實(shí)用物理教案(通用類)

《1.1運(yùn)動(dòng)的描述》教學(xué)設(shè)計(jì)

【教學(xué)內(nèi)容】

第一單元第1節(jié)：運(yùn)動(dòng)的描述

【教學(xué)目標(biāo)】

知識(shí)與技能：了解質(zhì)點(diǎn)的概念，知道它是一個(gè)理想化模型，知道物體能被簡化成質(zhì)點(diǎn)的

條件;理解時(shí)間和時(shí)刻的含義以及它們的區(qū)別;理解位移及路程的意義及它們的區(qū)別與聯(lián)系;

理解速度和速率的概念，理解平均速度、瞬時(shí)速度的概念，會(huì)計(jì)算物體運(yùn)動(dòng)的平均速度：理

解矢量與標(biāo)量的概念及它們之間的區(qū)別。

過程與方法：初步體會(huì)用“比值法”定義物理量的方法；感悟“理想模型”在物理研究

中的作用。

通過對生活及生產(chǎn)中的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象的剖析，體驗(yàn)和感知物理就在身邊的生活與生產(chǎn)中，體

會(huì)學(xué)習(xí)物理是有用的，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。

【教學(xué)重點(diǎn)】

質(zhì)點(diǎn)、時(shí)間與時(shí)刻、位移與路程、平均速度與瞬時(shí)速度、標(biāo)量與矢量的概念及意義。

【教學(xué)難點(diǎn)】

物體簡化成質(zhì)點(diǎn)的條件，位移的意義，平均速度的意義。

【教學(xué)過程】

?創(chuàng)設(shè)情境——引入新課

1.復(fù)習(xí)回顧：什么是機(jī)械運(yùn)動(dòng)？不同物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)或同一物體在不同情況下的機(jī)械

運(yùn)動(dòng)有什么差別？

2.播放視頻：展示自然界的各種運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象，說明運(yùn)動(dòng)是自然界最普遍的現(xiàn)象。

3.問題討論：通過觀看視頻，聯(lián)系生活實(shí)際想想看，一個(gè)物體運(yùn)動(dòng)中它的什么在變化？

不同物體的這種變化有什么差別？

4.交流評價(jià)：機(jī)械運(yùn)動(dòng)是自然界常見的現(xiàn)象，機(jī)械運(yùn)動(dòng)中物體的位置在變化，而這種

位置的變化有快慢之分，路徑有曲直之分。那么，如何描述物體的運(yùn)動(dòng)，就是這節(jié)課的學(xué)習(xí)

內(nèi)容。這節(jié)課主要學(xué)習(xí)與描述物體運(yùn)動(dòng)有關(guān)的概念或物理量，為進(jìn)一步研究物體的運(yùn)動(dòng)奠定

基礎(chǔ)。

?合作探究——新課學(xué)習(xí)

一、質(zhì)點(diǎn)

1.提出問題：實(shí)際的物體都有一定的形狀和大小，我們怎樣確定或記錄它所處的位置？

如果這個(gè)物體很小，小到幾乎成了一個(gè)點(diǎn)，怎樣確定它的位置？

2.交流評價(jià)：如果物體小到幾乎成了一個(gè)點(diǎn)，可以很方便的用坐標(biāo)確定它的位置，很

方便地計(jì)算運(yùn)動(dòng)中它的位置改變。

3.提出問題：實(shí)際的物體都有一定的形狀和大小，但如果它的大小與形狀對于它的運(yùn)

動(dòng)沒有影響或影響很小，我們能否忽略物體的大小與形狀把它看成僅僅具有質(zhì)量的點(diǎn)而方便

地研究它的運(yùn)動(dòng)呢？如果運(yùn)動(dòng)中，物體上各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況完全相同，能否用物體上的任何一

點(diǎn)代表整個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)，從而方便地研究它的運(yùn)動(dòng)呢？

4.閱讀課本第2頁課文“質(zhì)點(diǎn)”部分，思考討論上述問題。

5.交流評價(jià)：如果物體的大小與形狀對于它的運(yùn)動(dòng)沒有影響或影響很小，我們可以忽略

物體的大小與形狀，把它看成僅僅具有質(zhì)量的點(diǎn)而方便地研究它的運(yùn)動(dòng)；如果物體上各點(diǎn)的

運(yùn)動(dòng)情況完全相同，可用物體上的任何一點(diǎn)代表整個(gè)物體的運(yùn)動(dòng),從而方便地研究它的運(yùn)動(dòng)。

這時(shí)，物體就被簡化成了只具有質(zhì)量的一個(gè)點(diǎn)。

只有質(zhì)量，沒有大小與形狀，這樣的點(diǎn)叫質(zhì)點(diǎn)。

6.問題討論：自然界真正存在質(zhì)點(diǎn)嗎？它與幾何中的點(diǎn)有什么區(qū)別？

7.交流評價(jià)：自然界不存在質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)只是為了研究問題方便，在條件許可的情況下

對實(shí)際物體進(jìn)行合理簡化后形成的“理想模型”，它與幾何中的點(diǎn)的區(qū)別是它具有質(zhì)量。

物理研究中，類似于忽略對實(shí)際物體運(yùn)動(dòng)無響應(yīng)或影響不大的次要因素——大小和形狀,

而保留主要因素——質(zhì)量的方法，叫理想模型方法，是物理學(xué)常用的一種研究方法，有點(diǎn)像

生活中常用的“抓主要矛盾”的思想與方法，物理學(xué)研究中的重大突破與進(jìn)展，與這一方法

的運(yùn)用密不可分。

?案例研究??鞏固小結(jié)

收分8(9月

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華￡8(12月228

M一氏白天■后.

一大自欠■?18

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例1有人說：只有很小的物體才可以簡化成質(zhì)點(diǎn)，大的物體就不能簡化成質(zhì)點(diǎn)。請你

談?wù)剬@句話的看法。

解析：物體能否簡化成質(zhì)點(diǎn)，關(guān)鍵是看它的大小與形狀對所研究的運(yùn)動(dòng)有無影響或影

響的大小，不在于物體的大小。比如研究跳水運(yùn)動(dòng)員在跳水比賽中身體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，他的肢

體的動(dòng)作對他的比賽得分影響很大，它就不能被簡化成質(zhì)點(diǎn)。研究地球的自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，地球

上不同的點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況差別很大，它不能被簡化成質(zhì)點(diǎn)；但研究它的公轉(zhuǎn)時(shí)，地球上的不同

點(diǎn)運(yùn)動(dòng)中的差別，對于地球繞太陽的圓周運(yùn)動(dòng)來說，幾乎沒有影響，可以把地球簡化成質(zhì)點(diǎn)。

二、參考系

1.提出問題:

(1)教室里墻上的黑板是運(yùn)動(dòng)的還是靜止的？

(2)古人的困惑：

從葉桿*-1中：

*觸蚊粕,

任*才仙不九艮幃.

