2022年《匀变速直线运动的位移与时间的关系》教学设计 .pdf

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1、教学设计（教案）模板基本信息学 科物理年级高一教学形式讲授教师石善菲单位南宁三中课题名称匀变速直线运动位移与时间的关系学情分析1、学科知识分析：本节内容是学生在已学过瞬时速度、匀速直线运动的位移位移规律的基础上，探究匀变速直线运动位移与时间的关系。在上一章中用极限思想介绍了瞬时速度与瞬时加速度，学生已能接受极限思想。2、学生能力要求：学生已初步了解极限思想，在探究“匀变速直线运动的位移与时间的关系”过程中，要进一步渗透极限思想。要在学生体会“vt 图线与时间轴所围的面积代表匀运动位移”的过程中，逐步渗透体“无限分割再求和”这种微元法的思想方法。使学生感悟物理思想方法，提高物理思维能力。教学目标

2、1、知识与技能知道 v-t 图象与时间轴所围的面积表示位移；初步掌握匀变速直线运动的位移规律。 2、过程与方法经历匀变速直线运动位移规律的探究过程，感悟科学探究的方法；渗透物理思想方法，尝试用数学方法解决物理问题；通过 v-t 图象推出位移公式，培养发散思维能力。 3、情感态度与价值观激发学生对科学探究的热情，感悟物理思想方法，培养科学精神。教学过程新课 （教师）问题： 最简单的运动是匀速直线运动。它的特征是什么？位移和时间有怎样的关系？匀速直线运动的位移在v-t 图线上表现在哪里？（回答）匀速直线运动的特征是速度恒定不变，位移和时间有怎样的关系为x=v*t 匀速直线运动的位移对应v-t 图线

3、与 t 轴所围成的面积. （教师）问题： 匀变速直线运动的位移是否也对应v-t 图线与 t 轴所围成的面积？（板书）2-3 匀变速直线运动的位移与时间的关系精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页，共 8 页 - - - - - - - - - - v/(m/s) 0 t t/s 一、用v-t 图象研究匀速直线运动的位移匀速直线运动的位移对应v-t图线与t轴所围成的面积. （教师）问题： 匀变速直线运动的位移是否也对应v-t 图象一定的面积？（回答）我们需要研究匀变速直线运动的位移规律！问题

4、： 我们应怎样研究匀变速直线运动？（学生）讨论（教师）思路：在很短时间（t）内，将变速直线运动近似为匀速直线运动，利用 x=vt 计算每一段的位移，各段位移之和即为变速运动的位移。通过实例探究匀变速直线运动的位移：实例：一个物体以10m/s 的速度做匀加速直线运动,加速度为2m/s2，求经过4s 运动的位移。（教师）问题： 我们怎样能求出位移？（学生）讨论（教师）探究思路：将运动分成时间相等（t）的若干段，在t内，将物体视为匀速直线运动，每段位移之和即总位移。探究 1：将运动分成时间相等的两段，即t=2 秒。思路： 在 t=2 秒内，将物体视为匀速直线运动，两段位移之和即总位移。问题： 在t=

5、2s内，视为匀速直线运动。运动速度取多大？（回答）可以取t=2s内的初速度或末速度，也可取中间任一点的速度探究 1- 取初速度为匀速运动速度：探究 1-1 ：将运动分成等时两段，即t=2 秒内为匀速运动。问题： 运算结果偏大还是偏小？（回答）偏小探究 1-2 ：将运动分成等时间的四段，即t=1 秒内为匀速运动。时刻（ s ）024速度（m/s）101418时刻（s） 01234速度（m/s）1012141618mmxxx48)214210(21mxxxxx521)m16114121110(4321精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 -

6、 - - - - - - - - -第 2 页，共 8 页 - - - - - - - - - - 2 14 10 v/(m/s) 4 t/s 0 v/(m/s) 2 14 10 4 t/s 0 问题： 运算结果偏大还是偏小？（回答）偏小探究 1-3 ：将运动分成等时的八段，即t=0.5秒内为匀速运动。问题： 运算结果与前两次有何不同？（回答）依然偏小，但更接近真实值。探究 2- 取末速度为匀速运动速度：探究 2-1 ：将运动分成等时的两段，即 t=2 秒内为匀速运动。问题： 运算结果偏大还是偏小？（回答）偏大探究 2-2 ：将运动分成等时的四段，即 t=1 秒内为匀速运动。问题： 运算结果偏

7、大还是偏小？（回答）偏大探究 2-3 ：将运动分成等时的八段，即t=0.5秒内为匀速运动。问题：运算结果与前两次有何不同？（回答）依然偏大，但更接近真实值。探究 1 小结 -图象分析（ 1）X=48m x=52m x=54m t 越小 , 估算值就越接近真实值!( 大于54m) 探究 2 小结 -图象分析（ 2）X=64m x=60m x=58m t 越小 , 估算值就越接近真实值( 小于58m) 探究小结 -数据分析探究过程速度取值运算结果误差分析分两段t =2 秒以初速度计算X=48m 偏小以末速度计算X=64m 偏大分四段以初速度计算X=52m 偏小时刻（ s）0 0.5 1 1.5 2

