创新模仿式教学案例——课题：研究自由落体运动的规律.docx

创新模仿式教学案例课题：研究自由落体运动的规律自由落体运动教案 年级组别批阅批阅主备人运用人授课时间课题人教版物理必修一其次章匀变速直线运动的探讨第5节自由落体运动课型新授课课标要求高考要求：级要求。对所列学问要理解其准确含义及与其他学问的联系，能够进行叙述和说明，并能在实际的问题的分析、综合、推理和推断等过程中应用。小高考要求：级要求。对所列学问要理解其准确含义及与其他学问的联系，能够进行叙述和说明，并能在实际的问题的分析、综合、推理和推断等过程中应用。教学目1、标学问与实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，驾驭重力加速度的概念；2、驾驭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，经验由特别到一般的推理过程，体会科学探讨方法；2、通过找寻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、看法与价值观1、调动学生主动参加探讨的爱好，培育逻辑思维实力及表述实力。2、通过的公式理解及应用，培育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。教学难点探讨自由落体运动的特征教学方法讲授法、探讨法、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，细致视察，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？苹果在空中下落肯定时间，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根据依次先后进行，也可以依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，物体的下落在什么状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，可以忽视时，物体的下落才可当成自由落体运动来处理。2、视察课本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志向化模型，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全部规律对自由落体运动都适用。3、利用公式、解题时，必需以物体刚起先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假如从高楼相隔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，大家要重点驾驭，运用合适的公式解决实际的的问题是本节课的难点，课后大家要刚好整理并完成相关练习。请同学们课后刚好复习，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g3、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:学问与技能1.了解物理学史。2.知道伽利略对自由落体运动的探讨方法。过程与方法1.学习伽利略的科学方法。2.培育学生自己查找资料学习物理学史。情感看法与价值观1学习科学家们对学问敢于质疑的志气。2学习科学家们科学探讨的执著精神。3通过学生自己查找资料，提高学生对物理学的爱好。4通过对亚里士多德和伽利略的了解，相识到科学的探究是一个漫长的过程，须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、相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：伽利略全名伽利略伽利莱，他是文艺复兴后期近代试验科学的创始人。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探讨法试验法的地位，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，但马上被教会列为禁书。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探讨进行了总结。他的父亲是一位才华出众的音乐家和教化家。他在科学上的创建才能，在青年时代就显示出来了。当他还是比萨高校医科学生时，就独创了能测量脉搏速率的摆式计时装置。后来他的爱好转向了数学和物理学。1581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，特殊是力学方面有了很深的造诣，学术上成果累累。