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

1、第三節(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(jì)）昌平區(qū)第二中學(xué) 李艷、設(shè)計(jì)思想第二章第三節(jié)：“勻變速直線運(yùn)動的位移與時間的關(guān)系”這節(jié)課屬于規(guī)律課。本章第節(jié)是實(shí)驗(yàn)： 探究小車速度隨時間變化的規(guī)律， 第二節(jié)：勻變速直線運(yùn)動的速度與時間的關(guān)系。 在此基礎(chǔ)上學(xué)生學(xué)習(xí)第三節(jié)的內(nèi)容。學(xué)生通過前兩節(jié)的做實(shí)驗(yàn)、 畫出v t圖像以及用V t圖像分析得出速度公式。 在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步通過vt圖像分析得出勻變速直線運(yùn)動的 位移與時間的關(guān)系并得出公式。勻變速直線運(yùn)動的位移與時間的關(guān)系（位移公式），它是勻變速直線運(yùn)動規(guī)律之一，是運(yùn)動學(xué)中非常重要的一個公式 , 也是解決動力學(xué)問題的基礎(chǔ)。在 學(xué)習(xí)本節(jié)課之前， 學(xué)生對

2、 vt 圖像已經(jīng)比較熟悉。 并且學(xué)生在初中已經(jīng)能夠應(yīng)用 vt 圖、 St 圖對勻速直線運(yùn)動進(jìn)行了簡單的分析與研究。本節(jié)從勻速直線運(yùn)動的位移與vt 圖象中的矩形面積的對應(yīng)關(guān)系初發(fā)， 考與討論，從而得出 極限的思想。 學(xué)生對極限的思想也不陌生， 加速度。本節(jié)以位移與時間的關(guān)系公式為載體， 變速直線運(yùn)動位移與時間的關(guān)系的探究過程， 極限思想，得出“V猜想對于勻變速直線運(yùn)動是否也有類似的關(guān)系？并通過思vt 圖象中的四邊形面積代表勻變速直線運(yùn)動的位移，又一次應(yīng)用了生通過計(jì)算得出位移公式， 的能力。二、教學(xué)設(shè)計(jì)流程圖t 圖像與時間軸所圍的面積表示位移” 培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維；上一章教科書用極限思想介紹了瞬時

3、速度和順時采用啟發(fā)式、 探究式等教學(xué)方法， 讓學(xué)生經(jīng)歷勻 通過研究方法的設(shè)計(jì)和利用速度時間圖像滲透 的結(jié)論； 然后在此基礎(chǔ)上讓學(xué)最后通過例題分析培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題三、教學(xué)目標(biāo)（一）知識與技能1 理解v-t圖象速度與時間軸圍成的面積的物理意義。2. 理解勻變速直線運(yùn)動的位移與時間的關(guān)系，并能運(yùn)用公式解決一些實(shí)際問題。3. 初步掌握勻變速直線運(yùn)動的平均速度公式。（較高要求，本節(jié)課據(jù)學(xué)生情況選學(xué)）（二）過程與方法1. 通過讓學(xué)生經(jīng)歷勻變速直線運(yùn)動規(guī)律的探究過程，感悟科學(xué)探究的方法2. 通過勻變速運(yùn)動位移與時間關(guān)系的得出過程，使學(xué)生感受利用極限思想解決物理 問題的科學(xué)思維方法。3. 引導(dǎo)學(xué)生通過設(shè)計(jì)

