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1、 2019 最新滬科版物理高一上 1-F 《勻加速直線運(yùn)動(dòng)》 教案 1F 勻加速直線運(yùn)動(dòng) 一、教學(xué)任務(wù)分析 本節(jié)內(nèi)容是繼勻速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律后 ,對(duì)直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的進(jìn)一步學(xué)習(xí) ,本節(jié)內(nèi)容還為牛頓運(yùn) 動(dòng)定律的應(yīng)用以及一些更復(fù)雜運(yùn)動(dòng)的研究奠定了基礎(chǔ)。本節(jié)內(nèi)容與人們的日常生活緊密聯(lián) 系 ,有著廣泛的現(xiàn)實(shí)意義。 學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容需要以位移、瞬時(shí)速度、加速度、位移圖像、速度圖像等概念為基礎(chǔ)。 從“重物豎直下落”入手 ,通過對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)結(jié)果的討論 ,發(fā)現(xiàn)初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng) 的位移與時(shí)間的平方成正比。 通過對(duì)“

2、小車沿斜面下滑”過程的 DIS 實(shí)驗(yàn)研究 ,得到 v— t 圖像。然后通過對(duì) v— t 圖 像的分析、討論 ,建立勻變速運(yùn)動(dòng)的概念 ,認(rèn)識(shí)勻加速直線運(yùn)動(dòng)速度變化的特點(diǎn)。 結(jié)合加速度的概念 ,通過演繹推理得到初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的速度公式。 類比利用速度圖像的“面積”表示勻速直線運(yùn)動(dòng)位移 ,利用 flash 課件交互 ,演示“無限 逼近”的情景 ,然后經(jīng)過演繹推理 ,得出初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式。 最后 ,通過實(shí)際問題的應(yīng)用 ,使學(xué)生知道公式的應(yīng)用思路。 本節(jié)課的學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主動(dòng)參與 ,使學(xué)生在獲得知識(shí)的同時(shí) ,感受科學(xué)探究的過程與方

3、法,發(fā)展抽象思維能力 ,學(xué)會(huì)應(yīng)用 DIS 實(shí)驗(yàn)研究實(shí)際問題 ,促使學(xué)生形成樂于探究的情感。 二、教學(xué)目標(biāo) 1、知識(shí)與技能 （ 1）理解勻加速直線運(yùn)動(dòng)的概念和特征。 （ 2）理解勻加速直線運(yùn)動(dòng)的速度公式和位移公式。 （ 3）初步學(xué)會(huì)利用圖像分析、歸納勻加速直線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)及推導(dǎo)速度公式與位移公式。 2、過程與方法 （1）通過處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、研究初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的過程 ,認(rèn)識(shí)猜測假設(shè)、分析驗(yàn)證的科學(xué)探究方法。 （ 2）通過用圖像推導(dǎo)勻加速直線運(yùn)動(dòng)位移公式的過程,感受轉(zhuǎn)化、無限逼近的思想方法。 3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀

4、 （1）在實(shí)驗(yàn)探究中 ,體驗(yàn)嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和團(tuán)隊(duì)協(xié)作的精神。 （2）在通過探索發(fā)現(xiàn)勻加速直線運(yùn)動(dòng)的特征和規(guī)律的過程中 ,感悟求真務(wù)實(shí)的科學(xué) 精。 1 / 6 三、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn) 重點(diǎn)：勻加速直線運(yùn)動(dòng)的概念和特征 ,初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的位移與速度公式。 難點(diǎn)：由速度圖像探究初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式。 四、教學(xué)資源 1、探究模板：學(xué)生探究學(xué)習(xí)工作單。 2、信息平臺(tái)：基于校園網(wǎng)的教學(xué)平臺(tái) ,基于視頻投影儀的交流平臺(tái)。 3、 DIS 實(shí)驗(yàn)：力學(xué)小車、導(dǎo)軌、位移傳感器、數(shù)據(jù)

5、采集器、計(jì)算機(jī)等。 五、教學(xué)思路 本設(shè)計(jì)包括勻變速運(yùn)動(dòng)的概念和初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律兩部分內(nèi)容。 本設(shè)計(jì)的基本思路是：以真實(shí)的運(yùn)動(dòng)過程 ,驅(qū)動(dòng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究 ,在初步發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上 , 以新的問題 ,將研究引向深入。通過應(yīng)用 DIS 研究小車沿斜面的下滑運(yùn)動(dòng) ,測出速度圖像 ,然 后從圖像上歸納出勻加速直線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn) ,推導(dǎo)出初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的速度公式和 位移公式。 本設(shè)計(jì)要突出的重點(diǎn)是：勻加速直線運(yùn)動(dòng)速度變化的特點(diǎn) ,初速為零的勻加速直線

