高教版中职物理（类）电子教案102第二节 匀变速直线运动

主题一运动和力

第二节匀变速直线运动教学设计案例

课程内容第二节匀变速直线运动

课程类型理实一体课课时2学时

本节主要让学生知道匀变速直线运动是一种理想化的过程模型。知

道加速度的概念，理解加速度的物理含义，并能进行简单的计算。通过实

教材内容

验，测量匀变速直线运动物体的加速度。能用公式、图像描述匀变速直线

分析

运动，理解匀变速直线运动的规律，能运用其解决简单的问题。通过实

验，了解自由落体运动规律，并能运用其解决生活中简单的实际问题。

学生在初中没有学习过匀变速直线运动，因此本节的重点是让学生

学情分析了解匀变速直线运动的规律，同时了解图像法、数学方法、实验方法等科

学方法。

1.建构加速度的概念，理解匀变速直线运动规律，进一步形成物体

的运动是有规律的物理观念，能进行简单的计算，能用其解释生产、生活

中的有关现象，解决简单的实际问题。

2.建构匀变速直线运动、自由落体运动等物理模型。知道描述匀变

速直线运动的图像法，了解用数学语言描述物理现象的数学方法，了解研

究物理学的实验方法。知道伽利略通过假设推理研究物理问题的方法，增

教学目标强质疑创新等素养。

3.通过观察用位移传感器测量加速度、用钱毛管演示轻重不同物体

的下落等演示实验，增加对相关物理现象的感性认识，增强实验观察能

力。通过用打点计时器测量重物下落的加速度探究实验，增强操作技能、

探究设计等素养。

4.通过探究实验、课后实践活动，增强合作交流、工匠精神等素养。

了解北京至张家口的智能化高速铁路，增强家国情怀和科技传承等素养。

教学重点让学生建构加速度的概念，了解匀变速直线运动的规律，了解图像

法、数学方法、实验方法。

建构加速度的概念，进行“用打点计时器测量重物下落的加速度的”

