第一篇：《對自由落體運動實驗的改進》

《對自由落體運動實驗的改進》

（一）、實驗原理及實驗裝置的設計

1、牛頓管的改進

以往我們所用的牛頓管，除了真空管外，在上方裝有一個磁鐵，可以使帶有鐵絲的羽毛和鐵片被吸附在上面，對此，我做了如下改進（如圖所示是結構圖，右上角是它的電路連接圖）：

（1）增強可視性。由于羽毛和鐵片較小，再加上玻璃管本身的反光影響，只有坐在前排的同學能看清楚管內的物體，而在后排的學生看管內的物體不是很清楚。于是，我在管壁外側加了一排發光二級管，可以采用發紅光的高亮二級管T5050組成的光帶。為了增強發光效果，在二級管外加一層反光板或包一層帶有反光膜的貼紙，在裝潢店有售的銀白色的及時貼就可以用。這樣，當羽毛和鐵片下落時，在紅光的照射下，在遠處座位上的同學也能看得清楚了。

（2）增強可控性。以往的牛頓管，在操作時，都是實驗者手持一塊磁鐵放在管子的上方，通過移去磁鐵來控制物管內物體的下落，這樣極易造成管子的晃動，可控性也不是很好，我是把上方的磁鐵改為電磁鐵，這樣可以通過開關來控制磁性的有無。從面增強了它的可操作性。

2、用作視頻投影的紙帶和直尺組合成的投影片

如圖所示，把一條在自由落體實驗中打出的紙帶，用雙面膠粘在硬紙板上，以便紙帶保持平整，并用字母標出典型的待測點。把一根刻度尺緊靠紙帶粘帖在下面且固定。這樣，當整個裝置被投影在大屏幕上時，不但使刻度清晰可見，更可以使學生很方便地讀出各點間的距離。并能由此計算出該紙帶的加速度。

3、錄制采訪視頻

課前事先錄制好一段視頻，這是兩位同學采訪了不同職業的人時的真實情景，視頻中的中學生向不同的路人提問：籃球和鉛球同時從空中釋放，哪一個先落地？為什么？

從錄制的情況來看，前一個問題，大家的回答都大同小異，而后一個問題的回答就顯得五花八門，十分有趣。這樣的情景安排在實驗之前，能夠激發學生的思辯意識，也能夠增強課堂的趣味性。（視頻長度大約2.5分鐘。）

（二）實驗效果

采用了以上的幾點實驗的改進措施后，增強了實驗的可視性和可操作性.另外，在實驗前通過視頻的播放也增強了實驗的趣味性，使得物理理論更貼近生活實際

第二篇：實驗改進

一、分子運動──氨分子的擴散

在此實驗中，用大燒杯罩住兩只分別裝有酚酞試液和濃氨水的小燒杯。學生在實驗室中進行實驗時，教師可以發現最大的問題在于：氨水揮發出來的刺激性氣味很大，而且氨水的用量也較大。對于這個實驗的改進方法是：用小燒杯代替大燒杯、用小貝殼代替小燒杯，分別在貝殼內滴入酚酞試液和濃氨水，把實驗微型化，這樣既節省了藥品，現象明顯且又不會有很大的刺激性氣味。（小貝殼也可以用干奶片的空塑料面板代替。）二、二氧化碳的制取

在實驗室制取二氧化碳時，是以大理石或石灰石為原料與稀鹽酸反應制取的，那么為什么不能用稀硫酸代替稀鹽酸？為什么不能用碳酸鈉代替大理石或石灰石呢？為了讓學生理解并掌握這部分知識，可補充下面的實驗：（1）用大理石和稀硫酸反應，觀察實驗現象：剛開始時反應進行很快，但反應一段時間以后，由于微溶于水的硫酸鈣不斷生成，附著在大理石的表面，使大理石無法接觸到稀硫酸，反應就逐漸停止，沒有氣泡產生。（2）用碳酸鈉與稀鹽酸反應，觀察實驗現象：反應速度過快，反應物一會兒就反應完了，產生的氣體來不及收集。通過讓學生自己動手做實驗，觀察現象并討論反思，找出最佳的方法，可以有助于學生更容易地記住結論，鞏固所學的知識。三、一氧化碳的可燃性實驗

由于一氧化炭有毒，故在課堂演示可燃性時有一定的危險?？梢栽趯嶒炃?，用充氣玩具收集一氧化碳，然后在出氣口接橡皮管（配止水夾和一個尖嘴導管），演示時，教師打開水止夾，輕輕擠壓充氣玩具將一氧化碳勻速擠出，由學生配合將玻璃尖嘴置于酒精燈火焰上點燃。此方法安全性高、火焰顏色明顯、易于操作。

四、燃燒條件的探究實驗

白磷在熱水下面通入氧氣燃燒的趣味實驗，在提供給學生的操作設計中，我認為可以做兩個改進：1.氧氣的儲存同樣可以采用裝入充氣玩具的方法，出氣口接橡皮管（配止水夾），需要時擠出便可，簡單方便；2.由于白磷燃燒時，表面的水會沸騰，部分白磷會浮上水面燃燒，帶來安全隱患，故可將一個小漏斗與橡膠管連接，倒放入水中將白磷罩住，通入氧氣或空氣時，漏斗內的水被排出，白磷可以在水下的漏斗內安全燃燒。

五、金屬活動性的探究實驗

對于這個實驗的改進方法是：在生物實驗用的玻璃培養皿中放入兩個垂直交叉的塑料片，形成四個格子，分別放入鎂條、鋅粒、鐵釘和銅片，倒入稀硫酸或稀鹽酸，使四種金屬同時接觸酸液，實驗現象更具有說服力，而且操作更加簡單。

六、溶解過程吸熱或放熱現象的補充探究實驗 對于本探究實驗做了如下補充。

首先布置探究課題：如果沒有溫度計，你將如何設計實驗方案來探究物質溶于水時溶液的溫度變化？你最多能設計出幾種方案？提供幾種藥品：NaCl、NaOH、器或者藥品）、濃硫酸。（還可以選用其他一些儀

