2022年教学设计--匀变速直线运动的位移与时间的关系.docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案石家庄外国语训练集团“ 四自主· 四环节” 课堂教学设计日期 学科 课题 教学 目标班级十一年级授课老师物理课时1 课型新授课探究匀变速直线运动位移与时间的关系1. 明白位移公式的推导方法,把握位移公式,会适当地选用公式对匀变速直线运动的问题进行简洁的分析和运算教学2. 通过近似推导位移公式的过程,体验微元法的特点和技巧,能把瞬时速度的求法与此比较. 3. 经受微元法推导位移公式,培育自己动手的才能,增加物理情感. 懂得匀变速直线运动的位移与时间的关系及其应用 . 重点教学微元法推导位移时间关系式难点项目探究匀变速直线运动位移与时间的关系及要求项目 设置 意图本节课的主体过程是引导同学们用极限思想得出vt 图线下面四边形的面积代表匀变速直线运动的位移, 导出位移公式,高中物理引入极限思想的动身点在于让同学明白这种常用的科学思维方法；教学过程（项目实施沟通展现评判鼓励）老师活动自同学活动项目预备：1做匀速直线运动的物体,其位移公式为_,复习匀速直线运动位移公式、图象；其 v-t 图象为 _；2匀变速直线运动的v-t 图主象 是 _ , 其 中 图 象 的 斜 率 表 示 物 体 的完_. 成探究一：匀速直线运动的速度时间图象小 定性画出质点做匀速直线运动的速度时间图象组合指导调控：作正好是 vt 请同学们结合自己所画的图象,求图线与初、末时刻线和时间轴围成的矩 当速度值为正值时,x=vt>0 ,图线与时间轴所围成的形面积 . 矩形在时间轴的上方 .当速度值为负值时,x=vt<0 ,图线与时间轴所围成的矩形在时间轴的下方 . 当速度值为正值和为负值时,它们探究二： 匀速直线运动的速度时间图象的位移有什么不同？阅读教材第40 页摸索与争论栏目,争论这一问题. 位移 x>0 表示位移方向与规定的正在“ 探究小车的运动规律” 的测量记录中,某同学得名师归纳总结 方向相同,位移x<0 表示位移方向与规到了小车在0,1,2,3,4,5 几个位置的瞬时速度.如下第 1 页,共 5 页定的正方向相反. 表：- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案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？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,将这些位移加起来,就得到总位移 . 能否依据表中的数据,用最简便的误差会更小 .所取时间间隔越短,平均速度越能更精确方法估算试验中小车从位置0 到位置 5地描述那一瞬时的速度,误差也就越小. 的位移？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 . 刘徽采纳了无限分割逐步靠近的思想 .圆内一正多边 当 我 们 在 上 面 的 讨 论 中 不 是 取 形边数越多,周长和面积就越接近圆的周长和面积 . 0.1 s 时,而是取得更小些 .比如 0.06 s,动手用剪刀剪圆,体会分割和积存的思想 .详细操作同样用这个方法运算,误差会更小些,如取 0.04 s,0.02 s, 误差会怎样？是：用剪刀剪一大口,剪口是一条直线；如用剪刀不断地 剪 许 多 小 口 , 这 许 多 小 口 的 积 累 可 以 变 成 一 条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一物体做匀变速直线运动的速度时间图象,如图2 34 中甲所示 . 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.他著有九章算我们仿照刘徽的“ 割圆术” 做法,来“ 分割” 图象中术,在书中有许多创见,特别是用割圆术来运算圆周率的想法,含有极限观图线与初、末时刻线和时间轴图线所围成的面积.请大家动手做一做 . 就像刘徽的“ 割圆术”,我们分割的小矩形数目越多,念,是他的一个大制造.他用这种方法计小矩形的面积总和越接近于倾斜直线下所围成的梯形的面 积 . 假如把整个运动过程划分得特别特别细,许多许多小算了圆内接正192 边形的周长, 得到了矩形的面积之和, 就能精确地代表物体的位移了.这时,“ 很圆周率的近似值 157/50 （=3.14 ）；多许多” 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 的面积后来又运算了圆内接正3 072 边形的周就代表做匀变速直线运动物体在0（此时速度是v0）到t（此时速度是v）这段时间内的位移. 