2022年匀变速直线运动的位移与时间的关系.docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载§ 2-3 匀变速直线运动的位移与时间的关系（说课稿）本课是人教版 2022 版教科书必修一其次章第三节的内容；史志贤一、说教材1、教材的位置和作用 必修第一章学习了描述运动的概念,本章学习匀变速直线运动几个物理量之间的定量关系,本节争论的是匀变速 直线运动的位移与时间的关系；上一章为本节奠定了全面的基础本节是第一章概念和科学思维方法的详细应用；匀 变速直线运动的位移是对前面所学过的匀变速直线运动的速度、加速度的应用,是对速度-时间图象的应用；匀变速直 线运动的位移是解决运动学和动力学问题的基础和工具,匀变速直线运动的位移把握不好,后续课中的自由落体运动,牛顿其次定律的应用,带电粒子在匀强电场中偏移等很多问题都会受到影响,因此,本节的学问在整个力学中具有基 础性的位置,起着承上启下的作用；在物理教学中的位置和作用是至关重要的；2、教学目标 学问与技能 1）正确懂得 - 图线与时间轴所围面积的物理意义；2）初步把握匀变速直线运动的位移公式,并能运用解决实际问题；过程与方法 1）通对 - 图线下面积意义的探究,使同学接受一种争论物理问题的科学方法微分法；再次渗透极限思想；2）通过 v-t 图象推出位移公式,培育同学运用数学函数图象解决物理问题的才能；情感态度与价值观 通过探究过程,逐步培育同学的科学思想及科学方法,形成严谨的科学态度；3、教学重点 学问上以匀变速直线运动的位移与时间关系的公式及其应用为重点；才能上使同学经受匀变速直线运动位移规律的探究过程,培育同学的科学思想和方法为重点；4、教学难点 学问难点是懂得-图线与时间轴所围面积的物理意义；才能难点是通过极限思想的渗透,学习微分法；5、教学手段 为了克服了微分法的抽象难懂,利用了多媒体课件形象地展现了无限细分的过程；二、说学情与教法：高一同学思维活跃,有肯定的规律推理才能,刚刚学习过位移、速度、平均速度、加速度等概念,对匀变速直线 运动的含义有肯定的明白；已经有了采纳观看、归纳、争论、公式、图象等方法分析问题、解决问题的基础；同学对 物理新内容的学习有相当的爱好和积极性,也敢于表达自己的思想；但探究问题的才能以及合作沟通等方面的进展不 够均衡；启示探究式 综合教学方法；对教学的重难点即微分法的教学上采纳了目标导 针对教材和学情,本节课主要运用了 学法,以思维训练为主线,创设问题情境,通过小组争论和归纳,引导同学积极摸索,探究和发觉科学规律；既明确 了探究的目标和方向,又最大限度地调动了同学积极参加教学活动,充分表达“ 老师主导,同学主体” 的教学原就；在从匀速过渡到变速的教学上采纳了比较法,启示同学从已有熟悉获得新知；并利用数学学问解决物理问题；另外仍 通过学问的铺垫、方法的迁移、多媒体课件的演示等手段,分散教学难点,帮忙同学懂得“ 无限分割逐步靠近” 的思 想；引导同学动口、动脑、动手猎取学问,提高同学的综合素养；三、 说学法：匀速运动是同学中学学习的内容,上一章的学习中,同学已经把握了运动图象,在懂得瞬时速度的概念时也渗透 了微分、极限的思想,针对同学的把握情形,我采纳了启示探究式综合教学法；课前设计学问回忆,锤炼同学总结复 述已学学问的才能；引导同学以学过的瞬时速度概念和匀速运动为基础,利用实例,奇妙设疑,启示同学摸索,让学 生在自主争论的学习环境下深化对微分法的懂得,培育同学分析问题的才能；同学用已有的学问演绎推理、归纳总结名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载出匀变速运动的位移时间规律,培育了同学对学问的迁移才能；让同学通过面积自行运算求位移时采纳多种方法,培 养了同学的数形结合才能和发散思维才能；最终又通过实例分析加深同学对学问规律的消化懂得；强化有意留意,及 时评判勉励同学,让同学经受从实际到理论,再从理论到实践的探究过程；四、 教学程序：学问回忆 针对同学对已学学问的把握程度不同,我在课前对本节课涉及到的已有学问做了回忆,为本节课做了学问上的准 备和铺垫；新课引入 我以位移用 x 表示的来历作为切入点；这是本节书下注释的内容,但我认为第一章用x 