《对自由落体运动实验的改进》

2024-06-27

《对自由落体运动实验的改进》(精选15篇)

1.《对自由落体运动实验的改进》 篇一

2.6伽利略对自由落体运动的研究

教学目标:

★知识与技能

1.了解物理学史。

2.知道伽利略对自由落体运动的研究方法。★ 过程与方法

1.学习伽利略的科学方法。

2.培养学生自己查找资料学习物理学史。

★ 情感态度与价值观

1.学习科学家们对知识敢于质疑的勇气。2.学习科学家们科学研究的执著精神。

3.通过学生自己查找资料,提高学生对物理学的兴趣。

4.通过对亚里士多德和伽利略的了解,认识到科学的探索是一个漫长的过

程,需要几代人的不懈努力。

学习重点与难点: 1.伽利略对落体问题的逻辑推理。2.伽利略的验证性实验的设计。3.伽利略的理想外推。

教学准备:让学生预习,搜集关于伽利略和亚里士多德的有关资料。教学设计:

一、认识两位科学家

老师提出:哪位同学乐意给大家讲一讲自己所查到的关于伽利略和亚里士多德的资料,先说说伽利略吧。

学生可能的回答:①伽利略全名伽利略·伽利莱,他是文艺复兴后期近代实验科学的创始人。1564年伽利略生于意大利的比萨城,1611年,伽利略应邀来到罗马,在罗马期间,伽利略为了确立新的自然研究法—实验法的地位,又同教会的唯心论世界观进行了激烈的斗争,这就更加激怒了教会。1632年,他的名著《关于两大世界体系的对话》出版,但立即被教会列为禁书。1633年6月22日,伽利略受到宗教法庭审判,并被判终身软禁,成了“宗教裁判判所”的囚徒。1638年,伽利略在荷兰出版了《关于两门新学科与数学证明的谈话》一书,对自己多年来在力学方面的研究进行了总结。

②他的父亲是一位才华出众的音乐家和教育家。他在科学上的创造才能,在青年时代就显示出来了。当他还是比萨大学医科学生时,就发明了能测量脉搏速率的摆式计时装置。后来他的兴趣转向了数学和物理学。

③1581年,17岁的伽利略对古希腊的物理学及亚里士多德、埃夫克利德和阿基米德的著作着迷。伽利略在数学、天文学,特别是力学方面有了很深的造诣,学术上成果累累。他通过大量的观察和实验总结出了惯性定律、自由落体运动规律和相对性原理;发现了单摆振动的等时性原理;用自制的33倍望远镜观察天象,发现了一系列令人震惊的天文现象。伽利略将观察到的天文现象写成《星际使者》一书,于1610年发表。书中介绍了月球上的环状山脉,无数星体构成的银河系,金星的盈亏,木星的四颗卫星,太阳黑斑等等,从而对哥白尼的“天体运行”论提供了有力的支持,同时也动摇了亚里士多德—托勒密的地心说。

教师对学生的回答给予肯定:关于伽利略的资料收集非常细致,下面再说说亚里士多德吧。学生可能的回答:①作为一位伟大的、百科全书式的科学家,亚里士多德对世界的贡献之大,令人震惊。他至少撰写了170种著作,其中流传下来的有47种。他的科学著作,在那个年代简直就是一本百科全书。但他的成就远不止于此。他还是一位真正哲学家,对哲学每个学科几乎都做出了贡献。亚里士多德集中古代知识于一身,在他死后几百年中,没有一个人像他那样对知识有过系统六悟公子制作

2011-10-13 考察和全面掌握。他的著作是古代的百科全书。恩格斯称他是“最博学的人”。

②亚里士多德最大的贡献在于创立了形式逻辑这一重要分支学科。逻辑思维是亚里士 多德在众多领域建树卓越的支柱。

亚里士多德的思想对西方文化根本倾向以至内容产生了深刻的影响。在上古及中古时期,他的著作被译成拉丁文、叙利亚文、阿拉伯文、意大利文、希伯来文、德语和英语。随着亚里士多德作品的不断被发现,中世纪出现了一个研究亚里士多德主义的新时代,学者们以此作为求得各方面真知识的基础。

亚里士多德学识渊博,著述颇丰.他对于当时尚未分类的科学部门如政治、逻辑、伦理、历史、物理(自然学科)、心理学、美学、教育学等均有研究并有独到见解,被马克思誉为“古代最伟大的思想家”。

③亚里士多德是古希腊又一位伟大的教育思想家,建立了包括自然学科在内的百科全书式的课程体系,提出了注重实践的良好措施,为后人留下了一笔包罗宏富的教育遗产。亚里士多德显示了希腊科学的一个转折点。在他以前,科学家和哲学家都力求提出一个完整的世界体系,来解释自然现象.他是最后一个提出完整世界体系的人。在他以后,许多科学家放弃提出完整体系的企图,转入研究具体问题。

教师指出:物理教科书上,亚里士多德给同学们的形象不妙、他老是出错,老是作出一些轻率的结论。同学们觉得亚里士多德实在太不高明而伽利略则比他伟大于百倍。事实上,亚里士多德是古代一位伟大的学者,一位百科全书式的大学问家,有几乎无所不及的思想成。我们应该正确的、全面的去认识一位科学家。伽利略创造了一套对近代科学的发展极为有益的科学方法,从而纠正了亚里士多德在物理上犯的一些错误。

二、伽利略的科学方法

(教师结合伽利略对自由落体的研究,通过教师提问学生回答的方式学习伽利略的科学方法)问题的提出

教师提问:亚里士多德依据平常观察的事实,是怎样确定物体下落的快慢什么因素决定的? 亚里士多德通过观察,在日常生活中,重的物体下落快,轻的物体下落慢。得出结论:物体下落的快慢是由它们的重量决定的。

教师提出:那么物体下落的快慢与它们的重量有关系吗? 提出假设,逻辑推理。

教师提出:伽利略是怎样提出假设,运用逻辑推理的? 学生可能的回答:他假设大石头的下落速度为8,小石头的下落速度为4,当我们把两块 石头捆在一起,大石头会被小石头拖的慢下来。但两块石头捆在一起,重量增大,整个系统下 落的速度应该比8大。这样就出现了矛盾。

教师提问:伽利略提出了什么样的假设? 学生可能的回答:假设大小石头下落的一样快。

教师补充:猜想落体是一种简单的变速运动,速度可能跟时间成正比,也可能跟位移成 正比利用数学和逻辑进行推理,然后实验验证。

教师提问:伽利略经过数学推导得出速度与时间成正比,然后通过实验进行验证,他是 如何进行实验验证的? ①学生可能的回答:通过小球的下落运动,测出小球的下落速度和时间。

②他让小球沿斜面滚下,减小加速度,延长运动时间,便于观测。

③他进行的是坡度比较小的斜面实验,后来他就将实验进行了合理的外推,当倾角增大 到90°,小球的运动就是自由落体运动。

对假说进行修正和推广。

教师提出:经过几位同学的回答,问题比较全面了。伽利略完成了实验验证后,没有就此 而止,而是进一步思考为什么日常生活中,轻的物体下落得比较慢,重的物体下落得比较快。

学生共同回答:因为空气阻力.

六悟公子制作

2011-10-13 教师指出:这就是伽利略为我们创造的一套对近代科学的发展极其有益的科学方法。后 面的学习中我们还要经常用到。

三、作业设计

认真阅读课本绪言“走进物理课堂之前”,分析“孩子们”是如何运用伽利略的科学方法 进行探索的。

●教学设计说明

本节课,主要由两部分组成:对科学家的了解;对伽利略科学方法的学习.这两个方面主 要是由学生通过查资料、预习,在老师的引导下,以学生为主体,进行学习的。

知识讲授的同时,给学生介绍物理学家、讲授物理学史.不仅让他们了解物理学家的工 作,物理科学的发展过程,更重要的是通过了解科学发展的曲折性,以此撼动学生的心,让他 们从中获得启迪。●板书设计

△认识两位科学家。△ 伽利略的科学方法。

①问题的提出。

②提出假设,逻辑推理。

③利用数学和逻辑进行推理,然后实验验证。

④对假说进行修正和推广。

六悟公子制作 3 2011-10-13

2.《对自由落体运动实验的改进》 篇二

安排一学生事先准备对纸带的处理分析, 并向全体讲解有关的注意事项以及速度与加速度的求解方法。这样做, 真正能利用好课前两分钟并为下面加速度的求解打下伏笔。

2 亮点二:引入与结尾前后呼应

通过先让学生做个比赛:看看谁的反应速度快?通过这个方法提高学生积极性, 很快进入状态。在本节课的最后还利用公式来计算反应时间, 可以让学生学得确实有用, 并能做到前后呼应。

3 亮点三:几个探究点的处理

探究一:从教师演下落运动的实验: (1) 粉笔头下落; (2) 羽毛球下落; (3) 一张白纸下落运动。提出问题:从以上实验发现, 重的物体比轻的物体运动的快?经过再三考虑, 这样的问题学生容易接收, 原先设计是想问学生:物体下落的快慢与哪些因素有关?这样一来, 太发散, 较难控制课堂, 通过问题的改变, 学生很容易接收, 再由事先准备好的实验器材 (硬币、二张纸片) 学生就很快的发现问题, 通过实验能很好的解决该问题, 学生在探究中出现这些实验情况, 将一张纸片横着放, 一张纸片竖着放, 两者同时下落, 明显发现不同的结果;或将纸片折成很小, 与另一纸片同时下落, 也发现了不同的结果。再经过牛顿管的实验, 让学生更进一步明白物体下落的快慢与哪些因素有关了。自然而然就解决了第二个问题, 也很好解决了探究的发散与收敛的矛盾问题。

探究二:探索自由落体的运动规律?

