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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(biāo)要求 1、學(xué)習(xí)科學(xué)的探究方法，發(fā)展學(xué)生自主學(xué)習(xí)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(xué)探究的方法解決問題。 2、激發(fā)學(xué)生好奇心和求知欲，發(fā)展學(xué)生科學(xué)理論與實踐結(jié)合的分析解決問題的能力。 教學(xué)設(shè)計思想 該教學(xué)設(shè)計主要是以建構(gòu)主義關(guān)于教學(xué)的基本觀點為指導(dǎo)思想，將其融合于教學(xué)過程 1、以學(xué)生為中心進(jìn)行教學(xué)，在整個教學(xué)過程中教師是學(xué)生學(xué)習(xí)的促進(jìn)者、幫助者，努力培養(yǎng)學(xué)生的自覺意識和元認(rèn)知能力，努力調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，并很好地發(fā)揮教師教學(xué)活動組織者和“導(dǎo)向”的作用。 2、在實際情景中進(jìn)行教學(xué)，給學(xué)生提供一個與學(xué)習(xí)有關(guān)的真實的環(huán)境，可以將學(xué)習(xí)者嵌入到現(xiàn)實或相關(guān)的情景中，有利于培養(yǎng)學(xué)生解決現(xiàn)實問題的能力。 3、提供一定的教學(xué)資源，提倡在學(xué)生之間，師生之間的協(xié)作學(xué)習(xí)，不同的學(xué)習(xí)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(xué)目標(biāo) 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(dǎo)過程。 ②會應(yīng)用勻變速直線運動速度公式、位移公式對簡單的問題進(jìn)行分析、計算。 ③了解伽利略的科學(xué)思想，體會哲學(xué)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(xué)思想，體會科學(xué)的哲學(xué)指導(dǎo)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(xué)生良好的分析問題、解決問題的習(xí)慣。 教學(xué)流程圖 查閱教學(xué)內(nèi)容的背景知識 師生討論設(shè)計實驗方案 學(xué)生進(jìn)行斜面實驗 總結(jié)推導(dǎo)勻變速直線運動的規(guī)律 課后討論、交流 教學(xué)過程 1、關(guān)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(xué)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(zhǔn)確地計時呢？ 學(xué)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(dāng)時伽利略是怎樣來進(jìn)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(guān)于伽利略所用計時工具的討論 老師：伽利略當(dāng)時用來計時的工具是水鐘，那么同學(xué)們能否說出水鐘是怎樣被用來計時的呢？ 學(xué)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(biāo)準(zhǔn)，那么同學(xué)們還能否給伽利略提供其他的計時工具呢？ 學(xué)生：（思考、討論、交流，老師可以給一些引導(dǎo)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(xué)生一起就學(xué)生所提的想法進(jìn)行分析、總結(jié)看其能否用于計時） ③引導(dǎo)學(xué)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(guān)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(dāng)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(yīng)的時間，所以又得需要同學(xué)們幫助伽利略來解決這個問題了?。ㄔ鯓邮刮矬w運動的速度變慢方便于測量） 學(xué)生：（討論、思考、交流） （老師引導(dǎo)學(xué)生分析學(xué)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(xué)們各自選取計時工具設(shè)計一個實驗方案。 2、斜面實驗 根據(jù)學(xué)生所提供的實驗方案，給予一定的修正，讓學(xué)生進(jìn)入實驗室進(jìn)行實驗，實驗過程發(fā)現(xiàn)學(xué)生在操作的錯誤或問題應(yīng)及時更正與講解。 實驗注意事項： ①所取的 “ ” 型鋁槽導(dǎo)軌的長度應(yīng)適當(dāng)，并在導(dǎo)軌上均勻標(biāo)上刻度。 ②根據(jù)選取的計時標(biāo)準(zhǔn)，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(biāo)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(xué)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(dǎo)學(xué)生一起討論得出近似結(jié)論的結(jié)果，即位移與時間的關(guān)系為s∝t2.并且得出：斜面的傾角逐漸增大是時，s∝t2的關(guān)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(dāng)斜面傾角增大到90o時，即斜面與地面垂直時s∝t2的關(guān)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(xué)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(xué)生：這個也不一定，因為在各自不同的勻變速直線運動當(dāng)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(dǎo)過程那樣來推導(dǎo)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(fù)？（討論該問題時應(yīng)引導(dǎo)學(xué)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(guān)系？為什么這樣說？ ②在應(yīng)用勻變速直線運動速度公式、位移公式解題是應(yīng)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(dǎo)過程中體現(xiàn)了一個怎樣的思維過程呢？ 我們應(yīng)該怎樣去培養(yǎng)這種思維呢？