8、 2.5 3 3.5 4 速度（m/s ）10 11 12 13 14 15 16 17 18 mmxxxx54)5.0125.0115.010(321?mmxxx64)218214(21mxxxxx601)m18116141112(4321mmxxxx58)5.0135.0125.011(321?精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页，共 8 页 - - - - - - - - - - t =1 秒以末速度计算X=60m 偏大分八段t =0.5 秒以初速度计算X=54m 偏小以末速度计算

9、X=58m 偏大进一步的探究数据探究过程速度取值运算结果误差分析过程 4: 分 16 段t =0.25 秒以初速度计算X=55m 偏小以末速度计算X=57m 偏大过程 5: 分 32 段t =0.125 秒以初速度计算X=55.5m 偏小以末速度计算X=56.5m 偏大过程 6: 分 64 段t =0.0625 秒以初速度计算X=55.75m 偏小以末速度计算X=56.25m 偏大（教师）问题： 能看出真实值是多少吗？（学生）讨论探究结果：真实值：55.75m x56.25m结论： 在t 0 时, 误差很小 , 估算值非常接近真实值。（教师）问题：t越小 , 误差越小 ,估算值就越接近真实值!

10、 探究过程的误差是怎么形成的？（学生）讨论 -误差分析取t内的初速度进行运算-结果偏小；取t内的末速度进行运算-结果偏大（教师）问题： 怎样解决？探究 3- 用t 中点的速度表示匀速直线运动的速度 （教师）问题： 这个结果说明什么？（学生）讨论探究小结 -图象分析（ 3）（教师）t/s 10 s 44 18 0 14 2 3 1 t/s v/ m/s10 4 18 0 14 2 v/m/smmxxx56)216212(21mxxxxx561)m17115131111(4321精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - -

11、- - - -第 4 页，共 8 页 - - - - - - - - - - v/(m/s) 0 t t/s 问题： 我们从三幅v-t 图象中看到了什么？（学生）讨论（教师）探究总结 -1、如果t 取得非常小，所有小矩形的面积之和就能非常准确地代表物体发生的位移。- 这是“无限逼近”的思维方法。2、如果t 取得非常非常小，所有小矩形的面积之和刚好等于v-t图象下面的面积。探究结论 ：匀变速直线运动的v-t图象与时间轴所围的面积表示位移。（板书）二、用v-t图象研究匀速直线运动的位移匀变速直线运动的v-t图象与时间轴所围的面积表示位移。（学生） 做一做 从v-t图象中，推导出匀变速直线运动的位移

12、规律。梯形“面积” =位移Vt = v0+ at 匀变速直线运动的位移是时间的二次函数。（教师）用 v-t 图象解释运动规律活动 3- 探究过程回顾 （师生互动）1、分割许多很小的时间间隔t-微分2、t 内是简单的匀速直线运动-化简3、所有t 内的位移之和即总位移-求和当时间间隔无限减小(t 0 ) 时，平行于t 轴的折线就趋近于物体的速度图线，则速度图线与t 轴包围的面积为匀变速直线运动位移。上述三个过程是重要的物理思想方法-微元法。“分割和逼近”的方法在物理学研究中有着广泛的应用。这是用简单模型研究复杂问题的常用方法。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

13、越多，其周长和面积就越接近圆的周长和面积。活动 4- 课堂练习 例题：一辆汽车以1m/s2 的加速度加速行驶了12s，驶过了180m 。汽车开始加速时的速度是多少？（教师）计算题运算规范要求：一般应该先用字母代表物理量进行运算，得出用已知量表示未知量的关系式，然后再把数值和单位代入式中，求出未知量的值。这样做能够清楚地看出未知量与已知量的关tvvxt202021attvxx=x1+x22021attvxtvvxt2020tvvv2021attvxsmsssmmtatxv/912)12(/121180212220精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载

14、 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页，共 8 页 - - - - - - - - - - 系，计算也简便。活动 5- 本课小结 一、用v-t图象研究运动的位移位移 =“面积”二、匀变速直线运动的位移与时间的关系三、物理思想方法-极限思想；微元法板书设计一、匀速直线运动的位移 1、匀速直线运动，物体的位移对应着v-t 图像中的一块矩形的面积。 2、公式：x v t 二、匀变速直线运动的位移与时间的关系1、 匀变速直线运动，物体的位移对应着v- t 图像 中图线与时间轴之间包围的梯形面积。2、公式 xvot+at2/2 3 、推论 v2v02 = 2 a s 4、平均速度公

15、式 v 平（ v0v）/2 作业或预习教科书：本课作业1、2 题；自我评价tvvxt202021attvxt 0 v 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 6 页，共 8 页 - - - - - - - - - - 组长评议或同行评议（可选多人）：评议一单位：姓名：日期：精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 7 页，共 8 页 - - - - - - - - - - 文档编码：KDHSIBDSUFVBSUDHSIDHSIBF-SDSD587FCDCVDCJUH 欢迎下载 精美文档欢迎下载 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 8 页，共 8 页 - - - - - - - - - -