高中自由落体运动教案
发表时间:2020-05-20高一《自由落体运动》导学案。
俗话说,凡事预则立,不预则废。教师要准备好教案,这是老师职责的一部分。教案可以让学生能够听懂教师所讲的内容,减轻教师们在教学时的教学压力。那么怎么才能写出优秀的教案呢?为了让您在使用时更加简单方便,下面是小编整理的“高一《自由落体运动》导学案”,欢迎大家阅读,希望对大家有所帮助。
高一《自由落体运动》导学案
教材分析
落体运动是一种常见的运动,自古以来许多人都研究过,伽利略对自由落体运动的研究意义巨大。本节教材通过演示、实验分析得出自由落体运动的规律。
对于物体的运动快慢,教材通过演示牛顿管实验进行证实,进而最后抽象出自由落体运动这一运动模型。这样的编写层次分明,实现从感性到理性,符合学生的认知规律。只要认真做好演示实验,学生不难建立自由落体运动这一模型。
关于自由落体运动是否是匀加速直线运动,教材中通过实验方法:利用打点计时器分析纸带得出自由落体运动的性质。
三维目标:
一、知识与技能
1.通过探究,知道自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。
2.知道自由落体运动加速度的方向和大小,知道不同地点的重力加速度不一样。
3.根据匀变速直线运动规律,得到自由落体的运动规律。
二、过程与方法
1.掌握忽略次要因素,抓住主要因素的科学方法。
2.运用自由落体运动规律解决有关实际问题。
三、情感态度与价值观
1.体会伽利略研究自由落体运动的思路和方法,学习其科学探索精神。
2.培养实事求是的科学态度,从实际问题中分析规律。
回顾:匀变速直线运动的规律(公式)
vt=v0+at
s=v0t+at2
vt2-v02=2as
新课导入:
实验一:一手拿小纸片,另一手拿粉笔,双手举高相同的高度,然后同时松手,看看纸片与粉笔,谁先落地?
实验二:把实验一中的纸片捏成团,结果又如何呢?
实验三:毛钱管中的纸片和粉笔的下落情况。
那么通过以上的实验,我们得到一条结论:受空气阻力的影响,我们实验一中的纸片比粉笔晚着地。在没有空气的阻力的情况下,重的物体和轻的物体下落得一样快(物体下落的快慢与物体的重量无关)。
一、自由落体运动
1.定义: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.条件:只受重力作用,初速度为零。
3.特点:自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。
【例】下列关于自由落体运动的说法正确的是:B、C
A.物体从静止开始下落的运动叫自由落体运动
B.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
C.在空气阻力远小于物体的重力时,可以忽略空气阻力,物体从静止开始下落的运动可看做自由落体运动.
D.只要有空气阻力的存在,所有从静止开始下落的运动,都不能看成自由落体运动.
二、自由落体运动的加速度
1.重力加速度:
(1)大小:9.8m/s2,方向:竖直向下
(2)随地球纬度的增加而增大(即在赤道最小,两极最大),并随高度的增加而减小。
【例】关于自由落体运动的加速度g,下列说法正确的是:A、B
A.同一地点,轻、重物体的g值一样大
B.北京地面的g值比上海地面的g值略大
C.g值在地球表面上任何地方都一样
D.g值在赤道处大于在南北两极处
2.自由落体运动的规律:由于自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,所以匀加速直线运的规律均适用。
3.自由落体运动的公式:(将a=g,V0=0代入)
推导:
匀变速直线运动规律自由落体运动规律
自由落体运动的公式:
vt=gth=gt2vt2=2gh
【例】雨滴通常从490m左右的高度落下,如果没有空气阻力,问经过多长时间落到地面?它落到地面时的速度是多少?
解:如果没有空气阻力,雨滴下落的运动可以看成自由落体运动,
由公式h=gt2
得雨滴落地时的速度为
讨论:实际上雨滴落到地面的速度不超过8m/s,说明物体从很高的地方下落时,空气阻力是不可忽略的,有时空气阻力可以大到等于物体的重力。
4.应用:
(1):测量反应时间
从发现情况到采取相应行动所经过的时间叫反应时间。
由h=gt2得t=
(2):测量高度
h=gt2Jab88.coM
三、自由落体运动规律探索的回眸
1.亚里士多德:物体越重下落越快
2.伽利略:
(1)利用严密的逻辑推理,否定了亚里士多德关于大石头的下落速度要比小石头的下落速度大的错误论断.