件才油公令看*山也;修8%林胃*不月的

2.閱讀課本第2—3頁課文“參考系”部分，思考問題：研究物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，為什么要

選取參考系？如何選取參考系？

3.交流評價(jià)：一個(gè)物體是運(yùn)動(dòng)還是靜止？是什么樣的運(yùn)動(dòng)？相對于不同的物體來說，

結(jié)果是不同的，如墻上的黑板，相對于墻或地面來說，它的位置始終不動(dòng)，是靜止的；相對

于地球的轉(zhuǎn)軸來說，隨地球的自轉(zhuǎn)，它繞地軸做圓周運(yùn)動(dòng)；相對于太陽來說，隨地球繞太陽

做圓周運(yùn)動(dòng)。

所以研究一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，必須選取一個(gè)假定位置不動(dòng)的物體做參考

參考系的選取是任意的，除了被研究的物體，都可以選取，不過選的參考系不同，得到

的結(jié)果不同，研究過程的難易不同.通常研究物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，為了研究方便，選地面或相對于

地面不動(dòng)的物體做參考系。選定了參考系后，我們根據(jù)同一段時(shí)間里研究者相對于參考系位

置是否改變，來確定它是否運(yùn)動(dòng)，根據(jù)位置如何改變來確定研究者做何種運(yùn)動(dòng)。

三、時(shí)刻和時(shí)間

1.自主學(xué)習(xí)：閱讀課本第3頁課文“時(shí)刻與時(shí)間”部分。

2.討論交流：舉例說明時(shí)間、時(shí)刻、時(shí)間與時(shí)刻的關(guān)系。

運(yùn)動(dòng)是在時(shí)間中進(jìn)行的，物體由一個(gè)位置運(yùn)動(dòng)到另一位置，必須經(jīng)歷一段時(shí)間，一段時(shí)

間對應(yīng)一個(gè)運(yùn)動(dòng)過程，對應(yīng)一定的位置變化；某時(shí)刻物體經(jīng)過一個(gè)位置，一個(gè)時(shí)刻對應(yīng)一個(gè)

位置，對應(yīng)運(yùn)動(dòng)中的一個(gè)狀態(tài).

3.思考與討論:人們常說的“機(jī)不可失，時(shí)不再來”和“惜時(shí)如金”中的“時(shí)”分別

指時(shí)間還是時(shí)刻？

前者指時(shí)刻，后者指時(shí)間。

4.國際單位制里時(shí)間的單位：秒，代號(hào)：s

四、路程與位移

1.自主學(xué)習(xí)：閱讀課本第3頁課文“路程與位移”部分，知道什么是路程？什么是位

移？

2.討論交流：什么是路程？根據(jù)物體運(yùn)動(dòng)開始時(shí)的位置與一段時(shí)間里運(yùn)動(dòng)的路程，能

確定出一段時(shí)間后物體的位置嗎？用位移能行嗎？舉例說明？

3.小結(jié)評價(jià)：

路程：一段時(shí)間里，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的軌跡的長度，只有大小，沒有方向。

位移：一段時(shí)間里質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的初末位置間的有向線段是位移，既有大小又有方向，初末

位置間的線段的長度是位移的大小，線段的方向就是位移的方向。

知道質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的初位置與位移，就可知道質(zhì)點(diǎn)的末位置。

位移與路程的關(guān)系：根據(jù)位移、路程的定義可知，在單方向的直線運(yùn)動(dòng)中，一段時(shí)間里

的路程與這段時(shí)間里的位移大小相等。在曲線運(yùn)動(dòng)中，一段時(shí)間里運(yùn)動(dòng)軌跡的長度是路程,

連接軌跡兩端的弦代表位移。比如質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng)一周，這這段時(shí)間里的路程等于圓的周長,

而位移是零。

如圖所示，火車從烏魯木齊到達(dá)上海，位移大小是圖中的紫色直線所代表的長度；路程

則是黃色曲線（折線）所代表的長度。

?案例研究——小結(jié)鞏固

例2小明在操場上向東走了40如用了20s的時(shí)間，接著又向北跑了30加，用了5s時(shí)

間。求小明在操場上運(yùn)動(dòng)的前20s的位移，后5s的位移，全部25s時(shí)間的位移及路程。

解析：根據(jù)位移的定義，如圖所示:

前20s的位移，如圖中的線段AB所示，大小為40例方向向東；

后5s的位移，如圖中的線段BC所示，大小為30例方向向北；

AC=22

全部25s時(shí)間里的位移,如圖中的線段AC所示,大小為：4AB-BC=50W.

Be

sin6=-----=0.6.

4c,8=37,方向東偏北37"。

全部25s里的路程是：40帆30〃尸70偏

五、速度與速率

1.回顧以前學(xué)過的內(nèi)容，討論問題：什么是勻速直線運(yùn)動(dòng)？什么是速度？

)00600400

運(yùn)動(dòng)快慢程度保持不變的直線運(yùn)動(dòng)，相等時(shí)間內(nèi)的位移相等。

2.對速度的再研究:

(1)速度的定義：在勻速直線運(yùn)動(dòng)中，質(zhì)點(diǎn)的位移跟發(fā)生這段位移所用時(shí)間的比值,

S=—

叫做速度。用公式表示就是：：，在國際單位制中的單位是：米每秒，符號(hào)表示：

(2)速度的方向：物體運(yùn)動(dòng)的方向，也就是位移的方向。

(3)在勻速直線運(yùn)動(dòng)中，速度的大小和方向都不變，是一個(gè)恒量。

(4)速率：速度的大小叫速率。

六、平均速度和瞬時(shí)速度

1.問題的引出：舉例說明是什么是變速直線運(yùn)動(dòng)。

汽車在平直路面上的啟動(dòng)、制動(dòng)、加速、減速過程。變速直線運(yùn)動(dòng)是常見的機(jī)械運(yùn)動(dòng)。

2.用平均速度描述變速直線運(yùn)動(dòng)的快慢

(1)平均速度定義：在變速直線運(yùn)動(dòng)中，質(zhì)點(diǎn)的位移與發(fā)生這段位移所用的時(shí)間的比

-s

一y=一

值，叫做這段時(shí)間里的平均速度。用符號(hào)力表示，定義式為：

(2)注意：平均速度是位移對時(shí)間的平均，反映的是變速直線運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)的某段

時(shí)間或某段位移里的平均快慢，不是幾個(gè)速度的平均值；計(jì)算平均速度，首先要分清是那段

時(shí)間或位移里的平均速度，平均速度與時(shí)間或位移相對應(yīng)。

3.瞬時(shí)速度：

(1)定義：運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過某位置或某時(shí)刻時(shí)的速度，在變速直線運(yùn)動(dòng)中，它的大小隨

時(shí)間變化，表示的是質(zhì)點(diǎn)某時(shí)刻或經(jīng)過某位置時(shí)的快慢程度。如汽車、摩托車上速度表上所

指的速度。

(3)瞬時(shí)速度的測量：一般計(jì)算質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)某時(shí)刻或經(jīng)過某位置前后的短暫時(shí)間里的平

均速度，用這個(gè)平均速度代替質(zhì)點(diǎn)某時(shí)刻或經(jīng)過某位置的瞬時(shí)速度，這也是測速儀測速度的

原理。

(4)在勻速直線運(yùn)動(dòng)中，質(zhì)點(diǎn)任何一段時(shí)間或位移里的平均速度，與任何時(shí)刻或任何

位置的瞬時(shí)速度相同.

?案例研究——小結(jié)鞏固

例3例2中若小明，前后兩段時(shí)間里的運(yùn)動(dòng)均為勻速直線運(yùn)動(dòng)。

(1)這兩段的運(yùn)動(dòng)速度是多少，方向如何？

(2)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中的平均速度是多少？方向如何？

(3)若小明向東運(yùn)動(dòng)后休息75s后再向北運(yùn)動(dòng)，則整個(gè)過程的平均速度多少？

解析：(1)420s,方向向東;

J30m_.

v2=—=------=6mls

(2)45s,方向向北;

s50w

q=_=_______=_0__5_w/s

(3)t20s+5s+75s

?應(yīng)用與提高——鞏固總結(jié)

1.課堂練習(xí)：課本第7頁“練習(xí)與思考”：1、2、3、5、6。

2.引導(dǎo)學(xué)生歸納所學(xué)知識(shí)要點(diǎn)。

【布置作業(yè)】

1.復(fù)習(xí)所學(xué)內(nèi)容，完成課本習(xí)題。

2.預(yù)習(xí)第2節(jié)。

《1.2加速度勻變速直線運(yùn)動(dòng)》教學(xué)設(shè)計(jì)