表示位移而本节用 x,会 造成同学认知纷乱；让同学明确后,匀速直线运动的位移公式可写为 x=vt, 然后过渡到让同学摸索匀速直线运动的位 移如何形象地表达在 v-t 图像中；这样引入清晰明白,自然流畅,仍为矩形面积的显现埋下了伏笔；新课教学第一处理的是匀速运动某段时间的位移就是 移打好基础,为同学学问迁移做好预备；v t 图线与 t 轴所夹的矩形的“ 面积” 的问题；为匀变速直线运动位要求同学独立画出匀速直线运动的 v-t 图象,检验同学对已学学问的把握；让同学边观看边摸索,引导同学把位移 与矩形的面积联系起来；并且说明面积有正负表示位移的正负方向；由于有前面的伏笔和预备,同学能很简洁地独立 得出结论,激活了同学连续探究匀变速直线运动位移的积极性和愿望；接下来是本节的重点和难点,探究匀变速直线运动的位移是否也能用v t 图线与 t 轴所围图形的面积来表示；这一部分在时间安排和师生投入精力方面都是最大的；主要留意培育同学观看、分析问题的才能和对学问的迁移才能,留意渗透科学的思维方法；我是引用课本上摸索与争论中的实例组织同学绽开对匀变速直线运动的位移的争论的；为了留意同学的自主学习,由我提出问题,同学进行小组争论,最终各小组派一名代表总结发言；实例是一次测量记录,引导同学用最简便的方法粗略估算物体的位移；问题一是引导同学明确争论对象,即要研 究的是什么运动；争论的结果是,变速运动现阶段只能用平均速度粗略估算物体的位移,但明显不能用任一时刻的速 度乘上整个运动的时间去运算位移这将导致庞大的误差；问题二中的方法给同学供应了一条解决问题的途径,并指 引同学正确的思维方向,而且同学也发觉仍旧有误差；问到如何评判此方法时,有同学提出此方法的依据是瞬时速度 可以近似地代表短时间的平均速度,这里表达出同学把握了第一章瞬时速度的概念,并且学会了应用；接下来的问题 引导同学摸索,如时间间隔取得很小,误差会很小,甚至接近真实值；通过问题的一步步升级,使同学的思维得到了锤炼和升华；到此,匀变速直线运动的位移对应v-t图象中“ 面积” 的结论水到渠成；对这个难点的突破,我采纳的是师生互动的渗透方式,而不是简洁的说教方式；渗透了极限的思想,但没有使用极限的语言,既解决了问题,又留 下了今后进一步渗透的空间；同学自己分组争论,能够发挥小团体合作学习的优点,经过摸索、争论的过程,同学的 科学探究才能有所加强,科学思想也逐步形成；接下来的通过运算“ 面积” 推导出位移公式几乎都是由同学通过演算的形式自主完成,推导时充分调动他们的发 散思维,“ 面积” 可看作梯形,仍可看作小矩形加上三角形,仍可以看做大矩形减去三角形；锤炼他们使用数形结合的 数学方法解决物理问题；最终总结强调公式的矢量性,正方向问题；本节课我支配了两个例题,以同学自己分析解题为主,师生沟通共同完成；练习能帮忙同学巩固新学问,有利于 物理概念的懂得和物理规律的应用；例一是书上的例题即匀加速运动分析,解题时留意书写格式规范和运动示意图的画法,让同学养成良好的做题习 惯；例二是刹车问题,这是一个典型的匀减速运动问题；我特意让同学自己解决,用实物投影展现不同的解题情形,同学立刻看到冲突所在,熟悉到物理学问与实际问题要相符合,求刹车后一段时间内的位移应特别处理；事实证明,同学自己争论得出的结果在加深记忆方面比老师讲要好很多；最终,我设计了小结,进一步加深同学对本节课所学学问点的记忆；在作业的处理上我只是留了简洁的书后习题,目的是巩固公式；五、教学反思：在这节课里,我把一个在物理学进展中极为深刻而有效的思维方法微分法,以简约化的方式出现出来了；这样名师归纳总结 处理的目的是为了防止教学中仅仅侧重学问点“ 套用” ,而忽视了科学思维方法的培育；“ 一个变化过程在极短时间第 2 页,共 5 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载内可以认为是不变的”这也是一种科学的思路；而且经常是对待复杂物理问题的一种科学方法；本节课让同学在渗透 中形成了科学的思路,把握了基本的方法,达到了提高解决问题才能的目的；我对本节教材进行适当的处理：利用教材中“ 摸索与争论” 栏目的内容,通过同学小组争论的形式,对“v-t图象面积位移关系” 进行充分探究,把“ 做一做” 栏目的内容移到下一节课；这种做法既实现了运用数学方法和极限思想 争论并解决物理问题,又使教学过程更流畅,重点更突出,提高同学的学习主动性和积极性,有利于培育同学发散思 维的才能和科学探究的才能；不足之处是在教学过程中发觉同学小组争论时,设计的问题仍不够开放,实际上同学可 以自己找到正确方法,应当让同学有更充分的争论空间；以上就是我对本节课的处理和熟悉,感谢各位老师！