自由落体的概念：像苹果这样只受重力作用，从静止开始下落的运动，叫做自由落体运动。
这样设计可以激发学生的学习动机，引发学生的学习兴趣，活跃课堂氛围。
然后是学习新课环节，在这一环节我会在讲桌上演示实验：在两个玻璃管内放入相同的羽毛和铁片，并将一个玻璃管抽掉空气，快速倒置。让学生们观察两个玻璃管内羽毛和铁片的下落情况，并思考讨论：哪个玻璃管内是自由落体运动?另一个玻璃管内的羽毛和铁片为什么没有同时下落，对此你能得出什么结论?学生自由发言，并由我补充归纳：严格的讲，自由落体运动只在没有空气时才会发生，当存在空气时，如果空气阻力可以忽略的话，可以近似的看作自由落体运动。
这样设计体现了教学的直观性原则，通过演示实验，学生可以将抽象的知识形象化，变难为易，起到了良好的教学效果。
为了加深对自由落体运动的学习和应用，我带领学生进入巩固提高环节，将学生前后四人组成一组，每个小组分发打点计时器，纸带，砝码等器材，通过砝码拖动纸带做自由落体运动，求当地的重力加速度。学生实验时由我巡视，并对个别小组和学生加以指导，因为学生在前面的实验课中已经熟练的掌握了打点计时器的使用方法和对纸带上数据的处理，因此大部分学生能比较顺利的完成实验，并计算出砝码的加速度。学生实验完毕后相互点评，分享实验数据。通过实验，学生不难发现，自由落体运动过程中物体的加速的恒定的，因此得出了自由落体运动的实质：自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动。
这样设计，可以使学生通过实验自主探讨问题，总结规律，提高了学生的动手操作能力，培养了学生的合作精神和钻研精神。
教学过程的最后是小结作业环节，本环节，学生同桌之间以互问互答的方式回顾本节内容，提问的问题可以是：自由落体的概念是什么?实质是什么?如何计算自由落体的加速度等，并课后独立完成思考与练习，以书面形式上交作业，作为下节课复习的载体。
学生通过问答和练习，了解了自己对知识的掌握程度，强化了对知识的巩固和应用。在后续的学习中有的放矢。

高一物理教案：《伽利略对自由落体运动的研究》教案一

一般给学生们上课之前，老师就早早地准备好了教案课件，大家静下心来写教案课件了。只有规划好教案课件计划，才能更好地安排接下来的工作！哪些范文是适合教案课件？下面是小编帮大家编辑的《高一物理教案：《伽利略对自由落体运动的研究》教案一》，欢迎您参考，希望对您有所助益！

高一物理教案：《伽利略对自由落体运动的研究》教案一

课前准备

小石子、形状相同的纸片若干、羽毛、小金属片若干、牛顿管、有空气的玻璃管、多媒体教学设备

教学过程

导入新课

问题导入

古希腊哲学家亚里士多德认为，重的物体比轻的物体下落得要快．这符合人们的常识，如铁片就比羽毛下落得快．这个结论正确吗？

复习导入

上一节课学习了自由落体运动，什么是自由落体运动？自由落体运动有哪些规律？

学生回忆并回答．

物体的下落快慢和重力没有关系的结论在今天看来似乎并不难以接受．但这个结论却是伽利略在经历了长时间的思考和实践后才得出的．今天我们就要一起来回顾伽利略的研究过程．

推进新课

一、绵延两千年的错误

人们日常生活的经验告诉我们，重的物体下落总是比较快．比如：树上的一个苹果和一片树叶同时从树上同一高度掉下来，一定是苹果先落地．所以在16世纪以前，以亚里士多德为代表的学者认为物体下落的快慢由物体的重力决定，物体越重下落越快．由于亚里士多德在各方面的突出成就，人们将他的观点奉为经典，当时的教科书上这样写，众多学者也认同．虽然也有人表示怀疑，但由于教会利用他的结论，进行神化处理，所以大家都不敢对这一观点发出公开的质疑．直到文艺复兴时期，才由伽利略通过推理的方法研究下落运动的规律并发表．之后伽利略也由于他的著作而受到教会的迫害，被判处终身监禁，著作也被列为禁书．

