2.4 自由落体运动 教案

课 时 教 案 第 单元 第 案 总第 案 课题： §2.4自由落体运动 201 年 月 日 目标要求 学科素养 物理观念：知道落体运动及条件；掌握自由落体加速度。 科学思维：能够运用自由落体运动的规律和特点解决有关问题； 科学探究：会通过实验探究落体运动规律，了解伽利略研究的科学方法和实验构思； 科学探究：会利用打点计时器测量自由落体加速度。 教学重点 1．自由落体运动的规律及应用 2．伽利略研究落体运动的科学思维方法 3． 教学难点 1．落体运动规律的熟练应用 2．伽利略巧妙的实验构思 3． 高考考点 课 型 新授 教 具 牛顿管、打点计时器等 教 法 教 学 过 程 教学环节 教师活动预设 学生活动预设 课前复习： 写出匀变速直线运动速度、位移与时间的关系及速度与位移的关系。 若v0=0 有： 若v0=0 有： 若v0=0 有： 物体下落是日常生活中常见的现象，但我们观察到的是有的物体下落快，有的物体下落慢。 学生写出公式，教师适当点评。 学生阅读课本前问题，讨论什么因素影响物体下落快慢 教学环节 教师活动预设 学生活动预设 物体的下落快慢和轻重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，今天让我们一起追寻他的足迹，学习伽利略的研究过程。 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。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轻重决定，物体越重下落越快。由于亚里士多德是古代史上最伟大的哲学家、科学家和教育家，加上他这一论断符合人们的常识，以至于在其后两千年的时间里，人们将他的观点奉为经典，直到文艺复兴时期，才由伽利略才推翻了这一观点。 思考：伽利略是怎样的推翻亚里士多德的观点的呢？ 二、伽利略对亚里士多德观点的否认 学生阅读课本P45回答 伽利略是怎么推翻亚里士多德的观点并建立自己的理论的呢？ 逻辑的力量：伽利略从“重物比轻物下落得快”的前提推断出了互相矛盾的结论，使亚里士多德的理论陷入了困境。 三、伽利略对自由落体运动的研究 信念的力量：自然界的规律是简洁明了的。 1.猜想与假说 猜想：物体下落过程中的运动情况与物体质量无关 （传伽利略在比萨斜塔上做过落体实验，但后来又被严谨的考证否定了。尽管如此，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） 假说：落体运动应该是最简单的变速运动 困难1：概念上的困难（连速度的定义都有） 解决：首先建立速度v、平均速度、瞬时速度、加速度a等概念 进一步假说：速度应该是均匀变化的。 2、数学推理 速度应该是均匀变化的，其情况又可以分为两种: 一种是速度v的变化对时间t来说是均匀的，即v∝t； 另一种是速度v的变化对位移s来说是均匀的，即v∝s 后来发现，如果v与s成正比，将推导出十分复杂的结论． 思考：为什么会有错误认识呢？ 1.时代局限性 2.不注意探索事物的本质，思考不求甚解。（没有实验） 你能否设计实验推翻亚里士多德的这一观点? 。 教学环节 教师活动预设 学生活动预设 伽利略开始以实验来检验v与t成正比的猜想是否是真实的。 伽利略并没有就此止步，他要进一步通过实验研究自由落体的规律。 3、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。伽利略之所以比他的前人更伟大，就在于他首先采用了以实验检验猜想和假设的科学方法。在他之前，学者们总是通过思辨性的论战来决定谁是谁非。 问题：伽利略又遇到了什么困难？如何解决的？ 困难2：无法测量瞬时速度． 解决：不测v，测s和t通过数学运算得出结论：如果初速度为零且v∝t ，则s∝t2 ，这样，只要测出物体通过不同位移及所用的时间,看是否满足 s∝t2就可以验证物体的速度是否随时 ... ...