高中物理必修1《匀变速直线运动的位移与时间的关系》教学设计

 高中物理必修1《匀变速直线运动的位移与时间的关系》教学设计 一、设计思想 本节从匀速直线运动的位移与v－ｔ图象中的矩形面积的对应关系初发，采用启发式、探究式等教学方法，让学生经历匀变速直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、教学目标 （一）   知识与技能 1.理解v－ｔ图象速度与时间轴围成的面积的物理意义。 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。 （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时间关系的得出过程，使学生感受利用极限思想解决物理问题的科学思维方法。 （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。 2．  通过图象法、极限法的使用，培养学生用数学方法处理物理问题的意识。 三、教学重点与难点 教学重点：1．让学生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：引导学生探究匀变速直线运动位移与时间的关系 四、教学设计   教师活动 学生活动 点  评 引入新课 同学们，今天我们再一次探讨曾经学过的课题---匀变速直线运动的位移与时间的关系，相信大家会有新的收获！伽利略曾说：“自然界是简单的，自然规律也是简单的，…”今天我们就采用这种方法先来谈论最简单的匀速直线运动的位移与时间的关系。                      调动学生再次学习本节课的热情。  展示本节课采用的科学探究方法。 讲授新课 一、匀速直线运动的位移 用PPT出示问题。               猜想：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对应关系呢？ 用PPT出示问题 1、从表中看，物体做什么运动？  2、能不能根据表格中的数据，用简便的方法“估算”出物体从位置0到位置6的位移？  3、如能估算，请列出算式？  4、能在v-t图中直观形象地表达出来吗？ 提问：要提高估算的精确度，时间间隔小些好还是大些好？ 教师针对学生回答的多种可能性加以评价和进一步指导。 教师从学生讨论的结果中归纳得出：△t越小，对位移的估算就越精确。 二、匀变速直线运动的位移   运用上述思想，我们通过v－t图象，研究匀变速直线运动的物体，在时间t内发生的位移x． 提问１：将时间t分成6小段运用v－t图象，求x．  提问２：将时间t分成１0小段运用v－t图象，求x． 提问３：将时间t分得非常细情况又怎样？ 提问４：根据上述的研究，匀加速直线运动的物体在时间t内的位移用什么来表示？ 介绍刚才探究问题时用到的方法： ① 在很短时间（⊿t）内，将变速直线运动近似为匀速直线运动。 思想方法：用简单模型来研究复杂问题 ② 把变速直线运动划分成许多个匀速直线运动，如Δt 非常非常小，所有小矩形的面积之和刚好等于v-t图象与坐标轴的面积。 先微分再求总和的方法----微积分法 介绍微积分法在数学中的应用。 提问5：请同学们根据上述的研究推导出位移x与时间t关系的公式．         用事先打好的纸带验证匀变速直线运动的位移与时间的关系是二次函数。  一名同学上黑板展示，其他同学在练习本上完成。 引导学生自己总结结论： 匀速直线运动的位移公式x＝vt    匀速直线运动，物体的位移x对应着v－t图象中图线与坐标轴围成的面积。            学生讨论提出的问题 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 学生讨论的结果有许多可能性，教师加以肯定和指导。             引导学生A回答：以每一小段起时时刻的瞬时速度乘以近似地当做各小段中的物体位移，各小段位移又用一个又窄又高的小矩形面积代表．6个小矩形的面积之和近似地代表物体在整个过程中的位移． 学生B回答：１0个小矩形的面积之和近似地代表物体在整个过程中的位移． 学生C回答：很多很多小矩形的面积之和就能十分准确地代表物体的位移． 学生D回答：用梯形的面积表示．   学生体会刘徽“割圆术 ”   “割之弥细，所失弥少，割之又割，以至于不可割，则与圆周合体而无所失矣。”           请两位同学到黑板上推导此公式，其余同学在下面推导．  推导过程：        学生本道题一般来讲会做出来.。 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评价的能力。 通过学生的思考与讨论渗透极限的思想。                  在渗透极限思想的同时，培养学生分析和研究问题时要具有循序渐进的科学思维品质。                简单介绍圆周率的发展过程，培养学生  ①严密认真的科学态度。②遇到困难不轻易放弃的精神。③对知识的追求永无止境等等。       培养学生运用已知结论正确类比推理和归纳得出的出思维能力      利用实验进行检验，使结论更具有说服力 ［例题］一辆汽车以20m/s的速度行驶，先因故刹车，刹车过程中的加速度为-4m/s2，已知经5s汽车停止运动，请你用本节课所学的两种方法求刹车的位移 。  学生看题后，分析解题思路并写出解答过程。          用所学知识解决实际问题的能力 三．学生畅所欲言谈收获 四．教师总结 结束语：呼应伽利略的信念，的确自然界是简单的，自然规律也是简单的，我们的生活也是简单的，不要让复杂的事情是你烦恼，让我们都简单的生活，快乐的生活吧！    引导学生从知识 、科学探究方法、情感态度与价值观多方面总结所学。               板书设计 第三节 匀变速直线运动的位移与时间的关系 一、匀速直线运动的位移与时间的关系   １．关系式：x=υt     ２．位移对应着v-t图象中图线与坐标轴的“面积” 二、匀变速直线运动的位移与时间关系 1.关系式：                                                       2. 位移对应着v-t图象中图线与坐标轴的“面积