自由落體運(yùn)動課件。
為了教學(xué)更有順利,老師會需要提前準(zhǔn)備教案課件,本學(xué)期又到了寫教案課件的時候了。教案是教學(xué)過程中的重要參考。幼兒教師教育網(wǎng)傾情推薦一篇精彩的“自由落體運(yùn)動課件”文章,這些建議僅供參考具體方案需要您結(jié)合實際情況做出調(diào)整!
【教材分析】
“自由落體運(yùn)動”選自高一《物理》第二章“直線運(yùn)動”的第八節(jié),在學(xué)生認(rèn)識了勻變速直線運(yùn)動,掌握了勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律之后,課本把該節(jié)放在本章的最后一節(jié),把自由落體運(yùn)動作為初速度為0,加速度為g的勻加速直線運(yùn)動的特例來處理,沒有另外給出自由落體運(yùn)動的公式,這樣有利于學(xué)生形成知識的結(jié)構(gòu),避免死記公式。本節(jié)教學(xué)的重點和關(guān)鍵在于說明不同物體下落的加速度都是重力加速度g,學(xué)生由于受日常經(jīng)驗的影響,對重的物體落得快,輕的物體落得慢印象很深,所以做好演示實驗十分重要,除了牛頓管的實驗之外,還可以做一些小實驗,使學(xué)生明白,日常見到的現(xiàn)象是因為受到空氣阻力的影響的緣故,對“如果物體只受到重力,不同物體的加速度相同”有深刻的印象。
【教學(xué)設(shè)想】
教學(xué)時間為一課時,整節(jié)課的--圍繞“實驗現(xiàn)象──發(fā)現(xiàn)問題──探究問題──解決問題”的主線展開:
→科學(xué)的抽象、推測(真空中,如何?)→實驗驗證(牛頓管演示)
→得出結(jié)論(自由落體定義)→問題提出(自由落體運(yùn)動規(guī)律如何?)
通過這一系列的活動,調(diào)動學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性,并使學(xué)生對科學(xué)探究有一定的了解。開始的小實驗很重要,是科學(xué)探究的入口處,所以教師一定要把握好演示的技巧,然后引導(dǎo)學(xué)生層層深入,激發(fā)學(xué)生的好奇心,使他們產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知欲,積極主動地去探究問題。
【教學(xué)準(zhǔn)備】
小鋼球、牛頓管、紙片、鐵架臺、電火花計時器、重物、紙帶、直尺、課件。
【教學(xué)過程】
一、導(dǎo)入新課
師:我們學(xué)習(xí)了勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律,其規(guī)律可由三個公式體現(xiàn)出來(投影)。今天我和大家一起來研究一個勻變速直線運(yùn)動的實例──自由落體運(yùn)動。
師:同學(xué)們對“自由落體運(yùn)動”其實并不陌生。
(演示實驗:將小鋼球由高處靜止釋放,指出小鋼球的運(yùn)動就是自由落體運(yùn)動。)
師:那么除了小鋼球的下落外,還有哪些運(yùn)動是自由落體運(yùn)動?自由落體運(yùn)動有什么樣的特點和規(guī)律?這節(jié)課我們就來研究這個問題。
二、新課教學(xué)
1.什么是自由落體運(yùn)動?
(演示實驗:讓一張紙片與小鋼球同時自由下落,可看到什么現(xiàn)象?)
生:鋼球落得快。
師:對,這就是我們的生活經(jīng)驗,似乎很容易得出“重的物體比輕的物體下落得快”的結(jié)論,這也是公元前古希臘哲學(xué)家亞里士多德的觀點。這個觀點使人們在錯誤的結(jié)論下走了二千多年,距今三百多年前,伽利略為證明亞里士多德觀點的錯誤,做了大量的實驗。他拿了一個質(zhì)量是另一個質(zhì)量10倍的鐵球站在比薩斜塔上,使兩球由靜止同時下落,據(jù)亞里士多德的觀點,重球應(yīng)該先落地,但實際上兩球同時落地。
師:請再看演示實驗,把剛才的紙揉成團(tuán),和小鋼球由靜止落下,同學(xué)們再觀察。
生:幾乎同時落地。
師:同一張紙,為什么形狀不一樣,其下落時間就不一樣呢?
生:這是因為空氣阻力的影響,把紙揉成團(tuán),所受的空氣阻力要比紙片所受的空氣阻力小得多,所以與小鋼球幾乎同時落地。
師:如果把質(zhì)量、形狀不同的物體放在真空中,從同一高度自由下落,現(xiàn)象如何呢?讓我們做一個實驗。
(演示實驗:我這里有一個長約1米,一端封閉、另一端有開關(guān)的玻璃管(牛頓管),把形狀和質(zhì)量不同的小金屬片、小羽毛等,放在玻璃管里。)
各位專家、評委、老師大家好!
我今天說課的題目是人教版(必修1)第二章第五節(jié)《自由落體運(yùn)動》,下面我將從教學(xué)分析、教學(xué)過程、課堂教學(xué)反饋與調(diào)整三個環(huán)節(jié)說明我對本節(jié)課的理解和處理。
一、 教學(xué)分析
1、本節(jié)課在教材中的地位和作用的分析:
新課程比較注重物理量引入、建立的來龍去脈,這也是為實現(xiàn)教學(xué)三維目標(biāo)服務(wù)的。高中物理人教版(必修1)第二章非常重視概念、規(guī)律的探究過程,整章緊緊圍繞研究勻變速運(yùn)動規(guī)律而展開。而“自由落體運(yùn)動”是最常見的一種勻變速運(yùn)動,教材的目的顯然是把它作為勻變速直線運(yùn)動的特例來處理。由于學(xué)生對重的物體下落得快、輕的物體下落得慢的印象很深,因此,教材的主體思想是,經(jīng)過實驗及分析,學(xué)習(xí)自由落體運(yùn)動規(guī)律、以及學(xué)習(xí)伽利略的科學(xué)思維方法,以達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生研究物理問題的方法和思維能力提高認(rèn)識層次的目的。同時通過本節(jié)內(nèi)容的知識探究,也為以后學(xué)習(xí)較復(fù)雜的運(yùn)動打下良好的基礎(chǔ)。在教材中具有重要的地位和作用。
2、學(xué)生情況及學(xué)習(xí)方法的分析:
學(xué)生已經(jīng)掌握了勻變速運(yùn)動的規(guī)律和處理方法,可以說理論知識上已經(jīng)沒有什么障礙 ,但是暗示學(xué)生對重的物體下落得快、輕的物體下落得慢的日常生活經(jīng)驗印象很深,因此重的物體落的快這個問題既是難點也是教師應(yīng)該抓住的思維碰撞的關(guān)鍵點,充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用,引導(dǎo)學(xué)生積極參與,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,活躍課堂氣氛,調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,使學(xué)生始終保持積極探索的學(xué)習(xí)心態(tài)。
3、教學(xué)三維目標(biāo)的分析
1.知識與技能
(1)通過學(xué)習(xí)認(rèn)識自由落體運(yùn)動,知道影響物體下落快慢的因素,理解自由落體運(yùn)動是在理想條件下的運(yùn)動。