说是探究倒不是说一个实验数据的处理, 这个实验本身并不难, 为了调动同学们的积极性, 将分成几个小组, 一个小组6人左右, 安排2人做实验, 还有4人设计表格, 处理数据, 让他分工合作, 提高学生的合作能力, 培养学生的合作意识。这样一来学生实验目的更明确, 处理速度更快。在把全班其中一半通过公式法来计算求解。另一半的同学只求出速度, 再巧妙利用电脑予以展示。学生展示的结果是一条直线, 并通过图像很清楚的能求出加速度, 学生展示所求出的结果为9.7和9.6。本节课上了之后遗憾的是没有很好利用该实验数据, 其实在后来所给数据为9.8, 加以比较更能说明实验误差的存在。如果所得的数据大于9.8的话, 更能说明实验是错误的, 这样给学生对实验结果处理更明确化。

4 亮点四:问题设计环环相扣, 学生参与面广

一节课下来, 学生参与面广, 学生上台讲题, 提高学生公众演讲能力, 学生自己动手实验探究, 培养学生动手能力、团队合作能力、数据处理能力等等。真正体现了学生主体性, 教师通过问题设问起到了主导作用。问题设计有递度, 让学生更容易接收。

5 亮点五:思维导图设计了本节课的板书设计

思维导图更容易帮助学生记忆。记不住铁定用不出。所以基本的识记与了解也是学生的一种基本能力。

6 不足之处个别语言不够严紧, 不够正规有点随意性

若说成抽调空气使其变为真空, 说成“干掉空气”, 还有公式中v0为零说成了“把v0干掉”。

7 附本节课教学设计

2-5自由落体运动

7.1 教学目标

7.1.1 知识与技能

(1) 了解什么是自由落体运动; (2) 自由落体产生的条件; (3) 认识自由落体运动的特点; (4) 掌握自由落体运动的规律;速度随时间的变化规律。

7.1.2 过程与方法

通过观察演示实验概括出自由落体运动是初速度为零的匀变速直线运动, 从而培养学生的观察、概括能力, 通过相关物理量变化规律的学习, 培养分析、推理能力。

7.1.3 情感态度价值观

运用理想化方法, 突出主要因素, 忽略次要因素, 抽象出物理模型——自由落体, 研究物体下落在理想条件下的运动。

7.2 重点、难点分析

(1) 重点是使学生掌握自由落体的速度和位移随时间变化的规律。自由落体的特征是初速度为零, 只受重力作用 (物体的加速度为自由落体加速度g) 。

(2) 难点是演示实验的技巧及规律的得出, 介绍伽利略的实验验证及巧妙的推理。

7.3 教具

计时器、重物 (不同重量各7个) 、插座 (7个, 长一个) 、螺丝刀 (7把) 、硬币 (一元) 14枚、纸片2张、羽毛球、抽气机, 牛顿管。

7.4 主要教学过程

(1) 课前两分钟:一学生准备纸带处理的讲解。为下面教学起到伏堑的作用。

(2) 引入新课。

上课之前先让学生做个比赛:看看谁的反应速度快?

演示:自由下落运动: (1) 粉笔头下落; (2) 羽毛球下落; (3) 一张白纸下落运动

提出问题:从以上实验发现, 重的物体比轻的物体运动的快?先猜测, 再实验。

学生实验探究:给学生准备硬币、二张纸片。

[演示]牛顿管中的物体下落, 将事先抽过气的牛顿管内的硬币与轻鸡毛从静止一起下落, 观察实验结果两者几乎同时落到牛顿管的下端, 硬币落下有声, 眼可直接观察鸡毛下落, 将牛顿管放入空气再做实验情况就截然不同了。

(3) 自由落体运动。

从以上实验归纳有什么特点:只受重力、初速度为0。

得出定义:物体只在重力作用下, 从静止开始下落的运动叫做自由落体运动。

从自由下落运动升华到到自由落体运动。

提问:自由落体运动具有什么样的运动规律?如何研究?

设计实验方案, 测什么, 如何测?数据如何处理?

学生分组实验:其中三组同学对所得数据求每一段a为多大, 不同物块所得到的数据a是不是一样的?

还有四组同学对数据的处理通过图像方法, 每组中有两块不同的物块, 比较两组数据所得到的结论一样不?若一样, 说明什么问题?

得出结论:初速度为0, 加速度为9.8m/s2的匀加速度运动, 其方向竖直向下。

学生观察书本44页的表格并回答右边问题。

3.《对自由落体运动实验的改进》 篇三

苏联教育家列尔耐尔认为:“问题教学的本质在于学生由教师经常引入寻求有根据地解决对他们来说是新问题的办法的过程,由此他们就学会独立地获取知识、运用原先学过的东西和掌握从事创造性活动的经验.”苏联教学论专家马赫穆托认为:“问题教学是一种发展性教学,在这种教学中学生经常独立探索活动同他们学习现成的科学结论结合在一起,而教学方法体系的建立要考虑问题目的和问题原则.问题教学是现代发展性教学体系的主导因素.”

在他们看来,问题教学本质特点是:(1)问题教学是教师引导学生发现问题和解决问题的过程;(2)强调学生的独立性;(3)强调学生的创造性.

根据现代认知理论,物理课堂的教学过程应该是通过不断地提出问题并解决问题的方式来获取新知识的过程,课堂教学中的问题应是师生课堂交流的产物.只有这样的问题,学生对之才更具好奇心、求知欲,才能反映教学的实际.学生的学习方式要从被动型转变为主动型,课堂内的活动层出不穷、问题千奇百怪,从而使课堂教学具有不可预料性.教师在课堂上不仅是问题的提出者,更是各种教学情境的创设者,将学生置于研究者、探索者的位置,让学生通过思考,提出新问题、通过互相交流、合作探究等活动来获取知识.

2 “自由落体运动”运用“问题解决”教学模式可行性分析

“自由落体运动”是在学生学习了运动学知识后编排的,是匀变速直线运动的特例.通过对自由落体这种常见的、特殊的运动的研究,一方面是对前面知识的复习和巩固,同时也加强了课本与实际生活的联系;另一方面通过本节课学习,让学生体验研究物理问题的基本思路和科学方法,为以后研究更复杂的运动规律打下良好的基础.本节课是本章知识的复习课,培养学生思维的研究课,联系生活的应用课,也是后续课程的铺垫课,故本节课在本章中具有重要的地位和作用.通过前面知识的学习,特别是学习了用打点计器来测量匀变速运动的加速度后,学生具备了探究自由落体运动规律的能力,可在对其运动规律的教学环节中采取师生合作的探究式教学.

师生合作探究式教学的主要方法是有意识地创设情境,预[HJ1.45mm]设实验,通过提出富有启发性的问题,将学生引入情境之中,激发起学习的动机,在实际教学过程中生成问题,调动学生学习兴趣,真正解决问题.

本节课的关键是合理创设情境,不仅起到组织教学的作用,而且能使学生增强动手能力,还物理学的本来面目,产生浓厚的学习兴趣.因此,通过实验来创设情境,提出问题,引起观点冲突,进而提出新问题,最终解决所有问题,得出物理规律是本课的流程.按照“培养有创新能力、实践能力的人才”要求,本课如何进行实验设计呢?可创设哪些问题情境?要达到什么样的效果?又如何提出有价值的问题呢?

3 “问题解决”教学模式实际设计方案

3.1 创设情境,引入课题

情境1 救灾时,飞机上同时投下救灾物品和宣传传单,哪一个先落地呢?

有的学生看过电视画面,也有生活常识,学生回答都很踊跃,课堂气氛活跃.

再让学生进行课堂问题生成:学生会提出若干种两个物体的落地实验.比如,若是一个同样大小的硬纸片和硬币同时从同一高度落下,谁先落地呢?

最后让学生分组合作,做一个硬纸片,让硬纸片和硬币从同一高度同时落下,实际观察.结果是硬币先落地,硬纸片后落地.

得出明确结论:重的物体先落地,轻的物体后落地.

向同学们说明:两千多年前,古希腊最伟大的哲学家、科学家和教育家亚里士多德也持有这一观点.但这个结论是否正确呢?

3.2 创设情境,制造悬念

学生对刚才的实验事实确信无疑,进一步创设如下情境.

情境2 两个半径相同的铁球和橡胶球同时下落,哪一个先落地?

有的学生认为与刚才一样,有的学生看过这方面书的,说是同时落地.

实验是检验真理的唯一标准,让我们再来做一个演示实验.让半径相同的铁球和橡胶球同时从较高的高度同时落下,结果是两球同时落地,与日常观察到的现象和刚才的实验现象相反.

课堂问题生成:学生根本就不能准确判断是哪个球先落地,如何来进行观察呢?

可以让学生讨论,最后的结果是用眼睛看两球是否同时落地比较困难,可转化为听声音的方法,要在地上垫一块钢板.

通过创设前面两个情境,得出完全相反结论,在内容和学生心理之间制造一种“不协调”,将学生引入与物理问题有关的情境中,造成悬念,使学生产生探索的欲望,处于欲罢不能的状态.

3.3 创设情境,探究原因

情境3 取两张相同规格的白纸,一张揉成较紧的团,一张稍微揉一下,让他们同时从同一高度同时下落,结果如何?

让学生亲自探索,结果是前者先落地,后者后落地,现象十分明显.

引导学生思考、讨论:能不能用不同规格的纸张呢?

学生讨论后教师总结到物理实验常用的方法——控制变量法上来.

再提问:两个物体是否同时落地,是看它们的重力吗?

引导学生分析,研究对象的质量一样,重力也一样,显然不是.

最后提问:哪是什么原因使两个纸团不同时落地呢?

学生实际操作、讨论后得出:两纸团重力一样,环境一样,只是两者的表面积不一样,从而得出两物体在空中不同时落地的原因是两者阻力不一样的结论.

3.4 创设情境,验证推断

提问:如何来验证重物下落不同时是因为阻力的原因呢?

引导学生分析得出:要做同样物体的有空气和无空气情况下落的对比实验.

情境4 用钱羽管做演示实验.先让管内充满空气,当管子迅速倒转时,小铁块迅速落地,而羽毛飘飘悠悠,经过好长时间才落地;再抽去管内空气重做一次实验,结果是轻重物体同时快速落地.

当学生看到羽毛和小螺丝同时落地时,很是惊讶,实在不敢相信这个事实,从学生的脸上明显看出有进一步探索的欲望.