要求學生畫出設計裝置圖，小組討論方案的可行性后，進行實驗再探究。補充本開放性探究實驗，可增強學生的探究興趣、提高實驗設計能力及動手能力。

（一）分子運動──氨分子的擴散

1、改進的原因：直觀有趣的實驗可以激發學生的學習興趣，而課本實驗需要時間長，氨水揮發出來的刺激性氣味很大，而且氨水的用量也較大。

2、改進方法：

方法一:將細鐵絲做成小樹狀插在橡膠塞上再置于玻璃板上，再將一些浸有酚酞試液的脫脂棉團固定在細鐵絲上，在旁邊放一只盛有濃氨水小燒杯，用大燒杯將二者罩住。過一段時間后脫脂棉團變為紅色。就像開了一樹的桃花，學生們一片嘩然，不由自主討論開始了，濃氨水和棉團沒有接觸怎么會變紅呢？這也正是我需要的效果，極大地激發了學生們的積極性。這一實驗就驗證了分子的運動。

方法二：對于這個實驗的改進方法是：用小燒杯代替大燒杯、用小貝殼代替小燒杯，分別在貝殼內滴入酚酞試液和濃氨水，把實驗微型化，這樣既節省了藥品,現象明顯且又不會有很大的刺激性氣味。（小貝殼也可以用干奶片的空塑料面板代替。）

3、改進的意義：激發學生們的學習興趣，現象明顯，耗時短。節約藥品，對環境污染小。只要我們肯動腦筋，認真挖掘，充分利用現有的教學資源，就能找到更科學的、更有效更簡便的實驗方法。通過實驗改進，不僅可以幫助我們更好的完成實驗，而且能提高學生的學習興趣，托展學生思維，提高學生的綜合素質，這是很有意義的。

（二）固體氫氧化鈉溶于水放熱實驗

1.改進的原因：實驗按照課本上的操作方法，用手觸摸試管外壁時，現象不很明顯，觀察不到，對知識的理解印象不深。

2.改進方法：將試管注入少量水，加熱至沸騰，移開火焰，水停止沸騰，加入氫氧化鈉固體少量，發現溶液又重新沸騰，說明氫氧化鈉溶于水放熱，使水又沸騰了。3.優點：現象明顯

（二）蠟燭燃燒產物的鑒定

存在的問題：課本實驗方法是將燒杯罩在蠟燭火焰上方，時間過短燒杯內水珠不明顯；時間過長會因為燒杯內溫度過高，水以水蒸氣的形式存在觀察不到明顯現象，且燙手而使實驗失敗。

改進方法；用試管夾加持試管倒扣在火焰上方。

優點：燃燒生成的二氧化碳和水蒸氣溫度高、密度小，正好進入試管，遇到試管底部的冷壁冷凝成水珠，再用膠頭滴管滴入石灰水，現象很明顯，成功率百分之百。

在探究二氧化碳的性質實驗時四個實驗可以用一個裝置完成，方法是，取一個三通管，在它的上部和下部各放一張濕潤的藍色石蕊試紙，然后，將它與二氧化碳的發生裝置連接。不一會，可觀察到下部的試紙變紅，而上部的試紙不變色，證明了二氧化碳密度比空氣大，二氧化碳能與水反應生成碳酸。再將一燃著的木條放在三通管的上方，觀察到火焰無變化，再把燃著的木條放在下口處，觀察到木條立即熄滅，由此證明了二氧化碳的密度比空氣大，同時還證明二氧化碳既不燃燒也不支持燃燒的性質。最后將三通管取下來，把試紙變紅的那端放在酒精燈火焰上加熱，很快看到試紙由紅色重新變成藍色，說明碳酸不穩定。

一、研究測定空氣中氧氣含量的實驗

新課標中第27頁[實驗2-1]，探究空氣中氧氣的含量實驗，其裝置圖如右圖，操作：在集氣瓶內加入少量水，并做上記號，用彈簧夾夾緊乳膠管，點燃燃燒匙內的

紅磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞緊，觀察紅磷燃燒的現象，待紅磷熄滅并冷卻后，打開彈簧夾，觀察實驗現象以及水面的變化情況，發現瓶內從燒杯中倒流到瓶中的水上升約1/5。

實驗時，發現有如下不足：

（1）紅磷在空氣中點燃后伸入集氣瓶中，伸入過程中易增大實驗誤差；（2）在集氣瓶底預先加入少量的水，對測量氧氣是否為1/5的讀數不夠準確。

為了簡化實驗，提高實驗準確率，我進行了多次的實驗改進，最后發現如下的方法較好：

1、實驗裝置

改進后的實驗裝置圖如下圖所示：

2、操作方法：

（1）向兩端開口的玻璃管中加入白磷適量，用橡皮塞塞緊兩端（2）在酒精燈上均勻微熱至白磷燃燒

（3）待白磷熄滅冷卻后，將玻璃管的一端浸入水中，并在液面去掉橡皮塞（4）測量液體高度占玻璃管長度的幾分之幾（除去橡皮塞部分）

3、注意事項：

（1）受熱要均勻（也可在白磷下方墊一小片金屬片）（2）塞子要塞緊

（3）為使氧氣全部反應完畢，白磷要足量，燃燒時可以左右傾斜一下，玻璃管規格：內徑3cm,長30cm最好

4、優點：

（1）精確度高（因為沒有氣體逸出或進入密閉容器）結果非常接近21%（2）便于測量，可以用刻度尺直接測量

（3）時間短，燃燒結束1分鐘就可立即伸入水中，現象明顯（4）攜帶方便，操作簡單

二、引燃鐵絲方法的改進： 教材中第35頁[實驗2-4]，鐵絲在氧氣中燃燒的實驗操作如下：把光亮的細鐵絲盤成螺旋狀，下端系一把火柴點燃火柴，待火柴快燃盡時，插入充滿氧氣的集氣瓶中

