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1、勻變速直線運動的位移和時間的關系
教學設計
姓名 教材 人教版必修一第二章第三節(jié)
教材分析
1. 第一章學生學習了運動的基本概念,了解了描述運動的幾個基本物理量,并在瞬時速度的初步學習中 接觸了極限思想。本章將學習勻變速直線運動幾個物理量之間的定量關系,而本節(jié)繼續(xù)利用極限思想 和積分思想來研究勻變速直線運動的位移與時間的關系。上一章為本節(jié)奠定了全面的基礎?本節(jié)是第 一章概念和科學思維方法的具體應用。
2. 作為最簡單的變速運動,本節(jié)的學習將為認識自由落體運動和其他更復雜的運動如勻變速曲線運動創(chuàng) 造條件。學生通過對位移和時間的關系結合前期速度和時間關系的學習體會到研究物體的運動規(guī)律實
2、質上就是找到位移速度時間加速度之間的數(shù)學關系,一旦有了物理公式就可以利用物理規(guī)律解決生活 中的實際問題。
學情分析
已有的知識 和能力
學生會用勻速直線運動的公式進行計算; 學生也知道勻變速直線運動速度和時間的關系式
和圖像;在學習瞬時速度和瞬時加速度時,學生已初步具有了極限思想
學習中不足 之處
學生還不能很好的利用數(shù)學圖像解決物理問題, 例如不明白矩形的面積在數(shù)學和物理中的
意義不同;學生尚不具備利用微積分解決問題的能力;學生對物理規(guī)律的認識尚淺,還在
機械記憶的表面而不能達到理解運用的層面
應對的策略
以學生學過的舊知識作為鋪墊,利用新舊知識的對比降低接受新知識的難度
3、;通過思想方 法原理的理解和逐步加深的應用將數(shù)學思想內(nèi)化為學生的科學素質
教學目標
一、 知識與技能
1. 正確理解v - t圖線與時間軸所圍面積的物理意義。
2. 初步掌握勻變速直線運動的位移公式,并能運用解決實際問題。
二、 過程與方法:
1. 通對v - t圖線下面積意義的探究,使學生學習微兀法并滲透極限思想。
2. 通過v-t圖象推出位移公式,培養(yǎng)學生運用數(shù)學函數(shù)圖象解決物理問題的能力。
三、 情感態(tài)度與價值觀:
通過探究過程,逐步培養(yǎng)學生利用數(shù)學工具解決物理問題的科學素養(yǎng)。
教學重難點
一、 教學重點:
學習用微元法推導位移時間關系式,理解勻變速直線運動
4、位移和時間的關系式及其運用
二、 教學難點:
1. 理解v - t圖線與時間軸所圍面積的物理意義是表示物體在這段時間內(nèi)的位移
2. 微元法推導位移公式
3. 勻變速直線運動的位移和時間關系式以及運用
教學方法和學習方法
課前預習:利用學案輔助學生回顧數(shù)學中圖形面積的計算,瞬時速度中的極限思想,做好課堂學習的準備 啟發(fā)探討:通過教材設計的“思考與討論”環(huán)節(jié),啟發(fā)學生進行猜想假設,探究討論,初步將勻速運動求 位移的方法擴展到勻變速直線運動中
先學后教:學生自行推導勻變速直線運動位移和時間的關系式,學習課本中的例題及教師補充例題。教師 針對學生解答中的問題進行補充說明,答疑解惑,突出強
5、調。
教學資源
多媒體課件、剪刀、紙張、坐標紙
教學過程
教學進程環(huán)節(jié)
教師主導活動
學生主體活動
設計意圖
時間分配
新課導入
提出問題:勻速直線 運動中位移計算公式 和速度時間圖像的畫 法以及正反向運動圖 像的不同之處
自行完成勻速直線運 動速度時間圖像,找 尋正反向運動圖像的 區(qū)別,猜想勻速直線 運動的v-t圖像中位 移是通過什么表現(xiàn)出 來的
使學生了解到數(shù)學 中矩形面積可以表 示物理問題中的位 移,調動學生學習 積極性,為下面學 習進行鋪墊
2分鐘
任
務
展示閱讀中學生需思 考的問題。
自主閱讀課本“思考 與討論”,分組討論教 師提出的問題
6、,發(fā)表
培養(yǎng)學生利用微兀
法思想分析問題的
能力;提升學生發(fā)
10分鐘
見解。
表不冋意見、展示
自我的勇氣;
任
展示“割圓法”資料,
動手剪圓;歸納出無
進一步理解微元法
2分鐘
務
引導學生分析“割圓
限分割逐漸逼近的微
的應用;活躍氣氛
-二二
法”中的微積分思想
積分思想
設置不冋小組針對冋
分組在坐標紙上做出
使學生體會到勻變
7分鐘
一個勻變速直線運動
不同時間分割成的多
速直線運動可看成
新
任
選取不同時間分
7、割成
個勻速直線運動的速
無數(shù)個勻速直線運
多個勻速直線運動的
度圖像;交流圖形,
動的組合這種微積
課
務
任務。最終利用多媒
得出“分割的小矩形
分思想。這一思想
體課件展示無限分割
數(shù)目越多,小矩形的
在以后的引力場和
教
三
逐漸接近梯形面積的
面積總和越接近于傾
電場中還有運用,
學
過程
斜直線下所圍成的梯
這也是數(shù)學物理方
形的面積.”的結論
法中重要的一環(huán)。
任
引導學生利用梯形面
學生獨立推導位移和
培養(yǎng)學生運用數(shù)學
6分鐘
8、務
積公式和矩形、三角
時間的關系式,挑選
函數(shù)圖象解決物理
四
形面積計算公式推導
兩位同學分別演板。
問題的能力。
位移和時間關系式
展示課本例題及補充
學生演板求解例題;
通過學生的自我評
15分鐘
任
拓展的剎車類問題的
學生自行點評
價提高學生對解題
務
例題;對學生的求解
規(guī)范性的重視。
五
進行歸納點撥,強調
說明
課堂小結
1.無論是勻速直線運動還是勻變速直線運動或者變加速直線運動,
v-t圖像與坐標
9、
軸之間包圍的面積都可以用來表示運動的位移,
在時間軸上方表示位移為正,在
時間軸下方表示位移為負;
一 1 2
2.勻變速直線運動的位移時間關系式的兩種表達形 式①x = v0t + — at ②
2
1
X = _ (v0 +v t
2
作業(yè)布置
教材“問題與練習”第二、三、五題
板書設計
一、 勻速直線運動的位移
1. 勻速直線運動,物體的位移對應著 v-t圖像中的一塊矩形的面積。
2. 公式:X=Vt
二、 勻變速直線運動的位移與時間的關系
1. 勻變速直線運動,物體的位移對應著 V- t圖像中圖線與時間軸之間包圍的梯形面積。
1 2 1「
2. 公式:① x=vot+—at ② x = —(vo+vt
2 2
教學流程
開始
教師補充
結束