高中物理-勻變速直線運(yùn)動的位移與時(shí)間的關(guān)系教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)情分析教材分析課后反思

人教版高中物理必修1第二章勻變速運(yùn)動的規(guī)律第三節(jié)勻變速直線運(yùn)動的位移與時(shí)間的關(guān)系作者單位姓名教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動學(xué)生活動設(shè)計(jì)意圖進(jìn)入新課：引導(dǎo)學(xué)生從勻速直線運(yùn)動的位移入手，通過公式法和圖像法得出結(jié)論：勻速直線運(yùn)動的位移就是v–t圖線與t軸所夾的矩形“面積”。引導(dǎo)學(xué)生思考如何計(jì)算勻速直線運(yùn)動的位移。說明當(dāng)取初始位置為坐標(biāo)原點(diǎn)時(shí)，位移的公式為：x=vt，這是用公式法來表示。投影引導(dǎo)學(xué)生觀察勻速直線運(yùn)動的v-t圖像，思考：如何用v-t圖像來表示位移？組織學(xué)生一起理解圖像的物理意義，得出結(jié)論：圖線與時(shí)間軸所圍成的矩形的面積就是位移。板書：面積即位移引導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)思考，位移的正負(fù)與面積的關(guān)系。提問：在v-t圖像中，當(dāng)速度為負(fù)時(shí)，物體的運(yùn)動方向如何？位移的方向？根據(jù)初中知識，能回答：x=vt；學(xué)生展開討論，得出結(jié)論：圖線與時(shí)間軸所圍成的矩形的面積就是位移學(xué)生觀看v-t圖像，回答：往負(fù)方向運(yùn)動，位移為負(fù)。得出結(jié)論：面積在下方時(shí)表示位移的方向是往負(fù)方向，是負(fù)值。培養(yǎng)學(xué)生從多角度解答問題的能力以及把物理規(guī)律和數(shù)學(xué)圖像相結(jié)合的能力。并且為后面勻變速直線運(yùn)動的學(xué)習(xí)打下了基礎(chǔ)。從教材上的思考與討論入手，以勻速直線運(yùn)動為基礎(chǔ)，采用微分法，得出結(jié)論：當(dāng)Δt無窮小時(shí)，v－t圖線下四邊形的面積等于勻變速直線運(yùn)動的位移。讓學(xué)生思考勻變速直線運(yùn)動的位移與v－t圖像是不是也有類似的關(guān)系。讓學(xué)生本著科學(xué)的態(tài)度不能輕易的下結(jié)論。（投影）引導(dǎo)學(xué)生看思考與討論，提出四個問題：①如何估算位置0到位置5的位移？②位移x在v-t圖像上如何表示？叫一個同學(xué)起來講一下估算的方法，再叫一個同學(xué)上來動筆在v-t圖像上畫出位移x。③這種算法有何缺陷？引導(dǎo)學(xué)生思考，運(yùn)用這種方法得出的位移與真實(shí)值相比如何？④如何改進(jìn)？引入微分法的思想，當(dāng)時(shí)間間隔取得小一些，如0.05s時(shí)，求得的位移與原先相比，如何？用課件展示，當(dāng)△t越小，矩形的面越接近真實(shí)值。得出結(jié)論：當(dāng)Δt無窮小時(shí)，v－t圖線下四邊形的面積等于勻變速直線運(yùn)動的位移學(xué)生展開討論，回答有或沒有。學(xué)生動筆估算，把0到1這段看做是勻速直線運(yùn)動，用0這一點(diǎn)的速度來代替整段的速度。x＝0.38×0.1＋0.63×0.1＋0.88×0.1＋1.11×0.1＋1.38×0.1＝……做出下圖：觀看課件，得出結(jié)論向?qū)W生滲透微分法的思想，培養(yǎng)學(xué)生用定積分的思想分析v-t圖象中所夾面積表示物體運(yùn)動位移的能力。推導(dǎo)勻變速直線運(yùn)動的位移與時(shí)間的關(guān)系式帶領(lǐng)學(xué)生回憶梯形面積的計(jì)算公式讓學(xué)生明確梯形面積公式中分別對應(yīng)的物理量，讓學(xué)生推導(dǎo)得到公式。