【教學(xué)內(nèi)容】

第一單元第2節(jié)第1課時(shí)：“加速度”“勻變速直線運(yùn)動(dòng)”部分。

【教學(xué)目標(biāo)】

知識(shí)與技能：了解勻變速直線運(yùn)動(dòng)，理解加速度的概念，知道定義、公式、符號(hào)和單

位。知道加速度是矢量，會(huì)判斷加速度的方向，能運(yùn)用加速度的定義式計(jì)算加速度；理解勻

變速直線運(yùn)動(dòng)的意義，知道勻變速直線運(yùn)動(dòng)的特征。

過程與方法：通過加速度概念的建立，進(jìn)一步體會(huì)比值法在建立物理概念中的作用。

通過學(xué)習(xí)和體驗(yàn)物理概念對復(fù)雜現(xiàn)象研究的簡化作用和簡單描述,體會(huì)物理研究中的抽

象與簡化，化難為易，化繁為簡的策略與思路，培養(yǎng)知難而進(jìn)，勇于克服困難的意志品質(zhì)。

【教學(xué)重點(diǎn)】

加速度、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。

【教學(xué)難點(diǎn)】

加速度的方向。

【教具準(zhǔn)備】

視頻（不同汽車的啟動(dòng)、制動(dòng)等）、PPT課件。

【教學(xué)過程】

?創(chuàng)設(shè)情境——引入課題

1.提問：什么是直線運(yùn)動(dòng)？什么是勻速直線運(yùn)動(dòng)？什么是變速直線運(yùn)動(dòng)？

2.視頻播放——提問：不同物體做變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度變化有無快慢之分？增加或

減小相同的速度所用的時(shí)間是否相同？在相同的時(shí)間里增加或減少的速度是否相同？

3.提出問題：如何描述變速直線運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)速度變化的快慢程度？

?合作探究——新課學(xué)習(xí)

一、加速度

1.現(xiàn)象展示：跑車、轎車、擊發(fā)后的子彈由靜止開始的加速運(yùn)動(dòng)。

孑“在喊3K內(nèi)懦擊發(fā)后.經(jīng)E

0.05$速度可達(dá)6xlO'm/s

2.提出問題

（1）上述物體，誰的速度變化快？

速度變化快慢依次是子彈、跑車、轎車。

（2）計(jì)算上述物體的速度變化量，并思考：能用速度變化量表示速度變化快慢嗎？

跑車：96km/h=26,7m/s；轎車：96km/h=26.7m/s；子彈:600m/s

無法表示。

（3）看看上述速度變化所用的時(shí)間，并思考：能用速度變化經(jīng)歷的時(shí)間表示速度變化

快慢嗎？

跑車：5s；轎車：12s；子彈：0.5s

無法表示。

（4）計(jì)算上述物體速度變化量與速度變化經(jīng)歷的時(shí)間的比值

SOOmfs

1203w/s2

子彈:0.05s

26.1m!s,...；

——-------=5.34m/s

跑車:5s

26.1mfs

=2.03mls

轎車:12s

（5）看看上述比值與速度變化快慢之間有什么關(guān)系？這個(gè)比值能否描述速度變化的快

慢程度？

（6）交流評價(jià)——認(rèn)識(shí)加速度：閱讀課本第8頁“加速度”部分課文，歸納小結(jié)。

引進(jìn)的意義：描述變速運(yùn)動(dòng)物體速度變化的快慢程度。

vv

a_t-0

定義：速度的變化量與發(fā)生這個(gè)變化所用時(shí)間的比值，用公式表示就是：一：，

式中匕、%表示/時(shí)間里初、末時(shí)刻的速度。

單位:在國際單位制中，加速度的單位是：加4。如某物體加速運(yùn)動(dòng)是的加速度是8次

這表示該物體運(yùn)動(dòng)中1s時(shí)間里速度增加8?Zso

方向：加速度是矢量，既有大小又有方向，它的方向是速度改變的方向。在加速直線運(yùn)

動(dòng)中，速度的變化量（匕-匕）為正，加速度為正，它的方向與速度方向相同；在減速直

線運(yùn)動(dòng)中，速度的變化量（9一乜）為負(fù)，加速度為負(fù)，它的方向與速度方向相反。

a_M-丁

決定因素：公式：是加速度的定義式，不是決定式，不能理解成加速度與速

度變化量成正比，與速度變化時(shí)間成反比；不能單從速度變化量的大小判斷加速度的大小,

也不能單從變速時(shí)間的長短判斷加速度的大小；通過以后的學(xué)習(xí)（牛頓定律），將會(huì)知道,

加速度的大小是由作用在物體上的力與物體的質(zhì)量共同決定的，加速度的方向由力的方向決

定。

計(jì)算物體的加速度時(shí)，要根據(jù)定義式計(jì)算出大小，再根據(jù)運(yùn)動(dòng)的具體情況判斷出方向。

?案例研究

例1課本第7頁例1-4

二、勻變速直線運(yùn)動(dòng)

1.問題探究：

(1)什么是直線運(yùn)動(dòng)？

物體做直線運(yùn)動(dòng)，速度的方向不發(fā)生變化，但速度的大小可以不變化也可以變化。直線

運(yùn)動(dòng)的特征就是物體的運(yùn)動(dòng)軌跡是直線，或者說速度方向不發(fā)生變化。

(2)什么是變速直線運(yùn)動(dòng)？

物體沿一條直線運(yùn)動(dòng)，速度方向不變，但速度大小變化。其特征就是速度大小變化方向

不變的運(yùn)動(dòng)。即速度大小變化，運(yùn)動(dòng)軌跡是直線。

(3)什么是勻變速直線運(yùn)動(dòng)？

運(yùn)動(dòng)軌跡是直線或者說是速度方向不變，只是速度大小變化，但速度的變化是均勻變化

的，即物體運(yùn)動(dòng)過程中任何相等的時(shí)間里速度的變化量相同，或者說相等的時(shí)間里增加或減

小的速度相同。

關(guān)于勻變速直線運(yùn)動(dòng)，可以從以下三個(gè)字進(jìn)行理解：

勻：速度大小均勻變化——即物體運(yùn)動(dòng)過程中任何相等的時(shí)間里速度的變化量相同，或

者說相等的時(shí)間里增加或減小的速度相同。

變：速度大小發(fā)生變化。注意，只是速度大小變化。

直線：運(yùn)動(dòng)軌跡是直線，即速度方向不變化。

(4)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的分類：

勻加速直線運(yùn)動(dòng)：速度均勻增加的直線運(yùn)動(dòng)，如啟動(dòng)的機(jī)動(dòng)車輛的運(yùn)動(dòng)，火箭發(fā)射時(shí)最

初一段時(shí)間里的上升運(yùn)動(dòng)等。加速度與速度同方向，簡稱勻加速運(yùn)動(dòng)。

勻減速直線運(yùn)動(dòng)：速度均勻減小的直線運(yùn)動(dòng)，如在平直路面制動(dòng)后的機(jī)動(dòng)車輛，著陸后

滑行的飛機(jī)的運(yùn)動(dòng)，加速度與速度方向相反，簡稱勻減速運(yùn)動(dòng).

