【教學(xué)方案】自由落體運(yùn)動第2課時(shí)教學(xué)方案1

4自由落體運(yùn)動第2課時(shí)教學(xué)目標(biāo)L了解人們對自由落體運(yùn)動的認(rèn)知?dú)v程。.了解伽利略研究自由落體運(yùn)動的過程，并從中體會伽利略所用思想與實(shí)驗(yàn)構(gòu)思。.知道伽利略探究問題的思路。教學(xué)重難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)伽利略探究自由落體運(yùn)動所用的思想、伽利略探究問題的實(shí)驗(yàn)構(gòu)思教學(xué)難點(diǎn)伽利略探究自由落體運(yùn)動所用的思想、伽利略探究問題的實(shí)驗(yàn)構(gòu)思教學(xué)準(zhǔn)備多媒體課件、羽錢管、抽氣機(jī)、羽毛、硬幣教學(xué)過程引入新課教師活動：展示勻變速直線運(yùn)動規(guī)律的數(shù)學(xué)表達(dá)式。教師口述：前面我們學(xué)習(xí)了勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律及自由落體運(yùn)動的規(guī)律。在今天我們看來，這些規(guī)律是多么簡單。但歷史上人們對自由落體運(yùn)動的認(rèn)識卻經(jīng)歷了漫長的歷程。今天就讓我們順著物理大師伽利略的思路來感悟一下科學(xué)家的思想與思維。講授新課伽利略佯謬教師活動：講解伽利略佯謬。生活中經(jīng)常見到物體下落的現(xiàn)象，并且重的物體比輕的物體下落得快是比較普遍的現(xiàn)象。如一塊石子與一張紙下落，石子下落得快。公元前4世紀(jì)，古希臘偉大的思想家、哲學(xué)家亞里士多德根據(jù)對上述類似現(xiàn)象的觀察，直接得出結(jié)論：重的物體比輕的物體下落得快。亞里士多德的論斷流傳了2000年，到了16世紀(jì)，被意大利科學(xué)家伽利略巧妙地用一個佯謬否定了。把一塊大石頭跟一塊小石頭捆在一起下落。按亞里士多德的說法，原來落得快的大石頭要被落得慢的小石頭拖著,下落速度就要變慢;原來落得慢的小石頭被落得快的大石頭拉著,下落速度就要變快。因此兩塊石頭捆在一起下落的速度應(yīng)介于大石頭和小石頭原來的速度之間?？墒牵瑑蓧K石頭捆在一起不是變得更重了嗎？應(yīng)該比單獨(dú)一塊大石頭或單獨(dú)一塊小石頭落得更快些?。】梢?，亞里士多德的說法自相矛盾，不能成立。教師口述：影響物體下落快慢的因素可能是下落過程中受到空氣的阻力。下面我們針對阻力因素來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。教師活動：羽錢管不抽真空，用羽錢管演示羽毛和硬幣自由下落的過程，并讓學(xué)生觀察現(xiàn)象。教師活動：將羽錢管抽真空，然后演示羽毛和硬幣的下落過程，并讓學(xué)生觀察現(xiàn)象。教師設(shè)問：分別描述羽錢管不抽真空和抽真空時(shí)羽毛和錢幣的下落過程，并分析原因。學(xué)生活動：學(xué)生之間討論老師所提問題，然后舉手回答。教師活動：理答。由實(shí)驗(yàn)可知，當(dāng)玻璃管內(nèi)有空氣時(shí)，同時(shí)釋放羽毛和硬幣，因受空氣阻力的影響，羽毛比硬幣下落慢；當(dāng)玻璃管內(nèi)接近真空時(shí)，羽毛與硬幣幾乎以相同的速度下落，且?guī)缀跬瑫r(shí)到達(dá)玻璃管的底端?？梢?，在忽略空氣阻力的情況下，盡管羽毛與硬幣的質(zhì)量不同，但下落的快慢相同。教師設(shè)問：如果沒有阻力的作用，物體將會怎樣下落呢？伽利略對這個問題早就進(jìn)行了研究，我們今天就順著伽利略的思想來進(jìn)一步了解勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律。二、伽利略對自由落體運(yùn)動的研究教師活動：講解伽利略對自由落體運(yùn)動的研究。伽利略通過觀察與思考,提出一個大膽的猜想：下落物體的速度是隨著時(shí)間均勻增加的,伽利略想用實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證這個猜想，但在當(dāng)時(shí)的條件下研究落體運(yùn)動遇到了很多困難。下面討論伽利略在探究自由落體運(yùn)動時(shí)所作遇到的困難及解決方案。困難之一：瞬時(shí)速度的測量要用實(shí)驗(yàn)來觀察和驗(yàn)證v-6需要測量不同時(shí)刻的瞬時(shí)速度。而要直接測量瞬時(shí)速度,在當(dāng)時(shí)是極其不易的。為了解決這個困難，伽利略尋求間接驗(yàn)證的途徑，把注意力放在物體下落的高度與時(shí)間的關(guān)系上，因?yàn)楦叨仁侨菀诇y量的。于是，他求助于數(shù)學(xué)，通過數(shù)學(xué)推理得出，從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動的物體，它的位移一定與運(yùn)動時(shí)間的平方成正比，即s^t2困難之二：時(shí)間的測量物體下落很快，當(dāng)時(shí)還沒有準(zhǔn)確的計(jì)時(shí)工具，很難測定物體發(fā)生不同位移的時(shí)間。為了減緩物體的運(yùn)動速度，伽利略設(shè)計(jì)了著名的斜面實(shí)驗(yàn)。伽利略讓小銅球從斜槽的不同位置。、?！伸o止?jié)L下，經(jīng)反復(fù)實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，在同一個傾角。的斜面上，小銅球滾下所發(fā)生的位移總是與運(yùn)動時(shí)間的平方成正比。如果用S|、52、S3…表示小銅球的不同位移，用力、尬、辦…分別表示對應(yīng)的時(shí)間，則上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果可表示為困難之三：斜面運(yùn)動今落體運(yùn)動伽利略用斜面實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了，8戶的關(guān)系后，怎樣用這個結(jié)果來說明落體運(yùn)動也符合這個規(guī)律呢？他認(rèn)為，視的數(shù)值隨著傾角的增大而增加，當(dāng)傾角等于90°,即物體豎直下落時(shí)，這個關(guān)系也應(yīng)該成立，并且此時(shí)機(jī)的數(shù)值最大。至此，他成功地驗(yàn)證了原先的猜想，不僅徹底否定了亞里士多德關(guān)于落體運(yùn)動的錯誤論斷，而且得到了落體運(yùn)動的規(guī)律。教師活動：講解伽利略在探究自由落體運(yùn)動規(guī)律時(shí)的整體的思路：發(fā)現(xiàn)問題）提出猜想分?jǐn)?shù)學(xué)推理分實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證分合理外推分得出結(jié)論。教師活動：強(qiáng)調(diào)伽利略所使用的探究方法。伽利略的成功，不僅在于找出了落體運(yùn)動的規(guī)律，更重要的是開辟了一條把物理實(shí)驗(yàn)與科學(xué)推理結(jié)合的物理學(xué)研究之路。愛因斯坦給予伽利略高度的評價(jià)：“伽利略的發(fā)現(xiàn)以及他所用的科學(xué)推理方法，是人類思想史上最偉大的成