2024-2025学年新教材高中物理 第二章 匀变速直线运动的研究 第三节 匀变速直线运动的位移与时间的关系教学实录 新人教版必修1

2024-2025学年新教材高中物理第二章匀变速直线运动的研究第三节匀变速直线运动的位移与时间的关系教学实录新人教版必修1学校授课教师课时授课班级授课地点教具课程基本信息1.课程名称：匀变速直线运动的位移与时间的关系

2.教学年级和班级：高中一年级

3.授课时间：2024年9月20日

4.教学时数：1课时核心素养目标培养学生运用物理规律分析问题的能力，提高学生的科学探究素养。通过实验和数学建模，让学生理解匀变速直线运动的位移与时间的关系，增强学生的数学应用能力和科学思维能力。同时，培养学生严谨的科学态度和团队合作精神，提升学生的科学素养。重点难点及解决办法重点：

1.匀变速直线运动位移与时间的二次函数关系。

2.利用位移-时间公式推导速度-时间公式。

难点：

1.学生对二次函数图像的理解和应用。

2.位移-时间公式与速度-时间公式之间的转换。

解决办法：

1.通过实际实验演示，帮助学生直观理解位移-时间关系，并引导他们通过数学建模得出公式。

2.结合实例，讲解二次函数图像的物理意义，让学生通过实例理解公式的应用。

3.通过课堂练习和小组讨论，让学生逐步掌握公式之间的转换，并能够灵活运用。教学资源-软硬件资源：物理实验器材（小车、斜面、光电门、计时器等）

-课程平台：学校内部教学平台，用于上传课件和作业

-信息化资源：在线视频教程，有关匀变速直线运动的基本概念和实验操作

-教学手段：多媒体教学设备（投影仪、电脑、白板）

-教学辅助材料：匀变速直线运动位移-时间图象的打印版，用于课堂展示和练习教学过程设计一、导入环节（5分钟）

1.情境创设：展示一组图片，包括运动员短跑、自由落体运动等实际生活中的匀变速直线运动场景，提问：“这些运动有什么共同点？”

