《1、伽利略对落体运动的研究》教学设计(部级优课)-物理教案

沪科版高一物理必修一《伽利略对落体运动的研究》教学设计青铜峡市第一中学陶波教材分析：

沪科版必修1把《伽利略对落体运动的研究》单独的作为一节来进行研究学习，其目的在于让学生回到历史时期去感受科学家的探索过程，体验科学研究方法的形成过程及其意义，感受历史上科学研究过程的艰辛，培养学生坚持真理、勇于创新、实事求是的科学态度与科学精神，培养学生振兴中华、将科学服务于人类社会的责任感。本节内容侧重于三维目标中对情感态度价值观的培养。

一、教学目标

(一)知识与技能

了解伽利略对落体运动的科学研究方法及其意义

(二)过程与方法

⑴体验伽利略对落体运动的科学研究方法。

⑵培养学生科学探究的能力⑶帮助学生建立起科学的直觉与经验

(三)情感态度价值观

⑴体验伽利略对落体运动的科学研究方法。

⑵培养学生的想象力和分析处理物理问题的能力

⑶体验科学研究过程的艰辛

⑷形成科学的直觉与经验

⑸培养学生坚持真理、勇于创新、实事求是的科学态度与科学精神

二、教学重点：科学研究过程的体验

三、教学难点：形成合理科学的研究方法

四、教学方法：讲述法，实验法五、课时安排：1节课六、教学过程（一）情境引入通常我们把物体从高处下落的运动叫做落体运动，落体运动在生活中比较常见如：苹果落地，树叶落地，小钢球落地，纸片落地都叫做落体运动。如果让小钢球和纸片从同一高度下落谁先落地呢（师边讲边演示）？（学生思考汇报:小钢球重所以下落快；受到空气阻力不同下落快慢不同等），师：这是同学们的观点，老师请了两位嘉宾听听她们对该问题的看法（师播放视频）。顺势提问：为什么她们和同学们都有这样的观点呢？引入新课。（二）思想的转变

师：一般情况下人们得出结论都往往是在生活经验基础上得到的：重的物体比轻的物体下落快。2000多年前亚里士多德也是凭借生活经验得到：物体下落的快慢由它们的重量决定。那么这个观点正确吗？师：小钢球和纸片落地的快慢，有的同学说跟重量有关，有的同学认为跟空气阻力有关，那么到底谁的观点正确呢？下面我们再用实验验证：同样的小钢球和纸片，将纸片揉成纸团，让小钢球和纸片从同一高度下落，请同学们观察现象（师演示）。学生观察实验现象汇报：下落一样快。师：由此我们知道质量并不是影响物体下落快慢因素，而是空气阻力。假如没有空气阻力，物体下落应该一样快。400多年前的伽利略通过观察推理验证也得出了和我们一样的观点：物体下落的快慢与物体的质量无关。这与亚里士多德的观点相违背。从此思想观念开始发生变化！师提问：伽利略是怎样论证亚里士多德的观点是错误的？生：伽利略倡导了数学推导与实验相结合的研究方法(三)逻辑的力量想知道伽利略是怎么想的吗？（与我们的探究过程的对比）师解说并总结。（四）实验探究如何探究、探究中遇到的困难、如何解决？困难一：没有相关的物理量1、伽利略研究落体运动首先应解决的问题：描述运动所需的概念。诸如平均速度、瞬时速度以及加速度等。2、伽利略猜想落体是最简单的变速运动，提出两种可能：（1）速度的变化对时间来说是均匀的v∝t（2）速度的变化对位移来说是均匀的v∝x上述两种猜想通过伽利略的推理判定和实验验证被否决掉了。困难二：瞬时速度不能直接测量解决方案：通过数学运算得出结论,物体初速度为0，速度随时间均匀变化，位移与时间二次方成正比。困难三：落得快时间测不准解决方案：让铜球沿阻力很小的斜面滚下，测量时长。困难四：从斜面到落体（合理外推的勇气，体现了伽利略坚持真理的科学品质）外推的方案：当斜面的倾角为90°时，物体下滑的运动就是落体运动。结论：物体下落时的加速度都是一样的。（五）理解科学的探究方法

意义：至此，他终于成功地验证了原来的猜想，不但否定了亚里士多德的错误论断，而且得到了物体下落的规律。分析：伽利略的成功，不仅找到了落体运动的规律，更重要的是开辟了一条研究物理学之路。（六）超越伽利略现在我们已经有足够的设备，准确的验证自由落体运动规律，我们不必用斜面来“冲淡重力”，可以对落体运动精确地“计时”、“定位”，直接研究落体运动的性质。现代研究落体运动的方法：1、打点计时器2、用频闪照片3、自由落体仪（光电计时器）下节课我们将用打点计时器来研究自由落体运动的规律。（七）练习巩固1.（单选）在一高塔顶同时释放一片羽毛和一个玻璃球，玻璃球先于羽毛到达地面，这主要是因为A．它们重量不等B．它们密度不等C．它们材料不同D．它们所受空气阻力的影响不同2.（单选）在此塔顶端同时释放大小相等的实心铁球