雙淳海行的候天飛機(jī)

汽車制動(dòng)后的句減速運(yùn)動(dòng)

(5)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度：加速度大小及方向均保持不變，即加速度恒定不變。

(6)勻速直線運(yùn)動(dòng)的加速度：勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度大小及方向均不發(fā)生變化，加速度

為零。凡是加速度為零的直線運(yùn)動(dòng)，肯定是勻速直線運(yùn)動(dòng)，簡稱勻速運(yùn)動(dòng)。

【板書設(shè)計(jì)】

變速運(yùn)動(dòng)

變速直線運(yùn)動(dòng)

速度變化快

慢的描述定義：

句變速直線運(yùn)動(dòng)*加速度■?單位：

'、」

方向：

《1.2勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度和位移》教學(xué)設(shè)計(jì)

【教學(xué)內(nèi)容】

第一單元第2節(jié)第2課時(shí)：“勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度”“勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移”。

【教學(xué)目標(biāo)】

知識(shí)與技能：理解勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間、加速度的關(guān)系，會(huì)計(jì)算勻變速運(yùn)動(dòng)的

速度；理解勻變速運(yùn)動(dòng)的速度圖象的意義；理解勻變速運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間、加速度的關(guān)系，

會(huì)計(jì)算勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移。

過程與方法：通過速度公式、位移公式的建立，體驗(yàn)物理理論在物理研究中的作用，體

會(huì)運(yùn)用已知理論推出新理論的方法與思想：通過速度圖象的建立，體會(huì)圖象方法在物理研究

中的作用。

情感態(tài)度價(jià)值觀：通過物理公式、圖象對同一規(guī)律的表述，體會(huì)物理規(guī)律表達(dá)形式的多

樣性，體驗(yàn)物理規(guī)律的形式美，培養(yǎng)學(xué)生的審美意識(shí)。

【教學(xué)重點(diǎn)】

速度公式、速度圖象、位移公式。

【教學(xué)難點(diǎn)】

速度圖象的意義及運(yùn)用。

【教具準(zhǔn)備】

PPT課件。

【教學(xué)過程】

?創(chuàng)設(shè)情境——引出課題

1.復(fù)習(xí)提問：

(1)什么是勻變速直線運(yùn)動(dòng)？它的速度有什么特點(diǎn)？加速度有什么特點(diǎn)？

(2)怎樣計(jì)算勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度？某物體勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度大小為2勿拶,

這表明物體的速度怎樣變化？

2.評價(jià)小結(jié):

(1)速度均勻變化的直線運(yùn)動(dòng)。速度方向不變，大小隨時(shí)間均勻變化。加速度不為零

且恒定不變。

a--------

(2)加速度的計(jì)算公式是：:。表示物體每秒增加或減小的速度是2m/s。

3.提出問題：若已知運(yùn)動(dòng)開始時(shí)的速度(初速度)及加速度，怎樣計(jì)算某時(shí)刻的速度

(未速度)？

?合作探究——新課學(xué)習(xí)

一、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度

1.問題研究：課本第10頁“勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度”中的計(jì)算速度問題。

2.勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度公式推導(dǎo)。

(1)由加速度的意義推導(dǎo)——案例研究

例1質(zhì)點(diǎn)0時(shí)刻的速度是vAm/s'),從。時(shí)刻起以加速度a(“)勻加速直線運(yùn)動(dòng)，

求公末質(zhì)點(diǎn)的速度。

解析：質(zhì)點(diǎn)0時(shí)刻就具有的速度為％(m/s)；由加速度的意義可知，Is時(shí)間里質(zhì)點(diǎn)增

加的速度是：a(m/s)；從0時(shí)刻到ts末的fs時(shí)間里增加的速度是at(m/s)；ts末的速

度應(yīng)該是0時(shí)刻的速度與出時(shí)間里增加的速度的和，即：匕=b+"。

(2)由加速度的定義是推導(dǎo)：

加速度的定義式是：一t，對此關(guān)系式去分母、移項(xiàng)可得：%=匕+成

3.交流評價(jià)——?dú)w納小結(jié)

(1)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度公式：匕=匕+“，若質(zhì)點(diǎn)由靜止開始做勻變速直線運(yùn)

動(dòng)，則有：匕

(2)公式的意義：公式反映的是勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化的關(guān)系，共涉及四

個(gè)與運(yùn)動(dòng)有關(guān)的物理量，若已知其中的三個(gè)，利用此式可求出另一個(gè)未知的物理量。

（3）公式中各量的方向：公式中的四個(gè)物理量中，除時(shí)間外都是矢量，既有大小又有

方向。由于是直線運(yùn)動(dòng)，三個(gè)矢量的方向都在同一直線上。所以，可以事先確定某一個(gè)量的

方向?yàn)檎较?，其它量中與該量同向者代入公式時(shí)為“正（+）”，否則為“負(fù)（-）”；計(jì)

算出的某量為正，說明它的方向與選定的正方向一致；為負(fù)，說明它的方向與選定的正方向

相反。這樣，運(yùn)用公式，不但可以計(jì)算出未知量的大小，又計(jì)算出了它的方向。

在運(yùn)用速度公式時(shí)，一般選取初速度方向?yàn)檎较颉?/p>

?案例研究——小結(jié)鞏固

例2課本第11頁“例2”。

a.例題解析

b.注意事項(xiàng)：運(yùn)用公式時(shí)，各量的單位都應(yīng)換算成國際單位；以初速度方向?yàn)檎较颍?/p>

初速度為正；若是勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度為正值，若是勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度為負(fù)值，其量值代

入公式時(shí)，應(yīng)在其量值前加號(hào)；計(jì)算出的末速度為“+”，說明方向與初速度方向一致，

計(jì)算出的末速度為，說明它的方向與初速度的方向相反。

c.關(guān)于矢量正負(fù)：如上所述，矢量的正負(fù)僅表示矢量的方向，不表示矢量的大小，比

較兩個(gè)矢量大小時(shí)，取它們的絕對值進(jìn)行比較。

二、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度圖象

1.合作探究

（D數(shù)學(xué)知識(shí)與方法準(zhǔn)備：在數(shù)學(xué)上，

除了運(yùn)用函數(shù)關(guān)系式表示一個(gè)量（因變量）

隨另一個(gè)量（自變量）的變化關(guān)系外，還

可以運(yùn)用平面直角坐標(biāo)平面上的直線或曲

線表示縱坐標(biāo)軸代表的量隨橫坐標(biāo)代表的

量的變化關(guān)系，如初中學(xué)習(xí)過的正比例函

數(shù)、反比例函數(shù)等。

（2）方法點(diǎn)撥：公式匕=匕+"反

映的是勻變速直線運(yùn)動(dòng)瞬時(shí)速度隨時(shí)間變

化的關(guān)系，就像數(shù)學(xué)問題一樣，也可以運(yùn)

用坐標(biāo)平面上的圖象表示這一關(guān)系。如果

建立平面直角坐標(biāo)系，用橫軸代表時(shí)刻，縱軸代表各時(shí)刻的瞬時(shí)速度，根據(jù)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)中的每

個(gè)時(shí)刻和相對應(yīng)的瞬時(shí)速度，可以在坐標(biāo)平面上描出一系列點(diǎn)，將這些點(diǎn)用平滑直線或曲線

連接起來，就是質(zhì)點(diǎn)的速度時(shí)間圖象，簡稱圖象，它直觀形象的表示質(zhì)點(diǎn)的速度變

化情況。

（3）學(xué)習(xí)建立“"嚴(yán)圖象：指導(dǎo)學(xué)生以課本第11頁表格所反映的勻加速直線運(yùn)動(dòng)質(zhì)

點(diǎn)各時(shí)刻的速度，建立它的“丁產(chǎn)圖象。

a.畫出平面直角坐標(biāo)系——“坐標(biāo)系，定出坐標(biāo)標(biāo)度；b.描點(diǎn)；c.連線

2.交流評價(jià)

（1）圖象的特征：直線。若是勻加速運(yùn)動(dòng)，是斜向上的直線，若是勻減速運(yùn)動(dòng)，是斜

向下的直線。若初速度為零，是過原點(diǎn)的直線；若初速度不為零，是不過原點(diǎn)的直線。

（2）圖象的意義：

a.表示勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間均勻變化，可從圖象上直接讀出某時(shí)刻的瞬時(shí)速

度；

b.表示勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度：從圖象上任意選出兩點(diǎn)，可計(jì)算出加速度：

v-v-

a=--2---V-1--2---V-1

右-外。由解析幾何知識(shí)可知，比值與一八是圖象（直線）的斜率（圖象的傾斜程

度，即圖象與t軸夾角的正切，圖象越傾斜，斜率絕對值越大）。所以，w圖象的斜率表

示加速度。

?案例研究——小結(jié)鞏固

例3如圖是三個(gè)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)的p-f圖象，各代表物體做怎樣的運(yùn)動(dòng)？