6、運(yùn)動(dòng) 的速度公式和位移公式。方法是：以 DIS 實(shí)驗(yàn)及由實(shí)驗(yàn)得到的 v- t 圖像為基礎(chǔ) ,運(yùn)用類比、 猜測假設(shè)、分析歸納、演繹推理、無限逼近等科學(xué)方法 ,通過對(duì) v- t 圖像認(rèn)識(shí)的討論、交流 , 理解勻加速直線運(yùn)動(dòng)速度變化的特點(diǎn) ,歸納出初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的速度公式和位移 公式。 本設(shè)計(jì)要突破的難點(diǎn)是：由速度圖像探究初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式。方 法是：類比利用速度圖像的“面積”表示勻速直線運(yùn)動(dòng)位移 ,利用 flash 課件演示“無限逼 近”的情景 ,通過分析、討

7、論 ,得出可用速度圖像“面積”表示位移的結(jié)論 ,然后經(jīng)過演繹推 理,得出初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式。 本設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主動(dòng)參與 ,重視概念的形成過程以及伴隨這一過程的多種方法的教 育。 完成本設(shè)計(jì)的內(nèi)容約需 2 課時(shí)。 六、教學(xué)流程 1、教學(xué)流程圖 活動(dòng)Ⅳ 小車下滑 DIS 實(shí)驗(yàn) 物體下落

8、 的 v-t 圖 的 S- t 圖 像 活動(dòng)Ⅰ 活動(dòng)Ⅲ 下落運(yùn)動(dòng) 問題Ⅰ 勻加速概念 速度公式 交流討論 化曲為直 2 設(shè)問 1 S∝ t 活動(dòng)Ⅱ 活動(dòng) V 問題討論 分析推導(dǎo) 2 / 6 問題Ⅱ 活動(dòng)Ⅵ 活動(dòng)Ⅷ

9、 2、流程圖說明 活動(dòng)Ⅰ 交流討論 對(duì)課外用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究物體由靜止開始下落結(jié)果的交流 ,重點(diǎn)交流由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫 出的位移時(shí)間圖像 ,及對(duì)位移變化規(guī)律的猜想。 活動(dòng)Ⅱ 問題討論 討論如何確定物體下落運(yùn)動(dòng)位移跟時(shí)間之間具體函數(shù)關(guān)系的“化曲為直”的研究方法。 活動(dòng)Ⅲ 化曲為直 學(xué)生對(duì) S- t 圖像進(jìn)行“化曲為直”的猜想進(jìn)行具體驗(yàn)證 ,得出物體由靜止下落位移 與時(shí)間之間 S = A t 2 的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。 問題 I 設(shè)問 1

10、重物下落速度究竟怎樣隨時(shí)間變化？規(guī)律如何？關(guān)系式 S = A t 2 中的 A 所代表的 物理意義是什么？ 活動(dòng) IV DIS 實(shí)驗(yàn) 用位移傳感器和數(shù)據(jù)采集器 ,采集小車由靜止開始沿斜面加速向下運(yùn)動(dòng)的位移、時(shí) 間數(shù)據(jù) ,由計(jì)算機(jī)畫出小車的 S- t 圖像 ,老師應(yīng)啟發(fā)學(xué)生根據(jù)斜率求速度的思路 ,再由計(jì) 算機(jī)畫出小車的 v- t 圖像。 活動(dòng) V 分析推導(dǎo) 學(xué)生分析小車沿斜面下滑的 v- t 圖像 ,歸納得出勻加速直線運(yùn)動(dòng)速度變化的特征 ,然 后根據(jù)圖像推導(dǎo)出勻加速直線運(yùn)動(dòng)的速度公式。 問題 I 設(shè)問 2。 能從 v- t 圖像上

11、找出從 t = 0s 開始 ,經(jīng)過任意長時(shí)間 t 小車通過的位移的公式嗎？ 活動(dòng) VI 課件交互 應(yīng)用 flash 課件對(duì)勻加速直線速度圖像進(jìn)行勻速跳變分割和無限逼近的交互與講 3 / 6 解 ,得出勻加速直線運(yùn)動(dòng)速度圖像面積也可以表示位移的結(jié)論?；顒?dòng)Ⅵ I 公式推導(dǎo) 學(xué)生應(yīng)用勻加速直線運(yùn)動(dòng)速度圖像面積表示位移的結(jié)論 ,推導(dǎo)得出位移公式。 活動(dòng) VIII 實(shí)際應(yīng)用 應(yīng)用勻加速直線運(yùn)動(dòng)的速度公式和位移公式 ,解決生活中簡單的勻加速直線運(yùn)動(dòng)問 題 ,讓學(xué)生感受應(yīng)用規(guī)律解決實(shí)際問題的思路。 3、教學(xué)的主

