高一物理人教版必修1教學教案第二章3勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系

教學基本信息課題勻變速直線運動位移與時間的關(guān)系學科物理學段年級高一指導思想與理論依據(jù)注重獲取知識的過程，培養(yǎng)學生的科學思維和研究方法是設(shè)計的核心知識的連續(xù)性：第一節(jié)通過實驗研究勻變速直線運動的速度隨時間的變化規(guī)律，第二節(jié)利用圖像推導勻變速直線運動速度和時間的關(guān)系，本節(jié)仍然利用圖像推導勻變速直線運動位移與時間的關(guān)系物理思想的連續(xù)性：從平均速度到瞬時速度，從平均加速度到瞬時加速度，從勻速直線運動vt圖像求位移到勻變速直線運動求位移，都體現(xiàn)極限思想。方法的連續(xù)性：通過第二節(jié)的學習我們可以從公式和圖像兩個角度研究勻變速直線運動的速度，本節(jié)我們研究勻變速直線運動的位移，仍然從公式和圖像兩個角度。教學背景分析內(nèi)容分析這是一節(jié)規(guī)律課，研究勻變速直線運動的位移規(guī)律。教材“走進物理課堂之前”研究蘋果下落的快慢，實際上就是對勻變速直線運動速度規(guī)律和位移規(guī)律的思考。有前面的內(nèi)容的不斷鋪墊，勻變速直線運動的面紗一點點被揭開，對它的認識越來越清晰。本節(jié)研究第二個規(guī)律，承上接速度規(guī)律，啟下接速度和位移的關(guān)系。第二節(jié)重點研究是vt圖像的斜率問題，與速度公式對應(yīng)，本節(jié)是對vt圖像的另一角度的認識，重點研究面積問題，與位移公式對應(yīng)，因此它既是上一節(jié)的延伸，有是上一節(jié)的補充。學情分析學生已經(jīng)初步適應(yīng)高中物理的矢量的問題，正負號的問題，方向的問題。上節(jié)課“數(shù)形結(jié)合”在本節(jié)中還要繼續(xù)應(yīng)用，但學生已經(jīng)有了心理和知識上的準備，接受起來比較容易。極限的思想在第一章也有滲透，本節(jié)內(nèi)容教材在安排上只是讓學生體會極限的思想，對極限本身的概念不做要求，降低了對極限理解的難度。本班學生從開學到現(xiàn)在學習都很扎實，平時作業(yè)保證了很高的正確率，因此在知識儲備方面問題不大。教學目標一、知識與技能1、會利用公式和圖像求勻速直線運動的位移2、經(jīng)歷勻變速直線運動位移的推導過程，體會推導過程中的極限思想3、會利用公式和圖像求勻變速直線運動的位移二、過程與方法1、嘗試探究的學習方法2、會利用已知結(jié)論進行合理的類比、推理3、能從數(shù)、形等不同角度認識問題三、情感、態(tài)度與價值觀1、學會用物理知識解釋生活中的物理現(xiàn)象2、學會用物理方法處理生活中的問題教學重點和難點教學重點：勻變速直線運動位移公式的推導過程勻變速直線運動位移公式的掌握及應(yīng)用教學難點：勻變速直線運動位移公式的推導過程中極限的思想矢量表達式運用中的正負號問題板書設(shè)計勻變速直線運動位移與時間的關(guān)系勻速直線運動位移與時間的關(guān)系公式法：x=vt圖像法：vt圖象與t軸所圍的面積面積正負號表示位移的方向結(jié)論：vt圖像圖像與橫軸t所圍面積表示位移，面積正負號表示位移的方向勻變速直線運動位移與時間的關(guān)系法1：由vt圖像x=(v0+v)t/2又有v=v0+at∴x=v0t+at2/2法2：由vt圖像，梯形面積可分為兩部分x=v0t+at/2*t=v0t+at2/21、圖像法2、公式法x=v0t+at2/23、平均速度法x=(v0+v)t/2教學流程示意開始開始引入生活情境進入正題出示目標思考，回顧誦讀，聆聽情境一思考，回答評價，提煉方法情境二展示交流數(shù)據(jù)處理Excel表格展臺聆聽，思考評價，找尋規(guī)律情境三黑板展示，交流評價，找到規(guī)律出示例題做題，交流，展示評價，規(guī)律應(yīng)用，方法提升小結(jié)整理結(jié)束教學過程教學步驟教師活動學生活動設(shè)計意圖導入蘋果下落怎么個越來越快？上節(jié)課我們研究了勻變速直線運動速度隨時間的變化，本節(jié)課我們研究下落高度隨時間的變化，即勻變速直線運動位移和時間的關(guān)系聆聽，回想通過學生熟知的例子直接交代本節(jié)課的總體目標明確學習目標學習目標1、會利用公式和圖像求勻速直線運動的位移2、經(jīng)歷勻變速直線運動位移的推導過程，體會推導過程中的極限思想3、會利用公式和圖像求勻變速直線運動的位移請一位同學大聲讀出讓每一位同學明確學習目標一、勻速直線運動的位移與時間的關(guān)系二、勻變速直線運動位移公式的推導