（瓶內預先放少量的水）觀察現象，但由于學生經驗不足，實際操作過程中，常會伸入過早或過晚而導致實驗失敗，我在多次的實驗嘗試中，將引燃鐵絲的方法進行了如下的改進：

1、鐵絲繞成螺旋狀，最下端兩環距離略近

2、鐵絲最下端滴兩滴熔化的蠟燭（或在熔化的蠟燭中浸一下，粘些蠟燭）

3、點燃鐵絲下端的石蠟，伸入集氣瓶即可將鐵絲引燃。

改進后的優點：

（1）用石蠟代替火柴，可避免火柴燃燒后產生的黑色木梗條掉進瓶里，跟生成的黑色四氧化三鐵固體接近，容易誤導學生

（2）簡單方便、快捷，效果明顯。

三、質量守恒定律中白磷燃燒實驗的改進

1、新課標中，用白磷燃燒探究質量守恒定律的實驗改進如下：

操作方法：找一小塊銅片，四周翹起形成凹槽，然后取一粒綠豆大小的白磷，放入銅片凹槽中，用鑷子將它們放入250ml的錐形瓶中，再找一個與錐形瓶相適應的帶氣球的橡皮塞將錐形瓶塞緊，（如右圖所示），放在托盤天平上稱量，然后將錐形瓶放在鐵架臺上，墊上石棉網，用酒精燈稍稍加熱，不久就冒出白煙，立即停止加熱，待其冷卻后，再次放在托盤天平上稱量，兩次稱量的結果相同。

2、說明：（1）用銅片盛著白磷代替沙，既因為銅片有良好的傳熱性能，又不讓白磷直接與瓶底接觸（2）因為錐形瓶是可加熱的儀器，同時有銅片盛著小粒白磷燃燒，所以不會使瓶底因高溫而炸裂。

3、優點：（1）裝置簡單，操作方法容易，成功率100%（2）第一次稱量與第二次稱量，瓶內外空氣沒有流通，瓶內氣體沒有流失，保證了稱量的準確性。（3）白磷燃燒前后，始終在密閉容器中進行，防止燃燒產物污染環境。

四、探究分子不斷運動的實驗

1、在多年的化學教學中，講授分子運動這一實驗時，我都會補充這樣的實驗：（如右圖所示）

操作說明：（1）將濾紙按試管規格剪好，滴入4滴酚酞（間隔性滴）（2）在試管口放一團醺有濃氨水的棉花（棉花與濾紙不接觸）

2、現象：由試管口至內，滴有酚酞的濾紙由少至多出現紅色的小圓粒。

3、優點：（1）現象明顯，分子運動的說服力很強（2）操作簡便，快捷。

五、在演示點燃純凈的氫氣時，因為玻璃中鈉離子的影響，所以往往燃燒時我們所看到的火焰的顏色是黃色的，教師又跟學生解釋說是因為鈉離子的問題，針對這一現象，我在多次嘗試時，作了少少的改進，就是在尖嘴導管口加一個小小的鐵管，這樣，點燃純凈的氫氣時，就會很明顯的看到藍色的火焰。

一、培養學生學習化學的興趣

1、在《緒言》中，我在第一節課設計了如下實驗：實驗桌上擺著五個燒杯，里邊盛著無色液體（五個燒杯都事先標上號，其實這里有先后順序，依次為酚酞、氫氧化鈉溶液、硫酸溶液、碳酸鈉溶液、氯化鋇溶液）。我不動聲色地把第一個燒杯中的液體倒入第二個燒杯，溶液立刻變紅，學生也興奮起來。我稍做鋪墊：“第一次見到大家很高興，我特意為大家準備了一杯紅酒??喝酒有害健康！”我把第二個燒杯里的液體都倒入了第三個燒杯里，溶液立刻變成無色，學生又哇的一聲，“一杯礦泉水送給大家喜歡嗎？??”接著把第三個燒杯內的液體倒入第四個燒杯，立刻有大量氣泡冒出來，“是什么？但喝雪碧過量會造成體內鈣元素的流失?！钡谒膫€燒杯中的液體倒入最后一個燒杯，馬上變成白色液體，學生歡呼起來：“露露，牛奶??”通過一系列的實驗現象，學生對化學的興趣被調動起來了。在接下來的課堂中我又增加了“燒不壞的手帕”的實驗，跟學生的實際生活經驗產生了矛盾沖突，適時插進實驗，又一次激起了學生渴求學習化學的欲望，同時也給后邊的教學打下了埋伏。

2、《燃燒與滅火》課題。在傳統教學中，我們總是按部就班地先講燃燒的條件，再講滅火原理。該過程也有實驗，有圖片，學生也能順理成章地把結論推出來。但我總覺著還是沒把學生調動起來，學生身邊與燃燒有關的常識還是挖得不到位。后來我發覺學生對滅火很感興趣，也掌握了一定的滅火方法，索性我把教材的順序進行了調整：先講滅火原理，再推出燃燒條件。點燃七、八根蠟燭，讓學生用不同的方法熄滅，學生立刻興奮起來，八仙過海，各顯神通，迅速用很多種方法熄滅了火。然后再加以引導：剛才所用的各種方法之所以能滅火，原理是什么？學生很快總結出滅火的原理，教師加以概括，進而推導出燃燒條件。增加的這組實驗，是從學生的生活經驗入手，他們很樂意參與這樣的活動，增加了學生動手的機會。在活動中思考，知識怎么可能學不會呢？

3、“一氧化碳還原氧化銅”實驗的改進。在這個實驗中我做了如下改進：在集滿CO的集氣瓶中，先加入少量石灰水，用橡皮塞塞緊，再備一個橡皮塞，下面插入一根較粗的呈螺旋狀的銅絲。實驗時，先將銅絲在酒精燈上灼燒一會兒，使其表面生成黑色氧化銅。迅速將表面生成黑色氧化銅的銅絲趁熱插入集氣瓶中，塞緊塞子，此時會看到銅絲表面黑色氧化銅立即變為光亮的紫紅色銅。輕輕振蕩集氣瓶，澄清石灰水立即渾濁。這樣改進此實驗有以下優點：CO不易擴散，CO用量少且可在學生中傳視，時間短，現象明顯；尾氣直接點燃，容易處理，不會對空氣造成污染；并且說明石灰水不與CO反應，由此可啟發學生CO中混有少量CO2雜質時，可用石灰水除去CO2，為學生完成課后習題提供了生動的實驗基礎。

