视频标签:匀变速直线运动,位移与时间的关系
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视频课题:高中物理必修一2.3匀变速直线运动的位移与时间的关系_湖北省优课
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高中物理必修一2.3匀变速直线运动的位移与时间的关系_湖北省优课
人教版高中物理(必修1)第二章第3节
《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
本节课是探究匀变速直线运动的位移规律,以此为载体,用“导学式”的教学方法,让学生经历匀变速直线运动位移规律的探究过程,利用演示实验、v-t图象,渗透物理思想方法(化繁为简、极限思想、微元法等),得出“v-t图线与时间轴所围的面积表示位移”的结论,然后通过计算“面积”得出运动位移的规律,培养学生严谨的科学态度和发散思维能力,促进学生科学探究能力的提高,让学生感悟物理思想方法。
二、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,上一章教科书用极限思想介绍了瞬时速度和加速度。本节从匀速直线运动的位移与vt图象中矩形面积的对应关系出发,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,从而介绍vt图线下面四边形的面积代表匀变速直线运动的位移,又一次应用了极限思想。最后得到匀变速直线运动的位移与时间的关系。
三、学情分析
高一学生经过近一个月的高中物理的学习,对高中物理学习的方法有了一定的了解。通过前面有关瞬时速度和加速度的学习,学生对用极限思想来研究物理问题以及通过图象来表达物理量间的变化规律也有了初步的认识,有了这个基础,本节内容对学生来说是完全可以学好的。
四、教学目标
1、知识与技能
(1)知道匀速直线运动的位移与vt图线中的面积对应关系;
(2)理解匀变速直线运动vt图象中的图线与t轴所夹的四边形面积表示物体在这段时间内运动的位移; (3)初步掌握匀变速直线运动的位移规律。 2、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)渗透物理思想方法,尝试用数学方法解决物理问题;
(3)通过v-t图象推出位移公式,培养发散思维能力。 3、情感、态度与价值观
(1)通过实验猜想与理论分析位移公式,培养自己独立思考能力,增强对物理学习的信心。 (2)体验猜想和数学方法在物理学中的应用,感受成功的快乐和方法的意义。 (3)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。
五、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.位移与时间关系的推导。
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.运用极限思想,用速度图象中图线下面的四边形面积代表位移,导出匀变速直线运动的位
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移公式。
六、教学过程
教师活动
学生活动
设计意图
一、引入新课
通过游戏,提出问题:控制一个怎样的高度可以保证学生成功?从而引入课题:匀变速直线运动位移与时间的关系
个别学生参与游戏
让学生参与到活动中来,活跃课堂气氛,提高学习积极性
二、实验猜想
教师提问①:最简单的匀变速直线运动初速度有什么特点?
教师提问②:小车做匀加速直线运动的时间和位移如何得到? 教师:演示实验
教师:(投影)将学生记录的数据输入Excel表格中,借助数表软件绘制x-t图像
学生回答:初速度为0
学生回答:打点计时器、纸带
学生:观察老师做实验 测量数据、记录数据
学生:监督老师录入数据
通过实验培养学生学习物理和研究物理的兴趣,学会探寻物理规律的方法。
通过图像猜想规律,训练学生思维,增强学生自主探究的能力。
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教师提问③:猜猜看,这是条什么图线? 学生回答:抛物线
三、理论分析:合作探究、精讲点拨 1、匀变速直线运动的位移
教师提问:①目前为止我们会用公式来计算位移
与时间关系的只有什么运动呢? ②它的位移时间关系的表达式怎么写? ③它的速度时间图像有什么特点? 提出问题的同时,用投影片出示匀速直线运动的v-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。
教师提问④:启发引导,进一步提出问题,对于匀变速直线运动的位移与它的v-t图象是不是也有类似的关系?
在研究此问题之前,先举一个例子,请同学们思考并讨论,看看他的方法合不合理。
教师总结:如果Δt 取得非常小,所有小矩形的面积之和(v-t图线与t轴围成的面积)就能非常
准确地代表物体发生的位移。----这是“无限逼近”的思维方法。
2、推导匀变速直线运动的位移-时间公式
学生回答:匀速直线运动 学生回答:x=vt
学生回答:一条平行于t轴的直线
对于匀速直线运动,物体的位移x对应着υ-t图象中由图线与
坐标轴围成的一块矩形的面积。
学生:思考,分组讨论并回答各自见解。
最后得出结论:时间间隔越小计算出的误差就越小,越接近真值。
学生:分析推导,写出过程 学生在黑板上板书
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培养学生从多角度解答问题的能力以及物理规律和数学图像相结合的能力
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。
培养以微元法的思想分析问题的能力,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。
培养学生利用
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教师:进一步提出问题:能否用图中已知量写出梯形面积?能否推导出匀变速直线运动的位移与时间的关系式? 四、本课小结
1、通过实验探究,猜想匀变速直线运动位移与时间的关系: x与t二次函数的关系。 2、 通过理论分析,采用微分、积分的方法,得出匀变速直线运动位移与时间的关系。 又atvv0
解得2
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数学图象和物理知识推导物理规律的能力。
板书设计
匀变速直线运动的位移与时间的关系
一、实验猜想:抛物线 x—t图线是二次函数的关系 二、理论分析:微分法
匀变速直线运动的位移与时间的关系:202
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七、教学反思
本节重点利用演示实验、v-t图象,得出“v-t图象与时间轴所围的面积表示位移”的结论,然后通过计算“面积”得出运动位移的规律:2
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1attvx。培养了学生独立思考的能力,增强学生对物理学习的信心。
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