2022年高中物理必修第一册2.2匀变速直线运动的位移与时间的关系 教案

《2.3匀变速直线运动的位移与时间的关系》教材分析高中物理引入极限思想的出发点就在于它是一种常用的科学思维方法。上一章我们用极限思想介绍了瞬时速度和瞬时加速度。本节介绍v-t图线下面四边形的面积代表匀变速直线运动的位移时，又一次应用了极限思想。当然，我们只是让学生初步认识这些极限思想，仅仅是“渗透”这样的思想,并不要求会计算极限。教学的目标不要盯在最后的公式上，而要关注得出公式的过程。教学目标（一）知识与技能1、理解v-t图象中图线与t轴所夹的面积表示物体在这段时间内运动的位移。2．了解位移公式的推导方法,理解匀变速直线运动的位移和时间的关系。（二）过程与方法1、经历匀变速直线运动位移规律的探究过程，感悟科学探究的方法；2、通过v-t图象推出位移公式，使学生感受利用极限思想解决物理问题的科学思维方法。（三）情感、态度与价值观1、激发学生对科学探究的热情，感悟物理思想方法，培养科学精神。教学重难点重点：理解匀变速直线运动的位移与时间的关系；感受极限思想方法难点：v-t图象中图线与t轴所夹的面积表示物体在这段时间内运动的位移教学准备1、多媒体课件；2、学生完成相应预习内容；3、学生课前查阅相关背景资料，搜集有关资料。教学过程新课导入 匀变速直线运动跟我们生活的关系密切，研究匀变速直线运动很有意义．对于运动问题，人们不仅关注物体运动的速度随时间变化的规律，而且还希望知道物体运动的位移随时间变化的规律．我们这节课将用数学方法得到位移与时间的关系式。【设计意图】通过复习上节课的内容，进而引入本节课所要学习的问题。新课教学一、匀速直线运动的位移师：我们先从最简单的匀速直线运动的位移与时间的关系人手，讨论位移与时间的关系．我们取初始时刻质点所在的位置为坐标原点．则有t时刻原点的位置坐标工与质点在o～t一段时间间隔内的位移相同．得出位移公式x＝vt．请大家根据速度一时间图象的意义，画出匀速直线运动的速度一时间图象．学生动手定性画出一质点做匀速直线运动的速度一时间图象．如图2—3—1和2—3—2所示．思考讨论：能否在v－t图像中表示出做匀速直线运动的物体在时间t内的位移呢？归纳：方法一：x=vt方法二：w-t图象的面积思考：对于匀变速直线运动，它的位移与它的v—t图象，是不是也有类似的关系呢?【设计意图】通过分析匀速直线运动的w-t图象，使学生掌握通过求图象面积来求解位移的方法。二、匀变速直线运动的位移[思考与讨论]匀变速直线运动的位移与它的v－t图像，是否也有类似的关系？自己阅读教材37页到38页的思考与讨论，思考：材料中体现了什么科学思想？科学思想方法：把过程先微分后再累加(积分)的思想。(无限分割，逐渐逼近)此思想方法能否应用到v-t图像上？结论：匀变速直线运动的位移仍可用图线与坐标轴所围的面积表示1.1.由图可知：梯形OABC的面积S=(OC+AB)×OA/2把面积及各条线段换成所代表的物理量，上式变成x＝(Vo+V)t/2 把前面已经学过的速度公式v＝v0+at代人，得到x＝vot+at2/2这就是表示匀变速直线运动的位移与时间关系的公式。2.对位移公式的理解:⑴反映了位移随时间的变化规律。⑵因为υ0、a、x均为矢量，使用公式时应先规定正方向。(一般以υ0的方向为正方向)若物体做匀加速运动,a取正值,若物体做匀减速运动,则a取负值。(3)若v0=0,则x=(4)特别提醒:t是指物体运动的实际时间,要将位移与发生这段位移的时间对应起来。例1：一辆汽车以1m/s2的加速度加速行驶了12s，驶过了180m。汽车开始加速时的速度是多少？例2.在平直公路上，一汽车的速度为15m/s。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末汽车离开始刹车点多远？【设计意图】类比匀速直线运动求位移的方法，引导学生分析匀变速直线运动求位移的方法。教学反思本节课注意理论和实际相结合，激发学习兴趣理论联系实际是激发学生学习兴趣，启迪学习动机，活跃课堂气氛的一种重要方法。在日常生活中有许多物理现象是趣味性习题的好素材。