高中物理-3 匀变速直线运动的位移与时间的关系教学设计学情分析教材分析课后反思

2.3《匀变速直线运动的位移与时间的关系》教学设计一、教学目标

知识与技能（1）正确理解ｖ-ｔ图线与时间轴所围面积的物理意义。(2）初步掌握匀变速直线运动的位移公式，并能运用解决实际问题。过程与方法(1）通对ｖ-ｔ图线下面积意义的探究，使学生接受一种研究物理问题的科学方法——微分法。渗透极限思想。(2）通过v-t图象推出位移公式，培养学生运用数学函数图象解决物理问题的能力。情感态度与价值观通过探究过程，逐步培养学生的科学思想及科学方法，形成严谨科学态度。二、教学重点：1、知识上以匀变速直线运动的位移与时间关系的公式及其应用为重点。2、能力上使学生经历匀变速直线运动位移规律的探究过程，培养学生的科学思想和方法为重点。三、教学难点：1、知识难点是理解ｖ-ｔ图线与时间轴所围面积的物理意义。2、能力难点是通过极限思想的渗透，学习微分法。四、教学资源投影片若干，多媒体教学设备一套（可供实物投影）。五、教学策略（教法、学法）1、教法选择：现代素质教学理论强调:学生的学习行为是由动机引起的，学习动机对于学生的学习可以发挥明显的推动作用。要有效地进行长期的有意义学习，动机是必不可少的。本课为贯彻生本教育，落实以生为本、以学定教的教育理念，结合教材实际采用分组合作的的DJP模式，在教师的有效引导下，制作卡片填充V——T图像，并在组内讨论误差的原因及改进方法，参与换组讨论，整合意见，得出结论，并在组与组之间分享成果，组内互评、组组互评的方式，培养学生的学习主动性；由学生的分组实验，合作学习兵教兵的教学方法激发动机，培养学生的学习积极性；最后再通过例题深化动机，培养学生的发散思维。结合多元智能教育理念，通过教师引导与学生探究相结合的发现法，充分利用学习小组形成竞争激励机制，充分调动学生学习的积极和主动性。利用师生间、生生间、小组与小组间的评价机制达到最优的教学效果。2、学法指导：这节课结合“DJP”理念，通过“创设情景”，引导“学生观察思考”，“提出问题”，然后让大家“讨论交流”，对问题的解决提出“假设和猜想”，最后组织学生去经历问题解决的过程，并在教学过程中组织进行“量化或非量化评价”，以激发学生积极性。在本节学习过程中，“导学”主要是学前和学中的学案导，学中的教师导；“讲解”主要是教师讲，学生讲，教师讲有在讲台上对全体学生讲，也有走下去对个别学生讲。学生讲也是有对全体学生讲，也有在组内互相讲。而“评价”则更为多样，呈现形式分为量化和非量化，量化的评价反映在学案上对于例题的自评，以及黑板上对每个小组的评分。而非量化的评价，则反映在语言上，有学生评，教师评，而且评的对象有时是学生，有时是某一个题，有时又是某个知识点。六、导学过程：（一）、自主学习导入新课v检查预习学案：对思考与讨论作出评价v（二）、合作探究精讲点拨匀速直线运动的位移题目1：看v-t图像回答下列问题思考1：请问这个图像表示什么运动？思考2：如何计算这个运动在t秒内发生的位移？思考3：观察和思考位移公式与图像中的矩形面积有什么关系？感悟总结：2.匀变速直线运动的位移题目2：如图是初速度为V0做匀加速运动的速度——时间图像，如何求时间t内发生的位移？思考4：将匀加速直线运动的v-t图像中时间t分成5小段，以每一段起始时刻的速度乘以，近似当做各小段中物体的位移。如何用阴影粗略表示出整个运动过程的位移。思考5：将匀加速直线运动的v-t图像中时间t分成10小段，以每小段起始时刻的速度乘以时间，近似当做各小段的位移，如何用阴影粗略表示出整个运动过程的位移？思考6：比较5等分与10等分，求整个运动过程位移，哪一种更精确？为什么？思考7：如果把时间t分成很多段，则求得的整个过程的位移情况怎样？思考8：利用梯形各边的物理含义，推导位移—时间关系式？例1、一辆汽车以1m/s2的加速度行驶了12s，驶过了180m，汽车开始加速时的速度是多少？拓展训练1：一辆汽车以72km/h速度行驶，现因故刹车，并最终停止运动，已知汽车刹车过程的加速度大小是5m/s2，则汽车开始刹车经过5s通过的距离是多少？计算题运算规范要求：一般应该先用字母代表物理量进行运算，得出用已知量表示未知量的关系式，然后再把数值和单位代入式中，求出未知量的值。这样做能够清楚地看出未知量与已知量的关系，计算也简便。（三）、当堂检测1.