二、勻變速直線運動位移公式的推導二、勻變速直線運動位移公式的推導過程情景一：物體以速度v做勻速直線運動，求在時間t內(nèi)的位移？（設(shè)t=0時的位置為坐標原點）（兩種方法）學生回答后總結(jié)并板書：1、公式法：x=vt2、圖象法：vt圖象與t軸所圍的面積追問：面積正負的含義板書：面積正負號表示位移的方向出示情景二：某同學所做“探究小車運動規(guī)律”實驗得到的實驗數(shù)據(jù)描點作圖，作出vt圖像，寫出速度和時間的表達式根據(jù)圖像和表達式描述小車的運動對展示結(jié)果進行評價并出示計算機作圖圖像為一條傾斜的直線，做勻變速直線運動，加速度大小2.48m/s2。V=2.48t+0.38過度：關(guān)于該運動的位移A同學給出了估算的方法X=0.38×0.1+0.63×0.1+0.88×0.1+1.11×0.1+1.38×0.1m=0.438m在圖像中如何表示A同學的位移？A同學的位移可以用五個矩形面積之和來表示結(jié)合A、B兩同學的討論以及老師的建議，說說你的看法。采用教材中老師的建議，時間間隔取0.02s。利用excel表格工具描點作圖采用A同學方法估算X=0.38×0.02+0.43×0.02+0.479×0.02+0.529×0.02+0.578×0.02m+······=0.4876m再在圖像中表示此時的位移可以用25個矩形面積之和來表示時間間隔繼續(xù)縮小，改為0.001s從圖中發(fā)現(xiàn)點已經(jīng)連成了線此時位移為500個矩形面積之和，該面積等于了圖像下方梯形的面積?？偨Y(jié)：勻變速直線運動vt圖像，圖像與橫軸t所圍面積表示位移進一步總結(jié)，vt圖像圖像與橫軸t所圍面積表示位移上述求位移的過程體現(xiàn)了怎樣的科學方法？核心思想：先把過程無限分割（微分），以“不變”近似代替“變”，然后再進行累加（積分）的思想。思考，分析，獲得結(jié)論展示預習作業(yè)學生在自己所畫圖像中表示位移交流展示交流，表達意見認真聽講體會如何把矩形面積之和變成梯形面積整理思路，整理筆記交流討論由簡單的知識總結(jié)方法，為下一步延伸做好準備（求勻變速直線運動的位移也應(yīng)是兩種方法）復習前兩節(jié)的內(nèi)容從圖像和表達式兩個角度認識勻變速直線運動本節(jié)課研究勻變速位移與時間的關(guān)系，該運動正好是勻變速直線運動，因此直接拿來當做研究對象承上啟下由表達式向圖像過渡引導學生用極限的思想考慮問題將教材中思考與討論與圖2.32進行內(nèi)容的整合。使思考與討論的內(nèi)容變得深刻，使圖2.32更有說服力。由特殊到一般的思想方法由勻速直線的vt圖像求位移（特殊）到勻變速直線運動vt圖像求位移再到任意vt圖像面積求位移（一般）提升方法。在前面極限思想的基礎(chǔ)上繼續(xù)深化三、勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系情景三：設(shè)某一物體做勻加速直線運動，初速度v0，經(jīng)時間t速度達到v。并規(guī)定計時時刻為坐標原點，則我們用x表示這段時間的位移請利用圖像推導其位移公式板書：由vt圖像x=(v0+v)t/2又有v=v0+at∴x=v0t+at2/2由vt圖像，梯形面積可分為兩部分x=v0t+at/2*t=v0t+at2/2板書：1、圖像法2、公式法x=v0t+at2/23、平均速度法x=(v0+v)t/2對預習作業(yè)更正，展示整理筆記推導過程就是對圖像應(yīng)用的過程，緊扣上一環(huán)節(jié)四、當堂訓練出示例題例1、一輛汽車以1m/s2的加速度加速行駛了12s，駛過了180m。汽車開始加速時的速度是多少？例2、一輛汽車以20m/s的速度行駛，現(xiàn)因故剎車，并最終停止運動，已知汽車剎車過程的加速度大小是5m/s2。則汽車從開始剎車經(jīng)過5s所通過的距離是多少？例3、礦井里的升降機油靜止開始加速上升，經(jīng)過5s速度達到4m/s后，又以這個速度勻速上升20s，然后減速上升，再經(jīng)4s停在井口，求礦井深度。（你能想出幾種方法求解）做題，展示做題，交流后展示定性分析，交流后展示公式的直接應(yīng)用熟練公式強調(diào)解題格式剎車問題的處理剎車時間正負號問題解題方法多樣性例題2的基礎(chǔ)上，多個過程處理，會用到例題2中的方法。五、課堂小結(jié)一、求勻速直線運動位移的方法公式法：圖像法：二、求勻變速直線運動位移的方法1、圖像法：2、公式法：3、平均速度法：回憶，思考，整理不僅有知識上的梳理，而且要有方法上的積累、提升學習效果評價1、知識上，對勻變速直線運動的認識更加全面2、方法上，對圖像處理問題的方法更加深刻3、物理思想上，對極限思想的進一步復習，理解4、學法上，課前預習，讀書的方法的訓練培養(yǎng)看問題角度更多了，學習的自主性在逐漸的形成，逐漸適應(yīng)高中物理的節(jié)奏，逐步形成自己的學習習慣。本教學設(shè)計與以往或其他教學設(shè)計相比的特點(300500字數(shù))1、重視知識的獲取過程。在勻變速直線運動位移的推導過程中運用大量的篇幅，借助計算機把數(shù)據(jù)進行微分，由于是教材中具體實驗得到的數(shù)據(jù)，更具有說服力，更直觀，尤其當時間間隔取到0.001s時，變速運動當做勻速處理是理所當然的，圖像上矩形面積之和等于梯形面積也是理所當然的。對以后教學中変力功的計算做好了鋪墊。2、重視教材的整合