二．對實驗進行改進，增加實驗的嚴密性

1、“空氣中氧氣含量的測定”實驗的改進：（1）紅磷因為與空氣中的氧氣發生緩慢氧化生成五氧化二磷，五氧化二磷又具有吸水性，使紅磷越來越濕。解決的辦法是：把紅磷放入水中攪拌，等沉淀后過濾，再把過濾出的紅磷倒入水中再攪拌，反復兩三次，把過濾出的紅磷放在托盤上晾干后放入磨口瓶中保存。（2）把以上干燥的紅磷放在燃燒匙中，把玻璃棒在酒精燈上加熱后觸碰紅磷，紅磷就會燃燒，接著把燃燒的紅磷放入集氣瓶中即可。（3）彈簧夾夾的位置離集氣瓶端近些，并事前把乳膠管內加入水，減小誤差。通過以上改進，就會避免因為裝置不足產生的誤差。

2、“對蠟燭及其燃燒的”探究。在測蠟燭燃燒生成二氧化碳時，我們通常的方法是把用石灰水潤濕的燒杯罩在火焰上方，看石灰水是否變渾濁；或者把燒杯在火焰上罩一段時間后再倒轉過來，向燒杯內傾倒石灰水，看是否變渾濁。實際操作過程中渾濁不明顯，所以缺乏說服力。該問題我是這樣解決的：出現這種實驗現象的原因是石灰水濃度不夠，向飽和石灰水中加入些氯化鈉，就可增加氫氧化鈣的溶解量，進而使實驗明顯。

3、“常見金屬的化學性質”探究。對這個實驗的改進方法是：用生物實驗的玻璃培養皿，在培養皿中放入兩個垂直交叉的塑料片，形成四個格子，分別放入鎂條、鋅粒、鐵釘和銅片，倒入稀鹽酸，使四種金屬同時接觸酸液，實驗現象更具有說服力，而且操作更加簡單。

4、“分子和原子”性質的探究。在教材中證明“分子在不停地運動”這一性質時，所用的實驗是：用一只大燒杯罩住兩只分別裝有酚酞試液和濃氨水的小燒杯，燒杯外再放一個裝有酚酞的燒杯，觀察實驗現象。在這個實驗中存在一個環境污染和藥品浪費問題：濃氨水揮發出來的刺激性氣味很大，而且濃氨水和酚酞試液的用量也較大。我認為可以這樣設計實驗：先在一張濾紙上用無色酚酞試液畫上一只小動物（如：小貓、小狗、蝴蝶等），再用細線系在鐵架臺上，然后在濾紙的正下方放開口的盛有濃氨水的試劑瓶，這時會看到濾紙上逐漸出現一只清晰的、紅色的小動物。這樣改進解決了藥品浪費、環境污染的問題，還滿足了學生對化學的好奇心，培養了對化學的良好感情，又可以激起學生對化學實驗的探究欲望，還可在實驗中培養學生的環保意識。

5、“氫氧化鈉溶水放熱”實驗?！皻溲趸c溶水放熱”這一知識點是中學要求掌握的，教材上是把氫氧化鈉溶于水，用手觸摸試管外壁。但這樣做引不起學生足夠的認識，所以我對此實驗進行了這樣的改進：

用試管從飲水機中接開水，滴加幾滴紅墨水，不振蕩，緊接著再向試管中加一藥匙氫氧化鈉固體，就會通過紅墨水的顏色擴散速度發現水沸騰起來。這樣做在學生的視覺沖突上能引起他們的強烈關注，記憶深刻。

第三篇：伽利略對自由落體運動的研究

《伽利略對自由落體運動的研究》教案

高一物理組：陳菊波

一、教材分析

本節課的突出特點是重視科學研究的過程和方法，例如用反證法使來里士多德的觀點自相矛盾，用猜想與假說，數學推理，實驗驗證，合理外推的科學方法研究自由落體運動的規律。

二、學情分析

1、學生已有知識 通過本章前幾節的學習，學生已經知道了勻變速直線運動的基本規律和研究方法，會利用規律分析和解決一些簡單的運動的問題。

2、學生欠缺之處

對于物理規律的發展并沒有太多的了解，不知道一些簡單的物理規律在以前是怎樣被總結出來的。在思考物理現象時，還是比較容易受主觀經驗的影響，對物理規律有所懷疑或還沒形成物理思維。對物理問題的思考缺少嚴密的推理。

三、教學目標

1、知識與技能

(1)初步了解近代實驗科學產生的背景，認識實驗對物理學發展的推動作用；(2)了解兩位偉大科學家的生平和主要經歷；(3)知道伽利略對自由落體運動的研究方法。

2、過程與方法

(1)學會自己查找資料學習物理學史的方法；

(2)通過伽利略對自由落體運動現象的研究體驗科學的研究方法；

3、情感態度與價值觀

(1)學習科學家們對知識敢于質疑的勇氣；(2)學習科學家們科學研究的執著精神；

(3)通過學生自己查找資料，提高學生對物理學的興趣；

(4)通過對亞里士多德和伽利略的了解，認識到科學的探索是一個漫長的過程，需要幾代人的不懈努力；

四、教學重點、難點

重點：伽利略對落體問題的邏輯推理。

教學策略：通過觀察、思考、討論

難點：伽利略的驗證性實驗的設計；伽利略的理想外推。

教學策略：通過問題的討論，在原有認知水平上進一步深化拓寬，達到認知的螺旋上升，攻克難點。

五、教學資源 : 斜面；小球；磚頭；秒表；刻度尺。

六、課時安排：1課時

七、教學過程

復習導入新課

上一節課學習了自由落體運動，什么是自由落體運動?自由落體運動有哪些規律?

學生回憶并回答．

物體的下落快慢和重力沒有關系的結論在今天看來似乎并不難以接受．但這個結論卻是伽利略在經歷了長時間的思考和實踐后才得出的．今天我們就要一起來回顧伽利略的研究過程。

推進新課

(一)、綿延兩千年的錯誤

人們日常生活的經驗告訴我們，重的物體下落總是比較快．比如：樹上的一個蘋果和一片樹葉同時從樹上同一高度掉下來，一定是蘋果先落地：所以在16世紀以前，以亞里士多德為代表的學者認為物體下落的快慢由物體的重力決定，物體越重下落越快．

由于亞里士多德在各方面的突出成就，人們將他的觀點奉為經典，當時的教科書上這樣寫，眾多學者也認同．雖然也有人表示懷疑，但由于教會利用他的結論，進行神化處理，所以大家都不敢對這一觀點發出公開的質疑．

直到文藝復興時期，才由伽利略通過推理的方法研究下落運動的規律并發表．之后伽利略也由于他的著作而受到教會的迫害，被判處終身監禁，著作也被列為禁書．

點評：通過講述以上內容使學生明白科學發展的道路并不是一帆風順的，但科學終究要向前發展．培養學生敢于追求真理的無畏精神．

問題探究

1．伽利略是怎么推翻亞里士多德的結論并建立自己的理論的呢? 2． 通過探究該問題，培養學生探求知識的能力，體會伽利略有關實驗的科學思想和方法．

3． 學生根據課本提供的內容和事先查閱的資料分組討論，小組推選一位同學發表討論結果．

教師總結：伽利略通過四個環節推翻了亞里士多德的結論并建立自己的理論．

1．展示圖片和資料．

2．課件模擬不同傾角的斜面實驗．

3．錢羽管(牛頓管)演示實驗． ’

(二)、邏輯的力量

問題：伽利略是怎樣論證亞里士多德觀點是錯誤的?