点评：通过讲述以上内容使学生明白科学发展的道路并不是一帆风顺的，但科学终究要向前发展．培养学生敢于追求真理的无畏精神．

问题探究

伽利略是怎么推翻亚里士多德的结论并建立自己的理论的呢？

点评：通过探究该问题，培养学生探求知识的能力，体会伽利略有关实验的科学思想和方法．

学生根据课本提供的内容和事先查阅的资料分组讨论，小组推选一位同学发表讨论结果．

教师总结：伽利略通过四个环节推翻了亚里士多德的结论并建立自己的理论．

在提出问题后教师帮助学生得出结论，可运用多媒体进行以下操作：

展示图片和资料．

课件模拟斜塔实验．

课件模拟不同倾角的斜面实验．

牛顿管的演示实验．

二、科学推理，勇于质疑

学生阅读：

16世纪末，意大利比萨大学的青年学者伽利略（Galileo Galilei,1564—1642）对亚里士多德的论断表示了怀疑．后来，他在1638年出版的《两种新科学的对话》一书中对此作出了评论．

根据亚里士多德的论断，一块大石头的下落速度要比一块小石头的下落速度大．假定大石头的下落速度为8，小石头的下落速度为4，当我们把两块石头捆在一起时，大石头会被小石头拖着而减慢，结果整个系统的下落速度应该小于8；但两块石头捆在一起，总的重力比大石头还要重，因此整个系统下落的速度要比8还大．这样，就从“重物比轻物落得快”的前提推断出了互相矛盾的结论，这使亚里士多德的理论陷入了困境．为了摆脱这种困境，伽利略认为只有一种可能性：重物与轻物应该下落得同样快．（传说伽利略在比萨斜塔上做过落体实验，来自世界各地的人们都要前往参观，他们把这座古塔看做伽利略的纪念碑）

问题：伽利略是怎样论证亚里士多德观点是错误的？

猜想：既然物体下落过程中的运动情况与物体质量无关，那么为什么在现实生活中，不同物体的落体运动，下落快慢不同呢？我们能否科学家的足迹，大胆的猜想是由于空气阻力的作用造成的呢？如果没有空气阻力将会怎样呢？

学生讨论后回答．

三、大胆猜想

伽利略运用理想模型，猜想运动的规律．

在有了认真观察，仔细思考和较为严密的推理之后，对问题的认识就要有一个科学的猜想，或者叫假说，这是对事物认识的模型，是对事物认识的基础，是建立概念描述规律的前提．

展示课件，提出问题：

1．伽利略研究落体运动首先应解决的问题是什么？

2．用什么量来描述物体“运动性质”？

3．伽利略作了怎样的大胆猜想？

学生阅读课文，思考问题，小组讨论，选代表回答．

首先定义匀速运动，表明时间与通过的空间的比例关系．然后再定义匀加速运动，用于表述时间与速度的关系．但在没有进行数学推导和实验研究之前，他对匀加速运动的认识十分模糊．一开始他的设想有两个，一个是速度的变化对时间来说是均匀的，即v与t成正比；另一种是速度的变化对位移来说是均匀的，即v与x成正比．

后来发现，如果v与x成正比，将推导出荒谬的结论．所以伽利略的精力集中在v与t成正比的研究上．

伽利略推出：一个从静止开始的匀速运动下落的物体所经过的各段空间的比，等于经过这些距离对应所用的各个时间间隔的平方之比．伽利略又给出另一种表述：在相等的时间间隔里速度按自然数增加，而在这些相等的时间间隔里所经过的距离的增量之比则等于从1开始的奇数之比．至此，伽利略便完成了自由落体定律的数学表述．伽利略修正了早期对于自由落体运动的一些错误提法，提出正确的表述：在匀加速运动中，落体的瞬时速度正比于下落的时间，经过的距离正比于时间的平方．

这样，并不需要测量瞬时速度，只要测定t与对应的x就可以了．

四、伽利略猜想的实验验证

猜想毕竟是猜想，是否正确，是否具有指导意义，还需要验证．

展示问题：伽利略遇到了什么困难？如何解决的？

（学生仔细阅读后讨论，得出）

1．困难之一：无法测量瞬时速度．

解决方案：借助于数学推理得出从静止开始做匀加速直线运动的物体，通过的位移与时间的平方成正比．

2．困难之二：没有准确的计时工具，无法测定像自由落体这样较短的时间．

解决方案：设计了著名的“冲淡重力”的斜面实验．

点评：通过该问题的创设，培养学生自主探究的能力，体会伽利略所采用的方法的巧妙，鼓励学生要敢于猜想，大胆发现，勇于创新．

多媒体展示：传说中（并无历史事实记录），伽利略亲自登上比萨斜塔，让两个轻重不同的球同时从手中开始下落，结果两球同时落地．因为塔并不高，而且物体在下落时速度又很快，所以这个实验有其局限性，难以明确x是否真的与t的平方成正比．于是，伽利略又在设计另一实验——斜面实验．

