高中物理人教版必修第一册1.2时间 位移 教案

课题：§2・3匀变速直线运动的位移与时间的关系使用时间：年月日教材分析：匀变速直线运动的位移与时间的关系是人教版普通高中物理必修一第二章第三节的内容。本节主要介绍了匀变速直线运动的位移与时间的关系以及在推导出公式的过程，渗透了微元法这一重要的物理方法。本节课是上一节匀变速直线运动速度与时间关系的延伸，也为后续章节自由落体运动规律的研究奠定基础，因此无论是从知识木身，还是从知识的外延性看，木节课在整个章节中起着承上启下的作用。本节课的主体内容是引导学生用极限思想得出V-t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X=vot+丄加2。教材从最简单的匀速直2线运动的位移与时间的关系入手，得出位移公式xwr。然后从匀速直线运动的速度一时间图像说明v-t图线下面矩形的面积代表匀速直线运动的位移。接着利用实验探究屮所得到的一条纸带上时间与速度的记录，引导学生进行分析，当厶r越小，估算结果越接近，最后得出结论：当Ar无穷小I］寸，v-t图线下四边形的面积等于匀变速直线运动的位移，从而导出位移公式x=vot+丄a几2学习起点分析：通过上一节“匀变速直线运动速度与时间关系”的学习，学生可从最简单的匀速直线运动的位移与时间的关系入手，得出位移公式然后从匀速直线运动的速度一时间图像说明v-t图线下面矩形的面积代表匀速直线运动的位移。教学目标：（一）知识与技能1.知道匀速肓线运动的位移与v-t图线围成的矩形面积的对应关系；2.掌握匀变速直线运动的位移公式，理解公式的形成过程、意义以及正负号的含义；3.能用x=vot+丄ad解决一些简单的问题。《二》过程与方法让学牛通过对v・t图象的观察、分析、思考，接受一种新的研究物理问题的科学方法■•微分法 《三》情感态度与价值观1.通过速度图线与横轴所围的面积求位移，实现学牛由感性认识到理性认识的过渡；2.经历微元法推导位移公式和公式法推导速度位移关系，培养自己动手能力，增加物理情感。教学重点：1•理解匀变速直线运动的位移对应着U-7图像的梯形面积。2.匀变速直线运动的位移与速度关系的公式x=v.t^-at2及其应用.2教学难点：1.用微分思想分析归纳，从速度图象推导匀变速直线运动的位移公式2.应用u-r图象推导出匀变速直线运动的位移公式x=u.t+-at22教学资源：坐标纸、铅笔、刻度尺、多媒体课件。教法与学法：1•启发引导，猜想假设，探究讨论，微分归纳得出匀变速直线运动的位移。2•实例分析，强化对公式的理解和应用。教学建议：引导同学用极限思想循序渐进得出v-t图线下面梯形的面积代表匀变速直线运动的位移.教学环节设计： 教学过程:教学环节教学内容师生活动教学意图 —、新课引入复习匀速直线运动与匀加速直线运动的速度公式和U—t图象。复习匀速直线运动位移公式，引导学生对比匀速直线运动的位移公式和u—t图象，说出自己的发现，启发学生研究图线与时间轴所围图形。提问：做匀速直线运动的物体在时间t内的位移与它的u—t图象有什么关系？提出问题的同时，用投影片出示匀速直线运动的u-t图象，并用淡红色标出矩形的形状，引导学生把位移与矩形的面积联系起来。老师提问，引导学生观察u—t图象获得启示，学生回答并能写出匀速直线运动速度公式和位移公式。学生可能提出意培养学生从多角度解答问题的能力以及把物理规律和数学图像相结合的能力。并且为后面匀变速直线运动 教学环节教学内容师生活动教学意图引导学生继续思考，位移的正负与面积的关系。提问：在V-t图像屮，当速度为负时，物体的运动方向如何？位移的方向？板书：一、匀速直线运动的位移1.位移公式：x=vt2.匀速直线运动，物体的位移对应着u—r图象中图线与时间轴围成的矩形面积。外的见解。学生观看v-t图像，回答：往负方向运动，位移为负。得出结论：面积在下方时表示位移的方向是往负方向，是负值。的学习打下了基础—•AC—、Wr课教学设问：对于匀变速直线运动，它的位移与它的u—t图象是不是也有类似的对应关系呢？我们在研究此问题之前，先请同学们阅读课本第40页“思考与讨论“栏目，思考下列问题：1•你对学生A的估算方法做一评价。2.若时间间隔At=0.04s,位置0〜5的位移x=?与At=O.ls求出的x相比较，误差会怎样？若At取得更小呢？3・要提高估算的精确度，时间间隔小些好还是大些好？为什么？教师从学生讨论的结果中归纳得出：At越小，对位移的估算就越精确。提问：这种估算位移的思想怎样较为直观地描述出来呢？二、探究u—t图象中匀变速直线运动的位移运用上述思想，我们通过u—t图象，研究匀变速直线学生讨论提岀的问题先由学生分组自由讨论，教师巡回指导，参与学生的讨论。请学生代表本组发言，学生讨论和计算的结果有许多可能性，教培养学生运用图象简单解决物理问题的能力。分组自由讨论培养学生探究问题的能力。培养学生对解决问题的方案作出 教学环节教学内容师生活动教学意图运动的物体，在时间t内发生的位移X.师加以肯评价的能以初速度为U。的匀加速直线运动为例：利用学生画出定和指导。力。的初速度为U0的匀加速直线运动的U-t图象求时1'可t内的位移X.观看课件，通过学生提问1：将时间t分成5小段（如书屮图2.3-2乙所得出结论。的思考与示）运用u—t图象，求X.讨论渗透极限的思提问2:将时间t分成15小段（如书中图2.3-2丙想。所示）运用u—t图象，求X.提问3:将吋间t分得非常细（如书中图2.3-2丁所在渗透极示）情况又怎样？