《1G自由落体运动》设计

《自由落体运动》教学设计（3）年级高一章节《自由落体运动》教师1课时教材分析教材把自由落体运动作为初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动的特例来处理，这体现了物理学从简单问题入手，用理想化的方法处理实际问题。研究自由落体问题是新教材的第一个学习包，而学习包要求学习者问题自己想，实验自己做，资料自己找，小结自己写，效果自己评。而这节课是学习包的第一节课主要是起到一个解决基本问题，自主实验指导的目的对象分析学生已经基本了解了匀变速直线运动的规律，但是在知识的应用和探究学习的能力上还很薄弱教学重点自由落体运动的概念教学难点自主实验设计的指导教学目标知识能力知道物体下落的快慢与质量无关；过程方法通过对伽利略斜面实验的了解体会理想实验的重要作用，感受假设、推理和验证等基本方法；通过对落体运动研究历程的了解感受物理研究的严谨和艰苦；情感态度价值观通过了解伽利略生平事迹，体会科学发展的曲折与艰辛；通过自主实验的设计，体验实验研究在发现自然规律中的作用教法自主探究教具牛顿管，纸片与粉笔教学流程自由自由落体复习回顾讨论1讨论2讨论3物理研究过程自主实验举例一、课题引入[复习回顾]：初速度为0的匀加速直线运动规律相同时间内通过的位移之比为1：3：5：7……：(2n-1)[讨论1]：小球沿一6m长斜面下滑，经过斜面全长所用时间为t1，经过全长1/2所用时间为t2，经过全长1/3所用时间为t3，经过全长1/4所用时间为t4，改变斜面倾斜角重复上述实验得到两个数据表格θ=370s（m）632t(s)1t2(s2)21s/t23333θ=530s(m)6321t(s)t2(s2)s/t24444观察数据表格思考：1）s与t2有什么关系？2）从这个关系你能得出小球在斜面上做的是什么运动吗？3）倘若使斜面倾斜角为900时，猜测小球在斜面上将做什么运动，其速度和加速度将如何变化？二、课题展开1、自由落体运动的概念提问：粉笔头从手中静止释放，粉笔头从手中向下抛出，粉笔头被水平抛出，这三个现象有什么不同和相同点？物体只受重力作用从静止开始下落的运动——自由落体运动[人物介绍]：伽利略（1564～1642）生于意大利北部佛罗伦萨一个贵族的家庭，他出生于比萨城一个家道中落的贵族家庭,其父是一位音乐家,多才多艺,还精通数学和文学.伽利略12岁进洛姆博罗莎经院学校读书,17岁进比萨大学学医.他从小聪明好学,才智过人,具有极强的独立精神,遇事好寻根问底,并养成观察,思考和亲自实验操作的习惯,从不迷信权威和盲从他人.他才华横溢,能言善辩,锋芒毕露,在比萨大学获"辩论家"的绰号.这些品质,为他以后取得卓越科学成果创造了条件.他还冒天下之大不韪,散布批判亚里士多德论点的言论,声言:发现真理的道路不是靠背诵亚里士多德的著作,而要通过学习大自然这本宝书.[讨论2]：释放一张纸片和一个粉笔头，哪个物体下落的快？把纸片与粉笔头连在一起，下落的会快点还是慢点？（得出矛盾）[史实介绍]：当年亚里士多德就认为重的物体下落的快，伽利略然散布与亚里士多德论点相反的言论，据说还做了一个实验，将分别为10磅和1磅的铅球从比萨斜塔的顶部同时抛下,"怦"的一声,两只铅球同时落地.结果震惊了看热闹的人群,也使准备看他笑话并反对他的经院派卫道士教授们目瞪口呆.[演示实验]：钱毛管实验[史实介绍]：1971年，人类第一次登上了月球，宇航员斯克特一踏上月球表面他就忍不住在电视镜头面前重复做了这样一个实验：让一根羽毛和一柄锤子同时落下，随后他激动地说，如果没有伽利略的发现，他就不可能到达他正站在的那个地方。[史实介绍]：我们已经知道自由落体运动与质量无关，那么它究竟是怎样一个运动呢？这个问题吸引着年轻的伽利略，他和他的朋友们进行了一次伟大的实验，他取来长越5m宽约30cm的木板，在边缘上刻上一凹槽，槽非常平滑，经过打磨，在直槽上贴上羊皮纸，尽可能使其平滑，然后让一个非常圆滑的硬铁球沿槽滑下，他们将木板抬高50cm，使之略微倾斜，在铜球滚下时，记录小球滚下的时间，再让小球滚下全程的1/4，测下时间，滚下1/2测下时间，这样进行了100次实验，然后在抬高木板，再做100个数据……不断抬高木板大家觉得最后伽利略得到了什么结论？2、科学研究方法[讨论3]：伽利略从最初观察到现象到最后得出结论经过了哪些过程啊？发现问题——提出假设——逻辑推理——实验验证3、自由落体运动的研究确定研究问题——提出科学假设——进行实验设计——记录实验数据——分析实验数据——得出合理结论[举例]：问题：自由落体运动是一种怎样类型的运动假设：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动st设计：利用频闪照片拍摄小球做自由落体运动的照片数据：小球下落的时间t，小球下落的高度h分析：s与t2的比值st2s/t215结论：假设成立学生集体回顾学生回答：1）成正比2）匀加速直线运动3）匀加速直线运动，速度不断增大学生观点：在运动中都只受重力作用但初速度都不相同学生听介绍学生小辩论：重的物体是否比轻的物体下落的快学生听介绍学生观点：物体下落快慢与质量无关学生阅读教材后回答：发现问题、提出假设、逻辑推理、实验验证为研究自由落体做知识上的准备体会数据分析的过程为自主设计完成实验做准备同时承接匀变速运动和自由落体运动通过区别不同点加深对自由落体运动的理解通过了解伽利略生平事迹，体会科学发展的曲折与艰辛通过学生之间的简单辩论，体会逻辑推理的魅力体