高中物理《伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究》教案10（人教版必修1）

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111 2.5 伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究 ★新課標(biāo)要求 （一）知識(shí)與技能 了解落體運(yùn)動(dòng)研究的史實(shí)，了解邏輯推理的特色，理解任何猜想和假說(shuō)都須要有實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的重要性。 （二）過程與方法 通過史實(shí)了解伽利略研究自由落體規(guī)律的過程，體會(huì)其推理方法的奧妙，同時(shí)了解猜想的必要性，感受探究規(guī)律的幾個(gè)必要過程和科學(xué)方法的重要性，了解體會(huì)一些科學(xué)的方法。 （三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀 通過了解史實(shí)能培養(yǎng)同學(xué)們的意志和科學(xué)的方法觀，避免盲目和急功近利思想，提高自己的認(rèn)識(shí)觀。 ★教學(xué)重點(diǎn) 了解探索過程，明確探索的步驟，同時(shí)了解實(shí)驗(yàn)及科學(xué)的思維方法在探究中的重要作用，從中提煉自己的學(xué)習(xí)方法。 ★教學(xué)難點(diǎn) “觀念－思考－推理－猜想－驗(yàn)證” 是本節(jié)的重點(diǎn)思路，也是培養(yǎng)良好思維習(xí)慣的重要參考。 ★教學(xué)方法 教師啟發(fā)、引導(dǎo)，學(xué)生閱讀教材，討論、交流。 ★教學(xué)過程 （一）引入新課 我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了自由落體運(yùn)動(dòng)，知道了物體下落的快慢與物體的質(zhì)量無(wú)關(guān)。這一正確認(rèn)識(shí)卻經(jīng)歷了曲折而又漫長(zhǎng)的歷史過程。這節(jié)課我們就來(lái)學(xué)習(xí)有關(guān)的史實(shí)知識(shí)，了解科學(xué)家是怎樣研究落體運(yùn)動(dòng)的。 （二）進(jìn)行新課 1、歷史的錯(cuò)誤：關(guān)于下落物體快慢 課件展示：《亞氏觀點(diǎn)》 教師活動(dòng)：引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材第一段，提出問題：為什么會(huì)有錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)呢？ 學(xué)生活動(dòng)：思考問題，交流體會(huì)。得出錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)的根源：不注意探索事物的本質(zhì)，思考不求甚解。 2、伽利略的邏輯推理 教師活動(dòng)：引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材第三、四段，提出問題：伽利略是怎樣論證亞里士多德觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的？ 學(xué)生活動(dòng)：帶著問題閱讀教材，闡述自己的觀點(diǎn)。 點(diǎn)評(píng)：培養(yǎng)學(xué)生語(yǔ)言表達(dá)能力，培養(yǎng)學(xué)生邏輯推理能力。 課件展示：《邏輯的力量》 3、猜想與假說(shuō) 教師活動(dòng)：引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材“猜想與假說(shuō)”部分，提出問題：伽利略在研究落體運(yùn)動(dòng)過程中遇到了哪些困難？面對(duì)這些困難，伽利略是怎樣做的？他作出了大膽的科學(xué)猜想，猜想的內(nèi)容是什么？ 學(xué)生活動(dòng)：帶著問題閱讀教材，闡述自己的觀點(diǎn)。 點(diǎn)評(píng)：培養(yǎng)學(xué)生語(yǔ)言表達(dá)能力，培養(yǎng)學(xué)生分析概括能力。 科學(xué)的猜想，或者叫假說(shuō)，這是對(duì)事物認(rèn)識(shí)的模型，是對(duì)事物認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)，是建立概念描述規(guī)律的前提。 4、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 教師活動(dòng)：（陳述）實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證是檢驗(yàn)理論正確與否的唯一標(biāo)準(zhǔn)。任何結(jié)論和猜想都必須經(jīng)過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，否則不成理論。