由于伽利略时代的实验仪器不能精确测量快速下落所需的时间，所以他设想通过斜面落体来“冲淡重力”，并通过延伸斜面和控制斜面倾角来控制物体运动的速度和所经历的时间．

经过多次实验发现，虽然不断改变斜面的倾斜度，但得到的结果有共同点：小球经过的距离的比值等于经过这些距离对应所用时间间隔的平方之比．伽利略在这个基础上进行合理外推，当倾角增大到90度时，实验结论仍应成立，此即竖直落体运动．至此，伽利略就完成了对自由落体运动的研究．

虽然当时伽利略已经意识到空气的阻力将影响物体的下落，但是由于科学发展和仪器设备的限制，当时仍然没有办法用实验手段得到真空，所以并不能真正地完成一个自由落体运动的实验．伽利略的研究也只能停留在理论研究的部分，直到牛顿的时代，发明了抽气机，才由牛顿设计了钱羽管（又称牛顿管），真正用实验证明在真空中，物体下落速度与物体重力无关．于是，伽利略的理论终于从纯理论研究进入实验验证，并通过实验验证了其正确性．

问题：伽利略是怎样建立自己的理论的呢？

学生思考，回答：伽利略通过四个环节推翻了亚里士多德的结论并建立自己的理论．

1．运用推理方法，使亚里士多德的结论陷入矛盾中．

2．运用理想模型，猜想落体运动的规律．

3．运用数学方法，推导自由落体运动的数学表达式以及可以直接测定的物理量之间的函数关系．

4．运用实验方法，对自由落体运动定律进行实验验证．

五、伽利略的成就

伽利略对运动的研究，不仅确立了许多用于描述运动的基本概念，而且创造了一套对近代科学的发展极为有益的方法．请同学们总结本节内容，归纳这种科学方法．

同学讨论归纳：对现象的一般观察→大胆猜想→运用逻辑得出推论→实验进行检验→对假设进行修正和推广→……

教师点评：1．伽利略的伟大之处就在于他首先采用了实验检验猜想的科学方法．

2．合理的外推对得出正确结论有很大的帮助．[来源:Z+xx+k.Com]

提出问题：为什么最终我们特别重视伽利略的结论呢？

回答：因为伽利略对问题的研究比较全面，先是通过观察现象，提出假设，运用逻辑和数学推理得出推论，再通过实验对推论进行检验（这是其他物理家在研究同一问题上缺少的关键环节），并对假说进行修正和推广．

他最先研究了惯性运动和落体运动的规律，为牛顿第一定律和第二定律的研究铺平了道路．他倡导实验和理论计算相结合，用实验检验理论的推导．这种研究方法对以后的科学研究工作具有重大的指导意义．

更重要的是伽利略不迷信权威，对待问题勤于思考，敢于提出问题、挑战权威，不畏强权的精神是我们更应为之喝彩并学习的．

1642年，伽利略在贫病交加中逝世，享年78岁．直到1983年，罗马教廷正式承认，350年前宗教裁判所对伽利略的审判是错误的．

六.超越伽利略

现在我们不必用斜面来“冲淡重力”，可以对落体运动精确地“计时”、“定位”，直接研究落体运动的性质。我们有更优越的条件，推动科学更大步的前进。

点评：通过解决此问题体验探索自然规律的艰辛和喜悦，培养敢于坚持真理，勇于创新的科学精神和实事求是的科学态度，帮助学生树立起辩证唯物主义的认识论．为学生的以后的发展，注入更多的动力。[来源:Z。xx。k.Com]