在图丁中,怎样求梯形的面积？名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案长 , 又 得 到 了 圆 周 率 的 近 似 值 3 927/1 250 （ =3.141 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,所代表的物理量,上式变成但是阿基米德是同时采纳内接和外切 两种运算,而刘徽只用内接,因而较阿我们争论一下并说明各物理量的意义公式中有起始时刻的初速度v0,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. 基米德的方法简便得多请大家对比不同组所做的分割,当它们 分成的小段数目越长条矩形与倾斜直线间所夹的小三角形面积越小.这说明图上形象地标出了初速度、速度的变化量,请大家从 图象上用画斜线部分的面积表示位移来进一步加深对公式什么？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 vt 图象上看,就是 用更多的但更窄的小矩形的面积之和的懂得 .请大家争论后对此加以说明. at 是 0t 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该三角形下代表物体的位移. 画左斜线部分的矩形的宽正好是初速度v0,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）通过本节课的学习,把握了匀变速直线运动一个基本公式 交 流 展 示名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - 我们在本节课的开头发觉匀速直线运名师精编优秀教案21一个物体有静止开头做匀加速直线运动,第 1 秒 末的速度达到 4 m/s ,物体在第2 秒内的位移是（）巩 固 练 习A.6m B.8m C.4m D.1.6m 2. 质点做直线运动的位移x 与时间 t 的关系为 x = 5 t + t（各物理量采纳国际单位制单位）,就质点A第 1s 内的位移是5m B前 2s 内的平均速度是6m/s C任意相邻1s 内的位移差都是1m D任意 1s 内的速度增量都是2m/s 3一物体作匀加速直线运动,通过一段位移x 所用的时间为1t,紧接着通过下一段位移x 所用时间为2t；就物体运动的加速度为（）A2x t 1tt2 Bx t 1t2t t 1 2t12t t 1 2t 1t2C2x t 1tt2 Dx t1t2动的速度时间图象中图线与坐标轴2t t 1 2t12t t 1 2t 1t所围成的面积能反映位移.下面我们也看一下匀变速直线运动的速度时间图象是否也能反映这个问题 . 归纳总结：如下列图,初速度为负值的匀减速直线运动,位移由两部分组成：t1 时刻之前位移 x1 为负值； t2 时刻之后位移 x2 为正值；故在 0 t2 时间内总位移 x=|x2|x1| 如 x>0 ,说明这段时间内物体的位移为正；如 x<0 ,说明这段时间内物体的位移为负. 拓展提升：在懂得公式时,肯定要留意结合速度时间图象,把握速度时间图象中“ 面名师归纳总结 积” 的意义 .在利用公式求解时,肯定要第 4 页,共 5 页留意公式的矢量性问题.一般情形下, 以- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案初速度方向为正方向； 当 a 与 v0 方向相 同时, a 为正值,公式即反映了匀加速 直线运动的速度和位移随时间的变化 规律；当 a与 v0 方向相反, a 为负值,公式反映了匀减速直线运动的速度和 位移随时间的变化规律 .代入公式求解 时,与正方向相同的物理量代入正值,与正方向相反的物理量应代入负值 . 作 1. 课本“ 问题与练习”业 2. 项目纸 布 置课题：探究匀变速直线运动位移与时间的关系 项目： 探究匀变速直线运动位移与时间的关系 板 书 设 计教材在处理得出位移公式的过程方法上与以往有很大的不同.以往的做法是： 通过匀变速直线运教 学 反 思动的速度是匀称转变的,它在时间t 内的平均速度,就等于时间t 内的初速度v 0 和末速度v 的平均值,即,把它代入中,得到,其中v=v 0+at,代入后得到.尽管这种方式也是一种处理方法,但是物理思想和科学思维方法等方面的训练价值不同.老师们要充分挖掘发挥教材改革的这一思想,不要回到原先的老教法、老路子上去；名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 5 页