(2)科学假说与理想斜面实验:自由落体运动是一种匀加速直线运动
四、作业:课本本节课后作业2.3.4
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自由落体运动
第一章G学习包——自由落体运动
一、教学任务分析
《自由落体运动》是匀变速直线运动规律在实际中的一个具体应用。重点放在科学探究过程的实践、科学方法的运用和相关知识的灵活应用上,对改变学生学习方式来说具有重要的意义。
学习本节内容所需准备的知识和技能主要有:(1)匀变速直线运动的规律;(2)会用DIS实验测量匀加速直线运动的加速度。
将自由落体运动的内容分成若干个子课题,学生分组,并认领探究的课题。
通过子课题1,引出物体自由下落的快慢与物体所受重力无关,得出自由落体运动的定义;通过子课题2和专题3,得出自由落体运动的性质和重力加速度。
通过实例分析,掌握自由落体的规律,解决生活实际中的简单问题。
本节内容采用学习包的形式编写,目的在于改变传统的教与学的方式,在教师指导下,学生通过自主活动,做到“资料自己找,实验自己做,问题自己答,小结自己写,效果自己评”,在探究活动中体验合作探究的学习过程、认识研究性学习的特点,感悟科学方法的应用和科学态度对探究的成功的重要作用,为今后的持续发展奠定基础。
二、教学目标
1、知识与技能
(1)知道自由落体运动的定义。
(2)理解自由落体运动的性质。
(3)知道自由落体运动的实际意义。
(4)知道重力加速度的大小、方向和单位以及不同地点重力加速度略有不同。
(5)掌握自由落体运动的规律,能用规律解决生活实际中的简单问题。
2、过程与方法
(1)在探究自由落体运动的过程中,通过小组成员间分工合作,获取、搜集、处理、表达信息的过程,感受科学探究的一般过程和方法。
(2)在运用网络、多媒体和DIS等手段进行探究活动的过程中,感受信息技术对探究活动的支撑作用。
(3)通过对自由落体运动实际意义的分析,认识理想模型这一科学方法。
(4)通过用频闪照片研究落体运动的性质、实验测量自由落体的加速度以及不同地方重力加速度大小的比较等过程,经历动手实验、观察、数据处理分析等研究过程。
3、情感、态度与价值观
(1)通过对落体运动快慢争论的物理学史介绍,领略伽利略对科学严谨执著的态度和敢于对前人,尤其是权威大胆质疑的精神,激发探究的兴趣和欲望。
(2)通过对伽利略落体运动研究过程的物理学史介绍,体验和学习“提出假设-数学推理-实验验证”的科学方法,感悟科学方法在人类认识自然和应用中的作用。
(3)通过小组成员间根据子课题研究内容,明确各自担任的角色和任务,在探究的过程,体验具体分工、合作的愉悦和经验,增强责任感,乐于与人合作,并善于与人合作。
三、教学重点和难点
重点:
(1)物体自由下落的快慢与物体所受的重力无关。
(2)自由落体运动的性质是初速为零的匀加速直线运动,加速度是g。
难点:自由落体运动的规律及其应用。
四、教学资源
1、器材:五分硬币和纸片,钱毛管和抽气机,频闪照片,DIS多种传感器,书签,反应时间尺,计算器,其他器材等。
2、Internet网络、图书资料等。
3、自制课件。
五、教学设计思路
本设计的内容主要包括四个方面:一是自由落体运动的定义;二是自由落体运动的性质;三是测量自由落体运动的加速度;四是自由落体运动的规律及其应用。
本设计的基本思路是:学生组成小组,在教师的指导下根据总课题自由落体运动提出系列性问题或子课题,然后通过学生自主学习、查找资料、交流讨论、探究实验解决问题,最后进行小结、交流和评价。
本设计要突出的重点是:物体自由下落的快慢与物体所受的重力无关;自由落体运动的性质是初速为零的匀加速直线运动,加速度是g。方法是:通过专题1,纸片和硬币实验、钱毛管实验、月球实验介绍、亚里士多德和伽利略关于落体运动快慢的争论的介绍,引出物体自由下落的快慢与物体所受重力无关;通过专题2和专题3,让学生通过初步观察、提出猜想、设计方案、实验验证等过程得出自由落体运动的性质是初速为零的匀变速直线运动,加速度是g。
本设计要突破的难点是:自由落体运动的规律及其应用。方法是:通过制作反应时间尺测量反应时间和滴水法测重力加速度等实例分析,掌握用规律解决生活实际中的简单问题。