(2)通過學(xué)習(xí)能用打點計時器得到相關(guān)的運(yùn)動軌跡,并能自主分析紙帶上記錄的位移與時間等運(yùn)動信息。
(3)通過學(xué)習(xí)初步了解探索自然規(guī)律的科學(xué)方法,培養(yǎng)學(xué)生的觀察、概括能力。
2.過程與方法
1)通過演示實驗、打點計時器研究自由下落物體的運(yùn)動性質(zhì),了解研究過程與方法。
2)學(xué)習(xí)運(yùn)用理想化的方法,突出主要因素,忽略次要因素,抽象出物理模型的方法
3.情感態(tài)度與價值觀
(1)調(diào)動學(xué)生積極參與討論的興趣,培養(yǎng)邏輯思維能力及表述能力。
(2)滲透物理方法的教育,在研究物理規(guī)律的過程中抽象出一種物理模型——自由落體。
4、教學(xué)重點、難點的分析
重點:對自由落體運(yùn)動性質(zhì)及運(yùn)動規(guī)律的掌握和運(yùn)用;
難點:自由落體運(yùn)動性質(zhì)的認(rèn)識。
5.教學(xué)方法與手段:
本節(jié)課的知識很重要而且有一定的難度所以,教學(xué)設(shè)計以建構(gòu)主義理論為指導(dǎo),在以學(xué)為中心的建構(gòu)主義學(xué)習(xí)環(huán)境中采用“拋錨式教學(xué)法”把教學(xué)內(nèi)容以問題的形式提出,通過多媒體最大程度的呈現(xiàn)物理情景,應(yīng)用啟發(fā)與探究相結(jié)合的方式有目的的引領(lǐng)學(xué)生互相交流,互相溝通,互相啟發(fā),互相補(bǔ)充使課堂中所有的設(shè)計與安排都要圍繞學(xué)生來展開。接下來我將具體談一談我是如何采用以上教學(xué)方法來實施課堂教學(xué)的。
二、教學(xué)過程
(一)引入新課
創(chuàng)設(shè)情景:拿一張新的100元錢,如果誰能按老師的要求抓住下落的錢,老師就把錢給他。讓學(xué)生親自觀察和感受下落物體的運(yùn)動
教師說明這是個騙局,由此激發(fā)學(xué)生探索, 通過這節(jié)課的學(xué)習(xí)讓我們來揭示騙局的本質(zhì)。
目的:創(chuàng)設(shè)情景興趣引入激發(fā)學(xué)生的探索的欲望,調(diào)動學(xué)生的積極性
二、初探落體運(yùn)動
創(chuàng)設(shè)情景:讓羽毛和小鐵片從同一高度靜止下落。 重的物體落得快偉大的哲學(xué)家亞里士多德就曾通過觀察生活中的現(xiàn)象得出了物體下落的快慢與物體的重量有關(guān),越重的物體下落的越快這個結(jié)論。
創(chuàng)設(shè)情景:小貼片和一團(tuán)棉花從同一高度靜止下落。輕的物體先落地。學(xué)生產(chǎn)生疑問并提出疑問:到底是什么影響物體下落的快慢學(xué)生很容易達(dá)成共識是空氣阻力的作用。預(yù)見:沒有空氣會如何用牛頓管實驗,把管內(nèi)抽成真空時比較羽毛和鐵塊下落的快慢,播放:美國宇航員斯科特的月球?qū)嶒?。驗證猜想。
講述小故事:紀(jì)伽利略通過抽象思維加科學(xué)實驗的方法才否定了亞里士多德的觀點。
目的:形成感性認(rèn)識為下一步教學(xué)打下基礎(chǔ)。
三.深入探索自由落體運(yùn)動的性質(zhì)
問題:重錘的下落能不能看成自由落體運(yùn)動?可以近似看成
一、提出問題:重錘下落時自由落體運(yùn)動,它下落有什么特征,有什么運(yùn)動規(guī)律。
二、學(xué)生猜想提出假設(shè):可能是勻加速直線運(yùn)動
三:教師引導(dǎo)學(xué)生討論,制定計劃應(yīng)用打點計時器設(shè)計實驗驗證自己的猜想,教師要對學(xué)生的想法給與鼓勵和肯定學(xué)生回顧之前學(xué)習(xí)的內(nèi)容,和教師提供的儀器,設(shè)計不同的實驗和驗證方法:
1.如果△s=aT2為一恒量,則物體做勻加速直線運(yùn)動。
2.利用,如果s和t2成正比,則是勻加速直線運(yùn)動。
3.利用v=at,如果v和t成正比,則是勻加速直線運(yùn)動。
4.連續(xù)相等時間的位移比為1:3:5:(這個方案最開始普遍被學(xué)生認(rèn)可,但實際操作誤差是教大的)但教師開始不要點破
四:進(jìn)行實驗與收集證據(jù):學(xué)生根據(jù)自己小組的設(shè)計,做實驗,收集數(shù)據(jù),老師要及時知道學(xué)生的實驗操作是否規(guī)范。
五:分析與論證合作交流:并分析數(shù)據(jù),得到結(jié)論,每個小組間交流,補(bǔ)充。老師給與正確的評價。
目的:應(yīng)用探究式的學(xué)習(xí)方法,讓學(xué)生親自去體驗去驗證,經(jīng)歷從感性認(rèn)識到理性認(rèn)識的過程,從而讓學(xué)生印象深刻的突破難點問題。
四、擴(kuò)展探究:
能不能利用以上的實驗方案求解重力產(chǎn)生的加速度。學(xué)生討論,選擇一個可行的方案△s=aT2。
閱讀課本,教師說明:國際上取北緯45°海平面上的重力加速度值作為標(biāo)準(zhǔn)值,g=9.80665 m/s2。通常的計算中,可以把g取作9.8 m/s2,在粗略的計算中,還可以把g取作10 m/s2。
呼應(yīng)開頭:請同學(xué)們思考一下我們開始提到的那個老師的騙局。加深對自由落體運(yùn)動的理解。
最后:和同學(xué)小結(jié)結(jié)束課程
在板書上的設(shè)計:
盡可能的通過板書體現(xiàn)本節(jié)課的教學(xué)流程和教學(xué)思路同時突出重點內(nèi)容,盡量讓學(xué)生在看到板書時能體會到清晰的課堂思路。
設(shè)置作業(yè)超市 (ABC)三個難度的試題讓學(xué)生自己選擇。同時設(shè)計一個趣味性的共同探究題目,給有興趣的同學(xué)課后思考鉆研。
三、課堂教學(xué)反饋及調(diào)整策略;
1、這里一定要注意提醒學(xué)生先開打點計時器后放手,但是可能會有少部分學(xué)生如果測量△s=aT2,那么就不涉及這個問題,而這些學(xué)生往往不能夠想到原因,教師可以根據(jù)學(xué)生情況適當(dāng)?shù)闹?,必要時要停下來講解或討論。
2、計算重力加速度時,沒有必要讓學(xué)生再做一次實驗,只要采用一組學(xué)生的紙帶大家分析一下即可,畢竟結(jié)果已經(jīng)有學(xué)生計算出來了。
3、課堂教學(xué)由各個環(huán)節(jié)組成,各環(huán)節(jié)之間盡量通過一些恰當(dāng)?shù)恼Z言和問題靈活的串接起來,給學(xué)生一個完整的而非堆砌的感覺,也會讓學(xué)生更容易理解知識背后的邏輯關(guān)系
以上是我在本節(jié)課的課堂教學(xué)中的部分環(huán)節(jié)采用探究式的教學(xué)方法,來突破自由落體運(yùn)動重難點的一點嘗試和想法,有不妥當(dāng)?shù)牡胤竭€懇請各位評委多多批評指正!
教學(xué)目標(biāo)
知識目標(biāo)
1、知道什么是.
2、知道什么是重力加速度,知道重力加速度的方向和通常的取值.
3、會應(yīng)用相應(yīng)的運(yùn)動學(xué)公式解答有關(guān)的問題.
能力目標(biāo)
調(diào)動學(xué)生積極參與討論的興趣,培養(yǎng)邏輯思維能力及表述.
