第二章第三節(jié)教案

1、第3節(jié) 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系教案設(shè)計(jì)者：陳華興 湛江市實(shí)驗(yàn)中學(xué)班組組長(zhǎng)組織者秘書記錄員專家評(píng)價(jià)者監(jiān)督員監(jiān)督者教學(xué)目標(biāo)1、知識(shí)與技能:知道勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移與v-t圖線下圍成的矩形面積的對(duì)應(yīng)關(guān)系,理解“面積法”推導(dǎo)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系公式，學(xué)會(huì)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求解有關(guān)問題。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，感悟一些數(shù)學(xué)方法的應(yīng)用特點(diǎn)。3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀：經(jīng)歷微元法推導(dǎo)位移公式和公式法推導(dǎo)速度位移關(guān)系，培養(yǎng)自己動(dòng)手能力，增加物理情感。教學(xué)重點(diǎn)理解“面積法”推導(dǎo)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系公式及其應(yīng)用教學(xué)難點(diǎn)1、v-t圖象中圖線

2、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2、微元法推導(dǎo)位移公式。學(xué)情分析：學(xué)生在已學(xué)過瞬時(shí)速度、勻速直線運(yùn)動(dòng)和勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度和時(shí)間關(guān)系圖像v-t圖像的基礎(chǔ)上，探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移與時(shí)間的關(guān)系。在上兩節(jié)中用極限思想介紹了瞬時(shí)速度與瞬時(shí)加速度，學(xué)生對(duì)極限思想已經(jīng)有一定的認(rèn)識(shí)，要在學(xué)生體會(huì)“vt圖線與時(shí)間軸所圍的面積代表勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移”的過程中，進(jìn)一步滲透“無限分割再求和”這種微元法的思想方法,使學(xué)生感悟物理思想方法，提高物理思維能力。對(duì)于公式學(xué)生若僅限套公式，就沒有多大意義，這需要教師指導(dǎo)怎樣幫助學(xué)生理解物理國過程，進(jìn)而靈活的掌握公式解決實(shí)際問題。教學(xué)策略和方法：1、啟發(fā)引導(dǎo)，猜

3、想假設(shè)，探究討論，微分歸納得出勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移。2、實(shí)例分析，強(qiáng)化對(duì)公式的理解和應(yīng)用。教學(xué)準(zhǔn)備1學(xué)生自主學(xué)習(xí)：復(fù)習(xí)第一章瞬時(shí)速度和瞬時(shí)加速度，領(lǐng)會(huì)極限思想的內(nèi)涵。2教師的教學(xué)準(zhǔn)備：多媒體課件制作，課前預(yù)習(xí)學(xué)案，課內(nèi)探究學(xué)案，課后延伸拓展學(xué)案。教學(xué)過程：一、自主學(xué)習(xí)（課前獨(dú)立完成）(5分鐘) （一）、勻速運(yùn)動(dòng)的位移1在vt圖象中，若圖線與時(shí)間軸平行表示 運(yùn)動(dòng)2勻速運(yùn)動(dòng)的vt圖象中圖線與時(shí)間軸包圍的面積表示 你的看法是 ，最佳看法是 【練習(xí)1】1 如圖所示vt圖中陰影部分的面積表示做勻變速直線運(yùn)動(dòng)物體的（ ）A位移B運(yùn)動(dòng)時(shí)間C加速度D平均速度（二）、學(xué)生探討勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移提出問題，教師點(diǎn)

4、撥學(xué)生閱讀教材p37思考與討論欄目，學(xué)生討論這一問題在“探究小車的運(yùn)動(dòng)規(guī)律”的測(cè)量記錄中，某同學(xué)得到了小車在0，1，2，3，4，5幾個(gè)位置的瞬時(shí)速度如下表：位置編號(hào)012345時(shí)間ts00102030405速度v(m·s1)038063088111138162能否根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，用最簡(jiǎn)便的方法估算實(shí)驗(yàn)中小車從位置0到位置5的位移?要想提高估算的精確程度，想想你有什么好的方法？交流與討論分割和逼近的方法在物理學(xué)研究中有著廣泛的應(yīng)用早在公元263年，魏晉時(shí)的數(shù)學(xué)家劉徽首創(chuàng)了“割圓術(shù)” 請(qǐng)同學(xué)們觀察下面兩個(gè)圖并體會(huì)圓內(nèi)正多邊形的邊數(shù)越多，其周長(zhǎng)和面積就越接近圓的周長(zhǎng)和面積 下面我們采用這種