本设计重视概念和规律的形成过程以及伴随这一形成过程的科学方法和物理学史的教育,着重培养学生获取、搜集、处理、表达信息的能力以及观察、分析、推理的能力。
完成本设计的教学任务需2~3课时。
六、教学流程
1、教学流程图
2、流程图说明
情景实验和设问
通过演示实验,以“马路边夹钱骗术”创设情景,指出落体运动是生活中常见的一种运动,提出“落体运动具有怎样的性质和规律”的问题,激发学生的兴趣和探究欲望。
活动I和活动II学生分组和探索研究
通过对学生进行分组、确定子课题及研究内容、明确角色和任务分工。学生在课前利用网络资源和书籍资料,自主研究、制定课题计划书和进度表,并将搜集到的资料汇总、分析、整合,初步做成ppt、网页、作品等形式。然后,小组内部进行交流和观看成果,进一步修改和完善课件或作品。
活动III子课题展示
通过学生分组展示和交流研究成果,得出自由落体运动的定义、运动性质和重力加速度,引入理想模型、“提出假设-数学推理-实验验证”等物理思想和科学方法。
活动IV师生评价
由教师和学生组成课题评审团,一方面对学生开题研究方案进行评审,另一方面以投票方式对各组成果进行评议,根据成果交流情况评出创意奖、特别奖等各奖项,进行表彰和鼓励,并提出改进意见,评奖面可适当大一些,主要起鼓励作用。
活动V、活动VI和活动VII自由落体运动的规律及其应用
通过“大家谈”的方式,让学生小结自由落体规律。然后,教师通过实例1和实例2的分析,进一步理解自由落体运动的规律在实际生活中的应用。
问题设计方案
通过设置课后思考题,鼓励学生制作反应尺测量反应时间,测量不同人群的反应时间(性别,年龄,职业等),研究采集到的数据,总结反应时间跟哪些因素有关,实现“带着问题进课堂、带着问题出课堂”的教学设计意图。
七、教学案例
(一)课前准备
1、学生方面所做的准备
学生分组:以自愿结合为原则,每4~6人分为一组。
角色和任务分工:根据自身的特点,学生自主选择和承担对应子课题的各项任务。每组可设资料搜集员,整理员、展示员,实验员、制作发明员、组长(兼)等。
课题选题:包括教师指定选题和学生自主选题。教师可根据学生的知识水平和研究能力,可以提供一系列可操作的课题供学生选择,也可以由学生自主选择有兴趣、能操作的课题,然后填写选题意向表。“
其他课题:需由指导老师主持开题评审会对学生课题研究方案进行评审。
2、教师方面所做的准备
创设学习的情境:从本节课的生活背景出发,激发学生学习自由落体运动的兴趣。
编写课前导学:学生自主学习应考虑时间的合理性,高中生课后作业较多,为了让学生有宽裕的课前自主时间,开展研究性学习。教师应根据具体要求,编写了“课前导学”,在“课前导学”中为学生提供了学法指导,针对所学内容,提供一些相关的学习方法(尽量实用、丰富些)让学生参考,重在引导学生围绕重点、难点展开思考,发现疑点,提高学习效率。
教师搜集选题意向表:按照学生的意向分组,最后宣布分组名单。
各课题组制定研究方案,自主开展研究活动:鼓励学生把发现的问题和别人交流讨论,并认真填写研究过程的记录表格。教师可指导学生利用工具书,网络、图书馆等辅助手段去解决问题(学会搜集信息,与人的终身学习休戚相关)。实再解决不了的(包括学生课前自学时发现的其它问题),由每组的组长把问题反馈给教师,然后汇总给课代表(作简单统计),再反馈给任科老师。通过反馈,让每个学生都有机会畅所欲言,尊重其权利。
评价方式:学生以小组为单位,每一小组采用的方式不限,可以使用Powerpoint演示文稿、flash、网页、作品等方式,交流展示本组的研究成果。演示报告应简洁、清晰、有条理、重点突出、论点鲜明。可将繁杂的文字资料做成图表、动画,并配以声音,力求生动、活泼、明了地展示自己的研究成果。
成立课题评审团:由每个课题组的一名代表和指导老师组成评审团,一方面对学生开题研究方案进行评审,另一方面以投票方式对各组成果进行评议,根据成果交流情况评出创意奖、特别奖等各奖项,进行表彰和鼓励,并提出改进意见。评奖面可适当大一些,主要起鼓励作用。
(二)主要教学过程
1、学生分组交流各自专题的研究结果(以下课题供参考)
子课题1:关于落体运动快慢的争论
问题:轻重不同的物体下落快慢相同吗?
