2019-2020年人教版高中物理必修1 第2章第3節(jié) 勻變速直線運動的位移與時間的關系 教案.doc

《2019-2020年人教版高中物理必修1 第2章第3節(jié) 勻變速直線運動的位移與時間的關系 教案.doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2019-2020年人教版高中物理必修1 第2章第3節(jié) 勻變速直線運動的位移與時間的關系 教案.doc（6頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

2019-2020年人教版高中物理必修1 第2章第3節(jié) 勻變速直線運動的位移與時間的關系 教案 物理核心素養(yǎng)主要由“物理觀念”“科學思維”“科學探究”“科學態(tài)度與責任”四個方面構成。 教學分析 高中物理引入極限思想的出發(fā)點就在于它是一種常用的科學思維方法，上一章教科書用極限思想介紹了瞬時速度和瞬時加速度。本節(jié)介紹v-t圖線下面四邊形的面積代表勻變速直線運動的位移時，又一次應用了極限思想。當然，我們只是讓學生初步認識這些極限思想，并不要求會計算極限。按教科書這樣的方式來接受極限思想，對高中學生來說是不會有太多困難的。學生學習極限時的困難不在于它的思想，而在于它的運算和嚴格的證明，而這些，在教科書中并不出現(xiàn)。教科書的宗旨僅僅是“滲透”這樣的思想。 教學目標： （一）物理觀念 1、知道勻變速直線運動的位移與時間的關系及其應用 2、理解v-t圖象中圖線與t軸所夾的面積表示物體在這段時間內運動的位移 （二）科學思維、科學探究 1.經(jīng)歷勻變速直線運動位移規(guī)律的探究過程，感悟科學探究的方法； 2.滲透物理思想方法，嘗試用數(shù)學方法解決物理問題； 3.通過v-t圖象推出位移公式，培養(yǎng)發(fā)散思維能力。 （三）科學態(tài)度與責任 經(jīng)歷微元法推導位移公式和公式法推導速度位移關系，培養(yǎng)自己動手能力，增加物理情感。 教學重點：速度，平均速度，瞬時速度的概念及區(qū)別． 教學難點： 1.怎樣由速度引出平均速度及怎樣由平均速度引出瞬時速度． 2.瞬時速度與平均速度之間有什么區(qū)別和聯(lián)系及在運動中瞬時速度是怎樣確定的． 教學過程： 一、引入新課 情景引入，展示目標 教師活動：直接提出問題學生解答，培養(yǎng)學生應用所學知識解答問題的能力和語言概括表述能力。 這節(jié)課我們研究勻變速直線運動的位移與時間的關系，（投影）提出問題：取運動的初始時刻的位置為坐標原點，同學們寫出勻速直線運動的物體在時間t內的位移與時間的關系式，并說明理由 學生活動：學生思考，寫公式并回答：x=vt。理由是：速度是定值，位移與時間成正比。 教師活動：（投影）提出下一個問題：同學們在坐標紙上作出勻速直線運動的v－t圖象，猜想一下，能否在v－t圖象中表示出作勻速直線運動的物體在時間t內的位移呢？ 學生活動：學生作圖并思考討論。不一定或能。結論：位移vt就是圖線與t軸所夾的矩形面積。 總結：培養(yǎng)學生從多角度解答問題的能力以及物理規(guī)律和數(shù)學圖象相結合的能力 教師活動（展示目標）：討論了勻速直線運動的位移可用v－t圖象中所夾的面積來表示的方法，勻變速直線運動的位移在v－t圖象中是不是也有類似的關系，下面我們就來學習勻速直線運動的位移和時間的關系。 二、新課教學 (一)勻速直線運動的位移 最簡單的運動是勻速直線運動，v-t圖象是一條平行于時間軸的直線。取初始時刻質點所在的位置為坐標原點．則有t時刻質點的位置坐標x與質點在o～t這段時間間隔內的位移相同． 由位移公式x＝vt，引導學生觀察圖象可得：對于勻速直線運動，物體的位移 x 在數(shù)值上等于v-t 圖象中圖線與坐標軸所圍的矩形面積。 對比圖線，得出什么結論？ -----速度值為正值時，x＝vt>0，圖線與時間軸所圍成的矩形在時間軸的上方，位移方向與規(guī)定的正方向相同；速度值為負值時，x＝vt<0，圖線與時間軸所圍成的矩形在時間軸的下方，位移方向與規(guī)定的正方向相反。 勻變速直線運動的位移與它的v—t圖象是否也有類似的關系呢? (二)勻變速直線運動的位移 [思考與討論]學生閱讀教材第37頁思考與討論： 在“探究小車的運動規(guī)律”的測量記錄中，某同學得到了小車在0，1，2，3，4，5幾個位置的瞬時速度．