还可以再打开阀门,放进空气再做一遍,增加对比性.

通过对比观察,可明显看出阻力对实验的结果影响很大.

进一步提问:能不能选择一个更好的地方,在大范围内做这个科学实验,让人更信服呢?

学生充分讨论:最终得出在月球上做这个实验,没有阻力,可以在更高的高度做这个实验,在较长的时间两球落地时间都是相同的.可以播放阿波罗15号宇航员在月球上做落体实验的视频,并鼓励学生有朝一日也能上登上月球亲自做一下这个实验.

3.5 创设情境,得出规律

得出自由落体运动规律,是本节课的核心实验.

让学生发挥想像,回忆刚学过的知识,师生共同设问:如何设计实验探究自由落体运动的规律呢?

学生可能会提出运用频闪照相,运用DIS数字化实验系统,运用数码摄像机等等方法.

情境5 选择一种简洁的做法,让重物拖一条纸带作自由落体运动,使用电磁(或电火花)打点计时器打出一条纸带,通过处理纸带来研究自由落体运动的规律.这也是学生刚刚学会的方法.

提问:如何确定重物的运动性质呢?

学生回答:比较Δs(相同时间内相邻间隔位移差)是否为一定值.

提问:如何更直观看出呢?

引导学生将纸带取相同时间(如取5个计时间隔,即 0.1 s)剪断,竖贴在坐标纸(事先制作,尺度要大)上,应用实物投影,结果明显看出:开头几个相同时间间隔内的位移之比是为1∶3∶5∶7,进一步证明了:自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动.

提问:如何求出自由落体运动的加速度呢?

仍应用实物投影,用刻度尺量出Δs的长度,根据公式Δs=aT2,算出重力加速度的值.

4.《对自由落体运动实验的改进》 篇四

★教学目标

(一)1.2.知识与技能

了解伽利略对自由落体运动的研究思路和方法

学习伽利略的思想和精神,培养敢于坚持真理、勇于创新和实事求是的科学态度和科学精神。提高学习兴趣,培养合作精神。(二)

3.4.过程与方法

经历伽利略对自由落体运动的研究方法,感悟科学探究的方法;

亲身经历探究的过程,尝试探究的方法,提高实验的技能,培养主动参与、勤于动手的学习习惯。(三)

5.6.情感态度与价值观

激发了学生学习伽利略敢于向权威挑战,善于观察思考,知难而进的优秀品质 培养学生耐心细致的意志品质,创新思想和互相协作的精神

★教学重点

1.了解探索过程,明确探索的步骤,同时了解实验及科学的思维方法在探究中的重要作用,从中提炼自己的学习方法。

★教学难点

1.观察-思考-推理-猜想-验证” 是本节的重点思路,也是培养良好思维习惯的重要参考

★教学过程

设计思路:本文主要目的是带领学生体验经历伽得略对自由落体运动的研究方法,感悟科学探究方法,培养学生勇于敢于向权威挑战,善于观察思考,知难而进的优秀品质。所以我们按照“观察-思考-推理-猜想-验证”这样的科学探究思路引导学生进行学习

一、伽利略的探究

师:上节课我们学习了一种理想的运动模型:自由落体运动。大家都知道,落体运动是非常常见的,但就这样一个常见的运动,人类对它的认识经历了差不多两千年的时间才变得

清晰起来。这究竟是怎么回事呢?在人类历史上,最早研究运动问题的要算古希腊学者亚里士多德了。亚里士多德通过观察推断:物体下落快慢由它们的质量决定。他的这一推断符合人们的常识,以至于其后两千年里,大家都奉为经典。但到了16世纪末,意大利比萨大学的青年学者伽利略对亚里士多德的论断产生了怀疑,用自己方法证明了亚里士多德观点的错误并且得出了落体运动的规律。下面我们就随着伽利略的思想一起体验他的探究过程。

1、伽利略的思考:

师:伽利略通过自己的观察对亚里士多德的观点产生了怀疑,并通过逻辑推理让亚里士多德的观点自相矛盾。你能做到用亚里士多德的观点证明亚里士多德观点的错误吗?

伽利略发现亚里士多德的观点有自相矛盾的地方。根据亚里士多德的理论,一块大石头的下落速度要比一块小石头下落速度大。假定大石头的下落速度为8,小石头的下落速度为4,当我们把这两块石头拴在一起时,下落快的会被下落慢的拖着而减慢,下落慢的会被下落快的拖着而加快,结果,整个系统的下落速度应该介于8和4之间。但从另一个角度讲,两块石头拴在一起,加起来比大石头还要重,因此整个系统的速度应该大于8,由同一理论得到的结论相互矛盾,从而使亚里士多德的理论陷入困境。

补充:“两种新科学的对话”一书中写道:

萨尔维阿谛(伽氏):如果把两个自然速率不同的物体绑在一起,那么落得快的物体会被落得慢的物体拖着而减速,落得慢的物体会被落得快的物体拖着而加速,你同意吗?

辛普利丘(亚氏):没有疑问,你说得对。

伽氏:但是,如果这是对的,那么我们取一块大石头,例如它的下落速率为八,再取一块小石头,下落速率为四,将它们栓在一起,整个系统的下落速率应该小于八;但是,两块石头栓在一起,要比速率为八的石头重。因此可以得出,重物体比轻物体的运动速率要小的结论,这个结论刚好和你的推测相反。

亚氏:我完全被搞糊涂了,„„说实在的,这完全超出了我的理解力„„。

2、伽利略的猜想

先问问学生会作怎样的猜想。

伽利略认为,重物与轻物应该下落得同样快。他猜想落体运动应该是一种最简单的变速运动,物体的速度应该是均匀变化的。但是,速度的变化怎样才算是均匀的呢?他考虑了两种可能:一种是速度的变化对时间来说是均匀的,即v与t成正比;另一种是速度的变化对位移来说是均匀的,即v与x成正比。

数学推理 伽利略通过数学运算得出:如果v与x成正比,将会得到十分复杂的结论;如果v与t成正比,它通过的位移x就与t成正比。

要点注意:伽利略是先猜想速度与时间成正比,然后数学推导出位移与时间的平方成正比的,然后通过难数学推导的结论证明速度与时间成正比的。“伽利略通过实验得到位移与时间的平方成正比的结论”是错误的。

3、实验验证

为了便于测量时间,伽利略设法用斜面做实验。他在木制斜槽上蒙上羊皮纸,让铜球从光滑的羊皮斜槽上滚下,通过上百次对不同质量的小球沿不同倾角的光滑斜面越大的定量研究,发现小球沿光滑斜面运动时通过的位移x确实与t2成正比,小球的运动是匀变速直线运动,且倾角一定不同小球的加速度一定,倾角越大加速度越大。

4、合理外推 伽利略将他在斜面实验中得出的结论做了合理的外推:设想斜面的倾角越接近900,小球

2沿斜面滚下的运动就越接近于自由落体运动;当斜面的倾角达到900时,小球就做自由落体运动。从而,自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动,且所有物体自由下落时的加速度都相同。

二、伽利略的科学方法 伽利略对运动的研究,不仅确立了许多用于描述运动的基本概念,而且创造了一套对近代科学的发展极为有益的科学方法,或者说给出了科学研究过程的基本要素。伽利略科学方法的核心是把和逻辑推理(包括数学推演)和谐地结合起来,从而有力地推进了人类科学认识的发展。

一、亚里士多德为什么在物理问题中总是出错──评述亚里士多德的功与过

附:课外阅读材料(印发给学生)

物理教科书上,亚里士多德给同学们的形象不好。他老是出错,请同学们讲一讲,他有哪些错误的结论。

“物体下落的快慢是由它的重量决定的,物体越重,下落得越快”、“力是维持物体运动的原因,用力推车,车才前进,停止用力,车子就要停下来”。

是否觉得亚里士多德实在太不高明,而伽利略则比他伟大千倍。其实这种看法过于偏激,事实上,亚里士多德是古代的一位伟大思想家,一位百科全书式的大学问家,他有着成就事业的理性方法,又有着几乎无所不及的思想成果,是古代科学思想的伟大代表,不仅在哲学、逻辑学方面的成就至今还被应用着,而且对物理学的前期发展是有贡献的。

①亚里士多德认为,物体永远在运动变化,“运动是永恒的,不能在一个时候曾经存在,在另一个时候不存在”这种运动永恒的观点具有唯物主义思想,包含辩证法的因素,至今仍是积极而有价值的。

亚里士多德提出的“自然运动”与“非自然运动”的理论。其中含有静止惯性的思想,在遥远的公元前,已是难能可贵的了。

②亚里士多德认为地上的物质由土、水、气、火这四种“基本元素”组成;企图从物质本身来说明自然,把科学从宗教与神话中解放出来,这一精神是有进步意义,这是人类幼年时代的思想精粹。

③亚里士多德主张大地是球形的,并列出了一些事实来证明。他说,当月蚀的时候,其显明的部份恰带有球形的形状„„月蚀的成因乃是由于地球遮蔽月球之故,因而这就是说,地球表面的球形确定了月球的轮廓:认识到大地是球形,是一个重大的认识飞跃,为后来引力理论的建立作了思想准备。

这样一位伟大的学者为什么在物理问题上经常出错?亚里士多德的错误不在于头脑也不全在于时代,而在于研究方法。亚里士多德对物理的研究是采用“观察加直觉”的方法,他的那些错误结论是靠观察,并依赖直接推理,得出一系列直觉结论。固然,观察与直觉对物理研究是至关重要的。详细的观察和良好的直觉往往导致伟大的发现。然而物理学是一门以实验为基础的学科,所以根据直接观察所得出的直觉结论不是都可靠,有时会将人们引入歧途。如果说伽利略比亚里士多德伟大,就在于伽利略是第一位创造通过实验检验理论推导的科学研究方法的科学家.