猜想：既然物體下落過程中的運動情況與物體質量無關，那么為什么在現實生活中，不同物體的落體運動，下落快慢不同呢?我們能否猜想是由于空氣阻力的作用造成的呢?如：沒有空氣阻力將會怎樣呢?‘學生討論后回答．

2(三)、猜想與假說

展示課件，提出問題：

1．伽利略研究落體運動首先應解決的問題是什么? 2．伽利略作了怎樣的猜想?

學生閱讀課文，思考問題，小組討論，選代表回答。

首先定義勻速運動，表明時間與通過的空間的比例關系．然后再定義勻加速運動，用于表述時間與速度的關系．但在沒有進行數學推導和實驗研究之前，他對勻加速運動的認識十分模糊．

設想有兩個:一個是速度的變化對時間來說是均勻的，即 V與T 成正比。

另一種:是速度的變化對位移來說是均勻的，即 X與T 成正比．

后來發現，如果 X與 T成正比，將推導出荒謬的結論．所以伽利略的精力集中在 與 成正比的研究上．

(四)、伽利略猜想的實驗驗證

猜想畢竟是猜想，是否正確，是否具有指導意義，還需要驗證．

展示問題：伽利略遇到了什么困難?如何解決的?(學生仔細閱讀后討論，得出)

1．困難之一：無法測量瞬時速度．

解決方案：借助于數學推理得出從靜止開始做勻加速直線運動的物體，通過的位移與時間的平方成正比．

2．困難之二：沒有準確的計時工具，無法測定像自由落體這樣較短的時間．

解決方案：設計了著名的“沖淡重力”的斜面實驗．

經過多次實驗發現，雖然不斷改變斜面的傾斜度，但得到的結果有共同點：小球經過的距離的比值等于經過這些距離對應所用時間間隔的平方之比．伽利略在這個基礎上進行合理外推，當傾角增大到90度時，實驗結論仍應成立，此即豎直落體運動．至此，伽利略就完成了對自由落體這動的研究．

雖然當時伽利略已經意識到空氣的阻力將影響物體的下落，但是由于科學發展和儀器設備的限制，當時仍然沒有辦法用實驗手段得到真空，所以并不能真正地完成一個自由落體

問題：伽利略是怎樣建立自己的理論的呢？

學生思考．回答：伽利略通過四個環節推翻了亞里士多德的結論并建立自己的理論．

1．運用推理方法，使亞里士多德的結論陷入矛盾中．

2．運用理想模型，猜想落體運動的規律．

3．運用數學方法，推導自由落體運動的數學表達式以及可以直接測定的物理量之間的函數關系．

4．運用實驗方法，對自由落體運動定律進行實驗驗證．

(五)、伽利略的科學方法

伽利略對運動的研究，不僅確立了許多用于描述運動的基本概念，而且創造了一套對近代科學的發展極為有益的方法．請同學們總結本節內容，歸納這種科學方法．

同學討論歸納：對現象的一般觀察一提出假設一運用邏輯得出推論一實驗進行檢驗一對假設進行修正和推廣??

板書設計

6.2 伽利略對自由落體運動的研究

認識兩位科學家。

亞里士多德 VS 伽利略 伽利略的科學方法。

① 觀察現象（提出問題：重的物體下落快？）② 提出假設（v~t）

2③ 邏輯（數學）推理得出推論（S~t）。④ 對推論驗證（斜面實驗）。

⑤ 對假說修正和推廣（把斜面傾角增加至90度）。

課堂小結

伽利略運用最大膽的思辨彌補了經驗材料之間的空隙，伽利略的方法是理論和實驗相結合的方法。通過解決此問題體驗探索自然規律的艱辛和喜悅，培養敢于堅持真理，勇于創新的科學精神和實事求是的科學態度，幫助學生樹立起辯證唯物主義的認識論．

而且伽利略不迷信權威，對待問題勤于思考，敢于提出問題、挑戰權威，不畏強權的精神也是我們應為之喝彩并學習的．

第四篇：對自由落體運動研究教學設計

《對自由落體運動研究》的教學設計

教學內容分析： 課程標準解讀

對自由落體運動的研究屬于二級主題運動的描述。本節課程要求的了解伽利略的實驗研究解伽利略的實驗研究工作，認識伽利略有關實驗的科學思想和方法與內容標準中通過史實，初步了解近代實驗科學產生的背景，認識實驗對物理學發展的推動作用想呼應。而用打點計時器、頻閃照相或其他實驗方法研究自由落體運動速度與位移時間等關系和通過史實，了解伽利略研究自由落體運動所用的實驗和推理方法很好的突出了內容標準中了解物理學研究中物理模型的特點，體會物理模型在探索自然規律中的作用，計算自由落體運動的中位移與時間關系也很好的展示了內容標準中，體現了數學在研究物理問題中的重要性。整體而言教科版必修一《對自由落體運動研究》很好的結合了新課標內容標準。

物理學是一門以實驗為基礎的自然科學。在高中物理課程各個模塊中都安排了一些典型的科學探究或物理實驗。而對自由落體運動的研究更是一節實驗課，“觀念—思考—推理—猜想—驗證”是本節的重點思路，這個思路也正是高中生在科學探究及物理實驗中應達到的要求。通過學習本節課程能促進學生自主學習，讓學生積極參與、樂于探究、勇于實驗、勤于思考。幫助學生學習物理知識與技能，培養其科學探究能力，使其逐步形成科學態度與科學精神。2教材分析：