教学难点

探究实验。

让学生通过自主学习、合作学习、探究学习了解新知识，形成新观念，

教学策略

提高操作技能，受到科学方法熏陶。

主要教法启发式讲授、演示实验、组织合作学习和探究实验

主要学法观察演示实验、进行实验探究、小组合作学习

多媒体课件展示系统、计算机、数据采集器、位移传感器的发射端和

教学资源接收端、轨道、小车、钱毛管、真空泵、（打点计时器、铁架台、电源、

重锤、纸带、刻度尺）若干套等。

课堂实施

教学

教学内容教师活动学生活动设计意图

环节

1.什么是匀变速直线运动？1.安排学生对教材和教让学生通

2.什么是速度-时间图像？进行预习（阅学视频进行过课前自

3.什么是加速度？加速度为负值读教材、观看学习和思主学习，

表示什么？老师提供的考，并与同发现自己

4.匀变速直线运动的速度公式是微课视频）。学讨论其中不理解的

怎样的？2.就学生提发现的问问题，准

课前5.匀变速直线运动的位移公式是出的问题进题，将疑问备到课堂

准备怎样的？行有针对性反馈给老上与同学

6.在匀变速直线运动中，由速度公地备课，准备师。讨论，与

式和位移公式可以推导出初速度、在课堂上学老师交

末速度、加速度和位移之间存在什生讨论时给流，解决

么关系？予指导。疑问。

7.什么是数学方法？

8.什么是实验方法？

9.如何用打点计时器测量重物下

落的加速度？

10.自由落体运动的规律是什么？

新创设情境：如果人和内燃机火展示图片、提思考激发学生

课车进行100m短跑比赛，相信问：学习动

引大家都能猜出火车可不是人的若进行1000力，明确

入对手。m和2000m学习目标

比赛，大家还

能猜出谁会

赢吗？

新在生活中，人们发现，有些物讲述倾听先建构变

课体的运动会越来越快，而有些速直线运

教物体的运动会越来越慢。绝大动的概念

学多数实际物体的运动是变速运

动。

课堂如果在相等的时间内，物体沿

实施直线运动的位移不相等，这种

运动称为变速直线运动。

如果一辆汽车沿一条直线从静组织学生合小组讨论、引导学生

止开始加速，1s末的速度为2作学习，提回答：理解“任

m/s,2s末的速度为4m/s,3s问：2m/s,4意相等的

末的速度为6m/s,4s末的速这辆汽车开m/s,1时间内，

度为8m/s,5s末的速度为10始运动后，每m/s速度的变

m/s1S内速度的化量都相

分析汽车的运动数据，讨论问增加量是多等”的含

题。少？每2s内义。

速度的增加

量是多少？

每0.5s内速

度的增加量

是多

少？……

做变速直线运动的物体，如果讲述倾听再引导学

在任意相等的时间内，速度的生建构匀

变化量都相等，这种运动称为变速直线

匀变速直线运动。运动概念

匀变速直线运动是一种过程模

型。

实际生活中一些物体的运动，

如汽车、列车启动后或停止前

的一段时间内的运动都可近似

看作匀变速直线运动。

为了直观地了解物体的速度随展示图片、讲倾听让学生了

时间变化的情况，可以建立一述解速度-时

个平面直角坐标系，用纵轴表间图像

示速度，横轴表示时间，将上

述匀变速直线运动每一时刻的

速度作为一个点画出，就形成

一条直线。这样绘制的用于描

述速度与时间关系的图像，称

为速度-时间图像（p-f图像）。

图像法是一种数学方法，用图讲述倾听对学生进

像反映物理规律，是人们探求行科学方

自然规律的一条重要途径。法教育

可将匀变速直线运动分为匀加展示图片、提回答：让学生对

速直线运动和匀减速直线运动问：直线甲表示图像法进

两种。图中的两条匀加速直线行巩固应

直线分别代运动，直线用

表什么运乙表示匀减

动？速直线运

动。

创设情境：在不同的匀变速直组织学生进小组讨论，开始建构

线运动中，质点速度变化的快行合作学习，合作学习，加速度概

慢往往是不同的。例如，世界提问：思考、回答：念。

级的短跑运动员可以在2s内哪一个运动炮弹的速度

将自身的速度从0提高到10速度变化得变化快。

m/s；迫击炮可以在0.005s内快？到底有

将炮弹的速度从0提高到250多快？

m/So

通过比较和分析，人们发现，讲述加速度倾听给出加速

在一个匀变速直线运动中，质的定义方法。度的定义

点速度的变化量跟发生这一变式。

化所用时间的比值是一个常

量。在物理学中，将该比值定

义为加速度。用a表示加速度，

用,表示初速度，用匕表示末

速度，用f表示速度变化所用

的时间，则加速度

%~几

CL—

t

在国际单位制中，加速度的单讲述加速度了解、记忆进一步了

位是m/s2（米/秒2）,其数值的的国际单位解加速

大小表示质点速度变化的快慢和物理意义。度。

程度。

若将运动员和炮弹的运动都视展示加速度了解、记忆了解加速

为匀变速直线运动，则可算出的计算方法。度的计算

前面运动员和炮弹的加速度大方法

小。

演示实验：用位移传感器测量进行用位移观察、思考、让学生增

加速度传感器测量讨论、回答：加对加速

将数据采集器、计算机、位移加速度的演计算机会用度的感性

传感器的发射端、接收端等装示实验，提图像中所选认识。

置连接好。打开应用软件，进问：择直线对应

入“测量加速度”程序。单击计算机如何的纵轴数值

“开始记录”按钮后，将小车利用该图像除以横轴数

释放，让其沿轨道滑下。计算小车的值，求得加

当小车滑到底端后，抓住小车，加速度？速度。

使其停止，并单击“停止记录”