5、思想方法研究勻加速直線運(yùn)動(dòng)的速度一時(shí)間圖象一物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度一時(shí)間圖象，如圖甲所示我們模仿劉徽的“割圓術(shù)”做法，來“分割”圖象中圖線與初、末時(shí)刻線和時(shí)間軸圖線所圍成的面積請(qǐng)大家討論。我的疑問請(qǐng)你將預(yù)習(xí)中未能解決的問題和有疑惑的問題寫下來，等待在課堂上與老師和同學(xué)探究解決。 二、探究與合作探究1：我們先把物體的運(yùn)動(dòng)分成5個(gè)小段，例如t/5算一個(gè)小段，在vt圖象中，每小段起始時(shí)刻物體的瞬時(shí)速度由相應(yīng)的縱坐標(biāo)表示(如圖乙)各小段中物體的位移可以近似地怎么表示？整個(gè)過程中的位移可以近似地怎么表示？探究2：我們是把物體的運(yùn)動(dòng)分成了10個(gè)小段結(jié)果這怎樣呢？探究3：請(qǐng)大家想想當(dāng)它們分成的小段數(shù)目越

6、長(zhǎng)條矩形與傾斜直線間所夾的小三角形面積越小這說明什么?為了精確一些，我們可以怎么做？可以想象，如果把整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程劃分得非常非常細(xì)，很多很多小矩形的面積之和，就能準(zhǔn)確地代表物體的位移了這時(shí)，“很多很多”小矩形頂端的“鋸齒形”就看不出來了，這些小矩形合在一起組成了一個(gè)梯形OABC，梯形OABC的面積就代表做勻變速直線運(yùn)動(dòng)物體在0(此時(shí)速度是v0)到t(此時(shí)速度是v)這段時(shí)間內(nèi)的位移在圖丁中，vt圖象中直線下面的梯形OABC的面積怎么計(jì)算？你能推導(dǎo)出xvot+at2/2嗎？在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中平均速度v（v0v）/2，你也能推導(dǎo)出來嗎？在公式中，學(xué)生討論一下并說明各物理量的意義，以及應(yīng)該注意的問題。注

7、意這里哪些是矢量，討論一下應(yīng)該注意哪些問題，1利用微分思想推導(dǎo)位移與時(shí)間的關(guān)系：勻變速直線運(yùn)動(dòng)的v-t 圖象是一條_直線，其中圖線的斜率表示物體的_，速度時(shí)間-圖象與時(shí)間軸所圍成的面積在數(shù)值上等于物體在該段時(shí)間內(nèi)的位移大小。2勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式：x_說明：公式中若規(guī)定初速度的方向?yàn)檎较?，?dāng)物體做加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，a取正值；當(dāng)物體做減運(yùn)動(dòng)時(shí)，a取負(fù)值若物體的初速度為零，勻加速運(yùn)動(dòng)的位移公式可以簡(jiǎn)化為x_3勻變速直線運(yùn)動(dòng)的平均速度：平均速度的一般表達(dá)式：勻變速直線運(yùn)動(dòng)的平均速度：_（用 , 表示），也等于_的速度【練習(xí)2】一輛汽車以1m/s2的加速度加速行駛了12s，駛過了180m。汽車開始加速