本節課在教科版中包括自由落體運動和伽利略對落體運動規律的探究和自由落體加速度。教材首先以觀察思考生活中常見的落體為引入，引發學生思考落體運動中物體運動情況與物體質量的關系？從思考中糾正同學們以往錯誤的觀點——重的物體比輕的物體下落的快并逐步引入自由落體運動。在學習伽利略對落體運動規律的探究中，課本按照“發現問題——提出假設——間接驗證——合理外推”的，充分體現了物理實驗的科學步驟和方法，讓學生通過學習本節課程既學習了落體運動的規律同時也掌握了物理科學探究方法。教材在自由落體加速度的設計中，以頻閃照片為實例，讓學生分析得出其自由落體運動的加速度，培養了學生分析能力，對于此實驗有條件的學?？梢宰鰶]有條件的學校該實驗也提供了一個很好的思維如何去探究自由落體加速度。

本節課的突出特點是重視科學研究的過程和方法,例如用反證法使亞里士多德的觀點自相矛盾,用猜想與假說，數學推理,實驗驗證,合理外推的科學方法研究自由落體運動的規律。本節課在教科版自主學習能力，本節課程的設計理念為：以科學實驗探究為主線，與新課標內容標準相結合，培養學生實事求是的科學態度與科學精神，與新課程的課程目標相呼應。

3知識點介紹：

自由落體運動是自然界廣泛存在的一種的自由下落模型，是勻變速運動的特列，也是勻變速直線運動在自然界的應用。對自由落體運動的深入分析和研究有利于加深學生對勻變速直線運動的理解，為后面學習習近平拋運動打下基礎，做好鋪墊，因此它起到一個承上啟下的作用。對自由落體運動的研究是一節以實驗為基礎的課程，學習本節課程為后面學生學習和設計科學探究實驗提供了很好的案例。

教學目標：

知識與技能

1掌握自由落體的概念和應用

2.明確伽利略對自由落體運動研究的方法 3領會伽利略的科學思想 過程與方法

1.讓學生初步體會抽象思維、提出假說、科學實驗是進行科學研究的重要思路和方法.2.通過史實了解伽利略研究自由落體規律的過程，體會其推理方法的奧妙，感受探究規律的幾個必要過程和科學方法的重要性

情感態度與價值觀

1通過學習伽利略的實驗探究方法，滲透研究自然規律的科學方法.2.經歷伽利略對自由落體運動的研究過程，體驗數學在研究物理問題中的重要性.體會人類對客觀世界發現之旅的樂趣.。

教學重難點

重點：自由落體運動的概念以及伽利略研究自由落體運動規律的實驗和方法

本節課的主要內容為自由落體運動的概念以及伽利略研究自由落體運動規律的實驗和方法，因此它們是本節課的重點。學生對落體運動并不陌生，由于重力的作用，學生根據自己的生活經驗會有一個錯的認識：物體下落過程中與物體的質量有關系。而這個錯誤認識在不利于學生理解自由落體運動，為突破這個難點我先引用物理歷史事件，伽利略反駁亞里士多德對落體運動的觀點，然后從理論和實驗兩方面說明亞里士多德觀點的錯誤（也就是同學們錯誤的生活經驗），接著用毛錢管實驗視頻引出自由落體運動，通過視頻實驗的方式讓同學們更加容易理解和掌握自由落體。為突破伽利略對自由落體的研究方法和實驗的重點，我會用Flash實驗和理論分析給同學們講解實驗方法和實驗過程。難點： “觀念—思考—推理—猜想—驗證”是本節的重點思路，也是培養良好思維習慣的重要參考.，也是本節課的難點，本節課的難點其實就是科學實驗探究方法的思路，為突破此難點我會在教學設計中就以“觀念—思考—推理—猜想—驗證”為引線設計本節課程。在課堂小結時會引導學生回顧我的教學設計，也就是這個思路，從而讓學生真正的理解和掌握探究實驗的科學方法，也突破了本節課的難點。

設計理念：

我將結合伽利略的理論和實驗結合糾正學生對落體運動的物體質量與速度關系錯誤的感性認識，并引導學生自己解釋造成這個錯誤的原因，以及猜想沒有空氣阻力的情況下物理的運動情況并最終通過毛錢管實驗驗證。這樣逐步引導學生最終引出本節課重點自由落體的概念。為突破本節課程的教學重難點，我會在完成引出自由落體運動概念教學目標后，結合伽利略對落體運動規律的探究中“發現問題——提出假設——間接驗證——合理外推”的教材內容。以“觀念—思考—推理—猜想—驗證”的思路為教學過程，并且為突破高一學生邏輯思維相對較弱和感性大于理性這的弱點，我將用FLASH生動形象的向學生演示伽利略的實驗方法。并且用理論推導給同學們講解此實驗，從而從感性認識和理性認識突破本節課的重難點。在課堂小結的時候我會引導學生回顧我的本節課的教學內容，從而加深學生對科學探究方法的認識，同時為了提高學生科學探究以及物理實驗能力，我會讓同學們利用打點計時器設計研究自由落體運動中速度與位移的關系。通過回顧和實驗也突破了本節課的難點。

教學方法：

講授法、討論法、演示法、實驗法

教學過程：

1游戲引入,調動積極性

我將和學生一起玩一個有關自由落體的小游戲——用尺子測反映時間的游戲,調動課堂積極性,激發學生學習興趣.，發展學生好奇心和求知欲，并引出本節課堂。2創設情境，引入新課 接著我將引用物理史實亞里士多德的觀點與伽利略的對落體運動的的研究以及提出的觀點。引發同學們對物體下落快慢因素的思考，糾正學生以前的錯誤理解——重的物體比輕的物體下落的越快，培養學生實事求是的科學態度。了解實驗科學產生的背景，加深對物理史實的了解，提高同學們的學習興趣。3邏輯的力量

為突破學生對落體運動錯誤的認識——重的物體比輕的物體下落的快，我會讓同學閱讀伽利略推翻亞里士多德觀點的理論分析，讓學生初步認識自己以前觀點是錯誤的，并且讓同學們體會到邏輯的力量以及伽利略推理方法的奧妙和數學在研究物理問題中的重要性，培養學生閱讀思考能力。4 比薩斜塔上的實驗