按钮。数字信息处理系统会立

即将小车的12-f图像显示在屏

幕上。点击“选择区域”按钮，

在V-t图像的时间轴上选择

“起始时刻”和“结束时刻”两

个时刻，系统可即时显示出小

车在该段时间内加速度的大

小。

加速度是矢量。在匀变速直线讲述加速度倾听、理解、进一步建

运动中，如果速度增加，即%>的方向记忆构加速度

火，则加速度是正值，表示其的概念。

方向与运动方向相同；如果速

度减少，即以<%,则加速度

是负值，表示其方向与运动方

向相反。

示例1司机驾驶一辆速度为展示应用加了解、记忆、学习应用

72km/h的汽车在路上行驶，在速度定义式讨论、回答：加速度定

发现险情后立即采取制动措解决实际问直线甲表示义式解决

施,汽车在制动后经过2s停下加速度为2问题，也

来。若将此过程视为匀变速直题的形式与m/s2,直线是加速度

线运动，求汽车的加速度。方法，提问：乙表示加速概念的应

教材图1-2-3度为一2用迁移。

2

中的直线甲、m/so

乙代表的匀

变速直线运

动的加速度

分别为多

少？

由加速度定义式，通过数学变讲述倾听、记忆让学生了

形，可得解匀变速

直线运动

vt—v0+at

公式表示，如果已知一个匀变的速度公

速直线运动的初速度外、加速式。

度a和时间3就可以求得末速

度u

示例2驾驶车辆进入高速公展示应用速听讲让学生了

路时，不允许从匝道立即转入度公式解决解速度公

高速车道，必须在加速车道上实际问题的式的应

使车辆加速到规定速度（高速形式与方法。用。

车道的最低限速是60km/h）

后，才能转入高速行车道行驶。

匝道一般限速为40km/h,一

位司机驾驶汽车以36km/h的

速度从匝道驶入加速车道，假

设他立刻以1.0m/s2的加速度

加速行驶了10s,然后转上高

速行车道。他的操作是否达到

了交通法规的要求？

利用数学推导，人们发现，如讲述倾听、记忆让学生了

果已知一个匀变速直线运动的解匀变速

初速度%、加速度。和时间t,直线运动

的位移公

则可以用位移公式求出位移S,

式。

即

12

z

s—vot+-at

示例3一位司机驾车从一座展示应用位听讲让学生了

桥上向下行驶，如图1-2-6所移公式解决解位移公

示，汽车在引桥顶端的速度是实际问题的式的应

8m/s,司机轻踩制动踏板，让形式与方法。用。

汽车以0.2m/s2的加速度做匀

加速直线运动，用了30s到达

引桥底端，则该引桥的长度是

多少？

回应本节开始“情境与问题”讲解匀变速听讲让学生进

中的问题：直线运动规一步认识

人与内燃机火车赛跑，如果是律的实际应匀变速直

百米比赛，人可以稳操胜券；用。线运动规

如果是1000m比赛，并假设律的应

人是世界级中长跑运动员，则用。

人与火车是旗鼓相当，难分伯

仲；如果是2000m比赛，人

只有甘拜下风了。

学生自主学习“行车安全距离巡视、答疑阅读、学习进一步认

的控制”。识匀变速

直线运动

规律的应

用。

学生合作学习，了解汽车制动提问：回答：进一步认

的特点，受到安全教育，自觉为了避免追后车司机要识规律的

严格遵守交通规则。尾事故的发注意力集应用，提

生，应该注意中，不能饮高安全意

哪些方面的酒、疲劳驾识和社会

问题？驶、超载等。责任感。

数学方法是解决和说明物理问讲述倾听、记忆让学生了

题时必须采用的理论工具之解数学方

一，它要求人们根据物理研究法。

对象的特点，用数学语言表述

事物的状态、关系和过程，综

合运用数学概念、理论和技巧，

进行结构、数量方面的描述、

计算和推导，以形成对问题的

解释、判断和预言，精确地把

握物理对象的特点和运动规

律。

伽利略对亚里士多德关于落体展示图片、讲倾听、思考学习伽利

运动的论断提出质疑，并通过述重物下落略敢于质

假设推理，由亚里士多德的论得快结论会疑的科学

断推导出自相矛盾的结果，再导致矛盾的态度及运

通过细致的实验和计算，最终结果。用实验和

发现了物体下落的真正规律。逻辑思维

研究规律

的科学方

法。

实验方法是物理学中最基本的讲述倾听、记忆让学生了

科学方法之一，它是指人们根解实验方

据研究目的，利用实验仪器，法。

人为地控制或模拟自然现象，

排除干扰，突出主要因素，在

最有利的条件下研究自然规律

的方法。

演示实验：用钱毛管演示轻重进行演示实观察、思考、让学生增

不同物体的下落验，提问：讨论、回答：加对落体

通过对羽毛可得出轻小运动的感

在空气与接物体在落体性认识，

近真空环境运动中，空进行逻辑

中下落现象气阻力是不训练等。

的比较，可得可忽略的因

出什么结素。

论？

实验探究：用打点计时器测量布置任务：每根据教材上让学生通

重物下落的加速度位同学都努的提示，以过合作学

力测量出重小组为单位习探究重

物下落的加进行实验探物下落的

速度，验证其究。与其他规律。

做匀变速直学习小组的

线运动。同学交流经

巡视、指导。验。

物体只在重力作用下从静止开讲述：倾听、记忆建构自由

始下落的运动，称为自由落体计算中，通常落体运动

运动，它也是一种过程模型。把g取值为物理模型

在同一地点，一切物体自由下9.8m/s2o在和重力加

落的加速度都相同，这个加速粗略计算时，速度的概

度称为重力加速度，通常用g可把g取值念。

来表示。为10m/s2»

学生自主学习“重力探矿”。巡视、答疑阅读、学习了解重力

探矿技术

由于在自由落体运动中，讲述倾听、记忆了解自由

初速度%=0,加速度a=g,落体运动