一物体做匀变速直线运动，下列说法中正确的是（）A.物体的末速度一定与时间成正比B.物体的位移一定与时间的平方成正比C.物体的速度在一定时间内发生的变化与这段时间成正比D.若为匀加速运动，速度和位移都随时间增加，若为匀减速运动，速度和位移都随时间减少V0Vot03t0V0Vot03t0tA加速度大小之比为1：3B加速度大小之比为3：1C位移大小之比为2：1D位移大小之比为1：23、以36km/h速度行驶的列车开始下坡，在坡路上的加速度等于0.2m/s2，经过30s到达坡底，求坡路的长度和列车到达坡底时的速度？4、一辆汽车以10m/s的速度做匀速直线运动，由于前方有危险，司机紧急刹车，加速度大小为5m/s2，求3s内汽车滑行的距离？（四)、课堂总结：一、用v-t图象研究运动的位移位移=“面积”二、匀变速直线运动的位移与时间的关系三、物理思想方法----极限思想；微元法限思想；微元法[课后活动布置]1、小组共同探讨课本P40“思考与讨论”为下节讲述位移—时间图像做好铺垫2、作业：（完成在作业本上，注意规范表述）3、思考：在匀变速直线运动的位移与时间的关系式中，各量的符号有何要求？(五)、教学反思：在这节课里，我把一个在物理学发展中极为深刻而有效的思维方法—微分法，以简约化的方式呈现出来了。这样处理的目的是为了防止教学中仅仅侧重知识点“套用”，而忽视了科学思维方法的培养。“一个变化过程在极短时间内可以认为是不变的”．这也是一种科学的思路。而且常常是对待复杂物理问题的一种科学方法。本节课让学生在渗透中形成了科学的思路，掌握了基本的方法，达到了提高解决问题能力的目的。我对本节教材进行适当的处理：利用教材中“思考与讨论”栏目的内容，通过学生小组讨论的形式，对“v-t图象面积位移关系”进行充分探究，把“做一做”栏目的内容移到下一节课。这种做法既实现了运用数学方法和极限思想研究并解决物理问题，又使教学过程更流畅，重点更突出，提高学生的学习主动性和积极性，有利于培养学生发散思维的能力和科学探究的能力。不足之处是在教学过程中发现学生小组讨论时，设计的问题还不够开放，实际上学生可以自己找到正确方法，应该让学生有更充分的讨论空间。附件：一、板书设计2.3匀变速直线运动的位移与时间的关系v/(m/s)0tv/(m/s)0tt/sv0tt/sv位移公式：X=vt图像中表示：矩形面积<二>、匀变速直线运动的位移：导出过程：微元法图像中表示：X=v0t+at2/2位移公式：图线与坐标轴所围图形面积<三>、应用二、教学流程图创设情景提出问题创设情景提出问题猜想通过匀速引导学生猜匀变速寻找方法验证猜想位移对应图线与轴所围面积利用方法探究未知微元法思想与图像相结合分析教材“思考与讨论”得出结论证明猜想求解位移、初速度、末速度规律推广及应用匀变速位移：X=v0t+at2/2利用结论推出规律巧妙复习，设疑引出新内容学情分析1、学科知识分析：本节内容是学生在已学过瞬时速度、匀速直线运动和匀变速直线运动的速度和时间关系图像v---t图像的基础上，探究匀变速直线运动位移与时间的关系。在上两节中用极限思想介绍了瞬时速度与瞬时加速度，学生对极限思想已经有一定的认识，但在理解和运用上还存在相当大的难度。2、学生能力要求：学生已初步了解极限思想，要在学生体会“v—t图线与时间轴所围的面积代表匀变速直线运动位移”的过程中，进一步渗透“无限分割再求和”这种微元法的思想方法,使学生感悟物理思想方法，提高物理思维能力。评测结果及简要分析一、评测结果全班共54名学生，评测结果采取百分制，其中：15名同学满分，90-99分共25名同学，80-89分共12名同学，80分以下有两名同学。二、结果分析：1、出错原因分析：学生出错原因集中在刹车问题没有判断停止时间，直接代入3s时间进行计算，其中11人次出错。2、教学目标达成情况分析：从评测结果及练习卷面反馈情况来看，大多数学生能够理解并运用匀变速直线运动的位移与时间的关系，绝大部分同学能够熟练并进行计算，。可以说，本节课教学目标达成情况令人惊喜，同时也说明了教师引导、学生积极参与的思想是正确的。教材分析教材的地位、作用和特点:（一）对教材总体认识本节内容是学生在学习了速度和加速度等知识的基础上引入的一节规律课，同时又是学生学习自由落体和牛顿第二定律、带电粒子在要强电场中偏移等后续知识的基础，因此本节内容在整章教材中起着承前启后的重要作用。