勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間關(guān)系教學(xué)設(shè)計(jì)

1、<p>　　勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間關(guān)系教學(xué)設(shè)計(jì)</p><p>　　這節(jié)課一個(gè)教學(xué)目標(biāo)是關(guān)注公式得出的過程，以上一章的瞬時(shí)速度和瞬時(shí)加速度中應(yīng)用到的極限思想為基礎(chǔ)，從勻速直線運(yùn)動(dòng)的矩形面積為出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)用微分、積分的思想得出勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系，使學(xué)生體會(huì)這種常用的分析問題的方法。 </p><p>　　勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移時(shí)間關(guān)系 </p><p

2、>　　一、教學(xué)的三維目標(biāo) </p><p>　　1、知識(shí)與技能：知道勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系的表達(dá)方式：圖像法、公式法；理解勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系的得出過程；通過推理v-t圖象中圖線與t軸所夾的面積表示物體在這段時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的位移的過程體會(huì)微分、積分思想在物理問題中的應(yīng)用；體會(huì)探究物理規(guī)律的一般過程：科學(xué)猜想——理論推理——實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證；滲透學(xué)生的規(guī)范實(shí)驗(yàn)的意識(shí)。 </p><

3、p>　　2、過程與方法：通過近似推導(dǎo)位移公式的過程，體驗(yàn)微元法的特點(diǎn)和技巧，通過與圓的面積公式推導(dǎo)過程進(jìn)行比較。使學(xué)生感受到利用微積分思想解決物理問題的科學(xué)思維方法；通過實(shí)驗(yàn)過程，滲透探究物理規(guī)律的一般過程和實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范意識(shí)。 </p><p>　　3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀：經(jīng)歷微元法推導(dǎo)位移公式的過程，培養(yǎng)學(xué)生邏輯推理和分析問題的能力。體會(huì)科學(xué)的分析方法；通過動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的環(huán)節(jié)，讓學(xué)生們體驗(yàn)成功的快樂，領(lǐng)會(huì)研

4、究物理規(guī)律的一般過程和方法。 </p><p><b>　　二、教學(xué)過程： </b></p><p>　　1、引入：通過互動(dòng)環(huán)節(jié)調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性，為后面教學(xué)的展開活躍氛圍，特別是讓學(xué)生對(duì)本節(jié)課的探索產(chǎn)生強(qiáng)烈的欲望，使學(xué)生主動(dòng)的參與課堂，成為教學(xué)的主體。 </p><p>　　2、知識(shí)鋪墊：教師：對(duì)自然規(guī)律的探索，總是從簡(jiǎn)單的問題入手，從而認(rèn)識(shí)了復(fù)

5、雜的規(guī)律，這是常的科學(xué)探究方法。所以引導(dǎo)學(xué)生一起復(fù)習(xí)勻速直線運(yùn)動(dòng)和勻變速直線運(yùn)動(dòng)的相關(guān)知識(shí)，為后面分析勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移奠定基礎(chǔ)。 </p><p>　　3、理論推導(dǎo)：以這樣的問題引入——表格中記錄了一個(gè)小車運(yùn)動(dòng)過程中的相關(guān)數(shù)據(jù)： </p><p>　　討論一下我們可以通過怎樣的方法來估算小車在前0.5s內(nèi)的位移大約是多少？ </p><p>　　經(jīng)過學(xué)生的思考與

6、討論，由學(xué)生自己表達(dá)估算方法！再讓其他同學(xué)來評(píng)判一下這個(gè)方法是否可行。學(xué)生們能說出多種方法：如用中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度表示平均速度乘以總時(shí)間；也可能將時(shí)間分成幾段，認(rèn)為每一段都勻速運(yùn)動(dòng)，再將位移累加；甚至有同學(xué)按照勻速的知識(shí)認(rèn)為勻變速的面積也表示位移，從而計(jì)算出位移。這些方法無論準(zhǔn)確與否，都是估算的可行的辦法。以假設(shè)每0.1s都勻速運(yùn)動(dòng)的方法為例來展開分析討論。 </p><p>　　引導(dǎo)學(xué)生分析估算結(jié)果與實(shí)際位移的