教學(xué)建議
教材分析
教材把作為初速度為零、加速度為的勻加速直線運(yùn)動的特例來處理,沒有另外給出的公式,這體現(xiàn)了物理學(xué)從簡單問題入手,用理想化的方法處理實際問題的方法.研究時,給出了頻閃照相機(jī)的照片,但沒有作定量的詳細(xì)分析,只要求從圖上看出物體越落越快,物體作加速運(yùn)動即可.教材為了簡便,援引伽利略的研究結(jié)果,直接給出了是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動,重力加速度的講述,也比較適合學(xué)生的思維習(xí)慣,根據(jù)實驗在同一地點,從同一高度同時自由下落的物體,同時到達(dá)地面的事實.由知它們的加速度必相同,所以本節(jié)課的重點和關(guān)鍵是做好實驗和推理分析.
教法建議
可以按照教材安排的順序,在講解的同時,通過實驗,邊講邊議,如果學(xué)生條件許可,可采取討論式的教法.
教學(xué)設(shè)計示例
教學(xué)重點:認(rèn)識是初速度為零、加速度為的勻變速直線運(yùn)動,并能應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律解決的問題.
教學(xué)難點:中不同物體下落的加速度都為.
主要設(shè)計:
一、
[方案一]
1、思考與討論:
(1)重的物體下落得快?還是輕的物體下落得快?
(2)請舉出一重的物體下落快的實例?(演示一團(tuán)棉花和一塊石頭下落的現(xiàn)象)
(3)請舉出一輕的物體下落快的實例?(演示一小粒石子和一大張紙片下落情況)
2、分析引導(dǎo):
(1)上述實驗現(xiàn)象是因為有空氣阻力存在使現(xiàn)象變得復(fù)雜,(教師指出)
(2)演示:把紙片團(tuán)成一個小紙團(tuán),再讓它和小石子同時下落的現(xiàn)象.
(3)提問:如果沒有空氣阻力,只在重力作用下輕重不同的物體下落快慢如何?
(4)演示:按教材要求做“牛頓管”實驗.
3、分析與小結(jié):
(1)分析“牛頓管”實驗的特點,引出的定義.
(2)展示課件“的頻閃效果”
(3)分析頻閃效果,分析出是加速運(yùn)動,進(jìn)而指出,是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動.
[方案二]
1、教師提出我們要研究一種見得非常多的物體運(yùn)動,即物體下落的運(yùn)動,問學(xué)生:重的物體下落快還是輕的物體下落的快?
2、啟發(fā)學(xué)生回想所見過物體的下落運(yùn)動,有沒有輕的物體下落快的現(xiàn)象?引導(dǎo)學(xué)生對觀察到的物體下落現(xiàn)象總結(jié)為“有時重的物體下落快、有時輕的物體下落快”(配合演示)
3、提問:怎樣從理論上說明重的物體比輕的物體下落快是不對的?讓學(xué)生看教材30頁有關(guān)伽利略的推理,認(rèn)識到從“重的物體下落快”會導(dǎo)出矛盾的結(jié)論.
4、提問:為什么有時重的物體下落快?有時輕的物體下落快?可通過前面的演示啟發(fā)學(xué)生想到:空氣阻力的作用使得物體下落問題變得復(fù)雜.
5、教師問:我們應(yīng)該怎樣研究物體的下落運(yùn)動?引導(dǎo)學(xué)生想到研究問題應(yīng)從簡單到復(fù)雜,因此應(yīng)首先研究沒有空氣阻力時物體的下落情況.指出可根據(jù)實驗來研究.
6、演示:“牛頓管實驗”讓學(xué)生得出結(jié)論:沒有空氣阻力,只有重力作用時,輕重不同的物體下落快慢相同.
7、教師小結(jié):物體只在重力作用下從靜止下落的運(yùn)動叫,輕重不同的物體自由下落快慢相同.
8、展示課件“的頻閃效果”,總結(jié)特點:是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動.
二、自由落體加速度:
1、分析引導(dǎo):在同一地點,從同一高度同時下落的物體,下落到同一位置時(這個位置是任意的)所用時間總是相同的.可知:這些初速度為零的勻加速運(yùn)動,在相同時間里發(fā)生了相等的位移,由知,它們的加速度必相同.
2、讓學(xué)生看書,記住重力加速度的方向,了解一些地區(qū)的重力加速度的數(shù)值.
3、讓學(xué)生根據(jù)勻變速運(yùn)動的公式,推導(dǎo)出的公式:
若學(xué)生基礎(chǔ)較好,可根據(jù)自由落體頻閃照片,用分析紙帶的方法粗算一下自由落體加速度.
探究活動
滴水法測重力加速度的過程是這樣的,讓水龍頭的水一滴一滴的滴在其正方的盤子里,調(diào)整水龍頭,讓前一滴水滴到盤子時后一滴恰好離開水龍頭,測出幾滴水落到盤中的總時間t,用刻度尺量出水龍頭到盤子的高度差h,即可算出重力加速度.請思考:為什么不只測出一滴水下落的時間即開始計算?按前面給的方法測出一個水滴下落時間還是?為什么?重力加速度的表達(dá)式是什么?實際做一做,計算一下,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋?/p>
各位評委,各位同學(xué)
大家下午好!
今天我將要為大家說課的課題是《探究自由落體運(yùn)動》。
下面,我將從說教材、說教法學(xué)法以及說教學(xué)過程三個方面闡述我的說課。
一、首先是:說教材:
1、分析教材:《探究自由落體運(yùn)動》是高中粵教版必修一第二章第一節(jié)的內(nèi)容。本章內(nèi)容是在學(xué)生學(xué)習(xí)了運(yùn)動學(xué)的基本概念(如位移、時間、速度、勻速運(yùn)動、加速度等)知識后編排的。
自由落體運(yùn)動作為勻變速直線運(yùn)動的一種特例,在日常生活中比較常見,具有重要的研究價值。歷史上曾經(jīng)有很多科學(xué)家研究過落體運(yùn)動,其中亞里士多德、伽利略等對落體運(yùn)動的研究,對物理學(xué)的發(fā)展起到了非常重要的推動作用。在學(xué)習(xí)過程中通過向?qū)W生介紹相關(guān)的物理學(xué)史,可以讓學(xué)生受到科學(xué)精神、科學(xué)方法的熏陶。通過探究自由落體運(yùn)動,不僅可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望,而且可以培養(yǎng)學(xué)生的分析和概括能力。自由落體運(yùn)動是一種特殊的勻變速直線運(yùn)動,我們在后面的內(nèi)容中將從特殊到普通,推廣到探究一般的勻變速直線運(yùn)動及其運(yùn)動規(guī)律。因此本節(jié)課具有承上啟下的作用。(本章通過對落體運(yùn)動的研究,去探索勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律,為研究復(fù)雜的運(yùn)動規(guī)律打下基礎(chǔ)。)
(學(xué)情分析:對于自由落體運(yùn)動,學(xué)生有一定感性和模糊的體會,但理解自由落體運(yùn)動概念,對學(xué)生而言有一定的困難。我覺得主要來自兩方面,首先是物理語言的誤導(dǎo),使學(xué)生認(rèn)為只要從某一高度隨意下落的物體做的就是自由落體運(yùn)動;其次是生活中的落體運(yùn)動與自由落體運(yùn)動的區(qū)別──現(xiàn)實與理想的差異。在知識方面,學(xué)生有勻速直線運(yùn)動規(guī)律、打點計時器及紙帶分析的學(xué)習(xí)基礎(chǔ),完全可以通過自主體驗與自主學(xué)習(xí)來完成本節(jié)課的內(nèi)容。因此在本節(jié)課教學(xué)中利用了實驗和理論探究的方法,自主學(xué)習(xí)與小組合作學(xué)習(xí)的方式,讓學(xué)生自己體驗、分析、歸納、討論、評價等得出結(jié)論。激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,養(yǎng)成動手與合作能力,生成學(xué)生透過現(xiàn)象看本質(zhì)的物理意識。)
2、教學(xué)目標(biāo):從前面對教材的分析,我把教學(xué)目標(biāo)設(shè)定如下
首先是知識與技能方面:(1)認(rèn)識自由落體運(yùn)動,知道影響物體下落快慢的因素,理解自由落體運(yùn)動是在理想條件下的運(yùn)動。