2.提出问题：引导学生思考匀变速直线运动的位移与时间关系，激发学生的探究欲望。

3.学生回答：听取学生的回答，并进行简要评价。

用时：5分钟

二、讲授新课（25分钟）

1.速度-时间图象（5分钟）

-介绍速度-时间图象的基本概念和特点。

-通过实验演示，让学生观察速度-时间图象，引导学生发现速度与时间的关系。

2.位移-时间公式（10分钟）

-提出位移-时间公式的推导思路，引导学生思考如何通过速度-时间图象推导位移-时间公式。

-通过多媒体演示，展示位移-时间公式的推导过程，帮助学生理解公式含义。

3.速度-时间公式与位移-时间公式的关系（10分钟）

-分析速度-时间公式与位移-时间公式之间的联系，引导学生发现它们之间的关系。

-通过实例讲解，让学生理解公式在实际问题中的应用。

用时：25分钟

三、巩固练习（15分钟）

1.实践练习（5分钟）

-布置与课本相关的问题，让学生独立完成。

-对学生进行个别指导，解答学生在解题过程中遇到的问题。

2.小组讨论（5分钟）

-将学生分成小组，讨论课本中的问题，分享解题思路和方法。

-教师巡视指导，解答小组讨论中遇到的问题。

3.总结规律（5分钟）

-各小组汇报讨论成果，教师引导学生总结匀变速直线运动的位移与时间关系的规律。

用时：15分钟

四、课堂提问（5分钟）

1.教师提问：总结本节课所学内容，引导学生回顾匀变速直线运动的位移与时间关系。

2.学生回答：听取学生的回答，并进行简要评价。

用时：5分钟

五、课堂小结（3分钟）

1.回顾本节课所学内容，强调重点和难点。

2.布置课后作业，让学生巩固所学知识。

用时：3分钟

总计用时：45分钟教学资源拓展1.拓展资源：

-物理实验：设计一系列与匀变速直线运动相关的实验，如小车在斜面上的运动、自由落体实验等，通过实验数据来验证位移-时间关系和速度-时间关系。

-物理竞赛题目：收集一些高中物理竞赛中的相关题目，这些题目往往设计巧妙，能够帮助学生深入理解匀变速直线运动的理论和应用。

-科学史资料：介绍一些与匀变速直线运动相关的历史人物和故事，如伽利略的斜面实验，激发学生对物理学科的兴趣。

-专题讲座：邀请物理教师或专家进行专题讲座，讨论匀变速直线运动在现代科技中的应用，如汽车运动学、航天动力学等。

2.拓展建议：

-学生可以通过实验设计，自己制作一个简单的匀变速直线运动实验装置，如使用橡皮筋驱动小车，通过测量小车在不同时间间隔内的位移，绘制位移-时间图象，验证理论公式。

-鼓励学生参与物理竞赛，通过解决竞赛题目，提升自己的解题能力和对物理概念的理解深度。

-学生可以阅读关于物理科学史的书籍或文章，了解科学家们在研究匀变速直线运动过程中的创新思维和实验方法。

-组织学生参加专题讲座，通过实际案例了解匀变速直线运动在工程和科学研究中的重要性，增强学生的应用意识。

-建议学生利用网络资源，如教育平台上的视频教程和互动模拟实验，加深对匀变速直线运动概念的理解。

-鼓励学生撰写小论文，分析匀变速直线运动在不同领域中的应用，如体育训练、建筑设计等，培养学生的研究能力和创新思维。

-学生可以参与学校或社区的科学展览，展示自己关于匀变速直线运动的实验成果和研究成果，提高公众的科学素养。课后作业1.**题目**：一辆汽车以10m/s的初速度匀加速直线运动，加速度为2m/s²，求汽车行驶10秒后的位移。

