教学设计--匀变速直线运动的位移与时间的关系

石家庄外国语教育集团“四自主四环节”课堂教学设计日期班级十一年级授课教师学科物理课时1课型新授课课题探究匀变速直线运动位移与时间的关系教学目标1. 了解位移公式的推导方法，掌握位移公式，会适当地选用公式对匀变速直线运动的问题进行简单的分析和计算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. 经历微元法推导位移公式，培养自己动手的能力，增加物理情感.教学重点理解匀变速直线运动的位移与时间的关系及其应用.教学难点微元法推导位移时间关系式项目及要求探究匀变速直线运动位移与时间的关系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出发点在于让学生了解这种常用的科学思维方法。教学过程（项目实施交流展示评价激励）教师活动学生活动项目准备： 复习匀速直线运动位移公式、图象。指导调控：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形面积.当速度值为正值和为负值时，它们的位移有什么不同？位移x0表示位移方向与规定的正方向相同，位移x0，说明这段时间内物体的位移为正；若x0，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，x=vt0，图线与时间轴所围成的矩形在时间轴的下方.探究二：匀速直线运动的速度时间图象阅读教材第40页思考与讨论栏目，讨论这一问题.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：在估算的前提下，我们可以用某一时刻的瞬时速度代表它附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准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.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.讨论刘徽的“割圆术”和他的圆周率，体会里面的“微分”思想方法.刘徽采用了无限分割逐渐逼近的思想.圆内一正多边形边数越多，周长和面积就越接近圆的周长和面积.动手用剪刀剪圆，体会分割和积累的思想.具体操作是：用剪刀剪一大口，剪口是一条直线；如用剪刀不断地剪许多小口，这许多小口的积累可以变成一条_一物体做匀变速直线运动的速度时间图象，如图234中甲所示.我们模仿刘徽的“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，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.如果把整个运动过程划分得非常非常细，很多很多小矩形的面积之和，就能准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？把面积及各条线段换成所代表的物理量，上式变成我们讨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.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的理解.请大家讨论后对此加以说明.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）交流展示通过本节课的学习，掌握了匀变速直线运动一个基本公式巩固练习1一个物体有静止开始做匀加速直线运动，第1秒末的速度达到4 m/s ，物体在第2秒内的位移是 （ ）A.6m B.8m C.4m D.1.6m2.质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x = 5t + t2 （各物理量采用国际单位制单位），则质点A第1s内的位移是5mB前2s内的平均速度是6m/sC任意相邻1s内的位移差都是1mD任意1s内的速度增量都是2m/s3一物体作匀加速直线运动，通过一段位移所用的时间为，紧接着通过下一段位移所用时间为。则物体运动的加速度为（ ）A BC D作业布置1.课本“问题与练习”2.项目纸板书设计课题：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教学反思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：通过匀变速直线运动的速度是均匀改变的，它在时间t内的平均速度，就等于时间t内的初速度v0和末速度v的平均值，即+，把它代入中，得到，其中v=v0+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教育价值不同.老师们要充分挖掘发挥教材改革的这一思想，不要回到原来的老教法、老路子上去。