(2)能用打點計時器得到相關(guān)的運(yùn)動軌跡,并能自主分析紙帶上記錄的位移與時間等運(yùn)動信息。
(3)初步了解探索自然規(guī)律的科學(xué)方法,培養(yǎng)學(xué)生的觀察、概括能力。
然后是過程與方法:通過對落體運(yùn)動的實驗探究,初步學(xué)習(xí)使用控制變量法。
在情感態(tài)度價值觀方面,
(1)通過實驗探究落體運(yùn)動的規(guī)律,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)求知的欲望。
(2)調(diào)動學(xué)生積極參與討論的興趣,培養(yǎng)邏輯思維能力及表述能力。
(3)滲透物理方法的教育,在研究物理規(guī)律的過程中抽象出一種物理模型——自由落體。
(4)培養(yǎng)學(xué)生仔細(xì)觀察、認(rèn)真思考、積極參與、勇于探索的精神。
(5)培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和實事求是的科學(xué)作風(fēng)。
3、重點、難點:對于自由落體運(yùn)動,學(xué)生有一定感性和模糊的體會,但理解自由落體運(yùn)動概念,對學(xué)生而言有一定的困難。我覺得主要來自兩方面,首先是物理語言的誤導(dǎo),使學(xué)生認(rèn)為只要從某一高度隨意下落的物體做的就是自由落體運(yùn)動;其次是生活中的落體運(yùn)動與自由落體運(yùn)動的區(qū)別──現(xiàn)實與理想的差異。所以本節(jié)課的重點是讓學(xué)生明白什么是自由落體運(yùn)動,及產(chǎn)生自由落體運(yùn)動的條件和實質(zhì)。本節(jié)課的難點我認(rèn)為應(yīng)是對物體下落快慢與物體輕、重?zé)o關(guān)的理解。
為了突破這個難點我是用實驗激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步研究落體運(yùn)動的興趣,且是安排學(xué)生分組實驗,讓學(xué)生都能體驗實驗過程,獲得成功體驗。在下面的教學(xué)過程中會詳細(xì)提及。
二、然后是教法、學(xué)法:
基于學(xué)生對于自由落體運(yùn)動運(yùn)動概念的理解有一定的困難,而在知識方面,學(xué)生有勻速直線運(yùn)動規(guī)律、打點計時器及紙帶分析的學(xué)習(xí)基礎(chǔ),完全可以通過自主體驗與自主學(xué)習(xí)來完成本節(jié)課的內(nèi)容。因此在本節(jié)課教學(xué)中利用了實驗和理論探究的方法,自主學(xué)習(xí)與小組合作學(xué)習(xí)的方式,讓學(xué)生自己體驗、分析、歸納、討論、評價等得出結(jié)論。激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,養(yǎng)成動手與合作能力,生成學(xué)生透過現(xiàn)象看本質(zhì)的物理意識。)
教法擬采用探究式綜合教學(xué)法。具體說就是,創(chuàng)設(shè)問題情境→提出問題→猜想與假設(shè)→分析與推理(設(shè)計實驗→進(jìn)行實驗)→總結(jié)歸納。讓發(fā)現(xiàn)問題、解決問題貫穿課堂教學(xué)的全過程。
對學(xué)生來說,主要是啟發(fā)主動參與、善于思考、樂于探究、勤于動手,注重搜集和處理信息,不僅要注重知識的結(jié)論,而且要經(jīng)歷知識的發(fā)現(xiàn)過程,領(lǐng)悟科學(xué)思想方法,提高科學(xué)素養(yǎng)。
三、說教學(xué)過程:
(一)引入新課
人們說,歷史上有3個改變世界的蘋果,一個誘惑了夏娃,開啟了人們的欲望與智慧的大門,一個砸醒了牛頓,一個握在喬布斯手中。蘋果的下落是一件司空見慣的事,可是蘋果為什么會落地而不是飄蕩在空中?它在下落過程中是怎樣運(yùn)動的?我們在這一節(jié)課講圍繞這些問題進(jìn)行學(xué)習(xí)。
(二)進(jìn)行新課
1、錄像演示:
a.石頭從空中落下
b.重力使屋檐下的雨滴下落
c.樹葉從樹上豎直飄落
教師引問:觀察并指出以上物理情景中物體相似的運(yùn)動特點。
學(xué)生活動:觀察,思考,總結(jié)
教師活動:教師在學(xué)生表述的基礎(chǔ)上總結(jié):畫面中的物體都是從高處落到地處,這類下落的運(yùn)動稱為落體運(yùn)動,這節(jié)課我們一起來研究落體運(yùn)動是否具有一定的規(guī)律。設(shè)計說明:從生活中構(gòu)建物理情景或模型,以培養(yǎng)學(xué)生在生活中聯(lián)系物理知識的好習(xí)慣。
2、關(guān)于落體運(yùn)動的進(jìn)一步思考
A.提出問題
落體運(yùn)動的快慢與什么因素有關(guān)?(可以用觀看賽跑的生活情景來說明我們研究物體運(yùn)動往往首先關(guān)心的是物體運(yùn)動的快慢,從而直接引入該問題)
(1)提示學(xué)生想象生活中經(jīng)常見到的落體運(yùn)動(或具體舉例)。
提出疑問:以經(jīng)驗來看是否重的物體一定下落得快?
(2)直接經(jīng)驗:重的物體下落快——也是歷史上亞里士多德認(rèn)可的觀點(簡介亞里士多德)。學(xué)生小組內(nèi)相互交流對落體運(yùn)動快慢的經(jīng)驗感受。設(shè)計說明:此環(huán)節(jié)將對落體運(yùn)動的研究落實在其運(yùn)動的快慢上,直接問“是否重的物體一定下落得快”是為了更易進(jìn)入主題
B.引導(dǎo)學(xué)生從亞里士多德的觀點進(jìn)行邏輯推理,得出矛盾。
(1.觀點——物體從空中下落的快慢與物體質(zhì)量有關(guān)。重的物體下落得快。
2.結(jié)論
【結(jié)論1】如果把石頭和樹葉捆在一起,其下落的速度應(yīng)該比其中任一物體下落的速度快。
【結(jié)論2】如果把石頭和樹葉捆在一起,獨自下落較慢的樹葉就會拖慢獨自下落較快的石頭,最終其下落的速度應(yīng)該比石頭獨自下落的速度慢。
顯然,這兩個結(jié)論是“自相矛盾”的。)設(shè)計說明:相互矛盾的結(jié)論既是對學(xué)生頭腦中錯誤概念的'震撼,也是激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)的手段,學(xué)生進(jìn)行邏輯推理,可相互討論,然后小組代表舉手發(fā)言,其余傾聽、思考。邏輯推理為后面的研究指明了方向,使學(xué)生明確下一步要解決的問題。
C.組織學(xué)生進(jìn)行實驗探究
(1)教師引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗,分別用一枚硬幣(一元的效果不錯)、兩枚和硬幣大小面積相同的硬紙片、一枚粘有硬紙片的硬幣、一粒小塑料球,一團(tuán)棉花(質(zhì)量要比小塑料球的大)來比較輕重不同或相同的物體下落快慢。
①.一枚硬幣與一枚與硬幣面積相同的紙片等高同時下落,比較下落快慢。
②.一枚硬幣與一枚粘有面積相同的紙片的硬幣等高同時下落,比較下落快慢
③.將一枚硬紙片團(tuán)成團(tuán),與另一枚大小面積相同的硬紙片等高同時下落,比較下落快慢。④.一粒小塑料球與一大團(tuán)棉花等高同時下落,比較下落快慢。設(shè)計說明:學(xué)生實驗過程中教師在各個小組間巡視,收集學(xué)生實驗過程中會出現(xiàn)的問題,引導(dǎo)學(xué)生在實驗操作時如何創(chuàng)設(shè)實驗條件(如怎樣保證等高同時釋放等);啟發(fā)學(xué)生注意總結(jié)實驗現(xiàn)象中兩物體下落快慢與物體輕重進(jìn)行關(guān)聯(lián)比較。學(xué)生準(zhǔn)備材料:硬幣、紙片。課前要求學(xué)生準(zhǔn)備材料時并沒有告知學(xué)生具體用途,學(xué)生對此充滿好奇,這也從一個側(cè)面調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
(2)學(xué)生進(jìn)行實驗與探究,小組成員分工進(jìn)行實驗操作、觀察記錄,在實驗現(xiàn)象的基礎(chǔ)上進(jìn)行分析、討論,得出本小組的結(jié)論。