实验:
a.纸片和硬币。
B.纸片揉成团和硬币。
C.钱毛管实验。
D.月球实验介绍。
E.物理学史:介绍亚里士多德的落体理论和伽利略的巧妙反驳。
小结:物体下落的快慢与物体本身所受重力大小无关,从而得出自由落体的定义。
教师进一步指出:
(1)自由的含义:不受空气阻力的作用。
(2)自由落体运动的条件:初速为0(从静止开始下落),只受重力作用。
(3)实际意义:在处理实际问题时,如果落体运动的物体所受的空气阻力与所受的重力相比很小可以忽略,则可以看成是自由落体运动。这种为了突出问题的本质,采取抓住事物的主要因素,忽略次要因素的方法成为理想模型法。
子课题2:自由落体运动性质的研究
初步观察落体运动的特点:得出其是初速为0的加速运动。
提出猜想:自由落体运动是初速为0的匀加速运动吗?
设计方案。
实验验证。
展示自由落体运动的频闪照片,介绍研究方法。
物理学史:介绍伽利略对落体运动性质的研究过程(提出假设-数学推理-斜面实验)。
小结:自由落体运动是初速为0的匀加速运动。
子课题3:测量自由落体运动的加速度
(1)重力加速度的定义:教师可指出当我们学完牛顿第二定律后,再回过头来推导为什么自由落体运动的加速度是g。
(2)方向:竖直向下。
(3)大小:设计方案测量自由落体运动物体重力加速度的数值:例如称重法,滴水法,DIS实验(光电门,位移传感器,力传感器)等。
(4)通过表格比较不同地方的重力加速度,找出规律,指出标准值的含义。
(其他子课题)略
2、师生评价
对学生开题研究方案进行评审,并以投票方式对各组成果进行评议,根据成果交流情况评出创意奖、特别奖等各奖项,进行表彰和鼓励,并提出改进意见。评奖面可适当大一些,主要起鼓励作用。
3、自由落体运动的规律及其运用
(1)学生小结自由落体的规律,得出计算公式。
(2)实例1分析:破解“夹钱”骗术。
模拟实验:夹书签。教师指出这个实验可以检验人反应的灵敏程度,引出反应时间概念。
教师拿出一根神秘的尺子检测学生,直接得出反应时间,让学生猜一猜这把尺子的奥秘。引导学生分析测量方法,布置课后继续研究工作。
(3)实例2分析:滴水法测重力加速度。我们先在水龙头下放一个盘子,调节水龙头阀门,使第一个水滴到盆子的瞬间,第二个水滴正好从阀门处开始下落(边听水滴碰盘子的响声边注视阀门处的水滴),问需要测出哪些物理量,就可以测出重力加速度,并写出计算公式。
4、课后研究
制作反应尺,测量反应时间:测量不同人群的反应时间(性别,年龄,职业等),研究采集到的数据,总结反应时间根哪些因素有关?