7、偏差，并想辦法修正估算結(jié)果，直到分析出將時(shí)間無限分割便可以讓估算值等于實(shí)際位移為止。 </p><p>　　為了加深對(duì)這種數(shù)學(xué)方法的印象。我又設(shè)計(jì)了一個(gè)環(huán)節(jié)：通過回想推導(dǎo)圓的面積公式時(shí)，將圓形分割成很多扇形，分割的份兒數(shù)越多，弧線就越接近直線，圓形就組合成了矩形。 </p><p>　　設(shè)計(jì)意圖：因?yàn)檫@個(gè)過程是學(xué)生們體驗(yàn)過的，可以讓學(xué)生感覺更熟悉，更親切。能對(duì)“微分積分”這個(gè)陌生的說法產(chǎn)生

8、一種豁然開朗的感覺，更符合學(xué)生的認(rèn)知水平，更容易接受。 </p><p>　　另外，該環(huán)節(jié)由學(xué)生們自己表達(dá)割圓的過程，使學(xué)生們體會(huì)到用所學(xué)的知識(shí)解決陌生問題的成就感。到此為止沒有得出梯形面積可以表示位移的結(jié)論。之后學(xué)生獨(dú)立分析出用微積分的方法將無窮多個(gè)矩形累加到一起成為梯形。即梯形的面積可以表示位移，由此得出計(jì)算公式： </p><p>　　理論推導(dǎo)過程結(jié)束了。再回頭點(diǎn)評(píng)其他兩種估算方法，

9、計(jì)算的值是準(zhǔn)確的。 </p><p><b>　　4、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證： </b></p><p>　　設(shè)計(jì)問題：（1）要完成這個(gè)實(shí)驗(yàn)，都需要測(cè)量哪些物理量呢？用哪些儀器來測(cè)量呢？（2）測(cè)量出實(shí)際位移，測(cè)量出速度v0、vt、t。 </p><p>　　按學(xué)生現(xiàn)在的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)可以設(shè)計(jì)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的研究方法。給學(xué)生以肯定和表?yè)P(yáng)。 </p>&l

10、t;p>　　5、推導(dǎo)公式：因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)學(xué)研究的主要問題是在明確一些初始狀態(tài)的物理量的情況下，計(jì)算物體在不同時(shí)刻的速度、或一段時(shí)間內(nèi)路程、位移等，所以我們還要推導(dǎo)一下將隨時(shí)間變化的vt消除。整理之后的結(jié)果： ，這是我們本節(jié)課一直尋找的位移與時(shí)間的關(guān)系。由于兩者是二次函數(shù)的關(guān)系。函數(shù)圖象是拋物線。所以也可以從圖像的角度來證明前面的結(jié)論是否成立。也可以利用這個(gè)關(guān)系式采用前面的公式計(jì)算法證明結(jié)論。 </p><p>　

11、　設(shè)計(jì)意圖：通過證明方法的點(diǎn)撥，讓學(xué)生們體會(huì)一下證明一個(gè)結(jié)論的方法并不位移，只要肯動(dòng)腦想就會(huì)有更合適的辦法。對(duì)學(xué)生滲透一種創(chuàng)新、大膽設(shè)計(jì)的意識(shí)。 </p><p>　　6、課堂小結(jié)：學(xué)生們交流本節(jié)課的收獲，最后由學(xué)生們用本節(jié)課學(xué)到的本領(lǐng)解決課前游戲中的小問題。 </p><p><b>　　7、板書設(shè)計(jì) </b></p><p>　　8、設(shè)計(jì)反

12、思：本節(jié)課的理論推理部分更重要，旨在通過推理過程能讓學(xué)生體會(huì)微分、積分思想在分析物理問題中得應(yīng)用，為了強(qiáng)化這種方法在學(xué)生心目中得印象，對(duì)比了圓的面積公式的推理過程，應(yīng)該可以收到不錯(cuò)的效果。另外設(shè)計(jì)了學(xué)生實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)來驗(yàn)證理論推理的結(jié)論，盡管這不是實(shí)驗(yàn)探究課，但考慮到學(xué)生么的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰鸵庾R(shí)都較弱，所以希望通過這個(gè)環(huán)節(jié)讓學(xué)生們體會(huì)到實(shí)驗(yàn)在物理學(xué)研究過程中的地位，也了解探究物理規(guī)律的一般過程。有了這些動(dòng)手的機(jī)會(huì)，既能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的熱情，也能讓