結(jié)論一般有三種情況:
a.重的物體下落快;b.輕重不同而下落快慢相同;c.輕重相同而下落快慢不同。
考慮到如果能有與直覺經(jīng)驗完全相反的現(xiàn)象出現(xiàn),學(xué)生的認(rèn)識會更明確,故增加了“一粒小塑料球與一大團(tuán)棉花下落快慢比較”的實驗設(shè)計,體現(xiàn)“輕的物體可以比重的物體下落快”。
(3)分析小節(jié)
(a)選小組代表描述所觀察的實驗情景及小組的討論。
(b)在學(xué)生探究的基礎(chǔ)上教師講解,引導(dǎo)學(xué)生明確:實驗結(jié)果顯示出物體下落快慢與其質(zhì)量沒有必然聯(lián)系。設(shè)計說明:教學(xué)的重心應(yīng)放在精心準(zhǔn)備的語言講解上,歸納、認(rèn)識、分析、發(fā)現(xiàn)。作出科學(xué)猜想,然后驗證猜想,對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法教育,強(qiáng)化學(xué)生對自行探究問題的過程與方法的理解。此處由學(xué)生做結(jié)論時可以的,但學(xué)生的結(jié)論不應(yīng)是最后結(jié)論,最后結(jié)論應(yīng)是教師給出的,以加深學(xué)生的認(rèn)識。
4.進(jìn)一步探究影響物體下落快慢的因素
(1)引問:既然物體下落快慢與其質(zhì)量沒有必然聯(lián)系,實際生活中物體下落快慢不同可能是受什么因素的影響。學(xué)生從實驗現(xiàn)象和生活經(jīng)驗可以猜想到是空氣阻力影響。
(2)猜想:影響物體下落快慢的因素是空氣阻力嗎?
教師演示實驗,驗證猜想:毛錢管實驗。(可考慮用電腦課件,老師同步講解。)
(3)引導(dǎo)學(xué)生從觀察到的實驗現(xiàn)象得出結(jié)論。猜想、觀察、思考、理解、體會。學(xué)生在教師的引導(dǎo)下可以從實驗中得出結(jié)論:物體下落受到空氣阻力的影響。沒有空氣阻力時,物體下落過程中運(yùn)動快慢與質(zhì)量無關(guān)。
通過毛錢管實驗使學(xué)生認(rèn)識:
(1)探究現(xiàn)象背后的實質(zhì)原因必須考慮或排除外界因素干擾。
(2)科學(xué)實驗是科學(xué)探究的有效方法。
5.自由落體運(yùn)動的概念
(1).概念引入
引問:由于落體運(yùn)動受到空氣阻力影響,要想研究落體運(yùn)動就必須排除空氣阻力,那么,如果物體在下落過程中忽略空氣阻力,物體的受力有什么特征。
學(xué)生以原有的力學(xué)基礎(chǔ)可以很快答出:忽略空氣阻力,則物體只受重力作用。
(2).自由落體運(yùn)動
物體僅在重力作用下,從靜止(即初速度為零)開始豎直下落的運(yùn)動,叫做自由落體運(yùn)動。學(xué)生思考,聯(lián)想,答問。概念認(rèn)識強(qiáng)調(diào)自由落體運(yùn)動實際上是一種理想條件下的運(yùn)動,實際生活中物體受到空氣阻力,但一般重力大于空氣阻力。
6.學(xué)生自主實驗探究自由落體
(1).引問:若要研究某種運(yùn)動規(guī)律,我們可以采用怎樣的方法和器材?
學(xué)會回顧前面學(xué)習(xí)勻變速直線運(yùn)動的體驗,可想到:利用打點計時器采用示蹤(軌跡記錄)法研究。
(2)組織學(xué)生分組實驗:利用打點計時器記錄重物的下落過程。(提醒學(xué)生操作注意事項)
(3)引導(dǎo)學(xué)生思考、討論如何合理利用紙帶記錄的信息作初步分析:
A.軌跡——直線方向——豎直向下
B.變速——速度越來越大——比較相等時間內(nèi)發(fā)生的位移。
小組實驗、操作、記錄、思考、交流討論,
(可提醒學(xué)生課前復(fù)習(xí)打點計時器的工作原理,重點強(qiáng)調(diào)任意兩個相鄰點(無論勻速或變速)的等時性。)
7.引導(dǎo)思考討論
引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識到研究運(yùn)動規(guī)律的方法之一為尋找位移與時間的關(guān)系,故可以想到做s-t圖象,分析推測自由落體運(yùn)動規(guī)律。
基于本實驗的特點,不容易確定起始點,故不方便準(zhǔn)確測出s,從而給s-t圖象的得出帶來一定難度,這一點可在下一節(jié)課探究自由落體運(yùn)動規(guī)律時解決。
(三)課堂總結(jié)、點評
教師活動:讓學(xué)生概括總結(jié)本節(jié)的內(nèi)容。請一個同學(xué)到黑板上總結(jié),其他同學(xué)在筆記本上總結(jié),然后請同學(xué)評價黑板上的小結(jié)內(nèi)容。
學(xué)生活動:認(rèn)真總結(jié)概括本節(jié)內(nèi)容,并把自己這節(jié)課的體會寫下來、比較黑板上的小結(jié)和自己的小結(jié),看誰的更好,好在什么地方。
設(shè)計說明:總結(jié)課堂內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生概括總結(jié)能力。讓學(xué)生自己總結(jié)所學(xué)內(nèi)容,允許內(nèi)容的順序不同,從而構(gòu)建他們自己的知識框架。
附:板書設(shè)計:
第一節(jié)探究自由落體運(yùn)動
一.物體下落的快慢與什么有關(guān)?
1.亞里士多德:物體越重下落得越快
2.伽利略:物體下落快慢與質(zhì)量無關(guān)
二.自由落體運(yùn)動:物體只受重力,從靜止開始下落的運(yùn)動。
三.記錄自由落體運(yùn)動軌跡。
1.打點計時器的使用
2.速度方向不變,有加速度
一、教學(xué)目標(biāo)
1、知識與技能
(1)認(rèn)識自由落體運(yùn)動,知道影響物體下落快慢的因素,理解自由落體運(yùn)動是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動。
(2)能用打點計時器或其他實驗儀器得到相關(guān)的運(yùn)動軌跡并能自主進(jìn)行分析。
(3)知道什么是自由落體的加速度,知道它的方向,了解在地球上的不同地方,重力加速度大小不同。
(4)掌握如何從勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律推出自由落體運(yùn)動規(guī)律,并能夠運(yùn)用自由落體規(guī)律解決實際問題。
(5)初步了解探索自然規(guī)律的科學(xué)方法,重點培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰屯评砟芰Α?/p>
2、過程與方法
(1)會根據(jù)現(xiàn)象進(jìn)行合理假設(shè)與猜想的探究方法。
(2)會利用實驗數(shù)據(jù)分析并能歸納總結(jié)出物理規(guī)律的方法。
3、情感態(tài)度與價值觀
(1)通過指導(dǎo)學(xué)生探究,調(diào)動學(xué)生積極參與討論,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的濃厚興趣。
(2)滲透物理方法的教育,在研究物理規(guī)律的過程中抽象出一種物理模型──自由落體。
(3)培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)結(jié)合作精神和協(xié)作意識,敢于積極探索并能提出與別人不同的見解。
二、教學(xué)重難點
重點:1.自由落體運(yùn)動的概念及探究自由落體運(yùn)動的過程。
2.掌握自由落體運(yùn)動的規(guī)律,并能運(yùn)用其解決實際問題。
難點:理解并運(yùn)用自由落體運(yùn)動的條件及規(guī)律解決實際問題。
三、教學(xué)過程
1、新課導(dǎo)入
這一環(huán)節(jié)采用游戲?qū)?,教師在課前需要設(shè)計制作好“測反應(yīng)時間尺”(在一約50cm長的尺有刻度的一面標(biāo)上自由下落對應(yīng)長度所用的時間)。
師:一般情況下,刻度尺是用來測量什么物理量的?