自由落体运动教案
年级
组别审阅审阅
主备人使用人授课时间
课题人教版物理必修一第二章匀变速直线运动的研究第5节自由落体运动课型新授课
课标
要求高考要求:Ⅱ级要求。对所列知识要理解其确切含义及与其他知识的联系,能够进行叙述和解释,并能在实际的问题的分析、综合、推理和判断等过程中应用。
小高考要求:Ⅱ级要求。对所列知识要理解其确切含义及与其他知识的联系,能够进行叙述和解释,并能在实际的问题的分析、综合、推理和判断等过程中应用。
教
学
目
1、标知识与能力使学生知道什么是自由落体运动,理解自由落体运动的条件和特征,掌握重力加速度的概念;
2、掌握自由落体运动的规律,能用匀变速直线运动的规律解决自由落体问题。
过程与方法1、通过推导自由落体公式,经历由特殊到一般的推理过程,体会科学研究方法;
2、通过寻找规律得出自由落体运动公式,并找出其与匀变速直线运动公式的联系。
情感、态度与价值观1、调动学生积极参与讨论的兴趣,培养逻辑思维能力及表述能力。
2、通过的公式理解及应用,培养学生透过现象看本质,用不同方法表达同意规律的科学意识。
教学
重点1、自由落体运动的特征和规律;
2、运用合适的公式解决实际的的问题。
教学
难点研究自由落体运动的特征
教学
方法讲授法、讨论法、练习法。
教学程序设计
教
学
过
程
及
方
法环节一明标自学
过程设计二次备课
“明标自学”:
(1)新课导入
一阵秋风吹过,熟透的苹果从树上纷纷落下,仔细观察,苹果下落时是越来越快的。那么你如何能够求出苹果落地时的速度及落地时间?苹果在空中下落一定时间,下落的高度又是多少呢?
(2)自学内容
1、什么叫自由落体运动?它有怎样的特点?影响物体下落快慢的因素是什么
2、什么是自由落体加速度?其大小等于多少?它的方向是怎样的?
3、自由落体运动的性质是什么?
4、如何推导自由落体运动的公式?
教
学
过
程
及
方
法环节二合作释疑环节三点拨拓展
(备注:合作释疑和点拨拓展可以按照顺序先后进行,也可以根据教学设计交叉进行设计)
过程设计二次备课
“合作释疑”:
1、在现实生活中,物体的下落在什么情况下才可当成自由落体运动来处理?
在实际中物体下落时由于受到空气阻力的作用,物体并不是做自由落体运动,只有当空气阻力比重力小得多,可以忽略时,物体的下落才可当成自由落体运动来处理。
2、观察课本44页表格,总结影响自由落体加速度大小的因素是什么?
自由落体加速度随纬度的增加而增大,且随着物体离地面的高度的增大而减小。
“点拨拓展”:
对自由落体运动的理解:
1、自由落体运动是一种理想化模型,具备两个特征:(1)初速度为零;(2)只受重力作用。
2、自由落体运动是初速度为零,加速度为g的匀加速直线运动,它只是匀变速直线运动的特例,并不是一种新的运动。初速度为零的匀加速直线运动的所有规律对自由落体运动都适用。
3、利用公式、解题时,必须以物体刚开始下落时刻为计时时刻,即t=0时v0=0。通常规定竖直向下的方向为正方向。
因为自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,所以其v-t图象是一条过原点的直线,该直线的斜率k=g。
教
学
过
程
及
方
法环节四当堂检测二次备课
“当堂检测”:
1.甲、乙两物体的质量之比为1:4,不考虑空气的阻力作用,它们在同一高度处同时下落,则下面说法正确的是………………………………………………()
A.甲比乙先着地B.乙比甲先着地
C.甲和乙同时落地D.甲比乙的加速度大
2.如果从高楼相隔ls先后释放两个相同材料制成的小球,假设小球做自由落体运动,则它们在空中各个时刻………………………………………()
A.两球的距离始终保持不变B.两球的距离越来越小
C.两球的距离先越来越小,后越来越大D.两球的距离越来越大
3.在某地让一个小球从17.7m高的地方自由下落,测得小球下落到地面处所用的时间是1.9s,求此地的重力加速度和1.9s末的速度。
4.一个物体从19.6m高的地方自由下落,问经过多长时间落到地面?它落到地面时的速度是多少?
课
堂
小
结本节课我们学习了自由落体运动,其中自由落体运动的特征和规律是本节课的重点,大家要重点掌握,运用合适的公式解决实际的的问题是本节课的难点,课后大家要及时整理并完成相关练习。请同学们课后及时复习,按时完成作业.