在理論分析后,我會給同學們講解伽利略在比薩斜塔上做得兩個不同大小的鐵球同時落地的實驗，從而突破學生對落體運動的錯誤認識，加深學生對物理史實的了解，讓同學們更加明確實驗是檢驗猜想的唯一標準的理論。3引出自由落體的概念

在完成以上教學目標后，我將引導學生們思考為什么生活中我們更容易觀察到重的物體比輕的物體下落的快的現象，從而讓學生自己找出自己以前錯誤認識的真正原因，培養學生實事求是的科學態度，認識人與自然的關系。接著我會引導學生思考如果沒有空氣阻力兩個物體是否會同時下落，在學生做出一系列猜想后，我會與同學們一起觀看毛錢管實驗，引出自由落體的概念和定義。讓學生初步體會到抽象思維、提出假說、科學實驗室進行科學研究的重要方法。引出自由落體概念后我會尋找生活中有關自由落體的例子，從而讓學生發現自由落體產生需要條件，自由落體運動是一個理想化模型。培養學生自主學習能力。4猜想與假設

隨后我會引導同學們猜想自由落體運動的是怎樣的運動，思考自由落體運動位移、速度與時間的關系？并作出假設！培養學生勤于思考、樂于探究的精神。5實驗驗證

學生做出猜想后，我將用Flash動畫演示伽利略理想斜面實驗，讓同學們直觀的認識自由落體運動的相關性質，突破高一學生感性認識多于理性認識這一局限，接著我會給同學們講解伽利略理想斜面的理論分析，從而從感性認識和理論知識突破本節課的難點。接著我會與同學們一起討論分析，初步讓同學們得出自由落體運動是一種初速度為零、加速度恒定的加速直線運動，同時讓學生感受伽利略的探究過程和體會科學方法。

2為讓學生親身感受到自由落體運動的相關性質，培養學生的實驗動手能力，以及測出自由落體運動加速度的大小，我將設計打點計時器測出自由落體運動的重力加速度和位移、速度與時間的關系的實驗。提高學生科學探究和物理實驗能力，培養學生科學素養。6小結

最后我將和同學們一起復習本節課的重難點以及思路，加深同學們對知識的掌握。

在整個教學設計中，我以“觀念—思考—推理—猜想—驗證”為思路，即突破教學難點，也培養了學生的良好思維習慣。.板書設計：

對自由落體的研究

定義：只在重力作用下由靜止下落的運動 條件： 1 只受重力初速度為0

自由落體運動是初速度為0、加速度恒定的加速直線運動。

加速度g

方向：豎直向下

大?。篻=9.8m/s 實驗創新：

1引入實驗——用尺子測反應時間，此實驗運用了自由落體運動的加速度的值結合勻加速直線運動的知識，能激發學生的好奇心和求知欲，使得學生真正的學以致用。2用打點計時器測重力加速度實驗中：對以前學習的打點計時器測平均速度實驗進行了復習，加強學生對打點計時器的應用。

案例評析： 1 教學設計理念：

此教學設計首先從物理史實出發，引導學生思考落體運動質量和下落速度的關系，并通過理論和實驗兩方面說明落體運動的相關性質。并讓學生自己找出原來錯誤認識的根源，從而培養學生自主學習能力。通過實驗引出自由落體的概念和自由落體的相關性質。通過Flash演示和理論分析說明伽利略理想斜面實驗。本節課程以實驗為主，以科學探究步驟為課堂主線，攻克了高一學生感性認識多于理性認識的局限，讓學生通過實驗能理解性的掌握知識，真正掌握科學探究方法。整堂課所營造的是一個輕松、活潑、有趣的氛圍，達到讓學生從好奇到逐步探知的目的。2 實施情況：

課堂在老師的引導下，學生都能積極參與課堂中，能基本完成教學任務，但在引導學生觀看毛錢管實驗時，由于資源的限制，不能找到改進的毛錢管實驗，因此我們看到的實驗現象并不是很理想。再用打點計時器測重力加速度實驗的時候學生很容易的出自由落體是一個加速直線運動，但是所測的重力加速度可能各個小組誤差較大，在這里教師應該引導學生分析誤差來源，培養學生科學探究精神。

3、創新點

課堂開始教師與學生互動的 測反應時間的小游戲活躍了課堂氣氛，激發了學生的學習興趣。

用理論和實驗同時分析亞里士多德觀點的錯誤（此處也是同學們常有的錯誤認識），讓學生更易理解。

用Flash演示伽利略理想斜面實驗讓學生更加直觀的理解此實驗方法。

用打點計時器測重力加速度，培養了學生科學探究精神，也提高了學生的動手能力和團隊合作能力。

教學資源：

教學課件：（PPT展示）

習題：1關于自由落體運動，下列說法正確的是 A．物體從靜止開始下落的運動叫自由落體運動 B．物體在只有重力作用下的運動叫做自由落體運動

C．在有空氣的空間里，如果空氣阻力與重力相比可以忽略不計，物體從靜止開始下落的運動可以看做自由落體運動

D．在地球上不同的地方，自由落體加速度的大小是不同的，它們相差很大

2、一個物體從高h處自由落下，其時間達到落地時間一半時，下落的高度h為 A． B．

C．

D．

3、從某一高處，A物體由靜止開始下落1s后，B物體由靜止開始下落，不計空氣阻力，重力加速度g=10m/s2，則在落地前

A．兩物體之間的距離始終為5m B．兩物體之間的距離逐漸減小 C．兩物體的速度之差始終為10m/s D．兩物體的速度之差逐漸增大 儀器：

引入實驗測反應時間 把尺子下落由靜止下落，可將其近似看做自由落體運動，查出當地的重力加速度，根據勻加速直線加速度與位移的關系，可計算出相應位置的時間，即就是人的反應時間