二、伽利略与自由落体

亚里士多德的学说在十六世纪仍然如日中天,人人都奉为经典,没有人提出任何的怀疑。亚里士多德关于「自由落体」的学说是:物体自高处自由落下的速度和重量成正比。也就是说,一个十磅重的物体,下坠的速度会比一磅重的物体快十倍。这个学说在大小的外表上看来,似乎非常的合理,而且人人也都相信学说的真确性,教授们严肃的把这个学说教给他们的学生,学生们也都敬谨的接受这个学说,只有伽利略表示怀疑。

伽利略曾经亲眼目睹大小不同的冰雹,同时一起掉落到地。根据常识判断,它们似乎是从同一高度一起下坠的,但是按照亚里士多德的学说,较大的冰雹应该先落到地面上,小冰

雹在接着掉来,伽利略观察到的并非如此。

他做了许多实验,发觉亚里士多德的学说是错误的,他决心指出这项错误。传说有一天,他邀请有关的教授到比塞塔前,拿出一个一百磅的重体,和一个一磅的重体。

伽利略问所有的教授们:

「假如这两个重体同时自塔顶自由落下,结果如何?」

教授们议论纷纷,谁也没有做过这样的实验,没有人敢预料结果如何。

以往,他们按亚里斯多德的学说照本宣科,从来没有怀疑过。现在,居然有一位二十五岁的青年,提出了要求证据的疑问。结果呢?要是两个重体以非常悬殊的速度坠落地面,教授们可以松一口气,证明亚里士多德的学说是正确的,伽利略将被冠上「说谎者」、「搅局者」的罪名。要是两个重体同时坠落地面?又将如何解释呢?是扬弃奉行多年的亚里士多德学说,接受伽利略实验所证明的事实,还是对伽利略的实验视若无睹?

比萨塔的倾斜度可以使坠体不受阻碍,伽利略塔顶大喊:

「看清楚了没有?下来了!」

两个重体砰然而下,小的重体始终和大的重体并行,而且同时落地。这两个重体的砰然一声,并不表示亚里士多德的学说已经崩溃。因为这一群教授在不想相信一件真实事物的时候,根本不去看一看、摸一摸,无论如何也不愿意承认亚里士多德的学说是错误的。更荒谬的是他们反而怀疑伽利略为了证实速度相同,而在重体内隐藏了「魔术」。

三、评述伽利略的科学研究方法

①比萨有座著名的塔,建于1173年。塔高54.6m(179英尺),由于塔基问题,塔身发生倾斜,那正是理想落体实验场所。伽利略为了证明他的论断,他邀请了许多人到斜塔旁观看,有他的支持者,也有他的反对者。伽利略一手拿着1只0.454kg(1磅)重的铅球,另一手拿着一只4.54kg(10磅)重的铅球,一步一步地登上斜塔,那些支持亚里士多德的学者发出“嘘嘘”的嘲笑声,准备看他“失败”的实验。伽利略到了塔顶,向下面人作了手势,叫喊着:“现在请各位注意!”他随即一松手,两只铅球笔直落下。“啪”地一声,两个重量不等的铅球同时落地。

②伽利略用实验方法证明亚里士多德的看法是错误的,还用实验证明了力不是维持物体运动而是改变物体运动状态的原因,并根据斜面实验,提出惯性的概念,总结出了惯性定律,自由落体运动定律,相对性原理,发现了单摆等时性原理,用自制的33倍望远镜发现了一系列天文现象。

③伽利略为了确立新的自然研究法──实验法的地位,又同教会的唯心论世界观进行了

激烈的斗争,受到罗马宗教法庭的迫害,罚他每星期背诵七篇忏悔圣诗,无限期地监禁在他自己家中。但强权没有迫使伽利略屈服,他在家中写下了《两种科学的对话》,它用实验方法在物理学上打开了人们的眼界。不幸的是这本书出版时,伽利略已双目失明,永远也看不到它了。

5.自由落体运动的教案 篇五

生:钢球落得快。

师:对,这就是我们的生活经验,似乎很容易得出“重的物体比轻的物体下落得快”的结论,这也是公元前古希腊哲学家亚里士多德的观点。这个观点使人们在错误的结论下走了二千多年,距今三百多年前,伽利略为证明亚里士多德观点的错误,做了大量的实验。他拿了一个质量是另一个质量10倍的铁球站在比萨斜塔上,使两球由静止同时下落,据亚里士多德的观点,重球应该先落地,但实际上两球同时落地。

师:请再看演示实验,把刚才的纸揉成团,和小钢球由静止落下,同学们再观察。

生:几乎同时落地。

师:同一张纸,为什么形状不一样,其下落时间就不一样呢?

生:这是因为空气阻力的影响,把纸揉成团,所受的空气阻力要比纸片所受的空气阻力小得多,所以与小钢球几乎同时落地。

师:如果把质量、形状不同的物体放在真空中,从同一高度自由下落,现象如何呢?让我们做一个实验。

6.《对自由落体运动实验的改进》 篇六

1 资料与方法

1.2 研究对象

选择本院2009年8月~2010年10月收治的脑梗死患者, 均符合第四届脑血管病学术会议修订的诊断标准。纳入标准: (1) 脑梗死诊断符合全国第四届脑血管病学术会议修订诊断标准[4], (2) 发病48小时以内入院, (3) 神经功能缺损评分少于80分, (4) 入院后影像学检查显示脑部缺血病灶; (5) 患者均存在一侧或双侧下肢肌力异常; (6) 排除心肌梗死、肿瘤、感染、自身免疫性疾病患者, 肝肾功能异常患者以及意识不清无法有效沟通者、有出血性疾病者、有既往神经功能缺损者、对本研究药物过敏者。共入组120例患者, 其中男78例, 女42例, 年龄 (50~73) 岁, 合并糖尿病24例, 高血压31例, 冠心病14例, 高脂血症12例。全部患者随机分为研究组和对照组, 每组60例, 两组一般资料比较, 差异无统计学意义 (P>0.05) , 具有可比性 (见表1) 。

1.2 方法

全部患者入院后, 给予抗血小板聚集、营养神经、降低颅脑压力, 防止感染等常规处理, 对合并糖尿病、高血压、冠心病的患者给予对症处理。研究组患者给予依达拉奉 (吉林省博大制药有限责任公司生产, 生产批号:02-130515) 30mg加入100ml生理盐水中静脉输注, 每日2次, 连用2周。用药两周后评级临床疗效及神经功能改善情况。

研究组患者药物治疗2周后开始进行系统康复训练, 包括, 肢体肌肉按摩、理疗, 床上被动或主动功能锻炼, 关节各方向功能运动, 翻身训练, 仰卧坐起训练, 坐位耐力训练, ROM训练, 步态训练, 必要时配戴下肢矫形器。以上训练每天进行2次, 每次30分钟左右, 关节活动要轻柔、范围以不引起疼痛为宜, 耐力训练要循序渐进由小至大。对照组患者在用药两周后在医师指导下进行自主训练。训练3个月对两组患者进行运动能力评定。

1.3 评价标准

(1) 神经功能缺损评分 (NIHSS) 评定采用改良爱丁堡+斯塔的那维亚标准。轻度:0~15分, 中度:16~30分, 重度:31~45分[5], (2) 疗效判定标准:基本痊愈:NIHSS评分降低91%~100%, 显著进步:NIHSS评分降低46%~90%;进步:NIHSS评分降低18%~45%, 无效:NIHSS评分降低<17%或增多。 (3) 康复锻炼效果评定采用Fugl-Meyer运动功能量表 (FMA) 评价患者步行能力, 采用MBI指数评定患者日常生活活动能力, 采用Berg平衡量表 (BBS) 评价患者平衡能力[6]。

1.4 数据统计处理

本组数据均采用SPSS17.0统计学软件进行统计。

2 结果

2.1 两组治疗后神经功能缺损改善情况

研究组治疗1周、2周后, 神经功能缺损评评分均低于治疗前 (P<0.05) , 对照组治疗1周后与治疗前无明显差异 (P>0.05) , 治疗2周后低于治疗前 (P<0.05) 。两组治疗2周后神经功能缺损评分差异有统计学意义 (P<0.05) (见表2) 。

注:与治疗前比较, *P<0.05

2.2 两组疗效评价

治疗后, 研究组治疗总有效率明显高于对照组, 差异显著 (P<0.05) , 且两组均未见明显药物不良反应 (见表3) 。

2.3 康复训练前后患者运动能力改善情况

两组训练前MBI、FMA、BBS评分差异无统计学意义, 训练后研究组MBI、FMA、BBS评分均明显高于对照组, 两组差异显著 (P<0.05) (见表4) 。

3 讨论

急性脑梗死多发中、老年人, 前驱症状无特殊性, 部分患者可能有头昏、一时性肢体麻木、无力等短暂性脑缺血发作的表现, 但发病以后患者多伴有一侧或双侧肢体功能障碍[7]。

临床治疗脑梗死的常规方法主要有溶栓、抗凝、神经营养、控制血压血糖、调脂等, 上述常规治疗均属于对症治疗。研究显示脑梗死发病后梗死区由中央坏死部分及周围缺血半暗带组成, 其中前者脑细胞已经坏死, 但是后者脑神经元细胞通过侧枝循环仍可获得部分血供, 血流恢复后神经元仍可存活并恢复功能[8]。

但脑梗死患者脑缺血在灌注后, 神经功能恢复不佳的原因主要是脑梗死时脑组织因缺血缺氧产生大量的氧化反应, 并残留大量氧自由基, 即使梗死部位恢复血供, 组织内自由基仍然存在, 并会导致继发性神经损伤, 引起脑水肿等[9,10]。因此在脑梗死常规治疗中加入自由基清除剂对减轻继发性损伤, 促进神经功能恢复有重要意义。依达拉奉可通过抑脂质氧化、清除自由基等保护脑血管、神经元细胞, 减轻脑继发性氧化损伤;研究显示依达拉奉治疗脑梗死可有效减少缺血半暗带的面积, 抑制迟发性神经元死亡, 改善神经损害症状[11]。本文研究组采用在常规治疗的基础上配合使用依达拉奉, 患者神经功能改善情况及治疗总有效率明显优于对照组, 证明其临床效果确切。

脑梗死患者多伴有一侧或双侧肢体功能障碍, 并且在稳定期恢复过程中存在明显的肌力增高或痉挛现象, 这是瘫痪肢体恢复的一个过程[12], 随着治疗及康复训练的进展, 脑组织侧支循环的建立, 潜伏通路和突触的启用, 痉挛会逐渐改善[13]。但是发病 (1~3) 个月内康复训练不系统, 患肢长期处于高张力状态, 可导致肌肉挛缩, 运动功能障碍[14,15]。本文对入组患者在脑梗死早期就进行系统的康复功能锻炼, 包括肌肉按摩、理疗, 床上被动或主动功能锻炼, 关节各方向功能运动, 翻身训练, 仰卧坐起训练, 坐位耐力训练, ROM训练, 步态训练等, 由专业的康复医师指导进行, 结果显示训练后3个月研究组MBI、FMA、BBS评分均明显高于对照组, 运动功能得到明显改善。

7.自由落体运动 篇七

1.一个物体从 80m 高处自由下落,不计空气阻力,g 取10 m/s2,求:(1)该物体经多长时间落到地面?(2)落地前的最后 1s 的初速度是多少?(3)在落地前最后 1s 内通过的高度是多少?