他通过大量的视察和试验总结出了惯性定律、自由落体运动规律和相对性原理；发觉了单摆振动的等时性原理；用自制的33倍望远镜视察天象，发觉了一系列令人震惊的天文现象。伽利略将视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，多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”论供应了有力的支持，同时也动摇了亚里士多德托勒密的地心说。老师对学生的回答赐予确定：关于伽利略的资料收集特别细致，下面再说说亚里士多德吧。学生可能的回答：作为一位宏大的、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，在那个年头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学问于一身，在他死后几百年中，没有一个人像他那样对学问有过系统考察和全面驾驭。他的著作是古代的百科全书。恩格斯称他是“最博学的人”。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觉，中世纪出现了一个探讨亚里士多德主义的新时代，学者们以此作为求得各方面真学问的基础。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、教化学等均有探讨并有独到见解，被马克思誉为“古代最宏大的思想家”。亚里士多德是古希腊又一位宏大的教化思想家，建立了包括自然学科在内的百科全书式的课程体系，提出了注意实践的良好措施，为后人留下了一笔包罗宏富的教化遗产。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，来说明自然现象他是最终一个提出完整世界体系的人。在他以后，很多科学家放弃提出完整体系的企图，转入探讨详细问题。老师指出：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超而伽利略则比他宏大于百倍。事实上，亚里士多德是古代一位宏大的学者，一位百科全书式的高校问家，有几乎无所不及的思想成。我们应当正确的、全面的去相识一位科学家。伽利略创建了一套对近代科学的发展极为有益的科学方法，从而订正了亚里士多德在物理上犯的一些错误二、落体运动的思索早在两千多年前，古希腊学者亚里士多德认可，重的物体下落的快。由这一观点动身，可以得出如下两个结论：结论一：假如把石头和树叶困在一起，其所受的重力肯定比期中任一物体大，其下落速度也应当比期中任一物体下落速度快。结论二：假如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，最终其下落速度应当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？试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、将一枚硬币和一张绽开的纸片从同一高度自由下落，他们的状况2、把一张纸片捏成纸团，将纸团和一张绽开的纸片从同一高度自由下落，他们下落的状况是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，他们下落的状况是分析试验中物体下落过程的运动状况与物体所受的重力有没有关系伽利略对落体现象进行探讨后，得出了一个结论;物体下落过程中的运动状况与物体所受的总理无关视察与思索老师用玻璃管演示鸡毛和金属片在空气中、真空中下落状况：从视察到的试验结果分析，影响羽毛和金属片下落快慢的缘由？三、记录自由落体运动轨迹试验：将一系有纸带的重物从肯定的高度自由下落，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，其速度有没有发生改变？如何从试验中推断出来？2）有的同学从试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）影响试验精确程度的因素有哪些？由试验总结：1定义：只受重力作用，从静止起先的下落运动。2特点：初速V0=0只受一个力，即重力作用。当空气阻力很小，可以忽视不计时，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。经过多少时间落到地面；从起先落下的时刻起，在第1s内的位移、最终1s内的位移；落下一半时间的位移阅读材料：伽利略生平伽利略(15641642)生于意大利北部佛罗伦萨一个贵族的家庭。他在科学上的创建才能，在青年时代就显示出来了。当他还是比萨高校医科学生时，就独创了能测量脉搏速率的摆式计时装置。后来，他的爱好转向了数学和物理学，26岁就担当了比萨高校的数学教授。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年辞去比萨高校的职务，转而到威尼斯的帕多瓦高校任教。