12、要環(huán)節(jié) 本節(jié)課的教學(xué)主要有如下四個(gè)環(huán)節(jié)： 第一環(huán)節(jié) ,通過對(duì)課外用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究重物下落過程中 ,得到的位移隨時(shí)間變化規(guī)律的 圖像進(jìn)行交流討論 ,感受應(yīng)用圖像進(jìn)行科學(xué)探究的方法 ,為本節(jié)課研究勻加速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律奠 定方法論基礎(chǔ)。 第二環(huán)節(jié) ,通過用 DIS 實(shí)驗(yàn)研究小車沿斜面下滑的運(yùn)動(dòng) ,由實(shí)驗(yàn)得出的速度時(shí)間圖像 ,引 導(dǎo)學(xué)生分析歸納勻加速直線運(yùn)動(dòng)速度變化的特征、建立勻加速直線運(yùn)動(dòng)的概念 ,并從圖像上 推導(dǎo)速度公式。 第三環(huán)節(jié) ,通過教師進(jìn)行結(jié)合課件交互 ,“點(diǎn)拔”講解 ,使學(xué)生理解速度圖像面積表示位 移,在此基礎(chǔ)上 ,再引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)得出勻加

13、速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式。 第四環(huán)節(jié) ,通過勻加速直線運(yùn)動(dòng)的速度和位移公式的實(shí)際應(yīng)用 ,讓學(xué)生感受應(yīng)用規(guī)律解決 實(shí)際問題的思路 ,鞏固所學(xué)知識(shí) ,反饋教學(xué)的效果。 七、教案示例 （一）實(shí)驗(yàn)回顧 ,交流討論 上節(jié)課 ,大家利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器進(jìn)行實(shí)驗(yàn) ,得到了記錄重物由靜止開始下落運(yùn)動(dòng)的紙帶 ,課 后,大家通過測量紙帶和處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) ,探究了重物下落位移和速度隨時(shí)間變化的規(guī)律。那么 , 探究的情況如何呢？我們請(qǐng)幾組同學(xué)來作一交流 ,全班參與討論。交流討論請(qǐng)圍繞以下話題 進(jìn)行： 1、你們是怎樣挑選計(jì)數(shù)點(diǎn)的？計(jì)時(shí)單位是多少？測了哪些數(shù)據(jù)？

14、2、你們是如何處理數(shù)據(jù)的？得到怎樣的結(jié)果？ 3、由數(shù)據(jù)處理結(jié)果 ,能確定重物位移隨時(shí)間變化的規(guī)律和速度是如何隨時(shí)間變化的 嗎？（對(duì)速度只追問變化趨勢 ,對(duì)位移追問函數(shù)關(guān)系。） 4、探索研究中碰到或產(chǎn)生了什么問題？ （二）交流討論 ,猜想驗(yàn)證 1、學(xué)生圍繞 ⑴—⑷ 話題 ,進(jìn)行交流討論。 2、教師追問引導(dǎo) ,進(jìn)行猜想驗(yàn)證： （ 1）從 S- t 圖像上能看出重物下落速度是如何隨時(shí)間變化的嗎？為什么？ （ 2）那么 ,S- t 之間究竟是什么樣的函數(shù)關(guān)系呢？能猜猜嗎？怎樣驗(yàn)證？ 4 / 6 3、學(xué)

15、生畫 S- t 2 圖像 ,驗(yàn)證關(guān)于 S- t 函數(shù)關(guān)系的猜測或假設(shè)是否正確并交流結(jié)果。 4、提出新的問題： （ 1）重物下落速度究竟怎樣隨時(shí)間變化？規(guī)律如何？（ 2） S = A t 2,式中 A 代表什么？ （三）實(shí)驗(yàn)演示 ,討論探索 1、教師對(duì)實(shí)驗(yàn)演示先作“點(diǎn)拔”指導(dǎo) [課件演示 ] 要探索重物下落速度隨時(shí)間變化的規(guī)律 ,由前面所學(xué)知識(shí) ,可作 S- t 圖像上各點(diǎn)的切線 ,求各個(gè)時(shí)刻切線的斜率 ,即瞬時(shí)速度 ,然后以 v 為縱軸 ,t 為橫軸 ,將各個(gè)時(shí)刻 和速度描點(diǎn)畫 v- t 圖像 ,即可找到重物下落速度隨時(shí)間的變化規(guī)律。人工進(jìn)行這項(xiàng)工作比較