2.从离地面一定高度的空中自由落下一个小球,现测得小球下落时间为4s.求:(1)小球下落的高度H;(2)最后1s内的位移X;

(3)下落高度为总高度的1/4时的速度.

3.从距地面45 m的高处每隔相同的时间由静止释放一个小球,不计空气阻力,取g=10 m/s2,当第7个小球刚释放时,第1个小球恰好落地.求:(1)相邻两小球开始下落的时间间隔Δt为多大?(2)小球在第2秒内的位移大小是多少?

(3)第2个小球落地时,第3个小球与第5个小球间的距离是多少?

4.从离地的高空自由落下一个小球,取(1)经过多长时间落到地面;

(2)从开始下落时刻起,在第内的位移大小、最后内的位移大小;

试卷第1页,总2页,求:

5.物体自某高处自由下落,最后一秒下落的高度是65米,取总高度.,求物体下落的6.一小球自屋檐自由下落,能过窗口所用的时间Δt = 0.25s,窗高两米。问窗顶距屋檐多高?小球由屋檐下落到窗顶所用时间是多少?(g = 10m/s2)

7.一根长15m的长杆。上端挂起,然后让他自由下落,如图所示,求:(1)杆到达离杆的下端5m处的A点时的速度(2)整条杆通过A点所需要的时间。(g=10m/s2)

8.一根细杆长3m,用短绳悬挂(绳长不计),悬点下有一个2m高的窗,窗顶在悬点下8m处,今将绳剪断,让杆自由下落(g取10m/s2)则:(1)当杆下端到达窗顶时的速度为多少?(2)杆经过窗所用的时间是多少?

试卷第2页,总2页 本卷由系统自动生成,请仔细校对后使用,答案仅供参考。

参考答案

1.(1)4s(2)30m/s(3)35m 【解析】 【详解】

(1)根据可知下落时间;

(2)由(1)所得结果可知,落地前最后1s就是第4s,这1s得初速度,也就是第3s的末速度,故有。则落地前最后1s初速度为:

.(3)落地前最后1s通过的高度为:2.(1)80m;(2)35m;(3)20m/s. 【解析】 【详解】

(1)由自由落体运动的位移公式:H=

gt2=×10×42m=80m

(2)小球在前3s内的位移:h=

gt32=×10×32m=45m

最后1s内的位移X:x=H-h=80-45=35m

(3)下落高度为总高度的1/4时:h′=H/4=20m 由位移-速度公式:2gh′=v2-0

所以:v=【点睛】

本题考查自由落体运动规律,明确自由落体为初速度为零,加速度为g的匀加速直线运动,记住基本公式即可解答. 3.(1)0.5s(2)15m(3)20m 【解析】 【详解】

答案第1页,总4页 本卷由系统自动生成,请仔细校对后使用,答案仅供参考。

(1)设第一个小球落地用时为t,根据自由落体运动位移时间关系 h=

gt2可得:;

则相邻两个小球下落的时间间隔为T=(2)小球

在第2

=0.5s; 秒

内的位

(3)第2个小球落地时,第3个小球与第5个小球间的距离是:

【点睛】

解决自由落体运动的题目关键在于明确自由落体中的公式应用,一般情况下,研究由落点开始的运动列出的表达式最为简单;并且最好尝试一题多解的方法,这样可以练习灵活应用公式的能力.

4.(1)(2),【解析】

【解析】(1)由位移公式解得落地时间:(2)第内的位移:前内的位移为:

。最后内的位移等于总位移和前内位移的差,即5.45m

答案第2页,总4页 本卷由系统自动生成,请仔细校对后使用,答案仅供参考。

【解析】设总时间是,根据运动学公式得

故物体下落的总高度故答案为:.

点睛:设总时间为t,结合位移时间公式得出最后1s内位移的表达式,从而求出整个下落的时间,结合位移时间公式求出下落的高度。6.2.28m,0.675s 【解析】 【详解】

设屋檐距窗顶高为H,水滴下落至窗顶用时为t,则水滴到窗顶过程中:H=

gt2 …①

水滴到窗户底端过程中:H+2=

g(t+0.25s)2 …②

①②联立解得:t=0.675s;H=2.28m 7.(1)v=10m/s(2)1s 【解析】

(1)到达A是的速度v:(2)通过A的时间为t杆长为L:得:.,解得,代入数据得

;,解8.(1)(2)

答案第3页,总4页 本卷由系统自动生成,请仔细校对后使用,答案仅供参考。

【解析】 【详解】

(1)杆下端到达窗顶下落的高度为,有速度位移公式可得

(2)杆做自由落体运动,根据位移时间关系公式杆的下部到窗门顶的时间,杆的上部到窗门底的时间,故杆从门旁通过的时间:.

8.自由落体运动教案 篇八

【教学目的】:

1、通过观察现象,了解分析物理规律的方法。

2、理解什么是自由落体运动,知道它是初速度为零的匀加速直线运动。

3、理解什么是自由落体加速度,知道它的方向,知道在地球的不同地方,重力加速度大小不同。

4、掌握自由落体运动的规律。【器材及方法】:

1、器材:两张大小不同的小纸片;粉笔头;乒乓球;一个小钩码;牛顿管

2、方法:通过小实验和逻辑推理启发式教学。【重点与难点】:

不同物体下落的加速度都是重力加速度。【教学过程 】:

一、什么是自由落体运动:

如图:一个物体离地h高处,当把细绳剪断,物体就在重力 的作用下沿着竖直方向下落,这种运动即为自由落体。

问题:不同的物体下落的快慢是否相同呢?

实验讨论

1、一张小纸片和一支粉笔头同时从同高处下落,哪个先落地?(动手做)

现象:粉笔先落地。

感觉:重的物体先落地。

实验讨论

2、一个乒乓球和一个钩码同时从同高处下落,谁先落地?

现象:钩码先落地。

感觉:重的物体先落地。

实验讨论

3、把小纸片揉成团再重做实验讨论2 现象:两者差不多同时落地。

问题:物体下落的快慢是否由物体的重量有关? 首先我们来用一种巧妙的推理方法来进行推理:(讨论)

1、假设一块大石头的下落比一块小石头下落快。

2、而两块石头的总重量最大,它们整体下落的速度与大石头、小石头下落的速度相比应如何?(答:整体下落速度最快)。

3、而如把两块石头拴在一起时,下落快的会被下落慢的拖着而减慢;下落慢的会被下落快的拖着而加快,结果如何?

(答:两块石头的整体下落的速度应小于大石头的速度,而大于小石头的速度。)

4、这与重的物体先落地的结论矛盾。

实验:用牛顿管做实验,大家看到:真空管内的形状质量都不同的金属片、小张片当管直立过来时,它们同时到过管底。

结论:说明它们下落的一样快。物体下落的快慢与它的重量无关!我们不能仅用生活中的感知去推究物理规律,而应深刻分析,抓隹矛盾的主要方面,由实验总结出本质的东西,得出物理规律。为什么会有这种结果呢?我们来看看自由落体运动的特点:

二、自由落体运动的特点:

物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫做自由落体运动。

1、条件:①、物体只受重力作用

②、从静止开始下落

2、运动性质:它是一种初速度为零的匀速直线运动。

3、运动规律:

因为物体只受重力,据 有:

如果在相同地区,不同的物体的重力加速度都相同,则它们的运动速度和从同高度下落至地面的时间都相同,与物体的质量无关。

那么,不同的物体的重力加速度是否相同呢?

