勻變速直線運(yùn)動的位移與時間的關(guān)系的教學(xué)設(shè)計

1、1人教版普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書物理必修1第二章第3節(jié)勻變速直線運(yùn)動的位移與時間的關(guān)系教學(xué)設(shè)計設(shè)計思想結(jié)合新課程的理念，引導(dǎo)學(xué)生猜想，并應(yīng)用數(shù)學(xué)的極限思想，認(rèn)識和理解速度與時間圖象下面四邊形的面積代表位移，并導(dǎo)出勻變速直線運(yùn)動的位移公式，初步學(xué)會該公式在實(shí)際中的應(yīng)用。教材分析高中物理引入極限思想的出發(fā)點(diǎn)就在于它是一種常用的科學(xué)思維方法，上一章教科書用極限思想介紹了瞬時速度和加速度。本節(jié)從勻速直線運(yùn)動的位移與圖象中矩形面積的對應(yīng)關(guān)系出發(fā)

2、，猜想對于vt?勻變速直線運(yùn)動是否也有類似的關(guān)系？并通過思考與討論，從而介紹圖線下面四邊形的面積代表勻vt?變速直線運(yùn)動的位移，又一次應(yīng)用了極限思想。最后得到勻變速直線運(yùn)動的位移與時間的關(guān)系。學(xué)情分析高一學(xué)生經(jīng)過近一個月的高中物理的學(xué)習(xí)，對高中物理學(xué)習(xí)的方法有了一定的了解。通過前面有關(guān)瞬時速度和加速度的學(xué)習(xí)，學(xué)生對用極限思想來研究物理問題以及通過圖象來表達(dá)物理量間的變化規(guī)律也有了初步的認(rèn)識，有了這個基礎(chǔ)，本節(jié)內(nèi)容對學(xué)生來說是完全可以學(xué)好

3、的。教學(xué)目標(biāo)一、知識與技能1知道勻速直線運(yùn)動的位移與圖線中的面積對應(yīng)關(guān)系；vt?2理解勻變速直線運(yùn)動的圖象中的圖線與軸所夾的四邊形面積表示物體在這段時間內(nèi)運(yùn)動的位移；vt?t3掌握勻變速直線運(yùn)動的位移公式及其應(yīng)用。二、過程與方法1通過極限方法的應(yīng)用，體驗(yàn)微元法的特點(diǎn)和技巧，感悟數(shù)學(xué)方法在物理學(xué)中的應(yīng)用。三、情感、態(tài)度與價值觀1通過猜想與推導(dǎo)位移公式，培養(yǎng)自己獨(dú)立思考能力，增強(qiáng)對物理學(xué)習(xí)的信心。2體驗(yàn)猜想和數(shù)學(xué)方法在物理學(xué)中的應(yīng)用，感受成

4、功的快樂和方法的意義。教學(xué)重點(diǎn)位移與時間關(guān)系的推導(dǎo)，以及位移公式的應(yīng)用。教學(xué)難點(diǎn)運(yùn)用極限思想，用速度圖象中圖線下面的四邊形面積代表位移，導(dǎo)出勻變速直線運(yùn)動的位移公式。引入新課上節(jié)課我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了速度與時間的圖象，從圖象中我們可以看出物體在不同時刻對應(yīng)的速度大小。提問：從圖象中我們除了可以看出物體在不同時刻對應(yīng)的速度大小，還能從圖象中獲得什么信息？新課教學(xué)一、勻速直線運(yùn)動的位移一、勻速直線運(yùn)動的位移引導(dǎo)：由勻速直線運(yùn)動的位移公式結(jié)合速度圖

5、象可知，勻速直xvt??線運(yùn)動的位移可以用速度圖象與時間軸之間的面積來表示。問題：對于勻變速直線運(yùn)動是否也存在對應(yīng)類似關(guān)系呢？3問題：位移與時間的關(guān)系也是可以用圖象表示，這種圖象叫做位移—時間圖象，即圖象。運(yùn)用xt?數(shù)學(xué)中的二次函數(shù)的知識，你能畫出勻變速直線運(yùn)動的圖象嗎？xt?四、例題分析四、例題分析例題1：一輛汽車以的加速度行駛了，駛過了。汽車開始加速度時的速度是多少？21ms12s180m分析：我們研究的是汽車從開始加速到駛過這個過

6、程。以開始加速的位置為原點(diǎn)，沿汽車前進(jìn)180m的方向建立坐標(biāo)軸。過程結(jié)束時汽車的位移。由于汽車在加速行駛，加速度的方向與速度一致，180mx?也沿坐標(biāo)軸的正方向，所以加速度取正號，即。整個過程經(jīng)歷的時間是。汽車的運(yùn)動是21msa?12st?勻變速直線運(yùn)動，待求的量是這個過程的初速度。0v解由可以解出2021attvx??012xvatt??把已知數(shù)值代入20180m11ms12s9ms12s2v?????故汽車開始加速時的速度是。9ms

7、例題2：一輛汽車以的初速度行駛，現(xiàn)因故剎車，并最終停止運(yùn)動，已知汽車剎車過程的加速20ms度大小是。則汽車從開始剎車經(jīng)過所通過的距離是多少？25ms5s分析：對勻減速直線運(yùn)動，若取初速度方向?yàn)檎较?，則加速度就是負(fù)方向即；其次是汽車在0a?內(nèi)，是否一直在做勻減速直線運(yùn)動，還需要進(jìn)行判斷。5s解汽車停下所需要的時間是0220ms4s5msvta??????說明時，汽車早以停止行駛，所以內(nèi)的位移就是的位移，由位移公式得5s5s4s22201

8、120ms4s(5ms)(4s)40m22xvtat?????????故汽車從開始剎車經(jīng)過所通過的距離是。5s40m小結(jié)：這節(jié)課我們通過數(shù)學(xué)的極限思想，研究了勻變速直線運(yùn)動的位移與時間的關(guān)系，并得到勻變速直線運(yùn)動的位移公式。這種極限思想，希望同學(xué)能很好的去理解，在以后的物理學(xué)習(xí)過程還會用到。對位移公式的應(yīng)用，一定要注意它是一個矢量式，以及公式中涉及到物理量必須相對同一參考系。五、布置作業(yè)五、布置作業(yè)課后“問題與練習(xí)”1、2、3。教學(xué)反思