生:測量物體長度的!
師:大家看到我手里的這把尺子了沒有?我這把尺子跟普通尺子是不一樣,有特殊的功能,它可以測量出你的反應(yīng)時間。不信?我請幾位同學(xué)上來試試。
找?guī)酌瑢W(xué)上來做這個實驗??赏ㄟ^比比誰的反應(yīng)時間短來調(diào)動學(xué)生的積極性。
師:相信大家一定非常想知道這把尺為什么能測出人的反應(yīng)時間呢?是根據(jù)什么原理呢?我可以告訴大家,尺子測時間的原理就是利用尺子下落過程中的運(yùn)動特點制成的。而我們今天要研究的就是尺子下落這樣的運(yùn)動。
師:像尺子下落這樣的運(yùn)動是一種常見的運(yùn)動。掛在線上的重物,如果把線剪斷,它就在重力的作用下,沿著豎直方向下落。從手中釋放的石塊,在重力的作用下也沿著豎直方向下落。
師:不同的物體下落快慢是否一樣呢?物體下落的快慢由哪些量決定?請大家結(jié)合日常生活經(jīng)驗回答問題。
生:不同物體下落快慢應(yīng)該是不一樣的,下落快慢應(yīng)該是由質(zhì)量決定,質(zhì)量大的下落快,質(zhì)量小的下落快慢。
師:這位同學(xué)回答得對不對呢?大家看我來做幾個實驗。
演示實驗
(1)將一張紙和一張金屬片在同一高度同時釋放,結(jié)果金屬片先著地。教師不發(fā)表意見,繼續(xù)做實驗。分別將實驗內(nèi)容和實驗結(jié)果板書在黑板上。
(2)將剛才的紙片緊緊捏成一團(tuán),再次與硬幣同時釋放,結(jié)果兩者幾乎同時落地。
(3)將兩個完全一樣的紙片,一個捏成團(tuán),一個平展,則紙團(tuán)下落快。
師:物體下落快慢是由質(zhì)量決定嗎?
生:不是的!
師:為什么這樣說?
生:第2個實驗和第三實驗都說明了這個問題,特別是第3個問題,質(zhì)量一樣卻下落有快慢之分。
師:那你現(xiàn)在覺得物體下落快慢由什么因素決定呢?
生:我想應(yīng)該是空氣阻力。
猜想
師:如果影響物體下落快慢的因素是空氣阻力,那么在沒有空氣阻力,物體的下落快慢應(yīng)該是一樣的,這種猜想是不是正確呢?我們來做一個實驗驗證一下。
驗證—牛頓管實驗
師:剛才的實驗現(xiàn)象驗證了我們的猜想,在沒有空氣阻力即物體只受重力的情況下,所有物體由靜止下落的快慢是一樣的。
師: 1971年美國阿波羅15號宇航員在月球表面將錘子和羽毛同時釋放,它們同時落在月球表面,這是通過電視轉(zhuǎn)播過的。
2、新授環(huán)節(jié)
(1)自由落體運(yùn)動
師:物體若在沒有空氣阻力的情況下由靜止下落,它的受力情況有什么特點?
生:沒有空氣阻力,則物體只受重力。
師:很好!物理學(xué)中把這種只受重力作用,由靜止開始下落的運(yùn)動叫做自由落體運(yùn)動。
自由落體運(yùn)動:在只受重力的情況下,由靜止開始下落的運(yùn)動。
師:我們?nèi)粘I钪幸姷降穆潴w運(yùn)動是自由落體運(yùn)動嗎?比如開始測反應(yīng)時間的尺子的下落運(yùn)動是自由落體運(yùn)動嗎?
生:肯定不是,因為在地球表面大氣層內(nèi),沒有空氣的情況是不存在的。
師:說得很好!在我們的日常生活環(huán)境下,自由落體運(yùn)動是不存在的,只是一種理想運(yùn)動模型。但利用忽略次要因素,抓住主要因素的物理研究方法,我們可以把日常生活中一些空氣阻力影響不大的落體運(yùn)動近似看作自由落體運(yùn)動。什么樣才叫做阻力影響不大,就是阻力跟重力相比可以忽略。
近似條件:一般情況下,密度較大實心物體的下落都可以近似看成自由落體運(yùn)動。
(2)自由落體運(yùn)動的運(yùn)動規(guī)律
師:做自由落體運(yùn)動的物體的運(yùn)動規(guī)律是什么呢?速度隨時間是如何變化的?位移隨時間又是如何變化的,我們該如何來研究它的運(yùn)動規(guī)律呢?
生:利用打點計時器。先選擇一個物體,這個物體必須密度大,實心,體積不要太大,這樣的話就可以把這個物體由靜止開始下落的運(yùn)動近似看成自由落體運(yùn)動。接著用打點計時器來研究物體的運(yùn)動規(guī)律。
師:請同學(xué)們自己設(shè)計并進(jìn)行實驗,將紙帶的處理結(jié)果告訴我。
學(xué)生設(shè)計、操作并處理實驗結(jié)果
總結(jié)分析運(yùn)動規(guī)律
師:實驗結(jié)論是什么?
生:自由落體運(yùn)動是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動。
師:如何得出這個結(jié)論?
生:根據(jù)實驗得到的紙帶,我猜想它是勻加速運(yùn)動。于是我用勻變速直線運(yùn)動的運(yùn)動規(guī)律
來驗證紙帶,結(jié)果證明自由落體運(yùn)動是勻變速直線運(yùn)動。
師:回答得非常正確!自由落體運(yùn)動是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動,這個結(jié)論我們要牢記。
師:那再計算一下自由落體的加速度大小是多少?方向如何?
生:我所算得的結(jié)果在9.4左右,方向是豎直向下,因為物體是豎直向下勻加速的,所以加速度方向應(yīng)該與速度方向相同,豎直向下。
師:其他同學(xué)的結(jié)果呢?
生:我的也差不多。
關(guān)鍵點提問
師:大家用的是質(zhì)量不同的重錘做的實驗,為什么求出來的加速度結(jié)果差不多呢?