在帕多瓦，伽利略起先探讨天文学，成为哥白尼的日心说的热情支持者。他制造了望远镜，观测到木星的四颗卫星，证明白地球并不是一切天体运动环绕的中心。用望远镜进行观测，他发觉了月面的凹凸不平以及乳带似的银河原来是由许很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，回到他的家乡，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探讨赐予资助但是不久，他就受到了教会的迫害。由于他英勇地宣扬哥白尼的学说，1616年，被传唤到罗马的宗教裁判所宗教裁判所指责了哥白尼的学说，并责令伽利略保持缄默。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”，最终被判处终身监禁，他的书也被列为禁书。1632年以后，伽利略用心致志于力学的探讨，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，只能在荷兰隐私刊行。这部著作是伽利略最宏大和最重要的著作。伽利略最先探讨了惯性运动和落体运动的规律，为牛顿第肯定律和其次定律的探讨铺平了道路。他坚持“自然科学书籍要用数学来写”的观点，提倡试验和理论计算相结合，用试验检验理论的推导。这种探讨方法对以后的科学探讨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。伽利略对自由落体运动的探讨 必修一2.6伽利略对自由落体运动的探讨课前预习学案一、预习目标了解落体运动探讨的史实，了解逻辑推理的特色，理解任何猜想和假说都须要有试验验证的重要性。二、预习内容对于落体运动，自古以来很多人都探讨过。本节课介绍落体运动的探讨历史，主要是介绍伽利略对自由落体运动的探讨过程和他的科学思维方法。要通过自主学习，独立的思索、归纳和总结，提出自己的看法与体会。三、提出怀疑同学们，通过你的自主学习，你还有哪些怀疑，请把它填在下面的表格中怀疑点怀疑内容课内探究学案一、学习目标通过重现重大发觉的历史过程，亲临其境探究伽利略对自由落体运动探讨的试验，学习其科学思维方法和奇妙的试验构思。二、学习过程（一）、绵延两千年的错误亚里士多德的观点：物体越重，下落越快.沟通与探讨：为什么会有错误的相识呢？（二）、逻辑的力气伽利略是怎样论证亚里士多德观点是错误的？（三）、猜想与假说（四）、试验验证阅读：伽利略斜面试验的状况探讨与沟通：感受伽利略的探究过程，体会其科学方法设计试验：探讨初速度为零的匀加速直线运动的位移和时间的关系，并设计表格记录试验数据.（五）、伽利略的科学方法三、反思总结伽利略的科学方法。问题的提出。提出假设，逻辑推理。利用数学和逻辑进行推理，然后试验验证。对假说进行修正和推广。四.当堂检测1某物体从某一较高处自由下落，第1s内的位移是_m，第2s末的速度是_m/s，前3s内的平均速度是_m/s（g取10m/s2）。5,20,152小球做自由落体运动，它在前ns内通过的位移与前（n+1）s内通过的位移之比是_。n2/(n+1)23一物体从高处A点自由下落，经B点到达C点，已知B点的速度是C点速度的3/4，BC间距离是7m，则AC间距离是_m（g取10m/s2）。164一物体从高H处自由下落，当其下落x时，物体的速度恰好是着地时速度的一半，由它下落的位移x=_H/45关于自由落体运动的加速度g,下列说法中正确的是(B)A重的物体的g值大B同一地点,轻重物体的g值一样大Cg值在地球上任何地方都一样大Dg值在赤道处大于在北极处6一个铁钉与一个小棉花团同时从同一高处下落,总是铁钉先落地,这是因为(C)A铁钉比棉花团重B铁钉比棉花团密度大C棉花团的加速度比重力加速度小得多D铁钉的重力加速度比棉花团的大7甲物体的重力是乙物体重力的3倍，它们从同一高度处同时自由下落，由下列说法正确的是（C）A甲比乙先着地B甲比乙的加速度大C甲、乙同时着地D无法确定谁先着地8自由下落的物体，自起点起先依次下落相等高度所用的时间之比是（D）A1/2B1/3C1/4D(+1):19自由落体运动的v-t图象应是图2-4-4中的(B)10一个物体从20m高的地方下落,到达地面时的速度是多大?落到地面用了多长时间?(取g=10m/s2)20m/s,2s课后练习与提高 1.气球以4m/s的速度匀速竖直上升,它上升到217m高处时,一重物由气球里掉落,则重物要经过多长时间才能落到地面?到达地面时的速度是多少?(不计空气阻力,g=10m/s2)。7.0s,66m/s2如图2-4-5所示,把始终杆AB自然下垂地悬挂在天花板上,放开后直杆做自由落体运动,已知直杆通过A点下方3.2m处一点C历时0.5s,求直杆的长度是多少?(不计空气阻力,g=10m/s2).2.75m 5、伽利略对自由落体运动的探讨 5、伽利略对自由落体运动的探讨一、学问与技能了解落体运动探讨的史实，了解逻辑推理的特色，理解任何猜想和假说都须要有试验验证的重要性。