4、勻變速直線運(yùn)動的位移與時間的關(guān)系的研究方案和推出位移公 式，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力。（三）情感、態(tài)度與價值觀1. 通過引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)勻變速直線運(yùn)動的位移與時間的關(guān)系的研究方案，激發(fā)學(xué)生對科 學(xué)探究的熱情。通過探究過程，使學(xué)生體驗(yàn)到學(xué)習(xí)科學(xué)知識的樂趣。2. 通過圖象法、極限法的使用，培養(yǎng)學(xué)生用數(shù)學(xué)方法處理物理問題的意識。3. 通過習(xí)題練習(xí)，使學(xué)生體會物理來源于生活，服務(wù)于社會的理念。四、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：1 讓學(xué)生經(jīng)歷勻變速直線運(yùn)動位移與時間的關(guān)系的探究過程。2 勻變速直線運(yùn)動位移公式的理解和應(yīng)用。教學(xué)難點(diǎn)：1 引導(dǎo)學(xué)生探究勻變速直線運(yùn)動位移與時間的關(guān)系。2 應(yīng)用位移與時間關(guān)系解題是難點(diǎn)，學(xué)

5、生容易忘記矢量的方向性。五、新舊教科書內(nèi)容及變化新教材中，借助極限的思想，結(jié)合勻速直線運(yùn)動中速度一時間圖象所包圍的面積求位 移的方法推導(dǎo)出勻變速直線運(yùn)動位移與時間關(guān)系舊教材中，由公式v Vo v和vt Vo at推導(dǎo)出勻變速直線運(yùn)動位移與時間關(guān)系。2新教材對例題的解題過程中，比舊教材多出了建坐標(biāo)，確定加速度的正負(fù)一個環(huán)節(jié)。六、教學(xué)過程（一）課題引入一一復(fù)習(xí)引課創(chuàng)設(shè)情境：玩具小汽車在水平桌面上做勻加速直線運(yùn)動。（此情景是重復(fù)出現(xiàn)，上一節(jié)課學(xué)生已經(jīng)見過。主要設(shè)計(jì)意圖是：用學(xué)生熟悉的情景喚醒學(xué)生頭腦中的前知識，把學(xué)生的大腦帶入課堂，引出本節(jié)課）。教師引導(dǎo)你看到了什么？你用這個情景研究過什么問題 ？是

6、怎樣研究的？要求學(xué)生在筆記 本上畫出小汽車的 v-t圖象，寫出速度公式。學(xué)生：回憶并在筆記本上畫出 v-t圖象，寫出速度公式。教師引導(dǎo)如果讓小車在桌面上做勻速直線運(yùn)動，它的速度與時間有什么關(guān)系？快速畫出v-t圖象。并思考：對于這個圖像你都知道什么？學(xué)生回答學(xué)生畫出圖象。并在圖像中找到v、t、So教師引導(dǎo)在描述勻變速直線運(yùn)動v -t圖象中，你能讀出那些物理量？學(xué)生回答v、t、a。使學(xué)生意識到一個問題：在勻變速直線運(yùn)動的v -t圖象中，什么能代表位移，猜想對于勻變速直線運(yùn)動能否得出 v -t圖象中的四邊形面積代表勻變速直線 運(yùn)動的位移。（二）進(jìn)行新課一一探究勻變速直線運(yùn)動的位移與時間的關(guān)系（理論探

7、究）1. 創(chuàng)設(shè)情境：Flash動畫演示小汽車作勻變速直線運(yùn)動。學(xué)生觀察小汽車在運(yùn)動過程中速度、位移都隨時間發(fā)生了改變。上節(jié)課研究了速度與時間的關(guān)系，那么，位移和時間的關(guān)系是什么？用什么方法來研究呢？2. 學(xué)生設(shè)計(jì)研究方案。 學(xué)生獨(dú)立思考后，分小組討論，進(jìn)行全班交流。指導(dǎo)學(xué)生通過 閱讀教材后再次討論”，最后基本達(dá)成共識，得出勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律。（這個過程時間大約 12分鐘，主要是學(xué)生活動。通過前面的鋪墊，估計(jì)學(xué)生至少能夠提出 兩類方案：一是實(shí)驗(yàn)法?？赏ㄟ^設(shè)置勻變速直線運(yùn)動的情景，采集位移、時間數(shù)據(jù)，在通過描點(diǎn)畫s-t圖像來進(jìn)行分析研究。 二是通過猜想對于勻變速直線運(yùn)動能否得出 v -t圖象中