16、 困難 ,我們交由計(jì)算機(jī)來完成。 2、用 DIS 實(shí)驗(yàn)研究小車沿斜面的加速直線運(yùn)動(dòng) （ 1）教師指導(dǎo)： [ 課件演示 ] 簡介 DIS 系統(tǒng)測 S、 t 并畫 S- t 圖像的原理和過程。 （ 2）實(shí)驗(yàn)演示：應(yīng)用 DIS 進(jìn)行實(shí)驗(yàn) ,得到小車運(yùn)動(dòng)的 S- t 圖像 ,再由計(jì)算機(jī)求斜率繪 v- t 圖像。 （ 3）教師指導(dǎo)： v- t 圖像不過原點(diǎn) ,說明開始計(jì)時(shí) t = 0s 時(shí) ,小車已有了速度（稱為初速 度）。雖然小車是從靜止開始運(yùn)動(dòng)的 ,但我們是在小車運(yùn)動(dòng)起來后才啟動(dòng) DIS 采集數(shù)據(jù)繪 圖。所以 v- t 圖上 t = 0s 時(shí)小

17、車速度不為零。這樣 ,由實(shí)驗(yàn)得到的 v- t 圖像代表的是一個(gè)初速 度不為零的變速直線運(yùn)動(dòng)。 3、學(xué)生分組討論 ,由 v- t 圖探究變速直線運(yùn)動(dòng)的特征和規(guī)律 （ 1）v- t 圖像是直線 ,代表速度隨時(shí)間的變化有何特點(diǎn)？ （ 2）加速度表示速度變化快慢 ,v- t 圖像為直線 ,表明小車運(yùn)動(dòng)的加速度有何特點(diǎn)？ （ 3 ）請(qǐng)從 v- t 圖像導(dǎo)出小車從 t = 0s 開始 ,經(jīng)任意長時(shí)間 t 后速度 v t 的公式？ （ 4 ）能從 v- t 圖像上找從 t = 0s 開始 ,經(jīng)過任意長時(shí)間 t 小車通過的位移嗎？請(qǐng)說明你們 的理由或

18、依據(jù) ,并導(dǎo)出位移公式。 4、交流討論 ,“點(diǎn)拔”指導(dǎo) ,歸納總結(jié) （ 1）強(qiáng)調(diào)： ① [ 課件演示 ] v- t 圖像是直線 ,代表速度均勻增加 ,稱勻加速直線運(yùn)動(dòng)。 ② 勻加速直線運(yùn)動(dòng)加速度不隨時(shí)間而變,在運(yùn)動(dòng)過程中恒定。 ③ 將公式 v t = a t、 S = 1 a t 2 與勻速直線運(yùn)動(dòng) v = 恒量、 S = vt 對(duì)比發(fā)現(xiàn) ,勻加速直線 2 運(yùn)動(dòng)比勻速運(yùn)動(dòng)復(fù)雜 ,但應(yīng)該是變速運(yùn)動(dòng)中最簡單的（內(nèi)容決定形式 ,內(nèi)容與形式統(tǒng)一）。 （ 2）討論：為什么 v- t 圖像是傾斜直線 ,面積仍表示位移？是怎么想的

19、？ [課件演示 ] 以勻速直線運(yùn)動(dòng)為基礎(chǔ) ,引導(dǎo)學(xué)生用替代轉(zhuǎn)化、無限逼近方法論證變速直線運(yùn)動(dòng)的 v- t 圖像與橫軸包圍的面積表示位移。 （ 3）拓展：勻加速直線運(yùn)動(dòng)的速度隨位移又如何變化呢 ?只要聯(lián)列速度時(shí)間公式和位移 5 / 6 時(shí)間公式 ,消去時(shí)間即可得出 v t 2 = 2 a S 。 （四）實(shí)際應(yīng)用 ,鞏固理解 1、請(qǐng)寫出由靜止開始的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間公式、位移時(shí)間公式和速度位移公 式？并說明在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器實(shí)驗(yàn) S = A t2 中 ,A 表示什么？ 2、應(yīng)用勻加速直線運(yùn)動(dòng)的公式解決實(shí)際問題：教材 P34- 示例。 （ 1）突出公式和圖像兩種方法。 （ 2）強(qiáng)調(diào)過程分析。 3、作業(yè)布置： （ 1）課外探究：完成教材 P35 自主活動(dòng)所要求的探究任務(wù)。 （ 2）鞏固應(yīng)用： 略。 6 / 6