高中物理《伽利略對自由落體運動的研究》教案10（人教版必修1）

1112.5 伽利略對自由落體運動的研究新課標(biāo)要求（一）知識與技能了解落體運動研究的史實，了解邏輯推理的特色，理解任何猜想和假說都須要有實驗驗證的重要性。（二）過程與方法通過史實了解伽利略研究自由落體規(guī)律的過程，體會其推理方法的奧妙，同時了解猜想的必要性，感受探究規(guī)律的幾個必要過程和科學(xué)方法的重要性，了解體會一些科學(xué)的方法。（三）情感、態(tài)度與價值觀通過了解史實能培養(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)識觀。教學(xué)重點了解探索過程，明確探索的步驟，同時了解實驗及科學(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“觀念思考推理猜想驗證” 是本節(jié)的重點思路，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)了自由落體運動，知道了物體下落的快慢與物體的質(zhì)量無關(guān)。這一正確認(rèn)識卻經(jīng)歷了曲折而又漫長的歷史過程。這節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)有關(guān)的史實知識，了解科學(xué)家是怎樣研究落體運動的。（二）進(jìn)行新課1、歷史的錯誤：關(guān)于下落物體快慢課件展示：亞氏觀點教師活動：引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材第一段，提出問題：為什么會有錯誤的認(rèn)識呢？學(xué)生活動：思考問題，交流體會。得出錯誤認(rèn)識的根源：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：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是錯誤的？學(xué)生活動：帶著問題閱讀教材，闡述自己的觀點。點評：培養(yǎng)學(xué)生語言表達(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、猜想與假說教師活動：引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材“猜想與假說”部分，提出問題：伽利略在研究落體運動過程中遇到了哪些困難？面對這些困難，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：帶著問題閱讀教材，闡述自己的觀點。點評：培養(yǎng)學(xué)生語言表達(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，這是對事物認(rèn)識的模型，是對事物認(rèn)識的基礎(chǔ)，是建立概念描述規(guī)律的前提。4、實驗驗證教師活動：（陳述）實驗驗證是檢驗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)過實驗驗證，否則不成理論。猜想或假說只有通過驗證才會成為理論。所謂實驗驗證就是任何人，在理論條件下去操作都能到得實驗結(jié)果，它具有任意性，但不是無條件的，實驗是在一定條件下的驗證，而與實際有區(qū)別。引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材“實驗驗證”部分，提出問題：伽利略在實驗過程中遇到了怎樣的困難，他又是怎樣克服的？為什么說，伽利略把他的結(jié)論外推到90需要很大勇氣？學(xué)生活動：帶著問題閱讀教材，闡述自己的觀點。點評：培養(yǎng)學(xué)生語言表達(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：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：對現(xiàn)象一般觀察一提出猜想運用邏輯推理一實驗對推理驗證一對猜想進(jìn)行修證（補充）推廣應(yīng)用。學(xué)生活動：閱讀教材“STS”從伽利略的一生看科學(xué)與社會短文，對自己進(jìn)行科學(xué)人生觀教育。（三）課堂總結(jié)、點評通過這節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們從伽利略對落體的研究上，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）實例探究豎直上拋運動的實例分析【例題】某人在高層樓房的陽臺外側(cè)以2 0 m/s的速度豎直向上拋出一個石塊，石塊運動到離拋出點15m處時，所經(jīng)歷的時間為多少？（不計空氣阻力，取g =10m/s2）分析：石塊運動到離拋出點15m處時，石塊的位置是在拋出點上方還是在拋出點下方？如果是在拋出點上方的話，是處于上升階段還是處于下降階段？從題意來看，石塊拋出后能夠上升的最大高度為m>15m。這樣石塊運動到離拋出點15 m處的位置必定有兩個，如圖所示，因而所經(jīng)歷的時間必為三個。分段法：石塊上升到最高點所用的時間為：s2 s前石塊第一次通過“離拋出點15 m處”；2 s時石塊到達(dá)最高點，速度變?yōu)榱?，隨后石塊開始做自由落體運動，會第二次經(jīng)過“離拋出點15 m處”；當(dāng)石塊落到拋出點下方時，會第三次經(jīng)過“離拋出點15m處”。這樣此題應(yīng)有三解。當(dāng)石塊在拋出點上方距拋出點15m處時取向上為正方向，則位移x = +15m，a= - g = - 10 m/s2 ，代入公式得：解得 t1=1 s；t2=3 st1=1 s對應(yīng)著石塊上升時到達(dá)“離拋出點15 m處”時所用的時間，而t2=3 s則對應(yīng)著從最高點往回落時第二次經(jīng)過“離拋出點15 m處”時所用的時間。由于石塊上升的最大高度H=20m，所以，石塊落到拋出點下方“離拋出點15m處”時，自由下落的總高度為HOB=20m+15m=35m，下落此段距離所用的時間s石塊從拋出到第三次經(jīng)過“離拋出點15m處”時所用的時間為：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)測驗。教學(xué)體會思維方法是解決問題的靈魂，是物理教學(xué)的根本；親自實踐參與知識的發(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踐活動，物理教學(xué)就成了無源之水、無本之木。學(xué)生素質(zhì)的培養(yǎng)就成了鏡中花，水中月。 111