猜想或假說(shuō)只有通過驗(yàn)證才會(huì)成為理論。所謂實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證就是任何人，在理論條件下去操作都能到得實(shí)驗(yàn)結(jié)果，它具有任意性，但不是無(wú)條件的，實(shí)驗(yàn)是在一定條件下的驗(yàn)證，而與實(shí)際有區(qū)別。 引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材“實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證”部分，提出問題：伽利略在實(shí)驗(yàn)過程中遇到了怎樣的困難，他又是怎樣克服的？為什么說(shuō)，伽利略把他的結(jié)論外推到90需要很大勇氣？ 學(xué)生活動(dòng)：帶著問題閱讀教材，闡述自己的觀點(diǎn)。 點(diǎn)評(píng)：培養(yǎng)學(xué)生語(yǔ)言表達(dá)能力，培養(yǎng)學(xué)生分析概括能力。 5、科學(xué)的方法 教師活動(dòng)：物理學(xué)的研究很注重方法，物理學(xué)習(xí)也要注意方法，所謂科學(xué)方法包括以下幾點(diǎn)： 對(duì)現(xiàn)象一般觀察一提出猜想－運(yùn)用邏輯推理一實(shí)驗(yàn)對(duì)推理驗(yàn)證一對(duì)猜想進(jìn)行修證（補(bǔ)充）－推廣應(yīng)用。 學(xué)生活動(dòng)：閱讀教材“STS”《從伽利略的一生看科學(xué)與社會(huì)》短文，對(duì)自己進(jìn)行科學(xué)人生觀教育。 （三）課堂總結(jié)、點(diǎn)評(píng) 通過這節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們從伽利略對(duì)落體的研究上，學(xué)習(xí)他的觀察思考等科學(xué)方法，為我們下一步（以后）的探究打下基礎(chǔ)，不能盲目，也不能怕困難，要用科學(xué)的方法指導(dǎo)我們。 （四）實(shí)例探究 ☆豎直上拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)例分析 【例題】某人在高層樓房的陽(yáng)臺(tái)外側(cè)以2 0 m/s的速度豎直向上拋出一個(gè)石塊，石塊運(yùn)動(dòng)到離拋出點(diǎn)15m處時(shí)，所經(jīng)歷的時(shí)間為多少？ （不計(jì)空氣阻力，取g =10m/s2） 分析：石塊運(yùn)動(dòng)到離拋出點(diǎn)15m處時(shí)，石塊的位置是在拋出點(diǎn)上方還是在拋出點(diǎn)下方？如果是在拋出點(diǎn)上方的話，是處于上升階段還是處于下降階段？ 從題意來(lái)看，石塊拋出后能夠上升的最大高度為m>15m。 這樣石塊運(yùn)動(dòng)到離拋出點(diǎn)15 m處的位置必定有兩個(gè)，如圖所示，因而所經(jīng)歷的時(shí)間必為三個(gè)。 分段法： 石塊上升到最高點(diǎn)所用的時(shí)間為： s 2 s前石塊第一次通過“離拋出點(diǎn)15 m處”；2 s時(shí)石塊到達(dá)最高點(diǎn)，速度變?yōu)榱?，隨后石塊開始做自由落體運(yùn)動(dòng)，會(huì)第二次經(jīng)過“離拋出點(diǎn)15 m處”；當(dāng)石塊落到拋出點(diǎn)下方時(shí)，會(huì)第三次經(jīng)過“離拋出點(diǎn)15m處”。這樣此題應(yīng)有三解。 當(dāng)石塊在拋出點(diǎn)上方距拋出點(diǎn)15m處時(shí)取向上為正方向，則位移x = +15m，a= - g = - 10 m/s2 ，代入公式 得： 解得 t1=1 s；t2=3 s t1=1 s對(duì)應(yīng)著石塊上升時(shí)到達(dá)“離拋出點(diǎn)15 m處”時(shí)所用的時(shí)間，而t2=3 s則對(duì)應(yīng)著從最高點(diǎn)往回落時(shí)第二次經(jīng)過“離拋出點(diǎn)15 m處”時(shí)所用的時(shí)間。 由于石塊上升的最大高度H=20m，所以，石塊落到拋出點(diǎn)下方“離拋出點(diǎn)15m處”時(shí)，自由下落的總高度為HOB=20m+15m=35m，下落此段距離所用的時(shí)間 s 石塊從拋出到第三次經(jīng)過“離拋出點(diǎn)15m處”時(shí)所用的時(shí)間為：t3=2 s+s=(2+)s ★課余作業(yè) 復(fù)習(xí)全章內(nèi)容，準(zhǔn)備章節(jié)測(cè)驗(yàn)。 ★教學(xué)體會(huì) 思維方法是解決問題的靈魂，是物理教學(xué)的根本；親自實(shí)踐參與知識(shí)的發(fā)現(xiàn)過程是培養(yǎng)學(xué)生能力的關(guān)鍵，離開了思維方法和實(shí)踐活動(dòng)，物理教學(xué)就成了無(wú)源之水、無(wú)本之木。學(xué)生素質(zhì)的培養(yǎng)就成了鏡中花，水中月。 111