解析：圖象都是直線，表示三個(gè)質(zhì)點(diǎn)都做勻變速直線運(yùn)動(dòng)。a圖象的斜率不等于零且為

正，a圖象代表的運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng)；。圖象的斜率為零（圖象與￡軸平行），表示加

速度為零，。圖象代表的運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)；C圖象的斜率不等于零且為負(fù)，C圖象代表

的運(yùn)動(dòng)是勻減速直線運(yùn)動(dòng)。

三、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移

1.合作探究

(1)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的平均速度：

設(shè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)f時(shí)間里的初末速度分別為％、匕,則這段時(shí)間里的平均速度為：

V,

v=-^~~2-

20

注意：此式只適用于勻變速直線運(yùn)動(dòng)，是由平均速度定義-i結(jié)合勻變速直線運(yùn)動(dòng)的

特點(diǎn)推導(dǎo)出的。

(2)位移公式的推導(dǎo)：

_V.+V._1_1

.,,v=---------v=v.+—atv=v.H"—at

將5=匕+成代入2可得：2,將2代入s=W可

得勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式：

12

s=?/+2或

(3)對公式的討論：公式表示勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移隨時(shí)間變化關(guān)系，共涉及五個(gè)物

理量，已知其中的四個(gè)量可計(jì)算出未知的另外一個(gè)量；應(yīng)用公式時(shí)，一般以初速度方向?yàn)檎?/p>

方向，所以，當(dāng)質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，代入加速度時(shí)取正，當(dāng)質(zhì)點(diǎn)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，

1,2

s=-at

代入加速度時(shí)取負(fù)；如質(zhì)點(diǎn)的初速度為零，即質(zhì)點(diǎn)從靜止開始勻加速運(yùn)動(dòng)，則：2。

2.案例研究——小結(jié)鞏固

例4課本第11頁例題3

(1)解析例題

（2）強(qiáng)調(diào)說明：汽車等交通工具制動(dòng)后的運(yùn)動(dòng)是勻減速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度減為零后，

加速度將變成零（以后會(huì)學(xué)習(xí)到），汽車等將處于靜止?fàn)顟B(tài)，它的減速運(yùn)動(dòng)隨之結(jié)束。因此

在求解汽車等制動(dòng)后一段時(shí)間里的位移或某時(shí)刻的速度時(shí)，應(yīng)首先判斷制動(dòng)后運(yùn)動(dòng)的真正運(yùn)

動(dòng)的時(shí)間。

?交流評價(jià)——總結(jié)歸納

1.課堂練習(xí)：課本第17頁“復(fù)習(xí)與鞏固”5、9。

2.教師總結(jié)：（見板書設(shè)計(jì)）

【布置作業(yè)】

1.復(fù)習(xí)課文，書面完成課本第10頁習(xí)題。

2.預(yù)習(xí)本節(jié)“自由落體運(yùn)動(dòng)”。

【板書設(shè)計(jì)】

勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度:勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度圖象

匕=匕+成或匕=或

勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移:

12

s=v＜）Z+—a/

1

s=-at

或2

《1.2自由落體運(yùn)動(dòng)》教學(xué)設(shè)計(jì)

陜西省寶雞市陳倉區(qū)教育局教研室邢彥君

【教學(xué)內(nèi)容】

第一單元第2節(jié)第3課時(shí)：“自由落體運(yùn)動(dòng)”。

【教學(xué)目標(biāo)】

知識(shí)與技能：了解什么是自由落體運(yùn)動(dòng)及自由落體的條件；理解自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn):

掌握自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。

過程與方法：通過觀察演示實(shí)驗(yàn)概括出自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng),

從而培養(yǎng)學(xué)生的觀察、概括能力，通過相關(guān)物理量變化規(guī)律的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)分析、推理能力。

情感態(tài)度價(jià)值觀：通過突出主要因素，忽略次要因素，抽象出物理模型——自由落體,

滲透物理學(xué)的基本思想與方法，體會(huì)合理取舍，抓主要矛盾的辯證法思想；體會(huì)伽利略不崇

尚教條，敢于批判與質(zhì)疑，不畏艱險(xiǎn)大膽創(chuàng)新的科學(xué)精神。

【教學(xué)重點(diǎn)】

自由落體的特征及規(guī)律。

【教學(xué)難點(diǎn)】

伽利略的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證及巧妙的推理。

【教具準(zhǔn)備】

硬幣（一元）兩枚，薄紙袋（恰好可裝下硬幣），抽氣機(jī)，牛頓管。

【教學(xué)過程】

?合作探究一新課學(xué)習(xí)

一、創(chuàng)設(shè)情境，引入新課

將拿在手中的粉筆頭由靜止釋放，然后說明：我們今天研究這種常見的運(yùn)動(dòng)——物體下

落的運(yùn)動(dòng)。

1.演示1：硬幣和紙袋分別從同一高度由靜止開始同時(shí)下落，觀察下落速度，從表面

上看得到結(jié)論，“物體越重，下落得越快”。

2.歷史的回顧——亞里士多德的觀點(diǎn)

（1）亞里士多德簡介

亞里士多德（前384—前322年），古希臘斯吉塔拉人，是世界古代史上最偉大的哲學(xué)

家、科學(xué)家和教育家之一。亞里士多德一生勤奮治學(xué)，從事的學(xué)術(shù)研究涉及到邏輯學(xué)、修辭

學(xué)、物理學(xué)、生物學(xué)、教育學(xué)、心理學(xué)、政治學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、美學(xué)等，寫下了大量的著作，他

的著作是古代的百科全書，據(jù)說有四百到一千部。他的思想對人類產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。他創(chuàng)

立了形式邏輯學(xué)，豐富和發(fā)展了哲學(xué)的各個(gè)分支學(xué)科，對科學(xué)做出了巨大的貢獻(xiàn)。

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（2）關(guān)于落體運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)：“重的物體下落的快，輕的物體下落的慢”。亞里士多德

提出這一觀點(diǎn)，主要是“經(jīng)驗(yàn)”加猜測，沒有進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究與科學(xué)論證。從公元前4世紀(jì)至

公元17世紀(jì)，這種觀念統(tǒng)治了人們兩千多年之久。

3.伽利略的貢獻(xiàn)（1638年）

“小石頭詰難大哲學(xué)家”——伽利略對亞里士多德關(guān)于落體運(yùn)動(dòng)觀點(diǎn)的質(zhì)疑

設(shè)想：兩個(gè)物體外＞倔分別由同一高度下落，重的物體比輕的物體下落的快，當(dāng)把兩物

體捆在一起仍從同一高度下落情況會(huì)是怎樣呢？

分析：①整體分析：當(dāng)把兩個(gè)物體捆在一起時(shí)me=im+mB,因?yàn)樾陆M成的物體比上述兩個(gè)

物體中的任一個(gè)都重，從而下落得應(yīng)最快。

②局部分析：A物體下落的快，受到一個(gè)下落得慢的物體B的作用，結(jié)果就像一個(gè)大人

拉著小孩向前跑，比單獨(dú)大人跑要慢，比小孩單獨(dú)跑要快一樣，他們的共同速度應(yīng)介于A、

兩物體之間即片＞4＞%。

伽利略不但敢于這樣想，而且敢于這樣做，他在比薩斜塔上同時(shí)讓一輕一重兩小球同時(shí)

自由下落，結(jié)果幾乎同時(shí)落地。

伽利略用歸謬法從理論上巧妙地否定了亞里士多德的觀點(diǎn)，又運(yùn)用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證自己的猜想,

從而得出結(jié)論：重物體不比輕物體下落得快。

演示2：將紙袋揉成紙球和硬幣從同一高度由靜止開始下落,觀察下落速度（相差不多），

把硬幣裝入紙袋與另一枚硬幣從同一高度由靜止開始下落，觀察下落速度也相差不多，若減

小空氣對運(yùn)動(dòng)物體的影響會(huì)如何呢？

演示3：牛頓管中的物體下落。

將事先抽過氣的牛頓管內(nèi)的硬幣與輕雞毛從靜止一起下落,觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果兩者幾乎同時(shí)