匀变速直线运动的位移掌握不好，后续课中解决运动学和动力学等许多关于运动的问题都会受到影响。（二）对教材编者意图的理解匀变速直线运动的位移公式是本章的一个重点，推导位移公式的方法很多，本教材采用从速度图象推导出位移公式，是既科学又严谨的。教材采用无限分割法，使学生能根据匀变速直线运动的规律和公式，承认匀变速直线运动的位移也可用面积求出的方法，编者给学生一种严谨的科学分析方法，使学生接受一种新的思想---微分思想。（三）新教材的特点（1）重视过程与方法的教学：对位移时间关系式的微分思想从旧教材的课后补充变为正文（2）着眼科学方法的培养：强调以学生为主体，结合学生认知规律，基于建构、多元智能的培养，课文中设计了“讨论交流”、“练习与评价”、“发展空间”等环节，加大学生的参与程度与团队协作。（3）重视物理知识的应用：教材中的“发展空间”中以生活中实际的问题来做探究，重视物理知识与生活实际的联系。《匀变速直线运动的位移与时间的关系》评测练习及参考答案1．一物体运动的位移与时间关系则（）A．这个物体的初速度为12m/sB．这个物体的初速度为6m/sC．这个物体的加速度为8m/s2D．这个物体的加速度为-8m/s22．根据匀变速运动的位移公式和，则做匀加速直线运动的物体，在t秒内的位移说法正确的是（）A．加速度大的物体位移大B．初速度大的物体位移大C．末速度大的物体位移大D．平均速度大的物体位移大3．质点做直线运动的v-t图象如图所示，则（）A．3~4s内质点做匀减速直线运动B．3s末质点的速度为零，且运动方向改变C．0~2s内质点做匀加速直线运动，4~6s内质点做匀减速直线运动，加速度大小均为2m/s2D．6s内质点发生的位移为8m4．物体从静止开始以2m/s2的加速度做匀加速运动，则前6s的平均速度是____________，第6s内的平均速度是_____________，第6s内的位移是___________。5．若一质点从t=0开始由原点出发沿直线运动，其速度一时间图象如图所示，则该物体质点（）A．t=1s时离原点最远B．t=2s时离原点最远C．t=3s时回到原点D．t=4s时回到原点6．物体由静止开始做匀加速直线运动，它最初10s内通过的位移为80m，那么它在5s末的速度等于_____________，它经过5m处时的速度等于____________。7．汽车以10m/s的速度行驶，刹车后获得大小为2m/s2的加速度，则刹车后4s内通过的位移为_________m，刹车后8s通过的位移为___________m。9．做匀变速直线运动的物体，在时间t内的位移为s，设这段时间的中间时刻的瞬时速度为v1，这段位移的中间位置的瞬时速度为v2，则（）A．无论是匀加速运动还是匀减速运动，v1<v2B．无论是匀加速运动还是匀减速运动，v1>v2C．无论是匀加速运动还是匀减速运动，v1=v2D．匀加速运动时，v1<v2，匀减速运动时，v1>v2参考答案：1．BD2．D3．BC4．6m/s11m/s11m5．BD6．8m/s4m/s7．24258．BD9．解析：本题可利用匀变速直线运动的规律，用不同的方法解决。解法I：利用运动简图分情况分析。若为匀加速直线运动，如图1所示，从A至B，中间位置为C，则前进AC段所用时间必然大于前进CB段所用时间，即中间时刻D必在C之前，所以v1<v2。同理，若为匀减速直线运动，也得结论v1<v2。解法II：利用图象法分情况比较。若为匀加速直线运动，其速度--时间图象如图2所示。t1为中间时刻，对应速度v1，因为图线与时间轴所围成的梯形面积表示了位移，所以中间位移对应的时刻t2必在t1之后，得v1<v2。若为匀减速直线运动，也得结论v1<v2。课后反思在这节课里，我把一个在物理学发展中极为深刻而有效的思维方法—微分法，以简约化的方式呈现出来了。这样处理的目的是为了防止教学中仅仅侧重知识点“套用”，而忽视了科学思维方法的培养。“一个变化过程在极短时间内可以认为是不变的”．这也是一种科学的思路。而且常常是对待复杂物理问题的一种科学方法。本节课让学生在渗透中形成了科学的思路，掌握了基本的方法，达到了提高解决问题能力的目的。我对本节教材进行适当的处理：利用教材中“思考与讨论”栏目的内容，通过学生小组讨论的形式，对“v-t图象面积位移关系”进行充分探究，把“做一做”栏目的内容移到下一节课。这种做法既实现了运用数