当堂训练

1．伽利略为了研究自由落体的规律，将落体实验转化为著名的“斜面实验”，对于这个研究过程，下列说法正确的是（）

A．斜面实验“冲淡”了重力的作用，便于运动时间的测量

B．斜面实验放大了重力的作用，便于测量小球运动的路程

C．通过对斜面实验的观察与计算，直接得到落体运动的规律

D．根据斜面实验结论进行合理的外推，得到落体的运动规律

2．伽利略对运动问题的研究，蕴藏着重要的科学思想方法，这种科学思想方法的核心是（）

A．对现象一般观察，从而提出假说

B．把实验和逻辑推理和谐结合

C．进行大胆猜想与假设

D．对假设进行修正和推广

3．小鹏摇动苹果树，从同一高度一个苹果和一片树叶同时从静止下落，发现苹果先落地，下面说法正确的是（）．

A．苹果和树叶都是自由落体运动

B．苹果和树叶的运动都不能看成自由落体运动

C．苹果的运动可以看成自由落体运动，树叶的运动则不能看成自由落体运动

D．假如地球上没有空气，则苹果和树叶会同时落地

课堂小结

本节课重点讲述了伽利略怎样推翻亚里士多德的结论并建立自己的理论的．引导学生树立正确的科学观念，严谨的科学态度、不畏强权的探索精神和正确地解决问题的思路。

布置作业

1．如何证明v∝x的猜想是错误的？

2．写一篇短文，谈谈自己的认识、体会和受到启发而想到的问题．

板书设计

6　伽利略对自由落体运动的研究

一、绵延两千年的错误

亚里士多德的错误观点

二、勇于质疑，科学推理

伽利略的科学推理

三、伽利略的大胆猜想

1．伽利略研究落体运动首先应解决的问题：描述运动所需的概念

2．伽利略的猜想：v∝t

四、伽利略猜想的实验验证

1．伽利略遇到的困难和解决方案：

困难之一：无法测量瞬时速度解决方案：改测位移与时间的关系（从静止开始做匀加速直线运动的物体x∝t2）

困难之二：没有准确的计时工具。 解决方案：“冲淡重力”的斜面实验

2．合理的外推

五、伽利略的成就

对现象的一般观察→大胆猜想→运用逻辑得出推论→实验进行检验→对假设进行修正和推广

六、超越伽利略

随着科技的发展，现在我们不必用斜面来“冲淡重力”，可以以落体运动精确地“计时”、“定位”，直接研究落体运动的性质。我们有更优越的条件，推动科学更大步的前进。

高一物理教案：《伽利略对自由落体运动的研究》教案二

一名优秀负责的教师就要对每一位学生尽职尽责，作为教师就要好好准备好一份教案课件。教案可以让学生能够听懂教师所讲的内容，有效的提高课堂的教学效率。关于好的教案要怎么样去写呢？小编经过搜集和处理，为您提供高一物理教案：《伽利略对自由落体运动的研究》教案二，希望对您的工作和生活有所帮助。

高一物理教案：《伽利略对自由落体运动的研究》教案二

一、学习目标

知识与技能

1.了解物理学史。

2.知道伽利略对自由落体运动的研究方法。

过程与方法

1.学习伽利略的科学方法。

2.培养学生自学和科学探究的能力。

情感态度与价值观

1．学习科学家们对知识敢于质疑的勇气。

2. 学习科学家们科学研究的执著精神。

3. 通过对亚里士多德和伽利略的了解，认识到科学的探索是一个漫长的过程，需要几代人的不懈努力。

二、学习重点:

让学生了解逻辑推理和科学实验相结合的科学方法.

三、学习难点

使学生体会“观察现象提出问题→猜想和假说→逻辑推理→实验验证→合理外推→得出结论”的科学

课时安排

1课时

课前准备

木块、海绵块，形状相同的纸片若干、米尺、小球、秒表、机械节拍器、自制长轨道。

教学过程

故事导入：

传说三国时期，周仓是关羽的贴身跟班，周仓欲与关羽比力气，关羽说：“你能把一根稻草丢过河吗？”周仓多次试丢未成，反问关羽 .关羽随手将一捆稻草轻易丢过了河，令周仓折服.。这个故事真能说明关羽臂力过人吗？为什么？周仓犯了什么样的错误？

新课学习

一、绵延两千年的错误

人们日常生活的经验告诉我们，重的物体下落总是比较快.在16世纪以前，以亚里士多德为代表的学者认为物体下落的快慢由物体的重力决定，物体越重下落越快.为什么2000年里没有人提出质疑？