课后
作业训练与测评第10页
板
书
设
计1、自由落体运动
2、自由落体加速度g
3、自由落体运动的公式
探究自由落体运动
探究自由落体运动
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.培养学生自己查找资料学习物理学史。
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.通过学生自己查找资料,提高学生对物理学的兴趣。
4.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。
学习难点1.理解什么是落体运动,探究落体运动验证伽利略的结论
2.记录自由落体运动的轨迹
学习重点:探究落体运动及自由落体运动
主要内容:
一、认识两位科学家
老师提出:哪位同学乐意给大家讲一讲自己所查到的关于伽利略和亚里士多德的资料,先说说伽利略吧。
学生可能的回答:①伽利略全名伽利略伽利莱,他是文艺复兴后期近代实验科学的创始人。1564年伽利略生于意大利的比萨城,1611年,伽利略应邀来到罗马,在罗马期间,伽利略为了确立新的自然研究法—实验法的地位,又同教会的唯心论世界观进行了激烈的斗争,这就更加激怒了教会。1632年,他的名著《关于两大世界体系的对话》出版,但立即被教会列为禁书。1633年6月22日,伽利略受到宗教法庭审判,并被判终身软禁,成了“宗教裁判判所”的囚徒。1638年,伽利略在荷兰出版了《关于两门新学科与数学证明的谈话》一书,对自己多年来在力学方面的研究进行了总结。
②他的父亲是一位才华出众的音乐家和教育家。他在科学上的创造才能,在青年时代就显示出来了。当他还是比萨大学医科学生时,就发明了能测量脉搏速率的摆式计时装置。后来他的兴趣转向了数学和物理学。
③1581年,17岁的伽利略对古希腊的物理学及亚里士多德、埃夫克利德和阿基米德的著作着迷。伽利略在数学、天文学,特别是力学方面有了很深的造诣,学术上成果累累。他通过大量的观察和实验总结出了惯性定律、自由落体运动规律和相对性原理;发现了单摆振动的等时性原理;用自制的33倍望远镜观察天象,发现了一系列令人震惊的天文现象。伽利略将观察到的天文现象写成《星际使者》一书,于1610年发表。书中介绍了月球上的环状山脉,无数星体构成的银河系,金星的盈亏,木星的四颗卫星,太阳黑斑等等,从而对哥白尼的“天体运行”论提供了有力的支持,同时也动摇了亚里士多德—托勒密的地心说。
教师对学生的回答给予肯定:关于伽利略的资料收集非常细致,下面再说说亚里士多德吧。
学生可能的回答:①作为一位伟大的、百科全书式的科学家,亚里士多德对世界的贡献之大,令人震惊。他至少撰写了170种著作,其中流传下来的有47种。他的科学著作,在那个年代简直就是一本百科全书。但他的成就远不止于此。他还是一位真正哲学家,对哲学每个学科几乎都做出了贡献。亚里士多德集中古代知识于一身,在他死后几百年中,没有一个人像他那样对知识有过系统考察和全面掌握。他的著作是古代的百科全书。恩格斯称他是“最博学的人”。②亚里士多德最大的贡献在于创立了形式逻辑这一重要分支学科。逻辑思维是亚里士多德在众多领域建树卓越的支柱。
亚里士多德的思想对西方文化根本倾向以至内容产生了深刻的影响。在上古及中古时期,他的著作被译成拉丁文、叙利亚文、阿拉伯文、意大利文、希伯来文、德语和英语。随着亚里士多德作品的不断被发现,中世纪出现了一个研究亚里士多德主义的新时代,学者们以此作为求得各方面真知识的基础。
亚里士多德学识渊博,著述颇丰.他对于当时尚未分类的科学部门如政治、逻辑、伦理、历史、物理(自然学科)、心理学、美学、教育学等均有研究并有独到见解,被马克思誉为“古代最伟大的思想家”。
③亚里士多德是古希腊又一位伟大的教育思想家,建立了包括自然学科在内的百科全书式的课程体系,提出了注重实践的良好措施,为后人留下了一笔包罗宏富的教育遗产。亚里士多德显示了希腊科学的一个转折点。在他以前,科学家和哲学家都力求提出一个完整的世界体系,来解释自然现象.他是最后一个提出完整世界体系的人。在他以后,许多科学家放弃提出完整体系的企图,转入研究具体问题。
教师指出:物理教科书上,亚里士多德给同学们的形象不妙、他老是出错,老是作出一些轻率的结论。同学们觉得亚里士多德实在太不高明而伽利略则比他伟大于百倍。事实上,亚里士多德是古代一位伟大的学者,一位百科全书式的大学问家,有几乎无所不及的思想成。我们应该正确的、全面的去认识一位科学家。伽利略创造了一套对近代科学的发展极为有益的科学方法,从而纠正了亚里士多德在物理上犯的一些错误
二、落体运动的思考
早在两千多年前,古希腊学者亚里士多德认可,重的物体下落的快。由这一观点出发,可以得出如下两个结论:
结论一:如果把石头和树叶困在一起,其所受的重力一定比期中任一物体大,其下落速度也应该比期中任一物体下落速度快。
结论二:如果把石头和树叶困在一起,独自下落较慢的树叶就会拖慢独自下落较快的石头,最终其下落速度应该比石头的下落速度慢
为什么同一种观点会推导出两个截然相反的结论呢?