二、过程与方法通过史实了解伽利略探讨自由落体规律的过程，体会其推理方法的奥妙，同时了解猜想的必要性，感受探究规律的几个必要过程和科学方法的重要性，了解体会一些科学的方法。三、情感、看法与价值观通过了解史实能培育同学们的意志和科学的方法观，避开盲目和急功近利思想，提高自己的相识观。教学重点了解探究过程，明确探究的步骤，同时了解试验及科学的思维方法在探究中的重要作用，从中提炼自己的学习方法。教学难点“观念思索推理猜想验证”是本节的重点思路，也是培育良好思维习惯的重要参考。教学方法老师启发、引导，学生阅读教材，探讨、沟通。教学过程一、引入新课我们已经学习了自由落体运动，知道了物体下落的快慢与物体的质量无关。这一正确相识却经验了曲折而又漫长的历史过程。这节课我们就来学习有关的史实学问，了解科学家是怎样探讨落体运动的。二、进行新课1、历史的错误：关于下落物体快慢课件展示：亚氏观点老师活动：引导学生阅读教材第一段，提出问题：为什么会有错误的相识呢？学生活动：思索问题，沟通体会。得出错误相识的根源：不留意探究事物的本质，思索不求甚解。2、伽利略的逻辑推理老师活动：引导学生阅读教材第三、四段，提出问题：伽利略是怎样论证亚里士多德观点是错误的？学生活动：带着问题阅读教材，阐述自己的观点。点评：培育学生语言表达实力，培育学生逻辑推理实力。课件展示：逻辑的力气3、猜想与假说老师活动：引导学生阅读教材“猜想与假说”部分，提出问题：伽利略在探讨落体运动过程中遇到了哪些困难？面对这些困难，伽利略是怎样做的？他作出了大胆的科学猜想，猜想的内容是什么？学生活动：带着问题阅读教材，阐述自己的观点。点评：培育学生语言表达实力，培育学生分析概括实力。科学的猜想，或者叫假说，这是对事物相识的模型，是对事物相识的基础，是建立概念描述规律的前提。4、试验验证老师活动：（陈述）试验验证是检验理论正确与否的唯一标准。任何结论和猜想都必需经过试验验证，否则不成理论。猜想或假说只有通过验证才会成为理论。所谓试验验证就是任何人，在理论条件下去操作都能到得试验结果，它具有随意性，但不是无条件的，试验是在肯定条件下的验证，而与实际有区分。引导学生阅读教材“试验验证”部分，提出问题：伽利略在试验过程中遇到了怎样的困难，他又是怎样克服的？为什么说，伽利略把他的结论外推到90°须要很大志气？学生活动：带着问题阅读教材，阐述自己的观点。点评：培育学生语言表达实力，培育学生分析概括实力。5、科学的方法老师活动：物理学的探讨很注意方法，物理学习也要留意方法，所谓科学方法包括以下几点：对现象一般视察一提出猜想运用逻辑推理一试验对推理验证一对猜想进行修证（补充）推广应用。学生活动：阅读教材“STS”从伽利略的一生看科学与社会短文，对自己进行科学人生观教化。三、课堂总结、点评通过这节课的学习，我们从伽利略对落体的探讨上，学习他的视察思索等科学方法，为我们下一步（以后）的探究打下基础，不能盲目，也不能怕困难，要用科学的方法指导我们。四、实例探究竖直上抛运动的实例分析【例题】某人在高层楼房的阳台外侧以20m/s的速度竖直向上抛出一个石块，石块运动到离抛出点15m处时，所经验的时间为多少？（不计空气阻力，取g=10m/s2）分析：石块运动到离抛出点15m处时，石块的位置是在抛出点上方还是在抛出点下方？假如是在抛出点上方的话，是处于上升阶段还是处于下降阶段？从题意来看，石块抛出后能够上升的最大高度为m15m。这样石块运动到离抛出点15m处的位置必定有两个，如图所示，因而所经验的时间必为三个。 分段法：石块上升到最高点所用的时间为：s2s前石块第一次通过“离抛出点15m处”；2s时石块到达最高点，速度变为零，随后石块起先做自由落体运动，会其次次经过“离抛出点15m处”；当石块落到抛出点下方时，会第三次经过“离抛出点15m处”。这样此题应有三解。当石块在抛出点上方距抛出点15m处时取向上为正方向，则位移x=+15m，a=-g=-10m/s2，代入公式得：解得t1=1s；t2=3st1=1s对应着石块上升时到达“离抛出点15m处”时所用的时间，而t2=3s则对应着从最高点往回落时其次次经过“离抛出点15m处”时所用的时间。由于石块上升的最大高度H=20m，所以，石块落到抛出点下方“离抛出点15m处”时，自由下落的总高度为HOB=20m+15m=35m，下落此段距离所用的时间s石块从抛出到第三次经过“离抛出点15m处”时所用的时间为：t3=2s+s=(2+)s课余作业复习全章内容，打算章节测验。 第16页 共16页第 16 页 共 16 页第 16 页 共 16 页第 16 页 共 16 页第 16 页 共 16 页第 16 页 共 16 页第 16 页 共 16 页第 16 页 共 16 页第 16 页 共 16 页第 16 页 共 16 页第 16 页 共 16 页