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2019-2020年高中物理 2.3從自由落體到勻變速直線運動6教案 粵教版必修1 課標要求 1、學習科學的探究方法，發(fā)展學生自主學習的能力，養(yǎng)成良好的思維過程，運用已有或教師提供的我物理知識和科學探究的方法解決問題。 2、激發(fā)學生好奇心和求知欲，發(fā)展學生科學理論與實踐結(jié)合的分析解決問題的能力。 教學設計思想 該教學設計主要是以建構主義關于教學的基本觀點為指導思想，將其融合于教學過程 1、以學生為中心進行教學，在整個教學過程中教師是學生學習的促進者、幫助者，努力培養(yǎng)學生的自覺意識和元認知能力，努力調(diào)動學生的學習積極性，并很好地發(fā)揮教師教學活動組織者和“導向”的作用。 2、在實際情景中進行教學，給學生提供一個與學習有關的真實的環(huán)境，可以將學習者嵌入到現(xiàn)實或相關的情景中，有利于培養(yǎng)學生解決現(xiàn)實問題的能力。 3、提供一定的教學資源，提倡在學生之間，師生之間的協(xié)作學習，不同的學習者可以看到同一事物的不同方面，故不存在惟一的理解。 教學目標 1、知識與技能 ①理解勻變速直線運動的速度公式和位移公式以及其推導過程。 ②會應用勻變速直線運動速度公式、位移公式對簡單的問題進行分析、計算。 ③了解伽利略的科學思想，體會哲學的辨證思維。 2、過程與方法 經(jīng)歷事物的特殊性向普遍性轉(zhuǎn)化的哲學思想，體會科學的哲學指導下的物理研究方法。 3、情感態(tài)度與價值觀 ①經(jīng)歷伽利略的研究過程，體會人類對自然世界的探究思想和方法 ②在探究過程中，培養(yǎng)學生良好的分析問題、解決問題的習慣。 教學流程圖 查閱教學內(nèi)容的背景知識 師生討論設計實驗方案 學生進行斜面實驗 總結(jié)推導勻變速直線運動的規(guī)律 課后討論、交流 教學過程 1、關于斜面實驗的討論 ①討論引入 老師：日常生活中，我們都有用到的計時工具有哪些呢？ 學生：手表、鐘、秒表、電子表等等。 老師：那么如果我們沒有了這些計時工具的話人們還能不能比較準確地計時呢？ 學生：（討論回答） 老師：前面的課我們有用到打點計時器來研究自由落體運動，而四百多年前，是既沒有計時用的工具，更沒有能方便地記錄物體運動軌跡的儀器，大家能否想象當時伽利略是怎樣來進行自由落體實驗的呢？他又是用什么東西來測量時間的呢？ ②關于伽利略所用計時工具的討論 老師：伽利略當時用來計時的工具是水鐘，那么同學們能否說出水鐘是怎樣被用來計時的呢？ 學生：（討論回答，老師可以給出部分提示） 老師：像水鐘這樣的具有穩(wěn)定的周期性運動的物體都可以作為計時的標準，那么同學們還能否給伽利略提供其他的計時工具呢？ 學生：（思考、討論、交流，老師可以給一些引導性的提示）脈搏的跳動，心臟的跳動，報數(shù)員的報數(shù)等等。 （老師與學生一起就學生所提的想法進行分析、總結(jié)看其能否用于計時） ③引導學生怎樣由自由落體轉(zhuǎn)入到斜面實驗 老師：通過上述過程我們已經(jīng)替伽利略解決了關于計時工具的問題了，那么我們都知道在自由落體運動的實驗中物體下落的速度是很快的，對于當時的條件而言仍然是很難測量自由落體運動的位移與相應的時間，所以又得需要同學們幫助伽利略來解決這個問題了！