实验探究
取两枚相同的硬币和两张与硬币表面面积相同的纸片
1、将一枚硬币和一张展开的纸片从同一高度自由下落,他们的情况
2、把一张纸片捏成纸团,将纸团和一张展开的纸片从同一高度自由下落,他们下落的情况是
3、将一枚硬币和一枚表面贴有纸片的硬币从同一高度自由下落,他们下落的情况是
分析实验中物体下落过程的运动情况与物体所受的重力有没有关系
伽利略对落体现象进行研究后,得出了一个结论;
物体下落过程中的运动情况与物体所受的总理无关
观察与思考
教师用玻璃管演示鸡毛和金属片在空气中、真空中下落情况:
从观察到的实验结果分析,影响羽毛和金属片下落快慢的原因?
三、记录自由落体运动轨迹
实验:将一系有纸带的重物从一定的高度自由下落,利用打点计时器记录重物的下落过程:
1)重物做自由落体运动的过程中,其速度有没有发生变化?
如何从实验中判断出来?
2)有的同学从实验结果中得出位移与时间的二次方成正比,有的同学得出位移与时间成正比,你的结论如何呢?
3)影响实验精确程度的因素有哪些?
由实验总结:
1.定义:只受重力作用,从静止开始的下落运动。
2.特点:①初速V0=0
②只受一个力,即重力作用。当空气阻力很小,可以忽略不计时,物体的下落可以看作自由落体运动。
3.性质:初速为零的匀加速直线运动。
①经过多少时间落到地面;
②从开始落下的时刻起,在第1s内的位移、最后1s内的位移;
③落下一半时间的位移.
阅读材料:伽利略生平
伽利略(1564~1642)生于意大利北部佛罗伦萨一个贵族的家庭。他在科学上的创造才能,在青年时代就显示出来了。当他还是比萨大学医科学生时,就发明了能测量脉搏速率的摆式计时装置。后来,他的兴趣转向了数学和物理学,26岁就担任了比萨大学的数学教授。由于他在科学上的独创精神,不久就跟拥护亚里士多德传统观点的人们发生了冲突,遭到对手们的排挤,不得不在1591年辞去比萨大学的职务,转而到威尼斯的帕多瓦大学任教。
在帕多瓦,伽利略开始研究天文学,成为哥白尼的日心说的热烈支持者。他制造了望远镜,观测到木星的四颗卫星,证明了地球并不是一切天体运动环绕的中心。用望远镜进行观测,他发现了月面的凹凸不平以及乳带似的银河原来是由许许多多独立的恒星组成的。他还制成了空气温度计,这是世界上最早的温度计。这些光辉的成就,使他获得了巨大的声望。
1610年,伽利略接受了图斯卡尼大公爵的邀请,回到他的故乡,担当了大公爵的宫廷数学家兼哲学家。伽利略这样做的目的是希望大公爵对他的科学研究给予资助.但是不久,他就受到了教会的迫害。由于他勇敢地宣传哥白尼的学说,1616年,被传唤到罗马的宗教裁判所.宗教裁判所谴责了哥白尼的学说,并责令伽利略保持沉默。1632年,伽利略发表《两种世界观的对话》一书,被教会认为违反了1616年的禁令.伽利略被召到罗马囚禁了几个月,受到缺席审判,遭到苦刑和恐吓,并被迫当众跪地表示“公开放弃、诅咒和痛恨地动说的错误和异端”,最后被判处终身监禁,他的书也被列为禁书。
1632年以后,伽利略专心致志于力学的研究,并于1638年完成了《两种新科学的对话》。由于教会的禁令,这部书无法在意大利出版,只能在荷兰秘密刊行。这部著作是伽利略最伟大和最重要的著作。伽利略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。他坚持“自然科学书籍要用数学来写”的观点,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。
1642年,伽利略在贫病交加中逝世,享年78岁。1983年,罗马教延正式承认,350年前宗教裁判所对伽利略的审判是错误的。
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。