落到牛頓管的下端。將牛頓管放入空氣再做實(shí)驗(yàn)情況就截然不同了。

亞里士多德的錯(cuò)誤，一是忽略了空氣阻力對運(yùn)動(dòng)物體的影響，二是沒有實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，全憑

經(jīng)驗(yàn)和猜測，從而得出錯(cuò)誤的結(jié)論：“力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”。

二、自由落體運(yùn)動(dòng)

1.定義：物體只在重力作用下，從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)叫做自由落體運(yùn)動(dòng)。

自由落體運(yùn)動(dòng)是一種理想運(yùn)動(dòng)，在實(shí)際問題中有空氣時(shí)，物體的密度不太小，速度不太

大（H不太高），可以忽略空氣的阻力，將物體在空氣中由靜止開始的下落運(yùn)動(dòng)近似看成是

自由落體運(yùn)動(dòng)。

不同物體做自由落體運(yùn)動(dòng)，它們的運(yùn)動(dòng)情況是相同的。

2.伽利略對自由落體運(yùn)動(dòng)的研究——“沖淡重力實(shí)驗(yàn)：

伽利略所處的年代還沒有鐘表，計(jì)時(shí)儀器非常簡陋，自由落體運(yùn)動(dòng)又很快，伽利略為了

研究落體運(yùn)動(dòng)，利用當(dāng)時(shí)的實(shí)驗(yàn)條件做了在斜面上從靜止開始下滑的直線運(yùn)動(dòng)（目的是為了

“沖淡重力”)，證明了在阻力很小的情況下小球在斜面上的運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，用邏

輯推理外推到斜面傾角增大到90°的情況，小球?qū)⒆杂上侣?，成為自由落體。他認(rèn)為這時(shí)

小球仍然會(huì)保持勻變速直線運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)。也就是說，自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直

線運(yùn)動(dòng)。這就是伽利略當(dāng)年在極其簡陋的條件下運(yùn)用實(shí)驗(yàn)探究加合理外推得出的研究結(jié)果。

這跟運(yùn)用閃光照片等其他現(xiàn)代研究方法得出的結(jié)論是一樣的。

3.引導(dǎo)學(xué)生觀察研究研究課本上的自由落體閃光照片：

(1)在相等的時(shí)間里，小球下落的距離越來越大，說明小球的下落運(yùn)動(dòng)是加速運(yùn)動(dòng)。

(2)如果測出相鄰兩個(gè)時(shí)間段里的位移的差值，可以求出小球下落的加速度，可以發(fā)

現(xiàn)小球下落運(yùn)動(dòng)中的加速度恒定不變,說明小球的自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線

運(yùn)動(dòng)。

三、自由落體加速度

1.回顧牛頓管實(shí)驗(yàn)：同一地點(diǎn)，不同物體從同一高度出自由落體，下落同一高度時(shí)間

1

s=-at2

相同，由公式2可知，它們的加速度相同。這個(gè)加速度稱為自由落體加速度，常用g

表示。

2.對自由落體加速度的討論

(1)在同一地點(diǎn)，一切物體在自由落體運(yùn)動(dòng)中的加速度都相同。

(2)自由落體加速度方向是豎直向下的。

(3)重力加速度g的方向總是豎直向下的。

(4)在地球上不同緯度地區(qū)，重力加速度的大小有微小的差別，但都在9.8m/s2左

右，通常取g=9.8m/s2，粗略計(jì)算時(shí)常取g=10m/s2

四、自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律

1.公式表示：在勻變速直線運(yùn)動(dòng)的各種關(guān)系式中，令巳=°,a=g可得到自由落體

運(yùn)動(dòng)的：

(1)速度時(shí)間關(guān)系式：%=。

12

s=

(2)位移時(shí)間關(guān)系式：自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律：2。

(3)速度位移關(guān)系式："=2"。

2.圖象表示：自由落體的速度時(shí)間圖象：過W直角坐標(biāo)系原點(diǎn)的一條直線，直線的

斜率(圖象與Z軸正方向夾角的正切)等于重力加速度。

?案例研究——鞏固所學(xué)

1.案例1：例1.課本15頁例題4

2.案例2：兩人一組按課本16頁“實(shí)驗(yàn)與觀察”方法，測自己的反應(yīng)時(shí)間。

?評價(jià)交流——要點(diǎn)歸納

1.自由落體運(yùn)動(dòng)是一種非常重要的運(yùn)動(dòng)形式，在現(xiàn)實(shí)生活中有許多落體運(yùn)動(dòng)可以看成

是自由落體運(yùn)動(dòng)，研究自由落體運(yùn)動(dòng)有著普遍的意義。

2.為了研究自由落體運(yùn)動(dòng)，我們運(yùn)用了物理學(xué)中的理想化方法，從最簡單、最基本的

情況入手，抓住影響運(yùn)動(dòng)的主要因素，去掉次要的非本質(zhì)因素的干擾，建立了理想化的物理

模型——自由落體運(yùn)動(dòng)，并且研究了自由落體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，理想化是研究物理問題常用的方

法之一，在后面的學(xué)習(xí)中我們還要用到。

3.在研究自由落體運(yùn)動(dòng)的過程中我們還給大家介紹了歸謬法，即理論推導(dǎo)的一種重要

方法，同學(xué)們的學(xué)習(xí)重要的是研究問題的方法而不是知識(shí)本身，知識(shí)的結(jié)論當(dāng)然重要，但更

重要的是如何獲取知識(shí)。

4.自由落體運(yùn)動(dòng)是一種簡單的基本的運(yùn)動(dòng)形式，以后將要學(xué)習(xí)拋體運(yùn)動(dòng)可以看成是另

一個(gè)運(yùn)動(dòng)形式與自由落體運(yùn)動(dòng)的合成，也就是說自由落體是研究拋體運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)，一定要抓

住其產(chǎn)生的條件和運(yùn)動(dòng)規(guī)律。

【作業(yè)布置】

1.復(fù)習(xí)課文，書面完成課本17頁“復(fù)習(xí)與鞏固”10、11。

2.復(fù)習(xí)小結(jié)本節(jié)內(nèi)容，整理歸內(nèi)知識(shí)與方法要點(diǎn)。

【板書設(shè)計(jì)】

自由落體運(yùn)動(dòng)

定義

條件

性質(zhì)

加速度

規(guī)律

附：

伽利略生平簡介

伽利略(GalieoGalilei,1564—1642)偉大的意大利物理學(xué)家和天文學(xué)家，他開創(chuàng)了

以實(shí)臉事實(shí)為基礎(chǔ)并具有嚴(yán)密邏輯體系和數(shù)學(xué)表述形式的近代科學(xué)。他為推翻以亞里士多德

為旗號(hào)的經(jīng)院哲學(xué)對科學(xué)的禁錮、改變與加深人類對物質(zhì)運(yùn)動(dòng)和宇宙的科學(xué)認(rèn)識(shí)而奮斗了一

生，因此被譽(yù)為“近代科學(xué)之父”。

1.動(dòng)手動(dòng)腦、孜孜不倦

伽利略1564年2月15日生于比薩一個(gè)樂師和數(shù)學(xué)家之家，從小愛好機(jī)械、數(shù)學(xué)和音

樂、詩畫，喜歡做水磨、風(fēng)車、船舶模型。17歲時(shí)雖遵父命入比薩大學(xué)學(xué)醫(yī)，但卻不顧教

授們反對，獨(dú)自鉆研圖書館中的古籍和進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。1582年冬，托斯卡納公爵的年輕數(shù)學(xué)教

師。?里奇允許伽利略旁聽，使他進(jìn)入一個(gè)新世界。里奇擅長的應(yīng)用力學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)及生動(dòng)