如下表：（原始紙帶未保存） 位置編號 0 1 2 3 4 5 時間t／s 0 0．1 0．2 0．3 0．4 0．5 速度v／(ms—1) 0．38 0．63 0．88 1．11 1．38 1．62 問題1：材料中如何估算小車從位置0到位置5的位移？ X=X1+X2+X3+X4+X5 =0.380.1m+0.630.1m+0.880.1m+1.110.1m+1.380.1m ------相等的時間間隔（0.1S）內（微分），將變速運動近似為勻速直線運動（化繁為簡），利用x=vt計算每段位移，再將各段位移相加（求和） 誤差分析：估算值小于真實值。 如果減小時間間隔呢？估算值仍偏小，但比剛才更接近于真實值。 問題2：如何提高估算的精確度？[] ----所取時間間隔越短，誤差越?。o限分割，逐漸逼近------極限思想） 舉例：曲線分割，劉徽的“割圓術”（ 圓內接正多邊形邊數(shù)越多，其周長和面積就越接近圓的周長和面積．）…… 將這種思想方法用于研究勻加速直線運動的速度一時間圖象． 1） 先把物體的運動分成5個小段，每段時間間隔相同。在v—t圖象中，每小段起始時刻物體的瞬時速度由相應的縱坐標表示． 2） 將每小段內物體的運動視為勻速直線運動，以每小段起始時刻的速度乘以時間t/5近似地當作各小段中物體的位移，各段位移可以用矩形的面積代表．5個小矩形的面積之和近似地代表物體在整個過程中的位移. 3） 時間間隔取得越短，分割的小矩形數(shù)目越多，小矩形的面積總和越接近物體在整個過程中的位移。 4） Δt 取得非常非常小（Δt，所有小矩形的面積之和就能準確地代表物體這段時間內的位移。此時矩形面積之和等于v—t圖象中圖線與橫軸所圍梯形的面積。 結論：對于勻變速直線運動，物體的位移x 在數(shù)值上等于圖線與坐標軸所圍的圖形的面積。 思考：橫軸上方的面積與橫軸下方的面積有什么分別？ ----橫軸上方代表位移方向與規(guī)定的正方向相同； 橫軸下方代表位移方向與規(guī)定的正方向相反。 學生活動：分析求解梯形面積，得出勻變速運動位移和時間的關系。 v=v0+at （若v0=0,則x= ） 位移公式雖然是在勻加速直線運動的情景下導出的，但也同樣適用于勻減速直線運動。公式中的 x 、v0 、a 均為矢量，應用時應先規(guī)定正方向。（一般以v0方向為正方向。若物體做勻加速直線運動, a取正值；若物體做勻減速直線運動,則a取負值.） 交流與討論：描述位移隨時間變化關系的圖象，叫做位移一時間圖象，即x-t圖象。勻變速直線運動的x-t圖象是什么形狀？為什么研究的是直線運動，畫出的圖線卻不是直線？ -------位移圖象反映的是位移隨時間變化的規(guī)律，可以根據(jù)物體在不同時刻的位移在x—t坐標系中描點作出．直線運動是根據(jù)運動軌跡來命名的．而x—t圖象中的圖線不是運動軌跡，因此x—t圖象中圖線是不是直線與直線運動的軌跡沒有任何直接關系． 例1：一輛汽車以1m/s2的加速度行駛了12s，駛過了180m。汽車開始加速時的速度是多少？ 規(guī)范要求：先用字母代表物理量進行運算，得出用已知量表示未知量的關系式，然后再把數(shù)值和單位代入式中，求出未知量的值。這樣做能夠清楚地看出未知量與已知量的關系，計算也簡便。 例2：在平直公路上，一汽車的速度為15m/s。從某時刻開始剎車，在阻力作用下，汽車以2m/s2的加速度運動，問剎車后5s末車離開始剎車點多遠？剎車后10s末車離開始剎車點多遠？ 剎車問題先求剎車至速度為零所需時間。 三、課堂小結 本節(jié)重點學習了對勻變速直線運動的位移－時間公式的推導，并學習了運用該公式解決實際問題。在利用公式求解時，一定要注意公式的矢量性問題。一般情況下，以初速度方向為正方向；當a與v0方向相同時，a為正值，公式即反映了勻加速直線運動的速度和位移隨時間的變化規(guī)律；當a與v0方向相反對，a為負值，公式反映了勻減速直線運動的速度和位移隨時間的變化規(guī)律。代入公式求解時，與正方向相同的代人正值，與正方向相反的物理量應代入負值 四、板書設計 2.3勻變速直線運動的位移與時間 （一）．利用V—t圖象推導面積與位移的關系 在V—t圖象中圖線與時間軸所圍的面積表示物體的位移 （二）．勻變速運動位移時間關系式 　　　　x=v0t＋ at2 對于無限分割的這種思想在高中物理中的應用是一種非常新穎的知識，個別學生還存有問題。 五、布置作業(yè)