生:雖然重錘質(zhì)量不同,但由于空氣阻力影響較小,均可以近似成自由落體運(yùn)動,而我們已經(jīng)知道:所有物體做自由落體運(yùn)動的運(yùn)動情況是完全一樣的。所以測出來的結(jié)果差不多是符合事實的。
總結(jié)歸納重力加速度
師:同學(xué)們剛才測量計算出來的自由落體加速度又叫做重力加速度,用g表示。精確的實驗發(fā)現(xiàn),在地球上不同的地方,g的大小是不同的:1、緯度越高,g越來越大;2、同一緯度,高度越大,g越小。一般的計算中可以取9.8m/s2或10m/s2,如果沒有特殊說明,都按9.8m/s2計算。
3、鞏固練習(xí)
例1、下列說法正確的是(BD)
A. 物體從靜止開始下落的運(yùn)動叫做自由落體運(yùn)動
B. 物體只在重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動叫做自由落體運(yùn)動
C. 從靜止開始下落的鋼球受到空氣阻力作用,不能看成自由落體運(yùn)動。
D. 從靜止開始下落的鋼球受到空氣阻力作用,因為阻力與重力相比可以忽略,所以能看成自由落體運(yùn)動。
例2、下列說法不正確的是(A)
A. g是標(biāo)量,有大小無方向。
B. 地面不同地方g不同,但相差不大。
C. 在同一地點,一切物體的自由落體加速度一樣。
D. 在地面同一地方,高度越高,g越小。
例3、AB兩物體質(zhì)量之比是1:2,體積之比是4:1,同時從同一高度自由落下,求下落的時間之比,下落過程中加速度之比。
解:因為都是自由落體運(yùn)動,高度一樣,所以下落時間一樣,1:1;下落過程加速度也一樣都是g,1:1
例4、質(zhì)量為2kg的小球從離地面80m空中自由落下,g=10m/s2,求
1、經(jīng)過多長時間落地?
2、第一秒和最后一秒的位移。
《勻變速直線運(yùn)動的實例——自由落體運(yùn)動》是司南版必修1第三章第3節(jié)的內(nèi)容,是本章的重要內(nèi)容。本章從最簡單的勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律入手,講述運(yùn)動學(xué)的重要知識,是高中物理的基礎(chǔ),所以本章的教學(xué)關(guān)系到高中物理教學(xué)的好壞。本節(jié)的主要教學(xué)內(nèi)容有:
1.科學(xué)探究——自由落體運(yùn)動的特點;
2.自由落體的加速度;
3.自由落體運(yùn)動規(guī)律探索的回眸。本節(jié)內(nèi)容是在學(xué)生學(xué)習(xí)了運(yùn)動學(xué)的知識后編排的,是勻變速直線運(yùn)動的特例。通過對自由落體運(yùn)動的研究,一方面是對前面知識的復(fù)習(xí)和鞏固,同時也與實際生活相聯(lián)系;另一方面,通過講授研究物理問題的基本思路和科學(xué)方法,為以后的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。結(jié)合本節(jié)的內(nèi)容和特點,為提高全體學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),從新課程的“三維目標(biāo)”培養(yǎng)學(xué)生。按教學(xué)大綱要求,結(jié)合新課標(biāo)提出以下教學(xué)目標(biāo):
知識與技能:
1.用理想化方法比較重力與空氣阻力的大小,識別自由落體運(yùn)動。
2.通過探究,知道自由落體運(yùn)動的初速度為零的勻加速直線運(yùn)動。
3.知道自由落體運(yùn)動加速度的方向和大小,知道不同地點的重力加速度不一樣。
4.根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律,得到自由落體的運(yùn)動規(guī)律。
5.運(yùn)用自由落體運(yùn)動規(guī)律解決實際問題。
過程與方法:培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和推理能力
情感態(tài)度與價值觀:滲透研究自然規(guī)律的科學(xué)方法和思維能力,感受科學(xué)家的探索精神。
高一學(xué)生的思維具有單一性,定勢性,并從感性認(rèn)識向理性認(rèn)識的轉(zhuǎn)變,他們對理論的推導(dǎo)普遍感到困惑;并且嚴(yán)重受(重的物體下落的快)前概念的影響。所以本節(jié)教學(xué)的重點是:自由落體運(yùn)動的特點和規(guī)律;教學(xué)的難點是:物體下落快慢與重力無關(guān)。
說教法
物理教學(xué)重在啟發(fā)思維,教會方法。學(xué)生對物體的下落運(yùn)動已有自己的認(rèn)識,可以作為教學(xué)的起點。讓學(xué)生在教師的指導(dǎo)下,通過演示實驗和科學(xué)的辨析,認(rèn)識自由落體的規(guī)律,通過對其研究,加深對勻變速直線運(yùn)動規(guī)律的理解。使學(xué)生全面的理解教材,把握重、難點;因此,本節(jié)課綜合運(yùn)用講授法、實驗觀察法+合理推理+實驗驗證+歸納、總結(jié)的方法并結(jié)合多媒體手段。在教學(xué)中,加強(qiáng)師生雙向活動,引導(dǎo)學(xué)生主動探索。
說學(xué)法
學(xué)生是課堂教學(xué)的主體,現(xiàn)代教育以“學(xué)生為中心”,更加重視在教學(xué)過程中對學(xué)生的學(xué)法指導(dǎo),引導(dǎo)學(xué)生主動探索新知識。本節(jié)課的教學(xué)過程中,要讓學(xué)生主動參與討論(輕、重的物體,哪個下落的快?)、引導(dǎo)學(xué)生思考、勤于動手,引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)自由落體運(yùn)動的規(guī)律,使學(xué)生獲取新知識學(xué)會解決問題。采用:“提取舊知識——積極思維——實驗探索——構(gòu)建新知識——鞏固深化”的學(xué)法。
說教學(xué)過程
從以上分析,教學(xué)中掌握知識為中心,培養(yǎng)能力為方向;緊抓重點突破難點。設(shè)計如下教學(xué)程序:
1.導(dǎo)入新課:(大約需要5分鐘的時間)
復(fù)習(xí)勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律后,提出問題(從生活經(jīng)驗出發(fā),對物體下落的快慢情況提出自己的看法,并舉例說明),學(xué)生思考,討論(可能回答:重的物體下落的快;體積小的物體下落的快等)。
2.新課教學(xué):(大約35分鐘的時間)
學(xué)生受生活經(jīng)驗的影響,對重的物體下落的快的印象很深,為了克服學(xué)生的前概念,教師要創(chuàng)設(shè)物理情景,通過演示實驗(比較硬幣與紙團(tuán)的下落),調(diào)動學(xué)生積極參與,積極進(jìn)行觀察和思考。引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突,然后用牛頓管實驗進(jìn)一步探究,使學(xué)生明確認(rèn)識到如果處于真空環(huán)境,物體就會同時落地。啟發(fā)學(xué)生認(rèn)識到生活中輕、重不同的物體下落快慢不同是由于空氣阻力的影響。從而總結(jié)出:什么是自由落體運(yùn)動。教師提出新問題:自由落體運(yùn)動有什么規(guī)律?并引導(dǎo)學(xué)生從勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律推導(dǎo)自由落體運(yùn)動的規(guī)律
勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律自由落體運(yùn)動的規(guī)律
速度公式
平均速度公式
位移公式
位移速度關(guān)系
推論
同時給出重力加速度g的值,讓學(xué)生閱讀教材47頁的信息窗,知道不同地點的重力加速度不同。培養(yǎng)學(xué)生推導(dǎo)能力。最后,教師讓學(xué)生閱讀49-51頁;通過伽利略的悖論入手,激發(fā)學(xué)生的探究思維,逐步體會伽利略的“提出假設(shè)——數(shù)學(xué)推理——實驗驗證——合理外推”的研究方法,體會科學(xué)家的探究精神。教師總結(jié)本節(jié)的內(nèi)容,再進(jìn)行例題的講解與鞏固,使學(xué)生學(xué)習(xí)的知識具有穩(wěn)定性。最后布置作業(yè)。(在板書方面:教學(xué)中將黑板一半寫概念,另一半用來作圖分析。)
結(jié)束語:在以上設(shè)計中,我力求“以學(xué)生為中心”,以物理實驗為基礎(chǔ),積極倡導(dǎo)學(xué)生思考、自主學(xué)習(xí),主動探究。同時還要根據(jù)學(xué)生的需要和課堂的實際情況,調(diào)整教學(xué),不斷地反思和總結(jié)。在此,還請各位老師,領(lǐng)導(dǎo)批評指正,謝謝大家。
教學(xué)目的:
1.理解什么是自由落體運(yùn)動,知道它是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動。
2.理解什么是自由落體運(yùn)動的加速度,知道它的方向,知道在地球上不同地方重力加速度大小不同。
3.掌握自由落體運(yùn)動的規(guī)律。
重點:
自由落體運(yùn)動的特點
新課教學(xué):
讓學(xué)生先自學(xué)后提出問題
1. 人們通常是怎樣看待自由落體運(yùn)動的?