8、的四邊形面積代表勻變速直線運(yùn)動的位移。 進(jìn)而去分析論證得出結(jié)論。 教師根據(jù)具體情況對 學(xué)生分別進(jìn)行適時、適度的指導(dǎo)。主要培養(yǎng)學(xué)生用已學(xué)過的知識和方法解決新問題的能力。教師總體把握課堂氣氛， 注意給不同的學(xué)生適時搭好合適的臺階， 使學(xué)生們的思考探究活動 既能較順利的進(jìn)行下去， 又能夠發(fā)現(xiàn)、注意到自己的問題， 從而在相對愉快的氣氛中獲得知 識、提高能力。)3教師根據(jù)學(xué)生的情況，通過多媒體展示引導(dǎo)學(xué)生對探究過程進(jìn)行總結(jié)，并進(jìn)行方法 的總結(jié)與提升。(探究的方法和極限的思想方法)4通過習(xí)題引導(dǎo)學(xué)生正確理解和使用勻變速直線運(yùn)動的位移與時間的關(guān)系及公式。*拓展利用等效的方法得出勻變速直線運(yùn)動的平均速度公式：

9、V=Vt Vo，并正確理解。2*拓展所有的u t圖像中，圖像與時間軸所圍的面積都表示位移嗎? 結(jié)論是思考與練習(xí)1一輛汽車在平直的公路上以1m/s2的加速度加速行駛了求汽車開始加速時的速度是多少？學(xué)生思考、分析，然后教師引導(dǎo)學(xué)生分析講解，展示圖片。思考與練習(xí) 2汽車以20m/s的速度行駛，司機(jī)突然急剎車，急剎車產(chǎn)生的加速度大小 是 4m/ s2，求：(1) 剎車后10S內(nèi)發(fā)生的位移；(2) 從剎車開始到停下來所用的時間；(3) 剎車后行駛的最遠(yuǎn)距離；(4) 分析公路上的汽車為什么要限速行駛。解析：汽車做勻減速直線運(yùn)動，選初速度方向?yàn)檎较颍瑒tv020m/ s ,212a 4m/s .由位移公式

10、S Votat得21 2 2S 20m/s 10s ? ( 4m/s2) (10s)2 0m這個結(jié)果是不合情理的，為什么呢？學(xué)生通過第(2)問的計(jì)算結(jié)果，分析剎車的全過程，汽車從剎車到停止所用的時間設(shè)為t停 ,由速度公式Vtv0 at變形計(jì)算得t 停=2.5s10s由此可見，汽車從剎車到停止只用了2.5s，在剩下的7.5s內(nèi)汽車已停止不動，所以汽車剎車10S發(fā)生的位移，學(xué)生通過計(jì)算得出 X=25m.也即剎車后行駛的最遠(yuǎn)距離。通過此題的練習(xí)，能夠加強(qiáng)學(xué)生對勻變速直線運(yùn)動公式的進(jìn)一步理解。同時使學(xué)生體 會到物理來源于生活，又服務(wù)于社會的理念。思考與練習(xí)3汽車從10m/s的速度開始剎車，加速度大小為4m/s2求汽車速度為8m/s時汽車的位移。(要求學(xué)生用多種方法解答)（三）小結(jié)師生總結(jié)提升。1. 同學(xué)們，通過這節(jié)課的學(xué)習(xí)，你有哪些收獲？（包括知識、方法和思想上的收獲， 合作過程中的體驗(yàn)等）2. 根據(jù)時間，部分學(xué)生進(jìn)行總結(jié)發(fā)言。實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的交流和提高。3. 思考：在勻變速直線運(yùn)動中，我們都研究了那些物理量之間的關(guān)系，你還想知道那些規(guī)律？希望同學(xué)們用已學(xué)過的知識和方法自己先進(jìn)行分析和