再讓學(xué)生對公式，進(jìn)行化簡，把代入得教師小結(jié)：就是勻變速直線運(yùn)動位移與時(shí)間的關(guān)系式，且是矢量式。學(xué)生動筆，根據(jù)有關(guān)知識進(jìn)行公式推導(dǎo)。培養(yǎng)學(xué)生利用數(shù)學(xué)圖象和物理知識推導(dǎo)物理規(guī)律的能力。并且讓學(xué)生學(xué)會從物理的角度去理解數(shù)學(xué)公式。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證引導(dǎo)學(xué)生利用“探究小車速度隨時(shí)間變化規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證。教師提醒實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路。方案一：利用勻變速運(yùn)動的速度-時(shí)間圖像研究；方案二：從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析入手；學(xué)生分組探究，互相激勵，思維碰撞。探究過程可以提高學(xué)生的能力，充分體現(xiàn)“以知識為載體，以能力為目標(biāo)”的教學(xué)要求。例題加深和鞏固列舉書本上的例題，引導(dǎo)學(xué)生讀題和審題，理解題意，畫出運(yùn)動草圖，挖掘隱含條件，正確應(yīng)用公式及公式變形解題。并補(bǔ)充一道汽車剎車的例題引導(dǎo)學(xué)生從物理角度理解公式：式中各符號是矢量還是標(biāo)量？在勻加速和勻減速直線運(yùn)動中符號如何？讀題，審題，畫運(yùn)動草圖，找出相關(guān)物理量，應(yīng)用公式解題。期望回答：矢量一般設(shè)初速度的方向?yàn)檎较?，勻加速：a是正的，勻減速：a是負(fù)的通過推導(dǎo)公式，培養(yǎng)學(xué)生用物理語言表達(dá)過程的能力和應(yīng)用數(shù)學(xué)工具的能力，培養(yǎng)學(xué)生解題習(xí)慣回顧總結(jié)：課堂小結(jié)，強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)，解除疑惑。這節(jié)課主要講了兩個內(nèi)容：1、在v-t圖像中，圖像與時(shí)間軸所圍成的面積就是位移，2、勻變速直線運(yùn)動的位移公式：和教師一起回顧，小結(jié)，提出疑惑，交流和討論。課堂小結(jié)，有利于鞏固學(xué)生新學(xué)到的知識，及時(shí)解決疑問，有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。板書設(shè)計(jì):一、用v-t圖象研究運(yùn)動的位移:位移=“面積”二、勻變速直線運(yùn)動的位移與時(shí)間的關(guān)系:三、物理思想方法----極限思想；微元法當(dāng)堂練習(xí)1．某質(zhì)點(diǎn)的位移隨時(shí)間變化的關(guān)系是：,和的單位分別是m和s，則質(zhì)點(diǎn)的初速度和加速度分別為（）A．4m/s和2m/s2B．0和4m/s2C．4m/s和4m/s2D．4m/s和02．一個物體由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動，第1s末的速度達(dá)到4m/s，物體在第2s內(nèi)的位移是（）A．6m B．8m C．4m D．1.6m3．一質(zhì)點(diǎn)以一定初速度沿豎直方向拋出，得到它的速度一時(shí)間圖象如圖2—3—6所示．試求出它在前2s內(nèi)的位移，后2s內(nèi)的位移，前4s內(nèi)的位移．4．汽車以10m/s的速度勻速行駛，剎車后獲得大小為2m/s2的加速度做勻減速運(yùn)動，則剎車后8s內(nèi)通過的位移為多少米？5．一輛汽車在高速公路上以30m/s的速度勻速行駛，由于在前方出現(xiàn)險(xiǎn)情，司機(jī)采取緊急剎車，剎車時(shí)加速度的大小為5m/s2，求：(1)汽車剎車后20s內(nèi)滑行的距離．