不当和错误之处,请多多批判指正！师：匀变速直线运动跟我们生活的关系亲密,争论匀变速直线运动很有意义对于运动问题,人们不 仅关注物体运动的速度随时间变化的规律,而且仍期望知道物体运动的位移随时间变化的规律我们用我国古代数学家刘徽的思想方法来探究匀变速直线运动的位移与时间的关系新课教学 一、匀速直线运动的位移 师：我们先从最简洁的匀速直线运动的位移与时间的关系人手,争论位移与时间的关系我们取 ot 一段时间间隔内的位 初始时刻质点所在的位置为坐标原点就有 t 时刻质点的位置坐标与质点在 移相同得出位移公式 xvt请大家依据速度一时间图象的意义,画出匀速直线运动的速度一时间 图象同学动手定性画出一质点做匀速直线运动的速度一时间图象如图231 和 232 所示师：请同学们结合自己所画的图象,求出图线与初、末时刻线和时间轴围成的矩形面积生：正好是 vt；即体在 t 时间内所发生的位移；师：当速度值为正值和为负值时,它们的位移有什么不同 . 生：当速度值为正值时,xvt>O ,图线与时间轴所围成的矩形在时间轴的上方当速度值为负值时,xvt<O ,图线与时间轴所围成的矩形在时间轴的下方师：位移 x>o 表示位移方向与规定的正方向相同,位移x<O 表示位移方向与规定的正方向相反师：对于质点做匀速直线运动的情形,同学们从刚才的分析与对比中,发觉 vt 图象中图线与时间轴所包围的面积表示质点在 t 时间内所发生的位移；那么,对于匀变速直线运动,它的位移与它的 vt图象,是不是也有类似的关系呢 . 二、匀变速直线运动的位移摸索与争论 同学阅读教材第 40 页摸索与争论栏目,老师组织同学争论这一问题课件投影 在“ 探究小车的运动规律” 的测量记录中,某同学得到了小车在 0,1,2,3,4,5 几个位置的瞬时速度如下表： （但纸带未储存好,已丢失）名师归纳总结 位置编号0 1 2 3 4 5 第 3 页,共 5 页时间 t s 0 01 02 03 0 4 05 速度 vm·s-1 038 063 088 1 11 138 162 师：能否依据表中的数据,用最简便的方法估算 试验中小车从位置0 到位置 5 的位移 . - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载同学争论后回答生：在估算的前提下,我们可以用某一时刻的瞬时速度代表它邻近的一小段时间内的平均速度,当所 取的时间间隔越小时,这一瞬时的速度越能更精确地描述那一段时间内的平均运动快慢用这种方法得到的各段的平均速度乘以相应的时间间隔,得到该区段的位移 总位移x vt,将这些位移加起来,就得到师：当我们在上面的争论中不是取 01s 时,而是取得更小些比如 006s,同样用这个方法运算,误差会更小些,如取 004 s,002 s 误差会怎样 . 生：误差会更小所取时间间隔越短,平均速度越能更精确地描述那一瞬时的速度,误差也就越小沟通与争论 课件投影 请同学们阅读下面的关于刘徽的“ 割圆术”分割和靠近的方法在物理学争论中有着广泛的应用早在公元263 年,魏晋时的数学家刘徽首创了“ 割圆术” 圆内正多边形的边数越多,其周长和面积就越接近圆的周长和面积他著有九章 算术,在书中有很多创见, 特别是用割圆术来运算圆周率的想法,含有极限观念, 是他的一个大制造 他 用这种方法运算了圆内接正 192 边形的周长,得到了圆周率的近似值 =15750 314；后来又计 算了圆内接正 3 072 边形的周长,又得到了圆周率的近似值 =3 9271 2503141 6,用正多边形 逐步增加边数的方法来运算圆周率,早在古希腊的数学家阿基米德第一采纳,但是阿基米德是同时采 用内接和外切两种运算,而刘徽只用内接,因而较阿基米德的方法简便得多同学争论刘徽的“ 