第三节匀变速直线运动的位移与时间的关系（教学设计）昌平区第二中学李艳一、设计思想第二章第三节：“匀变速直线运动的位移与吋间的关系”这节课属于规律课。木章第-节是实验：探究小车速度随吋间变化的规律，第二节：匀变速直线运动的速度与吋间的关系。在此基础上学牛学习第三节的内容。学牛通过前两节的做实验、画出V-t图像以及用广图像分析得出速度公式。在此基础上，进一步通过A—f图像分析得出匀变速直线运动的位移与时间的关系并得出公式。匀变速直线运动的位移与时间的关系（位移公式），它是匀变速立线运动规律之一，是运动学中非常重要的一个公式，也是解决动力学问题的慕础。在学习木节课之前，学生对V~t图像已经比较熟悉。并且学生在初屮已经能够应川V~t图、S—广图对匀速直线运动进行了简单的分析与研究。本节从匀速直线运动的位移与r-t图彖中的矩形血积的对应关系初发，猜想对于匀变速直线运动是否也有类似的关系？并通过思考与讨论，从而得出r-t图象中的四边形而积代表匀变速直线运动的位移，又一次应用了极限的思想。学生对极限的思想也不陌生，上一章教科书用极限思想介绍了瞬时速度和顺时加速度。本节以位移与时间的关系公式为载体，采用启发式、探究式等教学方法，让学牛经历匀变速育•线运动位移与时间的关系的探究过程，通过研究方法的设计和利用速度时间图像渗透极限思想，得出“v~t图像与时间轴所围的面积表示位移”的结论：然后在此基础上让学生通过计算得出位移公式，培养学生的发散思维；最后通过例题分析培养学生解决实际问题的能力。二.教学设计流程图
三、教学目标（一）知识与技能1.理解r-t图象速度与时间轴围成的而积的物理意义。2.理解匀变速直线运动的位移与时间的关系，并能运用公式解决一些实际问题。3.初步拿握匀变速直线运动的平均速度公式。（较高要求，本节课据学牛情况选学）（二）过程与方法1.通过让学生经历匀变速直线运动规律的探究过程，感悟科学探究的方法2.通过匀变速运动位移与吋间关系的得出过程，使学生感受利用极限思想解决物理问题的科学思维方法。3.引导学牛通过设计匀变速直线运动的位移与时间的关系的研究方案和推出位移公式，培养学生的发散思维能力。（三）情感、态度与价值观1.通过引导学生设计匀变速直线运动的位移与时间的关系的研究方案，激发学生对科学探究的热情。通过探究过程，使学生体验到学习科学知识的乐趣。
1.通过图象法、极限法的使川，培养学生川数学方法处理物理问题的意识。
1.通过习题练习，使学生体会物理来源于生活，服务于社会的理念。四、教学重点与难点教学重点：1.让学牛经历匀变速直线运动位移与时间的关系的探究过程。2.匀变速直线运动位移公式的理解和应用。教学难点：1.引导学生探究匀变速直线运动位移与时间的关系。2.应用位移与时间关系解题是难点，学生容易忘记矢量的方向性。五、新旧教科书内容及变化新教材中，借助极限的思想，结合匀速直线运动中速度一吋间图象所包围的而积求位移的方法推导出匀变速直线运动位移与时间关系门教材屮，由公式「二m和％=心+加推导出匀变速直线运动位移与时间关系。2新教材对例题的解题过程中，比IH教材多出了建坐标，确定加速度的正负一个环节。六、教学过程（一）课题引入一一复习引课创设情境：玩具小汽车在水平桌而上做匀加速直线运动。（此情景是重复出现，上一节课学生己经见过。主要设计意图是：用学生熟悉的情景唤醒学生头脑中的前知识，把学生的大脑带入课堂，引出木节课）。K教师引导』你看到了什么？你用这个情景研究过什么问题?是怎样研究的？要求学生在笔记本上画出小汽车的r-f图象，写出速度公式。学生：冋忆并在笔记本上画出v~t图象，写出速度公式。K教师引导』如杲让小车在桌而上做匀速直线运动，它的速度与时I'可有什么关系？快速画出r-t图象。并思考：对于这个图像你都知道什么？K学牛回答》学牛画出图象。并在图像中找到v、t、SoK教师引导』在描述匀变速直线运动v—t图象屮，你能读出那些物理量？K学生回答Dv、t、ao使学生意识到一个问题：在匀变速直线运动的V~t图彖中，什么能代表位移，猜想对于匀变速直线运动能否得出r-t图彖中的四边形面积代表匀变速直线运动的位移。（二）进行新课一一探究匀变速直线运动的位移与时间的关系（理论探究）1.创设情境：Flash动画演示小汽车作匀变速直线运动。学生观察小汽车在运动过程中速度、位移都随时间发生了改变。上节课研究了速度与时间的关系，那么，位移和时间的关系是什么？用什么方法来研究呢？2.学生设计研究方案。学生独立思考后，分小组讨论，进行全班交流。指导学牛通过阅读教材后再次讨论”，最后基本达成共识，得出匀变速宜线运动的规律。（这个过程时间人约12分钟，主要是学生活动。通过前面的铺垫，估计学生至少能够提出两类方案：一是实验法。可通过设置匀变速直线运动的情景，釆集位移、时间数据，在通过
描点画S-t图像来进行分析研究。二是通过猜想对于匀变速直线运动能否得出V—t图象中的四边形面积代表匀变速直线运动的位移。进而去分析论证得出结论。教师根据具体情况对学生分别进行适时、适度的指导。主要培养学生川已学过的知识和方法解决新问题的能力。教师总体把握课堂气氛，注意给不同的学牛适时搭好合适的台阶，使学牛们的思考探究活动既能较顺利的进行下去，又能够发现、注意到口己的问题，从而在相对愉快的气氛中获得知识、提高能b。）1.教师根据学生的情况，通过多媒体展示引导学生对探究过程进行总结，并进行方法的总结与提升。（探究的方法和极限的思想方法）2.通过习题引导学生正确理解和使用匀变速直线运动的位移与时间的关系及公式。*K拓展》利用等效的方法得出匀变速直线运动的平均速度公式：v=V/+V°,并正确理解。2*K拓展》所有的o—t图像屮，图像与时间轴所围的面积都表示位移吗?K结论》是K思考与练习1U-辆汽车在平直的公路上以lm/s2的加速度加速行驶了12s,T180m。求汽车开始加速时的速度是多少？学生思考、分析，然后教师引导学生分析讲解，展示图片。K思考与练习2》汽车以20m/s的速度行驶，司机突然急刹车，急刹车产牛的加速度大小是4mis1,求：（1）刹车后10S内发牛的位移；（2）从刹车开始到停下来所川的时间；（3）刹车后行驶的最远距离；（4）分析公路上的汽车为什么要限速行驶。解析：汽车做匀减速直线运动，选初速度方向为止方向，贝ijv.=20m/s,a=—4mIs2.山位移公式S=v0Z+丄d/?得2S=20加/$x10s+*x（-4加/疋）x（10$），=0m这个结果是不合情理的，为什么呢？学生通过第（2）问的讣算结果，分析刹车的全过程，汽车从刹车到停止所用的时间设为％,由速度公式vt=v｛）+at变形、计算得f停二2.5s
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