(2)從開始剎車汽車滑行50m所經(jīng)歷的時(shí)間．(3)在汽車停止前3s內(nèi)汽車滑行的距離．人教版高中物理必修1第二章勻變速運(yùn)動的規(guī)律第三節(jié)勻變速直線運(yùn)動的位移與時(shí)間的關(guān)系作者單位姓名學(xué)情分析1、學(xué)科知識分析：本節(jié)內(nèi)容是學(xué)生在已學(xué)過瞬時(shí)速度、勻速直線運(yùn)動的速度時(shí)間規(guī)律的基礎(chǔ)上，探究勻變速直線運(yùn)動位移與時(shí)間的關(guān)系。在上一章中用極限思想介紹了瞬時(shí)速度與瞬時(shí)加速度，學(xué)生已能接受極限思想。2、學(xué)生能力要求：學(xué)生已初步了解極限思想，在探究“勻變速直線運(yùn)動的位移與時(shí)間的關(guān)系”過程中，要進(jìn)一步滲透極限思想。要在學(xué)生體會“v—t圖線與時(shí)間軸所圍的面積代表位移”的過程中，逐步滲透“無限分割再求和”這種微元法的思想方法。使學(xué)生感悟物理思想方法，提高物理思維能力。人教版高中物理必修1第二章勻變速運(yùn)動的規(guī)律第三節(jié)《勻變速直線運(yùn)動的位移與時(shí)間的關(guān)系》教學(xué)反思作者單位姓名必修一第一章學(xué)習(xí)了描述運(yùn)動的感念，本章學(xué)習(xí)勻變速直線運(yùn)動幾個物理量之間的定量關(guān)系。教材從最簡單的勻速直線運(yùn)動的位移與時(shí)間的關(guān)系入手，得出位移公式x=vt。然后從勻速直線運(yùn)動的速度—時(shí)間圖像說明v－t圖線下面矩形的面積代表勻速直線運(yùn)動的位移。接著利用實(shí)驗(yàn)探究中所得到的一條紙帶上時(shí)間與速度的記錄，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析，當(dāng)Δt越小，估算結(jié)果越接近，最后得出結(jié)論：當(dāng)Δt無窮小時(shí)，v－t圖線下四邊形的面積等于勻變速直線運(yùn)動的位移，從而導(dǎo)出位移公式x=v0t+1/2at2。上一章為本節(jié)奠定了全面的基礎(chǔ)，本節(jié)是第一章概念和科學(xué)思維方法的具體應(yīng)用。高中物理引入極限思想的出發(fā)點(diǎn)就在于它是一種常用的科學(xué)思維方法，上一章教材用極限思想介紹了瞬時(shí)速度和瞬時(shí)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(yùn)動的位移時(shí)，又一次應(yīng)用了極限思想。當(dāng)然，我們只是讓學(xué)生初步認(rèn)識這些極限思想，并不要求會計(jì)算極限。按教材這樣的方式來接受極限思想，對高中學(xué)生來說是不會有太多困難的。學(xué)生學(xué)習(xí)極限時(shí)的困難不在于它的思想，而在于它的運(yùn)算和嚴(yán)格的證明，而這些，在教材中并不出現(xiàn)。教材的宗旨僅僅是“滲透”這樣的思想。在導(dǎo)出位移公式的教學(xué)中，利用實(shí)驗(yàn)探究中所得到的一條紙帶上時(shí)間與速度的記錄，讓學(xué)生思考與討論如何求出小車的位移，教學(xué)中不斷鼓勵學(xué)生積極思考，充分表達(dá)自己的想法。啟發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生具體、深入地分析，肯定學(xué)生正確的想法，教學(xué)過程中主要采用探究式、討論式進(jìn)行授課。一、本節(jié)課的成功之處勻變速直線運(yùn)動的位移公式是高中物理教學(xué)中的難點(diǎn)之一，我在教學(xué)設(shè)計(jì)中根據(jù)學(xué)生實(shí)際提出了自己的教學(xué)思路。