三、重力加速度

1、重力加速度:物体只在重力作用下,自由下落的加速度。

2、实验:测重力加速度的方法。

课本第51页图2—24中是一个小球从某高度自由下落时用频闪照相机(每隔相同时间照一张相片)从小球正面拍摄的,图中的多个小球是同一个小球在不同时刻的位置叠加的结果,从图中可读出相邻的时间里小球发生的位移。根据(T为频闪照相机的拍摄时间),即可求出重力加速度。

3、根据用不同的小球重复实验表明:同一地区,不同物体的重力加速 度相同。

4、不同地区(纬度不同)物体的重力加速度略有不同。从书中表中可知:

①同一纬度地区重力加速度相同。②纬度越高重力加速度越大。

③通常计算中,重力加速度取,粗略计算中取。

四、总结:

1、自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。

2、不同物体的重力加速度在同地区相同,不同地区重力加速度与纬度有关。

3、自由落体运动的规律是,凡是初速度为零的匀加速直线运动的推论也适用于自由落体运动。练习:

1、想测出一幢楼的高度,你用所学过的知识设计测量方案。

2、一个物体从塔顶自由下落,在到达地面前最后1秒内的位移是整个位 移的9/25,求塔高。

9.对细胞质流动观察实验的改进 篇九

通常在中学生物细胞质流动观察实验中所使用的材料是黑藻。除此以外, 也可用万寿菊、、大白菜等。

一、以万寿菊 (臭芙蓉、高丽菊) 作实验材料

1. 用具

显微镜、载玻片、盖玻片、吸水纸、滴管、尖嘴镊子、小烧杯、、刀片、解剖针。

2. 步骤

⑴教师将事先插于小烧杯水中的万寿菊花枝放到实验台上。

⑵用镊子从万寿菊头状花序中取一未开放的管状花 (切记不能取开放的) , 将其放在载玻片中央, 用刀片切取中间的花冠筒部分, 长约1厘米。

⑶用滴管加2滴水于载玻片材料上, 然后用解剖针将花冠筒剖开, 使其内侧向上平展在水中, 盖上盖玻片, 制成临时水封装片。

⑷用吸水纸吸取多余的水, , 以盖玻片不漂浮于水上为宜 (一定不能悬浮于水面上) 。

3. 观察方法

⑴用低倍镜找出3个细胞排成一列的表皮毛细胞。

⑵换高倍镜观察单个表皮毛细胞, 特别是位于表皮毛顶端的细胞, 以细胞之内橙黄色的有色体作为参照物, 此时可清晰地看到细胞质的布朗运动。

二、以大白菜 (或黄芽白菜) 的幼苗幼叶作实验材料

1. 大白菜优于黑藻的几个特点

这里的用具、步骤及观察方法与上述以万寿菊作实验材料的基本相同。但大白菜与黑藻相比, 又具有以下几个特点:

⑴大白菜幼苗幼叶的表皮毛细胞体积较大, 而且细胞突起伸展在表皮之外, 细胞之间也互不重叠。尤其是叶缘部分, 表皮毛细胞更是多、粗且长, 因此, 可用刀片切取叶缘一小片, 即可制成临时水封装片。

⑵大白菜表皮毛细胞中的细胞质流动速度较快。在放大250倍的视野中, 就可以看到细胞质沿液泡周围作逆时针循环流动的现象, 特别是可以看到随着细胞质缓缓流动而流动的叶绿体, 就像静脉中血细胞随着血液的流动而流动一样。

⑶大白菜全国各地都有栽培, 取材方便。特别是9月份, 我国大部分地区正是大白菜幼苗生长的时期, 活体材料极易获得。

2. 具体观察方法的改进

以1%的葡萄糖水溶液代替上述步骤 (3) 中的水。因1%的葡萄糖水溶液既能使细胞充分吸水, 又可作为能源物质, 延长立体细胞的生活时间, 从而加快细胞质的流动速度和延长观察时间。

10.自由落体运动教学反思 篇十

为了加强学生对自由落体运动运动特点的理解,我是这样设计这堂课的:用纸片和硬币是否同时落地的小实验引起学生对这节课的兴趣,同时思考物体下落快慢与物体重量是否有关,其次用牛顿管让学生对比真空下和空气中物体的下落与重量是否有关,由这些实验让学生自己得出结论:物体下落快慢与物体重量无关,同时引出本节课的主题,自由落体运动。

对于基本概念的理解,为了培养学生总结规律的能力,我让学生从以上的实验中自己归纳总结出自由落体的定义以及判断的条件,学生在实验和归纳中加深了对自由落体运动和重力加速度的理解,使教学过程变的不枯燥。

对于自由落体运动规律的理解和应用,我是这样处理的:导学案着重放在最简单公式应用和基本概念的说法上,从我的批改来看,学生对基本概念理解有一定的偏差,如对自由落体运动条件的理解上,所以我把处理导学案基本概念的习题就放在给出基本概念之后,来着重强调,加深理解,增强记忆,教学反思《自由落体运动教学反思》。学生对简单公式应用掌握还可以,但是个别典型题处理的就很差了,如导学案的例题四,我先纠正学生错误的做法,其次和学生一起观察题目特点,给出解决题目的方法。

课本的做一做小实验,我也利用起来了,和学生共同探讨原理的基础之上,放手让学生自己做,自己计算,让学生在做的过程中体会学习物理的乐趣

自己感觉这节课还是比较紧凑的,还有时间处理课后习题,找了一个同学到黑板上规范了一下步骤。

本节课的缺点:1,课本重力加速度的给出应该用实验的方法,但是实际操作起来,如果做这个实验的话,会占了这节课一半多的时间,根本没有时间处理导学案和课后习题。会使这节课的容量打了折扣,所以考虑再三,我还是舍弃了这个实验,虽然我知道这样做不符合大纲,但符合实际,所以导致最后重力加速度的值给出的不够合理,这一块的板书也比较乱。

11.《自由落体运动》教学反思 篇十一

一、本节课成功之处:较为成功地展示出新课程理念下的实验探究课堂教学模式的特点,主要表现在以下几点:

1 、深挖教材明确教学目标,达到良好的教学效果在备课时认真研究教材,查找相关的教学资料,确定了这节课教学目标。

2、体现学生的主观能动性和探索性本着“以学生发展为本”的教学、设计理念并对教材内容进行了必要的选择与改组,精心设计好适用于学生学习、有利于学生发展的方案,给学生一个充裕的思考问题(包括实验方案的设计,实验过程的探究)过程,利用前边学过的测加速度方法来测重力加速度,加强前后知识的联系,教学过程中始终将学生放于研究者位置,让学生通过自身的思考和合作学习来获取知识和技能、掌握过程与方法、学会交流与合作。

3、重视科学思想和科学方法的教育,从实际生活中物理现象出发(两张相同纸片做实验),创设问题情景引入课题,再由学生在实验中归纳出结论和规律,不仅提高学生学习物理的兴趣,又能提高学生解决问题、分析问题的能力,还有教学过程中,能灵活运用观察、实验、分析、归纳等科学方法,这样有利于培养学生正确的科学思维方式和科学方法。

4、让学生自己进行演示实验,容易暴露出学生存在的问题,由学生讨论在实验过程中发现的问题,得出正确的结论。这样在整个教学过程中,既有发散性思维又有集中性思维,有利于培养学生的创造性思维能力,还充分发挥了集体智慧的力量。

5、借用实际应用,测学生反应时间,激起学生的兴趣,学生在这种和谐的充满活力的课堂中应用知识,自主参与课堂教学,思维和动手能力得以发展, 让学生在做的过程中体会学习物理的乐趣, 知识掌握更为牢固,达到了良好的教学效果。

二、本节课的不足之处:

1、由于学生探究过程需要留出较多的时间进行实验的具体操作,因而处理例题时间时间较为紧张。

2、在探究自由落体运动的性质时,只是部分学生进行演示实验,没有进行小组分工合作。

12.《对自由落体运动实验的改进》 篇十二

“药物对离体心脏的影响”实验是医学机能学实验室开设的经典实验项目。该实验采用蟾蜍离体心脏灌流模型, 研究作用于心脏的相关药物, 实验要求学生自己动手制作离体蟾蜍心脏灌流标本, 有一定的技术难度, 学生对此很感兴趣。以往该实验所用的药品为洋地黄毒苷 (强心苷类, 是临床用于治疗充血性心力衰竭的经典药品) 、异丙肾上腺素 (β受体激动剂) 、普萘洛尔 (β受体阻断剂) 。通过设计不同的加药顺序[3], 以普萘洛尔为工具药, 分析洋地黄毒苷和异丙肾上腺素对心脏的兴奋作用及作用机制的不同。因此通过该实验既培养了学生的动手能力, 又锻炼了学生分析问题能力。

目前洋地黄毒苷临床已很少应用, 所以市面上很难买到。为保留该实验项目, 我们对实验进行了改进。用维拉帕米 (钙通道阻滞剂, 临床主要用于治疗心律失常) [4]作为取代药, 以异丙肾上腺素为工具药来区分普萘洛尔和维拉帕米对心脏的抑制作用及其作用机制。

1 实验材料

1.1 动物

蟾蜍。

1.2 药品

0.001%异丙肾上腺素注射液 (上海禾丰制药有限公司) ;0.002%普萘洛尔片剂 (研碎, 生理盐水溶解后过滤;山西云鹏制药有限公司) ;0.003%维拉帕米 (上海禾丰制药有限公司) ;林格溶液 (自制) 。

1.3 主要仪器

八木离体蛙心灌流套管 (自制) , BL-420F生物信号采集与分析系统 (成都泰盟科技有限公司) 。

注:与给药前比:#P<0.01;与普萘洛尔组比:*P>0.05, **P<0.01

注:与给药前比:#P<0.01;与普萘洛尔组比:*P>0.05, **P<0.01

注:与给药前比:#P<0.01;与普萘洛尔组比:*P>0.05, **P<0.01

2 实验方法及结果

2.1 八木离体心脏标本的制备

按文献方法制备[5]2只离体蟾蜍心脏灌流标本。

2.2 正式实验

将八木离体蟾蜍心脏灌流标本与张力换能器连接, 启动BL-420F生物信号采集与分析系统, 选择张力实验。描记正常收缩曲线, 观察并记录心脏收缩振幅、心率、每分钟搏出量。然后按下列步骤给药:

一号心脏: (1) 用1 ml注射器, 向灌流器的漏斗端滴入异丙肾上腺素液2滴, 观察, 待作用明显时开始记录上述各项指标。 (2) 用林格溶液冲洗3次, 使心脏活动基本恢复至给药前状态。 (3) 加入维拉帕米溶液2~3滴, 待作用明显后, 记录上述各项指标。 (4) 不冲洗, 加入异丙肾上腺素液2滴, 观察并记录上述各项指标。

实验结果见表1~3。结果表明, 维拉帕米可明显抑制离体蟾蜍心脏的各项功能 (P<0.01) 。在此基础上给予异丙肾上腺素, 可明显兴奋心脏。

二号心脏: (1) 用1 ml注射器, 向灌流器的漏斗端滴入异丙肾上腺素液2滴, 观察, 待作用明显时开始记录上述各项指标。 (2) 用林格溶液冲洗3次, 使心脏活动基本恢复至给药前状态。 (3) 加入普萘洛尔溶液1~2滴, 待作用明显后, 记录上述各项指标。 (4) 不冲洗, 加入异丙肾上腺素液2滴, 观察并记录上述各项指标。