割圆术” 和他的圆周率,体会里面的“ 微分” 思想方法生：刘徽采纳了无限分割逐步靠近的思想圆内正多边形边数越多,周长和面积就越接近圆的周长和面积让同学动手用剪刀剪圆,体会分割和积存的思想详细操作是：用剪刀剪一大口,剪口是一条直线；如用剪刀不断地剪很多小口,这很多小口的积存可以变成一条曲线师：下面我们采纳这种思想方法争论匀加速直线运动的速度一时间图象课件展现 一物体做匀变速直线运动的速度一时间图象,如图2 34 中甲所示师：请同学们摸索这个物体的速度一时间图象,用自己的语言来描述该物体的运动情形生：该物体做初速度为 v0 的匀加速直线运动师：我们仿照刘徽的“ 割圆术” 做法,来“ 分割” 图象中图线与初、末时刻线和时间轴图线所围成的 面积请大家争论将同学分组后各个进行“ 分割” 操作A 组生 1：我们先把物体的运动分成 5 个小段,例如 t/5 算一个小段,在 vt 图象中,每小段起始时 刻物体的瞬时速度由相应的纵坐标表示 如图乙 各位移可以用 A 组生 2：我们以每小段起始时刻的速度乘以时间 t/5 近似地当作各小段中物体的位移,一个又窄又高的小矩形的面积代表5 个小矩形的面积之和近似地代表物体在整个过程中的位移名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - B 组生：我们是把物体的运动分成了学习必备欢迎下载10 个小段师：请大家对比不同组所做的分割,当它们分成的小段数目越多,长条矩形与倾斜直线间所夹的小三角形面积越小这说明什么 . 生：就像刘徽的 “ 割圆术” ,我们分割的小矩形数目越多,成的梯形的面积小矩形的面积总和越接近于倾斜直线下所围师：当然,我们上面的做法是粗糙的为了精确一些,可以把运动过程划分为更多的小段,如图丙,用全部这些小段的位移之和,近似代表物体在整个过程中的位移从 更窄的小矩形的面积之和代表物体的位移vt 图象上看,就是用更多的但可以想象,假如把整个运动过程划分得特别特别细,很多很多小矩形的面积之和,就能精确地代表物体的位移了这时, “ 很多很多” 小矩形顶端的“ 锯齿形” 就看不出来了,这些小矩形合在一起组成了一个梯形OABC ,梯形 OABC 的面积就代表做匀变速直线运动的物体在0此时速度是v0到 t此时速度是 v这段时间内的位移老师引导同学分析求解梯形的面积,指导同学怎样求梯形的面积生：在图丁中,vt 图象中直线下面的梯形OABC 的面积是S=OC+AB × OA/2 把面积及各条线段换成所代表的物理量,上式变成xxVo+Vt/2 把前面已经学过的速度公式vv0+at 代人,得到v0t1 at 22这就是表示匀变速直线运动的位移与时间关系的公式；师：这个位移公式虽然是在匀加速直线运动的情形下导出的,但也同样适用于匀减速直线运动；师：在公式 x v 0 t 1 at 2中,我们争论一下并说明各物理量的意义,以及应当留意的问题；2生：公式中有起始时刻的初速度 v o,有 t 时刻末的位置 x t 时间间隔内的位移 ,有匀变速运动的加速度 a,有时间间隔 t 师：留意其中哪些是矢量,争论一下应当留意哪些问题生：公式中有三个矢量,除时间t 外,都是矢量师：我们再次注视位移公式xv0t1 at 22的特点,来进一步加深对公式的懂得,并帮忙我们精确记忆公式同学争论生：at 是 ot 时间内的速度变化量v,就是图上画右斜 线 部 分的三角形的高,而该三角形的底恰好是时间间隔 t,所以 该 三 角形的面积正好等于 1/2· at·t = at 2/2；该三角形下画左斜 线 部 分的矩形的宽正好是初速度 vo,而长就是时间间隔 t,所以 该 矩 形的面积等于 v0t于是这个三角形和矩形的“ 面积” 之和,就 等 于这 段 时 间 间 隔 t 内 的 位 移 或 t 时 刻 的 位 置 即xv0t1 at 22师：类似的,请大家自己画出一个初速度为轴所围成的梯形“ 面积” 可看作长方形“ 面积”vo 的匀减速直线运动的速度图象,从中体会：图象与时间v0t 与三角形“ 面积”1/2·at·t=at 2/2 之差名师归纳总结 - 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