物體下落的快慢是由它們的重量的大小決定,重的物體下落快,輕的物體下落慢,(可以通過演示紙片和粉筆頭來加以說明)。
這種看法正確么?錯在什么地方?(輕的物體受到的阻力大,重的物體受到的阻力小上述說法不正確)。
2. 在沒有空氣阻力的空間物體下落的快慢如何呢?
演示:
⑴.粉筆頭和小紙團(tuán)下落
⑵.牛頓管(也叫錢毛管)
實驗說明了什么?(不同物體下落快慢相同)
結(jié)論:物體只在重力作用下,從靜止開始下落的運(yùn)動,叫自由落體運(yùn)動。
強(qiáng)調(diào):
⑴.這種運(yùn)動發(fā)生在真空中。
⑵.若空氣阻力很小,可忽略時,也可看作自由落體運(yùn)動。
3. 自由落體運(yùn)動是一個什么性質(zhì)的運(yùn)動呢?
回顧前面所學(xué)知識,怎樣判斷一個運(yùn)動是否是勻變速運(yùn)動呢?(△S=常數(shù))
下面分析課本上的閃光照片
⑴.測出小球的位置坐標(biāo)X
⑵.計算出相鄰兩個小球間的距離S
⑶.計算出相鄰相等時間內(nèi)的位移之差△S
比較各個△S可見都接近于2,若忽略誤差,可見△S相等,等于常數(shù).即自由落體運(yùn)動是一個勻變速運(yùn)動.
由于初速度為零,所以自由落體運(yùn)動是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動.
4.自由落體加速度大小、方向。
不同物體在同一地點,從同一高度同時自由下落,同時到達(dá)地面。由S=
重力加速度的方向總是豎直向下的。
大?。翰煌胤綌?shù)值不同。如課本表格所示,由表中可見,重力加速度g隨緯度的升高而增大。
通常計算時:g=9.8m/s2
粗略計算時:g=10m/s2
5.自由落體運(yùn)動的規(guī)律
因為自由落體運(yùn)動是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動,所以其規(guī)律都適用于自由落體運(yùn)動,就是把a(bǔ)變成g,其公式如下:
Vt=gt
S=Vt2=2gs
練習(xí):一個物體從h高處自由下落,經(jīng)過最后196m所用的時間是4秒,若不計空氣阻力,求物體下落的總時間和下落的高度h.
解法一:由A到C自由落體運(yùn)動h= (1)
由A到B也是自由落體 h-h(huán)'= g(t-t')2 (2)
(1)-(2)式得
h'=gtt'-
t= = =7(s)
h= = =240(m)
解法二:v =v 設(shè)總時間為t
可求得t-2秒時的速度
v=g(t-2)=
t= +2= +2=7(s)
h= = =240(m)
作業(yè):
練習(xí)八 1-4題.
第一冊自由落體運(yùn)動由收集及整理,轉(zhuǎn)載請說明出處,第一冊自由落體運(yùn)動。
《伽利略對自由落體運(yùn)動的研究》的教案
武安十中 籍莉賢
一、教材分析:
1、教材內(nèi)容
(1) 亞里士多德和伽利略對力和運(yùn)動的主要觀點和研究方法
(2)伽利略通過研究自由落體運(yùn)動,創(chuàng)立了科學(xué)的研究方法
2、教材的地位和作用:
從過去的閱讀材料,到現(xiàn)在作為獨立的一節(jié),看出新教材對過程與方法,情感態(tài)度與價值觀等教育目標(biāo)的重視,切不可以過去輕過程重結(jié)論的思想來對待本節(jié)課的教學(xué)。
3、教材的特點
本節(jié)課的突出特點是重視科學(xué)研究的過程和方法,例如用反證法使亞里士多德的觀點自相矛盾,用猜想與假說,數(shù)學(xué)推理,實驗驗證,合理外推的科學(xué)方法研究自由落體運(yùn)動的規(guī)律.
4、教學(xué)目標(biāo)
(1)知識與技能:通過歷史知識,初步了解近代實驗科學(xué)產(chǎn)生的背景,認(rèn)識實驗對物理學(xué)發(fā)展的推動作用。
(2)過程與方法:了解伽利略的實驗研究過程,認(rèn)識伽利略有關(guān)實驗的科學(xué)思想和方法。
(3)情感態(tài)度與價值觀:從科學(xué)研究過程中體驗探索自然規(guī)律的艱辛和喜悅,培養(yǎng)敢于堅持真理,勇于創(chuàng)新的科學(xué)精神和實事求是的科學(xué)態(tài)度。
5、教材的重點和難點:
重點:伽利略研究自由落體運(yùn)動規(guī)律的實驗和方法
難點:驗證速度與時間成正比
二、教法分析:
采用自學(xué)點撥與合作探究相結(jié)合的教學(xué)方法,充分落實學(xué)生的主體地位,調(diào)動學(xué)生的積極性。
三、教學(xué)過程:
(一)引入新課,利用大屏幕給出自學(xué)提綱(15分鐘)
問題主要包括:
1、物體下落的快慢由什么因素決定。
2、伽利略對自由落體運(yùn)動的探究過程。
3、科學(xué)研究過程的基本要素。cnsjbj.cn
通過提出的問題,讓學(xué)生沿著伽利略的研究思路,推翻亞里士多德的錯誤觀點,得出自由落體運(yùn)動的規(guī)律,體會著伽利略科學(xué)研究的困難和非凡的研究思想。
(二)師生共同探究(10分鐘)
在學(xué)生完成以上自學(xué)問題的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步提出幾個問題,讓學(xué)生思考與討論:
1、伽利略推翻亞里士多德的觀點,采用的是什么推理方法?從而引出一種常見的推理方法——反證法。
2、伽利略巧妙的利用了數(shù)學(xué)推理和“沖淡重力”的斜面實驗,轉(zhuǎn)換角度的間接證明他的假設(shè),這種方法非常重要,他打破了傳統(tǒng)的以思辯性的論戰(zhàn)來決定是非的古板方法,具有劃時代的意義,他的研究思想對我們今后的學(xué)習(xí)和研究會有很大的幫助。
3、讓學(xué)生根據(jù)伽利略的推理思路,導(dǎo)出位移與時間的平方成正比的結(jié)論,體會他的邏輯推理過程。并讓兩個學(xué)生到黑板上推導(dǎo),然后對他們作出評價,教師最后用大屏幕給出規(guī)范的推導(dǎo)步驟。
(三)反饋練習(xí)(5分鐘)
1、伽利略研究速度與時間的關(guān)系時遇到那些困難?他是怎樣巧妙解決的?
2、給出5分鐘讓學(xué)生閱讀課后的閱讀材料,體會伽利略一生中對科學(xué)和社會的重大貢獻(xiàn)。
(四)課堂小結(jié):
教師將本節(jié)的學(xué)習(xí)目標(biāo)投影到大屏幕上,和學(xué)生一起簡單的總結(jié)。
(五)課后作業(yè)
1、利用現(xiàn)代的測量儀器設(shè)計出一個研究自由落體運(yùn)動規(guī)律的實驗,寫出需要的器材和實驗過程。
2、請學(xué)生再總結(jié)出一些科學(xué)研究中常用的思路和方法。
通過這兩個作業(yè),進(jìn)一步提高學(xué)生的科學(xué)研究的意識和素質(zhì)。
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