实验结果见表1~3。结果表明, 普萘洛尔可明显抑制离体蟾蜍心脏的各项功能 (P<0.01) 。在此基础上给予异丙肾上腺素, 后者的兴奋心脏作用被明显阻断。

3 讨论

异丙肾上腺素的作用机制是激动心肌细胞β1受体, 临床用于心脏骤停等。普萘洛尔的作用机制是阻断心肌细胞β1受体, 临床主要用于窦性心动过速等。维拉帕米是临床常用的抗心律失常药, 其作用机制是抑制心肌细胞钙离子内流。设计本实验的目的在于以异丙肾上腺素为工具药, 区分出普萘洛尔和维拉帕米对心脏抑制的不同机制。同时使学生学习利用离体心脏灌流标本分析药物作用机制的基本方法。

结果显示, 本实验中所加入的普萘洛尔和维拉帕米浓度要适中, 即两药对心脏的抑制程度要相似 (抑制率P>0.05) , 这样才有可比性。当在心脏被抑制的情况下再次加入异丙肾上腺素后, 普萘洛尔组再次兴奋的程度远低于维拉帕米组 (增加率P<0.01) 。说明异丙肾上腺素与普萘洛尔两药间相互作用更有特异性。因为前者为β受体激动剂, 后者为β受体阻断剂。而异丙肾上腺素和维拉帕米因作用机制的不同, 相互作用缺乏特异性。由此说明普萘洛尔和维拉帕米的作用机制是不同的。

本实验保留了运用工具药分析两种作用于心脏药物的实验方法, 通过选用适宜的药物浓度使维拉帕米和普萘洛尔对离体心脏的抑制作用程度相近。在此基础上分别观察两药对异丙肾上腺素作用的影响, 并得出两药机制不同的结论。该实验成功率高, 可重复性强, 适合在学生实验中进行。

参考文献

[1]王迎伟, 朱学江, 郭军, 等.基础医学实验教学新体系的构建与实践[J].中国高等医学教育, 2013 (10) :54-55.

[2]丁伯平, 黄帧桧, 汪五三.PBL和Seminar教学法在机能综合开放性实验教学中的应用[J].卫生职业教育, 2014, 32 (22) :39-41.

[3]郝刚, 李效义.医学机能学实验教程[M].北京:北京大学医学出版社, 2007.

[4]林志彬, 金有豫.医用药理学基础[M].6版.北京:世界图书出版公司, 2008.

13.《自由落体运动》教学设计 篇十三

一、学情分析:

学生在从小学到初中的生活中有太多的实际现象表明物体的质量大小决定了物体下落速度的大小,前面同学们已经了解vv0at,速度的大小取决与加速度与时间有关,所以从现象与规律的矛盾入手,本节课就是以此为出发点展开学习活动,先从实验现象定性方面让学生了解速度与质量大小无关,在引导学生思考探究下落物体速度大小的与加速有关,那么这个加速度如何测定?由于学生已经了解通过打点计时器能够测加速度,并且以经掌握传感器的相关知识,让学生自己设计实验,对实验数据分析,自己总结规律。

二、教学思路

1.从实际生活现象走向物理,从物理走向社会。2.注重学生的发展需求和认知特点。

3.适当淡化知识点的传授,鼓励进行实验反思,引导学生自主建构。4.注意科学探究,运用先进科技设备,提倡实验方式的多样化。

三、教学过程:

1.物理学家名言导入,引出朴实物理课题

你能认出真理,因为它既美又简单。——费曼(Richard Feynman)

用著名物理学家费曼的名言来引出课题,一下子吸引了学生们的眼球——今天需要研究怎样的课题,其中又蕴含着怎样的真理,又为何说这个真理既美又简单。学生充满了期待,情不自禁地跟着教师把名言读了一篇,此时,教师顺理成章地今天研究的课题是“自由落体运动”。

2.创设下落快慢实验情境,点燃对比实验中的思维火花 探究一:影响物体下落快慢的因素是什么?

准备了一把榔头和一根羽毛,并问学生:若把它们举高并从同一高度释放,是否同时下落,又是谁先落地?

探究二:如果没有空气阻力,轻重不同的物体下落的快慢如何?

在简要介绍牛顿管之后,刻意让阀门打开,迅速倒置,此时学生看到羽毛明显先于铁片落到管底。接着,安排学生利用手摇抽气机对牛顿管进行抽气一段时间,关闭阀门,再次迅速倒置,铁片和羽毛几乎同时落到管底。并介绍和放映美国宇航员斯科特做的月球落体实验视频,视频中铁锤和羽毛同时落到月球表面,和地球上同样的实验形成鲜明对比。

3.定义、分析自由落体运动,感受物理思维的严谨

通过上述多个实验的铺垫,指出若把探究二中的落体运动视作自由落体运动,并启发学生从受力和初速度两个角度对该运动下个定义:物体只在重力作用下由静止开始下落的运动,叫做自由落体运动。

4.探究自由落体运动性质,尝试物理思维可视化

本节课的重点和难点均是自由落体运动性质的研究,书本上介绍的是打点计时器和纸带实验,而且可以算出当地的重力加速度。但是,实际教学中该实验有诸多不尽如人意的地方,比如纸带和限位孔的摩擦、电压频率欠稳定,若用手提纸带还会引入释放纸带时手的抖动,等等,而这些客观原因常会导致:纸带在连续相等时间内位移差某些时候相差很大或较大,即使有少数纸带勉强可以认为是定值,但得到的g距离9.8m/s2相差很多,而这也是屡屡让教师不敢在课堂上真实展示实验纸带的原因。

鉴于此,本节课常用的突破方法是频闪照片技术,但该技术需要暗室来支持成为了学生参与探究的最大瓶颈;还有不少教师利用光电门结合传感器来实现突破,但在实际教学中该方法也有很大的制约,比如对学生的抽象思维能力和相关光电门和运动学知识准备要求偏高,而传感器把小球的下落直接阅读为v-t或v2-x显得比较突兀,v-t或v-x图像表面形象的同时给学生以化简单为复杂的感觉。

自由落体运动转瞬而过,于是尝试能否自制教具并利用单反相机拍摄视频并通过帧播放来实现瞬间定格,从而实现可视化课堂探究自由落体运动性质计算巩留当地重力加速度g。

探究三:

自由落体运动性质是怎样的?请提出你的研究方案!

学生对自由落体运动的直接感受是加速运动,至于是匀加速还是变加速,显然需要学生猜想,因此研究的思路:猜想→提出实验方案→实验探究→结论。

学生普遍猜想自由落体运动为匀加速直线运动,并提出用纸带来研究。实验方案一:打点计时器+纸带

实验探究1:因为匀变速直线运动必定有:△x=xn-xn-1=aT2,即连续相等时间内位移差是一定值,反之也成立。实验探究2:分别利用vnxnxn12求出A、B、C、D各点的瞬时速度,并由此判断v-t是否成线性递增关系,若是,即为匀加速直线运动。

实验方案二:单反相机+频闪光源

这个方案即频闪照片法,由教师介绍和阐述,但是由于暗室的限制,通常教师只能通过放映Flash课件来模拟暗室里进行拍摄,最后投影,然后启发学生频闪照片拍摄过程非常类似纸带打点过程,分析方法相同。

实验方案三:单反相机+自制教具

发现这是一幅完成可以比拟频闪照片的图片,这也再次说明方案三能够兼具其他多个实验方案的优点。

五、阐述重力加速度g,突出人文关怀

重力加速度的大小主要与地理位置、海拔高度有关,并出示重力加速度的表格: 此时,让学生去发现表格的蕴含“纬度越高,重力加速度越大”的特征显然合理而自然,但其实还会很自然地联系到自己当地的重力加速度有多大。

对于“重力加速度的方向竖直向下”作了如下处理,因为学生根据av的矢量t性已经知道加速度a的方向同于速度变化v的方向,而在自由落体运动过程中,速度不断在竖直方向增加,所以v的方向竖直向下,换言之,重力加速度的方向也必定竖直向下。

六、小结自由落体运动规律,实现课堂规律的生成

课堂到此,学生对自由落体运动是“初速度为0的匀加速直线运动”的理解已经到位,那么让学生小结自由落体运动规律也是水到渠成。比如:

速度、时间关系:v=gt 位移、时间关系:h=gt/2 速度、位移关系:v2=2gh 连续相等时间的位移比:h1:h2:h3:hn1:3:5:(2n1)

2七、实践“做一做”实例,感受物理应用乐趣

在课堂上安排的学生实验是人教版必修1的P45“做一做”:看看你反应的快慢,这个实验需要两个同学互相配合,器材只需要一把30cm左右的刻度尺。简单的器材,简单的操作,带给学生却是合作的意识,物理规律实践的乐趣,也能从侧面检验学生课堂知识与技能目标的达成情况。

八、课堂总结,重述和升华物理之美

1.自由落体运动是一种既美又简单的运动——只受重力,初速度为0,加速度为g的竖直向下的匀加速直线运动。

2.自由落体运动性质的探究方案:可以是纸带法、频闪法、视频帧播放法,核心思想或是但都是利用了类似纸带△x=xn-xn-1=aT2,或是vn图像,等等。

3.视频帧播放法很好地定格和展现了自由落体运动的物理之美,但在物理学史上又是如何巧妙地研究自由落体运动和发现它蕴含的物理之美,同学们可以阅读人教版必修1《伽利略对自由落体运动的研究》或上网查看相关资料。

14.《对自由落体运动实验的改进》 篇十四

在上级部门的关心关爱下,在有关领导同志的大力支持下,武汉市建港中学数字化实验室的建设稳步推进,圆满完成前期各项工作任务,顺利通过了工程合格验收。随着硬件设施的升级,教学装备的换代,崭新的教学硬件极大地激发了建港中学物理教研组的老师们的工作热情。相比于武汉市、汉阳区其它兄弟学校,建港中学的实验室建设无疑走在了前列。如何用好这些现代化的教学设备?如何将DIS与物理辅助教学有机融合?如何将现代化教学手段(信息化与数字化)与高效课堂进行整合?这是激发各位物理教师深入钻研实验课教学规律,认真学习新的实验装备使用操作,不断总结新形势下实验课开设经验强大动力。