分析原因有三个：

第一、是因为他的这个论断符合人们的常识；

第二、由于亚里士多德在各方面的突出成就，人们将他的观点奉为经典；

第三：运动的问题含糊不清，人们不知道怎么去研究或者根本不想去研究。

二、逻辑的力量

伽利略是怎么推翻亚里士多德的结论的呢？学生回答

我们可以举什么其它例子，来驳斥亚里士多德的观点呢？

让学生利用三张完全相同的纸片设计实验来推翻。

这使亚里士多德的理论陷入了困境.为了摆脱这种困境，伽利略认为只有一种可能性：重物与轻物应该下落得同样快。观看视频：比萨斜塔实验

点评：通过讲述以上内容使学生明白

1,从生活经验直接得到的结论不一定就是科学的真相。

2.伽利略善于思考，大胆质疑，敢于突破。

伽利略提出了新的观点，他并没有就此止步。既然大小两球同时落地，说明它们遵循了同样的规律，那么落体运动的规律是怎样的呢? （ 观察现象，提出问题）

三、猜想与假说

在有了认真观察，仔细思考和较为严密的推理之后，对问题的认识就要有一个科学的猜想，或者叫假说，这是对事物认识的模型，是对事物认识的基础，是建立概念描述规律的?前提.

展示课件，提出问题：

1.伽利略研究落体运动首先应解决的问题是什么？

2.用什么量来描述物体“运动性质”？

3.伽利略作了怎样的猜想？

小组讨论，选代表回答.

伽利略猜想：物体下落的速度应该与它下落的时间成正比。

四、实验验证

猜想毕竟是猜想，是否正确，是否具有指导意义，还需要验证.

展示问题：伽利略遇到了什么困难？如何解决的？

（学生仔细阅读后讨论，得出）

1.困难之一：无法测量瞬时速度.

解决方案：借助于数学推理得出从静止开始做匀加速直线运动的物体，通过的位移与时间的平方成正比.

2.困难之二：没有准确的计时工具，无法测定像自由落体这样较短的时间.

解决方案：设计了著名的“冲淡重力”的斜面实验.

点评：通过该问题的创设，培养学生自主探究的能力，体会伽利略所采用的方法的巧妙，鼓励学生要敢于猜想，大胆发现，勇于创新.

指导学生上台操作实验，重现伽利略当时的实验过程。

分别从改变质量，改变倾角的角度获取三组数据。

分析数据，

这样的实验，伽利略反复做了几百次，结果表明：小球沿斜面的运动的确是匀加速运动，只要倾角一定，小球的加速度就相同，与小球轻重无关。斜面的倾角变大，仍为匀加速运动且加速度变大。

3.困难之三：小球沿斜面的运动并不是落体运动，怎么得到落体运动的规律呢？学生讨论

伽利略在这个基础上进行合理外推，当倾角增大到90度时，实验结论仍应成立，此即落体运动.至此，伽利略就完成了对自由落体运动的研究.。

点评：伽利略把斜面的倾角从5度外推到90度，这需要很大的勇气，他曾经说过：追求科学需要特殊的勇敢。

伽利略在实验过程中遇到了种种困难，但是他没有放弃，克服困难最后得到了落体规律。鼓励学生在今后的学习中，遇到困难挫折，应该勇敢地面对，要有坚强的信念。

4.如何解释人们常常看到的石头比树叶下落得快呢？

让学生用一块橡皮和几片完全相同的纸片，先猜想，再实验，再外推，得出结论。学生学大师，自己做大师。学以致用。

五、伽利略的科学方法

伽利略对运动的研究，不仅确立了许多用于描述运动的基本概念，而且创造了一套对近代科学的发展极为有益的方法.请同学们总结本节内容，归纳这种科学方法.

同学讨论后归纳：对现象的一般观察→提出猜想→运用逻辑得出推论→实验进行检验→合理外推→对假设进行修正和推广→……

而亚里士多德的方法呢？对现象的一般观察→经验总结

两种方法对比，分析亚里士多德失败了，他的失败就在于他把生活经验等同于科学研究。而伽利略大胆地把逻辑推理和实验结合起来，引入到科学探究的方法中来，从而使物理学踏上了正确的轨道。

点评：方法比知识更重要。

学生总结：

布置作业：

1.查找更多的关于亚里士多德和伽利略关于自由落体运动的研究过程，写出自己的感想。

2.如果利用现有的实验仪器，你如何再行设计伽利略的实验方案，再现伽利略斜面实验探究过程？

板书设计：

第 二 章 匀变速直线运动的研究

第 六 节 伽利略对自由落体运动的研究

1.观察现象，提出问题

2.猜想与假说

3.逻辑推理（包括数学演算）

4.实验验证

5.合理外推

6.得出结论