的講課，引導(dǎo)他學(xué)習(xí)水力學(xué)、建筑學(xué)和工程技術(shù)及實(shí)臉，伽利略在此期間如饑似渴地讀了許

多古代數(shù)學(xué)與哲學(xué)書籍，阿基米德的數(shù)學(xué)與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法使他深受感染，他深情地說：

“阿基米德是我的老師?！?/p>

2.善于觀察，勤于實(shí)驗(yàn)

伽利略對周圍世界的多種多樣運(yùn)動(dòng)特別感興趣，但他發(fā)現(xiàn)“運(yùn)動(dòng)的問題這么古老，有意

義的研究竟如此可憐。”他的學(xué)生維維安尼在《伽利略傳》中記敘了1583年19歲的伽利略

在比薩大教堂的情景：

“以特有的好奇心和敏銳性，注視懸掛在教堂最頂端的大吊燈的運(yùn)動(dòng)——它的擺動(dòng)時(shí)間

在沿大弧、中弧和小弧擺動(dòng)時(shí)是否相同……當(dāng)大吊燈有規(guī)律地?cái)[動(dòng)時(shí)，……他利用自己脈搏

的跳動(dòng)，和自己擅長并熟練運(yùn)用的音樂節(jié)拍……測算，他清楚地得出結(jié)論：時(shí)間完全一樣。

他對此仍不滿足，回家以后……用兩根同樣長的線繩各系上一個(gè)鉛球作自由擺動(dòng)……他把兩

個(gè)擺拉到偏離豎直線不同的角度，例如30°和10°,然后同時(shí)放手。在同伴的協(xié)助下，他

看到無論沿長弧和短弧擺動(dòng)，兩個(gè)擺在同一時(shí)間間隔內(nèi)的擺動(dòng)次數(shù)準(zhǔn)確相等。他又另外做了

兩個(gè)相似的擺，只是擺長不同。他發(fā)現(xiàn)，短擺擺動(dòng)300次時(shí)，長擺擺動(dòng)40次（均在大角度

情況下），在其他擺動(dòng)角度（如小角度）下它們各自的擺動(dòng)次數(shù)在同一時(shí)間間隔內(nèi)與大角度

時(shí)完全相同，并且多次重復(fù)仍然如此……他由此得出結(jié)論，看來無論對于重物體的快速擺動(dòng)

還是輕物體的慢擺動(dòng)，空氣的阻力幾乎不起作用，擺長一定的單擺周期是相同的，與擺幅大

小無關(guān)。他還看到，擺球的絕對重量或相對比重的大小都引不起周期的明顯改變……只要不

專門挑選最輕的材料作擺球，否則它會(huì)因空氣阻力太大而很快靜止下來?！?/p>

伽利略對偶然機(jī)遇下的發(fā)現(xiàn)，不但做了多次實(shí)測，還考慮到振幅、周期、繩長、阻力、

重量、材料等因素，他還利用繩長的調(diào)節(jié)和標(biāo)度作成了第一件實(shí)用儀器——脈搏計(jì)。

1585年因家貧退學(xué)，回到佛羅倫薩，擔(dān)任了家庭教師并努力自學(xué)。他從學(xué)習(xí)阿基米德

《論浮體》及杠桿定律和稱金冠的故事中得到啟示。自己用簡單的演示證明了一定質(zhì)量的物

體受到的浮力與物體的形狀無關(guān)，只與比重有關(guān)。他利用純金、銀的重量與體積列表后刻在

秤上，用待測合金制品去稱量時(shí)就能快速讀出金銀的成色。這種“浮力天平”用于金銀交易

十分方便。1586年他寫了第一篇論文《小天平》記述這一小制作。1589年他又結(jié)合數(shù)學(xué)計(jì)

算和實(shí)驗(yàn)寫了關(guān)于幾種固體重心計(jì)算法的論文。這些成就使他于1589年被聘為比薩大學(xué)教

授，1592年起移居到威尼斯任帕多瓦大學(xué)教授，開始了他一生的黃金時(shí)代。

在帕多瓦大學(xué)，他為了幫助醫(yī)生測定病人的熱度做成了第一個(gè)溫度計(jì)，這是一種開放式

的液體溫度計(jì)，利用帶色的水或酒精作為測溫物質(zhì)，這實(shí)際上是溫度計(jì)與氣壓計(jì)的雛形，利

用氣體的熱脹冷縮性質(zhì)通過含液玻璃管把溫度作為一種客觀物理量來測量。

伽利略認(rèn)為：“神奇的藝術(shù)蘊(yùn)藏在瑣細(xì)和幼稚的事物中，致力于偉大的發(fā)明要從最微賤

的開始”?！拔疑钌疃?，只要一次實(shí)驗(yàn)或確證，就足以推翻所有可能的理由”。伽利略不

愧是實(shí)驗(yàn)科學(xué)的奠基人。

3.破除迷信闖出新路

伽利略認(rèn)真讀過亞里士多德的《物理學(xué)》等著作，認(rèn)為其中許多是錯(cuò)誤的。他反對屈從

于亞里士多德的權(quán)威，嘲笑那些“堅(jiān)持亞里士多德的一詞一句”的書呆子。他認(rèn)為那些只會(huì)

背誦別人詞句的人不能叫哲學(xué)家，而只能叫“記憶學(xué)家”或“背誦博士”。他認(rèn)為：“世界

乃是一本打開的活書，”“真正的哲學(xué)是寫在那本經(jīng)常在我們眼前打開著的最偉大的書里，

這本書是用各種幾何圖形和數(shù)學(xué)文字寫成的?！?/p>

他從小好問，好與師友爭辯。他主張“不要靠老師的威望而是靠爭辯”來滿足自己理智

的要求。他反對一些不合理的傳統(tǒng)。例如他在比薩大學(xué)任教時(shí)就堅(jiān)決反對教授必須穿長袍的

舊規(guī)，并在學(xué)生中傳播反對穿長袍的諷刺詩。他深信哥白尼學(xué)說的正確，他一針見血地笑那

些認(rèn)為天體不變的人，“那些大捧特捧不滅不變等等的人，只是由于他們渴望永遠(yuǎn)活下去和

害怕死亡?！?/p>

伽利略依靠工匠們的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)與數(shù)學(xué)理論的結(jié)合，依靠他自己敏銳的觀察和大量的實(shí)驗(yàn)

成果，通過雄辯和事實(shí)，粉碎了教會(huì)支持的亞里士多德和托勒密思想體系兩千多年來對科學(xué)

的禁錮，在運(yùn)動(dòng)理論方面奠立了科學(xué)力學(xué)的基石（如速度、加速度的引入，相對性原理、慣

性定律、落體定律、擺的等時(shí)性、運(yùn)動(dòng)疊加原理等），而且闖出了一條實(shí)驗(yàn)、邏輯思維與數(shù)

學(xué)理論相結(jié)合的新路（參見“伽利略的運(yùn)動(dòng)理論與科學(xué)方法”）。

4.熱愛科學(xué)，傳播真理

伽利略在帕多瓦自己的家中開辦了一個(gè)儀器作坊，成批生產(chǎn)多種科學(xué)儀器與工具，并利

用它們親自進(jìn)行實(shí)臉。1609年7月，他聽說荷蘭有人發(fā)明了供人玩賞的望遠(yuǎn)鏡后，8月，就

根據(jù)傳聞及折射現(xiàn)象，找到鉛管和平凸及平凹透鏡，制成第一臺(tái)3倍望遠(yuǎn)鏡，20天后改進(jìn)

為9倍，并在威尼斯的圣馬克廣場最高塔樓頂層展出數(shù)日，轟動(dòng)一時(shí)。11月，他又制成20

倍望遠(yuǎn)鏡并用來觀察天象，看到''月明如鏡”的月球上竟是凸凹不平，山巒迭起。他還系統(tǒng)