一、设备先进,改变了实验结果的呈现方式。DIS对于实验数据的采集与分析效率很高,图像呈现直观性强,有利于突出实验规律的本质,有利于突破教学重、难点。数字实验室由“输出终端+传感器+配套教具”组成。数字实验室克服了传统实验仪器和实验方式的某些弊端,实现了信息技术与常规教学、探究性实验的结合。例如“电容与电容器”这一节,数字化实验室不只是解决了传统教学模式中“电容测量”的这一难题,更为我们解决此类问题提供了思路,拓展了高中物理实验创新的新途径。再例如在《恒定电流》的学习中,利用数据分析器测量水果电池的内电阻;在学习交变电流时,用电流传感器测量交变电流的有效值等,实验效果明显,可信度高,比传统教学模式下的空头说教效果好多了。

二、优化环节,改善了教师实验的演示效果。数字化实验室用于课堂实验教学亮点十分突出,有效地提高了物理实验效果和课堂教学效率。例如探究(验证)牛顿第三定律、法拉第电磁感应定律、机械能守恒定律等……用传统实验器材做起来现象不是很明显的实验,用数字化实验演示时效果非常明显,使用起来也非常方便。通过电脑绘出的图线,学生很快就能归纳出物理规律,而且去芜存菁,直奔规律的本质。

三、与时俱进,适应了新课程的教学特点。新课程、新课标强调“三维目标”——除了“知识与技能”,更强调“过程与方法”、“情感、态度与价值观”的教学。使用DIS辅助物理教学,不仅有利于落实“过程与方法”,层层铺垫降低难度,而且增加了学生的参与度,也有利于培养学生科学严谨、实事求是的治学态度与正确的价值观。

四、激发兴趣,落实了学生课堂的主体地位。采用数字化实验室进行物理实验教学,注重学生是学习的主体,让学生在探究互动中构建知识和掌握规律,体会科学实验的真实情景,感受高科技时代的气息,增强探究科学问题的好奇心和动力,有利于物理实验情感的培养以及学生知识面的拓展。数字化实验室能够给学习者带来美妙的享受,能够激发学生的学习热情,使更多的学生能够自主地学习,丰富了学生的学习方式,为学生提供了更多的学习时间和更大的学习空间;也能够给教师带来成功的感触,激发教师的工作热情,提高教师专业水平。当然这也要求物理教师的备课,不仅要求备教材、备学生,还应该注重课堂教学与DIS教学设备的有机结合。

我校的数字实验室自建设以来,深受师生的喜爱,使用率一直较高,从目前的使用情况来看,它至少为我们带来了如下几方面的影响:

一、让师生用更平和的心态投入到实验中去

传统的实验对实验的操作步骤近乎于苛刻,不允许出现任何失误,否则就有可能损坏实验器材,给实验中的师生产生一定的心理压力,只能机械地进行操作,力求顺利地完成相关的实验,这对不熟悉实验内容的学生而言,只能是按部就班地进行一次操作而言,其实验能力并不能得到有效的拓展。而数字实验器材,其固定的信号传输路径,最大限度地防止了仪器被损坏的可能性,允许学生在原有的实验步骤的基础上进行发挥,增加师生实验时的能动性,用更为平和的心态进行实验。

二、让学生更容易接受实验内容

虽然数字实验产品相对于传统的实验器材要高端了不少,但传感器本身就是一电子产品,这类物品在我们的生活中极为普遍,学生都有普遍的接触行为,学生对这类仪器的认同程度要远高于传统的实验器材,而且,某些操作有一种让学生“无师自通”的感觉,这些更接近生活的实验操作,更容易引导学生自觉的走进实验之中。

三、将师生从枯燥的数据处理中解脱出来

传统的实验在定量的研究问题时,需要读取大量的数据,进行复杂的运算,这一过程枯燥乏味,而且极易出现,让无功而返。而数字化实验系统将数据的读取、显示、计算处理、结果显示一体化,实时完成,节省的不仅仅是时间,更容易让学生将结果与实验过程对接进来,有效地提高了学习的效率。

四、强化了实验过程

传统的实验,其过程往往是瞬间即逝的,而数字实验能记录实验过程,其过程达到了可视化,这为师生发现与思考与讨论实验中的问题提供了极大的空间,有效地提高了物理内容的可接受性。特别是实验中的难点内容,通过这种方式较好地得到了化解。

五、为学生回顾、巩固实验提供了依据

人总是会有遗忘的,所以,传统的实验,老师总是让学生一次一次地让学生重复实验,以达到强化的目的,而由于数字化实验过程具有可储存的特点,学生可以通过对自己保存的实验进行整理,从而达到回顾与巩固的目的。

总之,数字实验室的建设,减轻了教师的负担,增强了学生的学习兴趣,提高了学习的效率。

在使用过程中,各位同事也对数字化实验室的利弊进行了研讨。现在整理一点反馈建议如下:

①实验数据的精确性是一把双刃剑。在《探究加速度与力和质量的关系》这一实验中,由于实验数据非常精确,电脑绘制出的函数图像往往要么不过原点,要么不是直线(而且弯曲的比较明显),那么为了减小误差,教师耗费了大量不必要的设备调校时间,事倍功半。其实如果在软件上做一些合理的修改,在数据精度上设置更为合理的数量级,那么上述问题即可迎刃而解,很简单的问题。

②力学传感器和电学传感器的配件容易损耗。传感器本身是一套非常精密的元器件,使用寿命是有限的,而传感器是数字化实验室的核心部件。很多传感器的自然损耗较大,而像温度传感器等使用频率又较小。建议在一套设备中,力学、电学传感器加大配备比重,而光学、热学传感器配齐即可。

③教师的素质良莠不齐,制约了数字化实验室的使用。因此建议加大对物理教师的培训力度,同时对能够在数字化实验室建设与改进方面做出贡献的一线教师给予适当的激励。不可否认的是,现在的某些教师工作动力不强,学习和接受新事物的愿望不足。再好的教学装备,也离不开“人”的因素——人的作用永远是第一位的。

④实验台上USB充电口的设置让人眼前一亮,但是它们的保护和防尘等需要更周全更人性化的设计。此外,数字化实验室可以考虑与电子白板的建设方建立一定的合作关系,把电子白板与数字化实验室无缝连接起来,以利于教师的日常教学,将可获得“1+1>2”之效。

⑤课本内容和实际实验操作过程的矛盾。数字化实验室的投入使用,大多数测量仪器以传感器来代替,而我们的课本上讲的都是传统测量仪器的使用方法及注意事项——甚至高考仍然把过时的陈旧的指针式电表的读数(电流表、电压表、多用电表等)一考再考,实际上生活中早就用液晶显示代替指针了——如果使用数字化实验器材,课本内容和实际实验操作过程中的冲突如何化解?实验能力的培养和高考应试的矛盾怎么解决?

⑥此外,在新课程教学中要注重传统实验与数字化实验室的优势互补。数字化实验石一般采用电脑显示器作为输出终端,教师使用电脑上带有做实验时采集数据的专用软件,这些专用软件一般都可以做到只输入数据就可以得出结论,而忽略了中间各物理量之间的关系。应该看到:数字化实验室在培养学生观察习惯、计算、作图、归纳等方面有所欠缺,牺牲了学生非常重要的体验过程。如何优化数字化实验室的设计思想,既要让学生体验传统实验的探究过程,又要让学生享受DIS数字化信息系统带来的方便快捷,使学生的合作精神、探究精神、创新思维及严密思维能力在实验过程中得到了更好的锻炼和提高。

15.《对自由落体运动实验的改进》 篇十五

一、课本上原实验及存在的问题

1. 课本上的实验设计方案

如图1甲那样,把小桌腿朝下放在泡沫塑料上,再如图乙那样, 在桌上放一个砝码, 再把小桌翻过来。注意三次实验时泡沫塑料被压下的深浅,这显示了压力作用的效果。甲、乙、丙三图所示的实验中,泡沫塑料受到的压力相同吗?三种情况下,泡沫塑料的受力面积、压力的作用效果是否改变?

想一想,压力的作用效果跟什么因素有关?

该实验就是要让学生仔细观察:甲、乙、丙三种情况下泡沫陷下去的深度, 从深度的深浅上体现压力作用效果的明显程度, 通过分析实验现象得出其影响因素,再通过控制变量法得出实验结论,从而归纳总结出压强的物理意义、定义、计算公式等。

2.存在的问题

采用普通的泡沫塑料和自制的小木桌, 分别按图1中甲、乙、丙放置,泡沫塑料均没有陷下去的痕迹。用海绵和细沙代替泡沫塑料, 也没有明显的深度,这就导致本节课的难点无法突破。

二、改进后的实验设计与优点

1. 改进后的实验设计方案

实验器材:

铁架台弹簧测力计棉线海绵1块 (参考规格:长×宽×高=16cm×4cm×6cm) 薄木片4块(参考规格:A. 长×宽=20cm×4cm B. 长×宽=5cm×0.5cmC.长×宽=4cm×2cmD.长×宽=5cm×4cm)

实物组装图如图2所示

实物图说明:

1将海绵用 胶水固定在木片A上,再用铁夹固定在铁架台上。

2木片B的长度比海绵的宽度稍长, 将棉线绑在B的两端,便于悬挂弹簧测力计的挂钩,变“压”为“拉”。

3木片C、D都有一个边与海绵的宽 度相同 ,实验中用于改变海绵受力面积的大小, 进行多次实验。

实验步骤:

1将木片B压在海绵上,分别用1N、2N、4N的力向下拉弹簧测力计,观察海绵陷下去的深度,并记录。 (深度可用刻度尺测量)

2用6N的力继续向下拉弹簧测力计, 观察海绵陷下去的深度,并记录。再分别将木片C、D压在B下面 ,仍然用6N的力向下拉弹簧测力计 ,观察海绵陷下去的深度,并记录。

2. 改进后的优点

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