8、時(shí)的速度是多少？你的看法是 ，最佳看法是 探究4閱讀教材40頁思考與討論，畫出x-t的圖像【練習(xí)3】一質(zhì)點(diǎn)沿一條直線運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間圖象如圖239所示，則(c)At0時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)在坐標(biāo)原點(diǎn)B從t0時(shí)刻到t1時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)位移是x0C從t1時(shí)刻到t2時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)位移大小等于路程D質(zhì)點(diǎn)在t1時(shí)刻的速度比t2時(shí)刻的速度大你的看法是 ，最佳看法是 三、典例分析：題型1：根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的圖象求位移例1、一質(zhì)點(diǎn)以一定初速度沿豎直方向拋出，得到它的速度一時(shí)間圖象如圖236所示試求出它在前2s內(nèi)的位移，后2 s內(nèi)的位移，前4s內(nèi)的位移你的看法是 ，最佳看法是 變式練習(xí)：一質(zhì)點(diǎn)從0時(shí)刻開始由原點(diǎn)出發(fā)沿直線運(yùn)動(dòng)，其速度

9、時(shí)間圖象如圖所示，則該質(zhì)點(diǎn)（ BD ）A.t=1s時(shí)離原點(diǎn)最遠(yuǎn) B.t=2s時(shí)離原點(diǎn)最遠(yuǎn)C.t=3s時(shí)回到原點(diǎn) D.t=4s時(shí)回到原點(diǎn)，路程為10m 你的看法是 ，最佳看法是 題型2：勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式的應(yīng)用2一架飛機(jī)著陸時(shí)的速度為60m/s，滑行20s停下，它滑行的距離是多少？（試用多種方法解答）你的做法是 題型3：xt圖象問題3、某質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的xt圖象如圖2所示試回答：1 3 5x/mt/s(1)質(zhì)點(diǎn)在AB、BC、CD段過程中各做什么運(yùn)動(dòng)？ (2)AB、CD段過程的速度各是多少？(3)質(zhì)點(diǎn)在1s末的速度是多大？【課堂練習(xí)】1質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的 v-t 圖象如圖所示，則（B）A34 s 內(nèi)

10、質(zhì)點(diǎn)做勻減速直線運(yùn)動(dòng) B3 s 末質(zhì)點(diǎn)的速度為零，且運(yùn)動(dòng)方向改變C02 s 內(nèi)質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，46 s 內(nèi)質(zhì)點(diǎn)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小均為2 m/s2D6 s 內(nèi)質(zhì)點(diǎn)發(fā)生的位移為8 m2、某一做直線運(yùn)動(dòng)的物體的v-t圖象如圖所示,根據(jù)圖象求:(1)物體距出發(fā)點(diǎn)的最遠(yuǎn)距離;(2)前4 s內(nèi)物體的位移;(3)前4 s內(nèi)物體通過的路程。解析:(1)物體距出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)的距離xm=v1t1=×4×3 m=6 m。(2)前4 s內(nèi)的位移x=x1-x2=v1t1-v2t2=×4×3 m-×2×1 m=5 m。(3)前4 s內(nèi)通過的路程x=x

11、1+x2=v1t1+v2t2=×4×3 m+×2×1 m=7 m?！灸芰μ岣哂?xùn)練】 3、從車站開出的汽車，做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，走了12s時(shí)，發(fā)現(xiàn)還有乘客沒上來，于是立即做勻減速運(yùn)動(dòng)至停車。汽車從開出到停止總共歷時(shí)20s，行進(jìn)了50 m。求汽車的最大速度。（多種解法解答）分析：汽車先做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，達(dá)到最高速度后，立即改做勻減速運(yùn)動(dòng)，可以應(yīng)用解析法，也可應(yīng)用圖象法。解法1：設(shè)最高速度為vm，由題意，可得方程組 整理得m/s解法2：用平均速度公式求解。勻加速階段和勻減速階段平均速度相等，都等于，故全過程的平均速度等于，由平均速度公式得，解得m/s可見，用平均速度公式求解，非常簡(jiǎn)便快捷，以后大家要注意這種解法。解法3：應(yīng)用圖象法，做出運(yùn)動(dòng)全過程的v-t圖象，如圖所示，。v-t圖線與t軸圍成三角形的面積與位移等值，故，所以m/s四、作業(yè)課后題1、2、3 教學(xué)反思教材在得出位移公式后，緊接著以一典型的實(shí)例來訓(xùn)練這一公式的應(yīng)用.注意在例題教學(xué)過程中要充分發(fā)揮學(xué)生的主體參與意識(shí)，讓學(xué)生自己審題，用