（怎樣使物體運動的速度變慢方便于測量） 學生：（討論、思考、交流） （老師引導學生分析學生所提供的答案，最終確定用斜面的實驗） 老師：我們已經(jīng)為伽利略解決了兩個主要的問題了，計時工具有了，物體運動的速度也變得方便測量了，那么同學們各自選取計時工具設計一個實驗方案。 2、斜面實驗 根據(jù)學生所提供的實驗方案，給予一定的修正，讓學生進入實驗室進行實驗，實驗過程發(fā)現(xiàn)學生在操作的錯誤或問題應及時更正與講解。 實驗注意事項： ①所取的 “ ” 型鋁槽導軌的長度應適當，并在導軌上均勻標上刻度。 ②根據(jù)選取的計時標準，確定所要記錄的時間。 ③注意實驗過程中數(shù)據(jù)的讀取。 實驗數(shù)據(jù)記錄表： 小球 響聲 的位移 次數(shù) 實驗次數(shù) 1 2 3 4 s/m 在左圖中的坐標紙中縱軸和橫軸分別表示實驗中測量的物理量，實驗后可要求同學們討論縱、橫軸 各表示什么物理量，然后畫出圖像討論結(jié)果。 根據(jù)實驗結(jié)果所畫的圖像引導學生一起討論得出近似結(jié)論的結(jié)果，即位移與時間的關系為s∝t2.并且得出：斜面的傾角逐漸增大是時，s∝t2的關系仍然成立，只是s/t2的比值隨斜面的傾角的增大而增大。 合理的推論：當斜面傾角增大到90o時，即斜面與地面垂直時s∝t2的關系仍然成立，此時s/t2的比值最大。 （老師分析為什么傾角等于90o時s/t2最大） 因為在相等的時間里傾角等于90o時物體運動的位移最大，則s/t2的值最大。 3、勻變速直線運動規(guī)律 自由落體運動：物體僅在重力的作用下，由靜止開始下落的運動，是一種特殊的勻變速直線運動，加速度是一個常量g,稱為重力加速度，大小等于9.8m/s2。 特殊性：①初速度vo=0 ②加速度g=9.8m/s2為一個常量 老師：是否所有的勻變速直線運動的初速度一定為0呢？ 學生：不一定，在勻變速直線運動中加速度可以不為0，但也可以為0，就像剛才所說的自由落體運動。 老師：那么它的加速度是否也是一個固定不變的常量呢？ 學生：這個也不一定，因為在各自不同的勻變速直線運動當中物體運動的加速度也是不一樣的。 老師：那么我們能否像自由落體運動的速度公式和位移公式的推導過程那樣來推導用來描述所有勻變速直線運動的速度公式和位移公式呢？ vt - vo 由加速度的定義式：a= 可得 t 勻變速直線運動的速度公式：vt = vo + at vo + vt s 又由 v = (該公式只適用于勻變速直線運動)和 v = 可得 2 t 1 勻變速直線運動的位移公式：s = vot + at2 2 4、例題分析（教材P28） 如圖2-3-2所示，一艘快艇以2m/s2的加速度在海面上做勻速直線運動，快艇的初速度是6m/s。求這艘快艇在8s末的速度和8s內(nèi)經(jīng)過的位移。 分析：該快艇做勻加速直線運動，它的運動情況滿足勻變速直線運動規(guī)律。已知加速度、初速度和運動的時間這三個物理量后，可以直接得出結(jié)果。加速度和速度都有方向，解決問題的過程中必須選取一個正方向。 討論與交流 ①還有其他方法求解這道例題嗎？哪種解法最簡便？ ②如果該快艇以-2m/s2的加速度做勻減速直線運動，其解答過程會不會只是上述解答過程的簡單重復？（討論該問題時應引導學生找出原因，建立物體運動的物理過程，總結(jié)物理規(guī)律的使用范圍） 5、課后討論、交流 ①自由落體運動與勻變速直線運動之間是一個怎樣的關系？為什么這樣說？ ②在應用勻變速直線運動速度公式、位移公式解題是應該注意什么問題呢？ ③由自由落體運動到勻變速直線運動的推導過程中體現(xiàn)了一個怎樣的思維過程呢？ 我們應該怎樣去培養(yǎng)這種思維呢？