**答案**：使用位移公式\(s=ut+\frac{1}{2}at^2\)，其中\(u=10m/s\)，\(a=2m/s²\)，\(t=10s\)。

\(s=10\times10+\frac{1}{2}\times2\times10^2=100+100=200m\)。

2.**题目**：一辆自行车以5m/s的速度匀速直线行驶，行驶了20秒后，突然以1m/s²的加速度开始减速，求自行车减速到静止所需的时间。

**答案**：首先计算减速过程中行驶的距离，使用公式\(v^2=u^2+2as\)，其中\(v=0\)，\(u=5m/s\)，\(a=-1m/s²\)。

\(0=5^2+2\times(-1)\timess\)，解得\(s=12.5m\)。

然后使用公式\(v=u+at\)求时间\(t\)。

\(0=5-1\timest\)，解得\(t=5s\)。

3.**题目**：一辆火箭从静止开始匀加速直线上升，加速度为10m/s²，求火箭上升5秒后的速度。

**答案**：使用速度公式\(v=u+at\)，其中\(u=0\)，\(a=10m/s²\)，\(t=5s\)。

\(v=0+10\times5=50m/s\)。

4.**题目**：一辆小车在水平直道上以15m/s²的加速度从静止开始匀加速运动，5秒后小车的位移是多少？

**答案**：使用位移公式\(s=ut+\frac{1}{2}at^2\)，其中\(u=0\)，\(a=15m/s²\)，\(t=5s\)。

\(s=0\times5+\frac{1}{2}\times15\times5^2=\frac{1}{2}\times15\times25=187.5m\)。

5.**题目**：一个物体以2m/s²的加速度做匀加速直线运动，2秒后的速度是多少？如果物体在3秒末的速度是10m/s，求物体的初速度。

**答案**：首先计算2秒后的速度，使用公式\(v=u+at\)，其中\(a=2m/s²\)，\(t=2s\)。

\(v=u+2\times2\)，解得\(v=u+4\)。

然后使用公式\(v=u+at\)求初速度\(u\)，其中\(v=10m/s\)，\(a=2m/s²\)，\(t=3s\)。

\(10=u+2\times3\)，解得\(u=4m/s\)。

所以，2秒后的速度是\(4+4=8m/s\)，初速度是\(4m/s\)。课堂1.课堂评价：

-提问：通过课堂提问，检查学生对匀变速直线运动位移与时间关系公式的理解和应用能力。提问包括基本概念、公式推导和应用实例等。

-观察：观察学生在课堂上的参与度和互动情况，如是否积极回答问题、是否能够正确使用公式解决实际问题等。

-测试：在课堂中进行简短的测试，评估学生对匀变速直线运动位移与时间关系公式的掌握程度。测试题包括选择题、填空题和计算题，覆盖不同难度层次。

-反馈：针对学生的回答和测试结果，给予及时反馈，指出错误和不足，并引导学生进行自我修正和深入学习。

具体评价内容包括：

-学生对位移-时间公式\(s=ut+\frac{1}{2}at^2\)的理解程度。

-学生对速度-时间公式\(v=u+at\)的应用能力。

-学生对匀变速直线运动中加速度、初速度和时间关系的综合运用。

-学生在解决实际问题时，能否正确运用位移-时间关系和速度-时间关系。

2.作业评价：

-批改：对学生的课后作业进行认真批改，确保作业的正确性和完整性。

-点评：在作业批改过程中，对学生的解题思路和方法进行点评，鼓励学生独立思考和探索。

-反馈：及时将作业批改结果反馈给学生，针对错误和不足提供具体的指导和建议。

-鼓励：对表现优秀的学生给予表扬和鼓励，激发学生的学习兴趣和动力。

作业评价的具体方式包括：

-作业题目的难度适中，覆盖匀变速直线运动的位移与时间关系的基础知识和应用。

-作业题目形式多样，包括计算题、应用题和讨论题，以检验学生对知识的掌握程度和应用能力。

-作业批改时，关注学生的解题过程，不仅看答案是否正确，还要分析解题思路是否合理、步骤是否清晰。

-作业反馈时，注重学生的自我评价和反思，引导学生总结经验教训，提高学习效果。内容逻辑关系①匀变速直线运动的位移与时间的关系：

-公式：\(s=ut+\frac{1}{2}at^2\)

-变量关系：位移\(s\)与初速度\(u\)、加速度\(a\)和时间\(t\)的关系。

-物理意义：描述物体在匀变速直线运动中，随时间变化的位移。

②匀变速直线运动的速度与时间的关系：

-公式：\(v=u+at\)

-变量关系：速度\(v\)与初速度\(u\)、加速度\(a\)和时间\(t\)的关系。

-物理意义：描述物体在匀变速直线运动中，随时间变化的瞬时速度。

③位移-时间图象与速度-时间图象：

-位移-时间图象：通常为抛物线，表示位移随时间的变化。

-速度-时间图象：通常为直线，表示速度随时间的变化。

-逻辑关系：速度-时间图象的斜率等于加速度，位移-时间图象的斜率等于速度。

④位移-时间公式与速度-时间公式的转换：

-转换公式：\(s=\frac{v+u}{2}t\)

-变量关系：位移\(s\)可以通过速度-时间公式和初速度进行计算。

-物理意义：提供了一种不同的方法来计算匀变速直线运动中的位移。

⑤加速度的物理意义：

-定义：加速度是速度变化的快慢程度，是矢量，方向与速度变化量的方向相同。

-物理意义：加速度是描述物体运动状态改变快慢的物理量。反思改进措施反思改进措施（一）教学特色创新

1.情境教学：在讲解匀变速直线运动时，我尝试将抽象的物理概念与实际生活情境相结合，比如通过展示运动员起跑、汽车加速等场景，让学生更容易理解物理原理。

2.多媒体辅助教学：利用多媒体技术，将复杂的物理过程以动画形式展示，帮助学生直观地看到速度、位移等物理量的变化，提高学习兴趣。

反思改进措施（二）存在主要问题

1.学生对公式的理解不够深入：在教学过程中，我发现有些学生对位移-时间公式和速度-时间公式的理解停留在表面，缺乏对公式背后物理意义的深入理解。

2.实验操作不够规范：部分学生在进行物理实验时，操作不够规范，导致实验数据不准确，影响了学生对公式的验证和应用。

3.课堂互动不足：在课堂提问环节，参与度不够高，有些学生对于问题的回答不够积极，这可能是由于课堂氛围不够活跃，或者学生对某些知识点存在疑惑。

反思改进措施（三）

1.深化公式讲解：在讲解公式时，我将更加注重公式的推导过程，让学生理解公式的来源和物理意义，从而提高他们对公式的理解和应用能力。

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