觀察木星的四顆衛(wèi)星。1610年他將望遠(yuǎn)鏡放大倍數(shù)提高到33,同年3月發(fā)表《星空信使》

一書，總結(jié)了他的觀察成果并用來有力地駁斥地心說。伽利略發(fā)明望遠(yuǎn)鏡可屬偶然，但他不

斷改進(jìn)設(shè)計(jì)，成批制造，逐步提高放大倍數(shù)，這不是一般學(xué)者、工匠或教師所能及的。

伽利略通過望遠(yuǎn)鏡測得太陽黑子的周期性變化與金星的盈虧變化，看到銀河中有無數(shù)恒

星，有力地宣傳了日心說。

5.時(shí)代局限歷史遺案

1615年伽利略受到敵對勢力的控告，他雖幾經(jīng)努力，力圖挽回局面，但1616年教皇還

是下了禁令，禁止他以口頭或文字的形式傳授或宣傳日心說。以后伽利略表面上在禁令下生

活，實(shí)際上寫出了《關(guān)于托勒密和哥白尼兩大世界體系的對話》一書來為哥白尼辯護(hù)。該書

于1632年出版，當(dāng)年秋伽利略就遭到嚴(yán)刑下的審訊。1633年6月22日伽利略被迫在悔過

書上簽字，隨后被終身軟禁。在軟禁期間他又寫了《關(guān)于兩門新科學(xué)的對話與數(shù)學(xué)證明對話

集》一書，該書于1638年在荷蘭萊頓出版。

伽利略1642年1月8日病逝，終年78歲。

科學(xué)的蓬勃發(fā)展早已證實(shí)了伽利略的偉大和教會(huì)的謬誤，1979年梵蒂崗教皇保羅二世

宣布對這一歷史判決平反，只是平反來得過遲了。

《1.3重力、彈力》教學(xué)設(shè)計(jì)

【教學(xué)內(nèi)容】

第一單元第3節(jié)第1課時(shí)：“重力、彈力”。

【教學(xué)目標(biāo)】

知識(shí)與技能：知道力是物體對物體的作用，能在具體問題中區(qū)分施力物體與受力物體。

知道力既有大小又有方向，是矢量：了解重力的概念，知道重力的方向及大小計(jì)算：了解彈

力的概念及其產(chǎn)生條件。

過程與方法：通過聯(lián)系生產(chǎn)生活中的力現(xiàn)象，通過各種力現(xiàn)象的區(qū)別比較，培養(yǎng)觀察概

括能力及分析綜合能力。

情感態(tài)度價(jià)值觀：通過對微小形變現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)觀察，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度。

【教學(xué)重點(diǎn)】

重力、彈力的概念。

【教學(xué)難點(diǎn)】

彈力的產(chǎn)生條件及方向確定。

【教具準(zhǔn)備】

彈簧、彈簧秤、小車、祛碼、橡皮泥、PPT課件等。

【教學(xué)過程】

?創(chuàng)設(shè)情境——引出課題

一、力

1.回顧初中所學(xué)內(nèi)容：

（1）什么是力？

力是物體對物體的作用。這里的作用指的是一個(gè)物體提、壓、推、拉另一個(gè)物體，所以

一提到力，至少有兩個(gè)物體，一個(gè)物體施加出力，稱為施力物體，另一個(gè)物體受到力，稱為

受力物體，力不能離開物體而存在。

（2）力作用在物體上，能產(chǎn)生什么效果？

力作用在物體上，可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，使物體產(chǎn)生加速度；也可以改變物體的形

狀。

運(yùn)動(dòng)員用力■不使球

的運(yùn)部狀杰友生衩交

（3）力的三要素是什么？

力有大小、方向、作用點(diǎn)，稱為力的三要素。意思是說，力作用于物體，所產(chǎn)生的作用

效果與力的大小、方向、作用點(diǎn)有關(guān)系。要明確說明一個(gè)力，就要說明白力的大小是多少牛

頓，方向朝什么方向，作用在受力物體上的什么位置（點(diǎn)）。

力是矢量。

（4）力的單位是什么？

在國際單位制中，力的單位是牛頓，簡稱牛，用字母“N”表示。

(5)力的大小能測量嗎？

力的大小可用測力計(jì)來測量。

(6)如何用圖示表示一個(gè)力？

的力為2N.仍興的方的我丞小軍受

力的方HJ.

用圖示表示一個(gè)力，就是運(yùn)用圖形表示出力的三要素。具體做法是：從力的作用點(diǎn)起,

沿力的方向按一定的標(biāo)度(比例)畫一條帶箭頭的線段，這樣，線段的起點(diǎn)就代表力的作用

點(diǎn)，線段的長度表示力的大小，箭頭的方向表示力的方向。

在以后的學(xué)習(xí)中常常需要分析一個(gè)物體的受力情況，用受力示意圖表示分析結(jié)果，相當(dāng)

于畫出每個(gè)力的圖示，不過對線段的長度沒有嚴(yán)格要求，不需要確定標(biāo)度。

2.教師講述

在物理學(xué)的力學(xué)部分，按照力的產(chǎn)生過程，即力的性質(zhì)，把力分為重力、彈力、摩擦力。

?合作探究——新課學(xué)習(xí)

1.回顧初中所學(xué)內(nèi)容

(1)什么是重力？

由于地球的吸引而使物體受到的力是重力。需要注意的是，重力是由于地球?qū)ξ矬w的吸

引而產(chǎn)生的，但重力不等于地球?qū)ξ矬w的吸引力。

(2)重力的方向是怎樣的？

重力的方向是豎直向下的。

(3)怎樣測量重力的大?。?/p>

演示并講解：將物體掛在彈簧秤彈簧自由端的掛鉤上，提起彈簧稱外殼上的掛鉤，使彈

簧秤和物體靜止在空中，此時(shí)彈簧秤指鐘所指出的值，就是被測物體所受重力的大小。

（4）物體所受的重力大小與它的質(zhì)量有什么關(guān)系？

在地球上的同一地點(diǎn)，物體所受的重力的大小與物體的質(zhì)量成正比，用公式表示就是:

G=wg,式中的g=98"/總，表示質(zhì)量的物體受到的重力是9.8牛頓。

若已知物體的質(zhì)量，利用此式可以求出物體的重力大小。

物體的質(zhì)量不隨它的地理位置的變化而變化，但不同地理位置處的g值不一樣，所以同

一物體在地球上的不同位置（緯度）所受重力大小不同。

（5）怎樣確定重力的作用點(diǎn)？

物體有一定的大小和形狀，它的各個(gè)部分都受到重力作用，我們可以把各部分的重力等

效成物體上的一個(gè)點(diǎn)所受到的重力，這個(gè)點(diǎn)稱為物體的重心。

一個(gè)K量力”的物體,物體各訐分所受重力與金贅個(gè)物傳可能化為

町以分成髀分部分舒重力?中次女心上等效

…E?.物體各I…

祁分受重力作用分創(chuàng)

為…、

2.交流評價(jià)——關(guān)于重心的討論

不均勺物體重心的處置

（1）重心的確定：對于形狀規(guī)則且質(zhì)量分布均勻（各處密度相同）的物體，它的重心

就在它的幾何中心.如均勻球體的重心在球心，均勻細(xì)桿的中心在它的中點(diǎn)，均勻圓柱體的

重心在其軸線的中點(diǎn)。

質(zhì)量分布不均勻的物體的重心位置，隨物體中質(zhì)量分布的變化而變化；有些物體的重心

不一定在物體上，可能在物體之外。

一取一阪

次作證明用這It辦法&定宜心的合理性.133.1-5.良萍女的童心

（2）重心與穩(wěn)度

把物體豎直放置在支持面上，物體的重心位置越低，物體受到讓它晃動(dòng)的力以后，越不

容易翻到，重心位置越高，越容易翻到。

不倒弱及其堵構(gòu)

在建筑中，建筑物的重心應(yīng)盡量低；裝載貨物的車輛