限思想的提问4：根据上述的研究，匀加速直线运动的物体在时请两位同同吋，培养间t内的位移用u-t图象的什么面积来表示？学到黑板学生分析提问5:对于匀减速直线运动的物体在时间t内的位移上推导此和研究问能否用o—t图象中的梯形面积来表示？公式，其余题时要具提问6:请同学们根据上述的研究推导出位移x与时间同学在下有循序渐t关系的公式.面推导.进的科学思维品质。带來学生回忆梯形面积的计算公式让学生明确梯形面积公式屮分別对应的物理量，让学生推导得到公式。培养学生]x=-(vQ+v)t利用数学再让学生对公式，进行化简，把"=«）+/代入，得到图象和物19理知识推x=v()r+—at2*1导物理规教师小结：x=vot+-ar就是匀变速直线运动位移与时间2律的能力。的关系式板书1•匀变速直线运动的位移与时间关系的公式：并且让学12°2生学会从 教学环节教学内容师生活动教学意图当a=0时，公式为x=u（}t物理的角当vo=0时，公式为x=—at22度去理解数学公式。2•讨论公式意义（1）说明公式x=u{}t+^ar中各物理量的意义。（2）公式中涉及的物理量，哪些是矢量？在利用公式求解匀变速直线运动问题吋如何用正、负号来表示矢量的方向？（3）在匀减速直线运动中，如刹车问题中，运用公式x=uQt+^at2计算时应注意哪些问题？3•拓展：推导平均速度公式例1、一质点以一定初速度沿竖直方向抛出，得到它的v-t图象如图所不，试求出它在前2s内的位移；前4s内的位移。读题，审培养例题分题，画运动学生的自析及应草图，找岀学能力。认用举例相关物理真阅读和量，应用公审题，是学式解题。习必不可前2s内物体的位移为5m期望冋答：少的；画物前4s内物体的位移为0理情境示欠量意图，是解注意：当图象在时间轴王方时，表示的位移为鱼一般设初决物理问 教学环节教学内容师生活动教学意图速度的方题必不可少的。向为止方[例题2]—辆汽车以lm/£的加速度加速行驶了12s,驶向，匀加如果学生过了180m如图所示。汽车开始加速时的速度是多少？“0=?a=lrn/s2速：a是正能够回答ia的，匀减（基本）正■a0*180x/m速：a是负确，教师就的没有必要分析：汽车从开始加速到驶过180m这个过程中，历时重复。12s,即x=180m,t=12so这是个速度越来越大的过程,加一般应该速度的方向与速度的方向相同，取正号，所以a=1m/s2o先用字母加速度不变，可以应用匀变速直线运动的规律。待求的暈是代表物理这个过程的初速度uo。量进行运将学生的解答投影：算，得出用解：由x=ut+-at2可以解出2己知量表X1达未知量Uo=---att2的关系式，把已知数值代入然后再把p0=————x]m/s2x]2s=9m/s即汽车开始加速时的12s2数值代入速度是9m/s.式中，求111未知量的例3、在平直公路上，一汽车的速度为15m/so从某时刻开值。这样做始刹车，在阻力作用下，汽车以2m/s2的加速度运动，问能够清楚刹车后5s末车离开始刹车点多远？地看出未解:以汽车初速度方向为正方向知量与已贝U：v0=15m/sa-所以由：知量的关系，计算也比较简便。 教学环节教学内容师生活动教学意图得车的位移：1019x=+—at~=15x5+—x(—2)x5~=50m022例4、在平直公路上，一汽车的速度为15m/so从某时刻开始刹车，在阻力作用下，汽车以2m/s2的加速度运动，问刹车后10s末车离开始刹车点多远？解：设车实际运动时间为山，以汽车初速方向为正方向。由得说明刹车后7・5s汽车停止运动。所以知车的位移x=voro+—tzro=15x7.5+—x2x7.52=56.25m本节重点学习了对匀变速直线运动的位移一时间公式X=v.t+丄皿2的推导，并学习了运用该公式解决实际问2题。在利用公式求解时，一定要注意公式的矢量性问题。一般情况下，以初速度方向为正方向；当白与％方向相同时，日为正值，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；当日与旳方向相反对，吕为负值，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，与正方向相同的代人正值，与正方向相反的物理 教学环节教学内容师生活动教学意图量应代入负值课后练习1、2、3课堂小结，第三节匀变速直线运动的位移与时间的关系和教师一有利于巩课时小结一、匀速直线运动的位移1.位移公式：X二ut2.匀速直线运动，物体的位移对应着u—r图象中图线与时间轴围成的矩形面积。起回顾，小结，提出疑惑，交流和固学生新学到的知识，及时解二、匀变速直线运动的位移与时间的关系讨论。决疑问，有1.匀变速直线运动，物体的位移对应着U-T图象中图利于提高线与时1'可轴围成的梯形面积。学生的学1°2•位移的公式：兀=□)/+—Q厂2习效率。当a=0时，公式为x=uot当o0=0时，公式为x=—at22在课后巩3.平均速度公式：固新学习的知识课后作由这节课开始，有较多的公式运算，要根据学生的情况，要业求他们应用代数的方法求解未知量。一开始养成好习惯，对以后的学习很有好处。计算的题目不可过于繁琐，并应着重分析其物理意义，防止将公式变来换去而忽略了物理意义。板书设2.由于学生刚接触匀变速直线运动规律，在讲解、选用习计题吋过程不要太复杂。要先让学生做一些简单的练习以熟悉 教学环节教学内容师生活动教学意图教学反思公式，理解公式的物理意义。 教学环节教学内容师生活动教学意图