引出自由落體實驗毛

錢管中的空氣抽出，保證毛錢管內的物體在真空狀態下，也就是不受空氣阻力，這樣物體在毛錢管內靜止下落就只受重力，就是在做自由落體運動了。

重物托著紙帶下落時，可將其近似地看作僅在重力作用下運動，根據打出的紙帶能分析研究重物的運動規律

第五篇：對自由落體運動的研究說課稿

《對自由落體運動的研究》說課稿

一、說教材

本節是高中物理教科版必修1第一章運動的描述第七節的內容。在考試說明中是二級要求。本節內容是在學生學習了運動學的基本概念、勻變速直線運動等知識后編排的，自由落體運動是勻變速直線運動的一種特例。歷史上曾經有很多科學家研究過落體運動，其亞里士多德、伽利略等對落體運動的研究，對物理學的發展起到了非常好的推動作用，通過向學生介紹相關的物理學史，可以讓學生收到科學精神、科學方法的熏陶；自由落體運動規律的探究過程，不僅可以激發學生的學習欲望，鞏固前面的知識，而且可以培養學生的觀察能力、以及分析和概括能力。

二、說教學目標

知識與技能：（1）理解自由落體運動的性質和物體做自由落體運動的條件。

（2）理解自由落體運動的加速度，知道它的大小和方向（3）掌握自由落體運動規律，會應用相應的公式解答有關自

由落體運動的簡單問題

過程與方法：（1）培養學生用科學探究的方法解決問題的能力。

（2）培養學生初步的觀察實驗、分析、歸納的能力

情感態度與價值觀：（1）結合物理學史進行教學，激發學生的求知欲，讓

學生體驗科學態度、感悟科學精神。

（2）通過應用自由落體運動規律，解決實際問題，培

養學生關注生活的態度。

三、說重點、難點：

教學重點：從前面對教材的分析，可以看出本節課的重點是：自由落體運動概念、性質、規律；重力加速度。

教學難點：本節課的難點我認為至少有兩點： 難點

1、對物體下落快慢與物體輕、重無關的理解 落體運動在生活中比較常見，學生很容易根據生活經驗形成錯誤的前概念，就是“物體越重，下落越快”，這種前概念對于學生建立“自由落體運動”的正確概念是非常不利的。

為了突破這個難點我準備對教材上的內容進行適當調整，把后一節伽利略對落體運動研究的部分內容放在這里介紹。總體上采取先破后立方法：先用演示實驗，讓學生暴露前概念，然后介紹伽利略反駁亞里士多德的經典推理，再通過實驗設計，用實驗事實幫助學生建立起正確的自由落體概念。同時向學生滲透理想化思想方法在物理學當中的研究價值。

難點

2、探究自由落體運動性質的過程

探究過程難點在于，要盡可能讓學生獨立地設計實驗方案，又要確保實驗能夠成功，能讓學生在對實驗數據處理后，總結出正確的結論。

突破這個難點我準備這樣設計教學：首先激發學生進一步研究落體運動的興趣，啟發學生回憶前面研究勻變速直線的方法，進行合理的遷移。注意指導學生控制實驗條件，減小實驗誤差。我準備安排學生分組實驗，讓學生都能體驗實驗過程，獲得成功體驗。

四、說教法、學法

教法擬采用探究式綜合教學法。具體說就是，創設問題情境→提出問題→猜想與假設→分析與推理（設計實驗→進行實驗）→總結歸納。讓發現問題、解決問題貫穿課堂教學的全過程。

對學生來說，重要的是讓他們學會學習，“教是為了不教”讓他們掌握獲取新知識的過程和方法，養成良好的科學素養。因此在學習過程中，要讓學生主動參與、樂于探究、善于思考、勤于動手，注重搜集和處理信息，獲取新知識學會解決問題。采用：提取舊知識——積極思維——實驗探索——構建新知——鞏固深化的學法。

五、說教學過程：

《一》、創設情境，引入新課

演示：分別讓粉筆頭、小鐵片、白紙、羽毛從靜止開始下落。要求學生觀察它們運動的特點。師：輕重不同的物體下落的快慢是否一樣？ 生：??

此時介紹亞里士多德和伽利略對落體運動的研究。講述伽利略的推理過程時。展現伽利略相信科學，大膽質疑，敢于向權威挑戰的精神。演示：相同重量的紙片和紙團從同一高度下落?? 生：下落慢是由于空氣阻力的作用。師：如果沒有空氣阻力，結果會如何？ 演示：牛頓管實驗

師：在沒有空氣阻力的情況下，物體下落的情況與重力大小無關

使學生認識到生活中觀察到重物下落快、慢不同的原因是由于空氣阻力的影響，終于使問題真相大白，從而引入自由落體運動的概念和物體做自由落體運動的條件。

同時說明自由落體運動是對實際落體運動進行理想化處理得出的一種理想模型（跟前面學習的勻速、勻變速運動一樣。滲透理想化思想方法——忽略次要因素，凸顯物理現象的本質。）

《二》、新課教學

讓學生動手演示小球的自由落體運動，感悟運動特點。用多媒體展示，小球的自由落體運動的閃光照片。師：小球的初速度是多少？ 生：零.師：小球的運動軌跡是怎樣的？ 生：直線.師：小球的運動是勻速運動還是加速運動？ 生：加速運動。

師：自由落體運動究竟是一種什么樣的運動？（學生猜想是什么運動，激發學生的探究欲望）啟發學生設計實驗進行探究（桌上要提供相應的器材：打點計時器、重 錘、低壓交流電源等。鼓勵學生用不同的方法進行實驗，比如用逐差法也行。）：分組實驗、收集實驗數據、處理實驗數據、總結結論、交流實驗結論 教師最后歸納、總結出：自由下落運動是初速度為零的勻加速直線運動。

分組實驗讓學生的主體作用得到充分的發揮，也使學生對自由落體的性質有深刻的印象。

師：在同一地點，不同物體作自由落體運動的加速度是否相同？

根據前面的實驗可以得出這樣的結論：相同 講解：重力加速度的概念，說明其方向。

引導學生觀看課本上各地重力加速度的表格，能否發現一定的規律。結論：緯度越大的地點，重力加速度越大（原因待以后進一步學習）師：請同學們根據勻變速運動的規律推導出自由落體運動的公式?！度?、例題鞏固：

例題1：一物體從距地面20m高處自由下落，求落到地面的時間和速度。

設計意圖：自由落體運動規律的簡單應用，熟悉公式，鞏固知識。例題2：做一做“測反應快慢”。

設計意圖：學以致用、動手操作。（12分鐘）《四》、小結本節內容 《五》、布置作業