其突出的特點(diǎn)有以下幾方面：1、新課程倡導(dǎo)探究，并將科學(xué)探究與科學(xué)知識并列為課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容。猜想與假設(shè)是科學(xué)探究的要素之一，但不是沒有依據(jù)的胡猜亂想。本節(jié)課從復(fù)習(xí)舊知識引出新問題之后，由勻速直線運(yùn)動速度圖象中“面積”的物理意義，遷移到在勻變速直線運(yùn)動速度圖象中的“面積”是否也具有同樣的物理意義，提出猜想有根有據(jù)、合情合理，符合高一新學(xué)生的認(rèn)知水平。2、本節(jié)主要運(yùn)用的是啟發(fā)探究式綜合教學(xué)法，對教學(xué)的重難點(diǎn)即微積分的教學(xué)上采用了目標(biāo)導(dǎo)學(xué)法，以思維訓(xùn)練為主線，創(chuàng)設(shè)問題情境，通過小組討論和歸納，引導(dǎo)學(xué)生積極思考，探索和發(fā)現(xiàn)科學(xué)規(guī)律，既明確了探究的目標(biāo)和方向，又最大限度地調(diào)動了學(xué)生積極參與教學(xué)活動，充分體現(xiàn)“教師主導(dǎo)，學(xué)生主體”的教學(xué)原則。再從勻速過渡到變速的教學(xué)上采用了比較法，啟發(fā)學(xué)生從已有知識獲得新知，并利用數(shù)學(xué)知識解決物理問題。另外還通過知識的鋪墊、方法的遷移、多媒體課件演示等手段，分散教學(xué)難點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生動口、動腦、動手獲取知識，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。3、當(dāng)推導(dǎo)出勻變速直線運(yùn)動的位移公式之后，教師沒有急于進(jìn)行鞏固訓(xùn)練，而是要求學(xué)生以上述研究過程為載體進(jìn)行反思，感悟科學(xué)探究的方法和過程。4、本節(jié)以學(xué)過的勻速運(yùn)動為基礎(chǔ)，利用實(shí)例巧妙設(shè)疑，啟發(fā)學(xué)生思考，讓學(xué)生在自主討論的學(xué)習(xí)環(huán)境下深化對微積分的理解，培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力。學(xué)生用已有的知識演繹推理、歸納總結(jié)出勻變速運(yùn)動的位移時(shí)間規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生知識的遷移能力。讓學(xué)生通過面積自行計(jì)算求位移時(shí)采用多種方法，培養(yǎng)了學(xué)生的數(shù)形結(jié)合能力和發(fā)散思維能力。最后又通過實(shí)例分析加深學(xué)生對知識規(guī)律的消化理解，強(qiáng)化有意注意，及時(shí)評價(jià)鼓勵學(xué)生，讓學(xué)生經(jīng)歷從實(shí)際到理論，再從理論到實(shí)踐的探究過程。5、利用教材中“思考與討論”欄目的內(nèi)容，通過小組討論的形式，對“v-t圖像面積位移關(guān)系”進(jìn)行了充分探究，再利用第二個“思考與討論”欄目中的內(nèi)容討論“初速度為0的勻變速直線運(yùn)動的x-t圖像”。這種做法既實(shí)現(xiàn)了運(yùn)用數(shù)學(xué)方法和極限思想研究并解決物理問題，又使教學(xué)過程更流暢，教學(xué)重點(diǎn)更突出，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和積極性，有利于培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維的能力和科學(xué)探究的能力。總之，在這節(jié)課里，我把一個在物理學(xué)發(fā)展中極為深刻而有效的思維方法---微積分，以簡約化的方式呈現(xiàn)出來了。這樣處理的目的是為了防止教學(xué)中僅僅側(cè)重知識點(diǎn)“套用”，而忽略了科學(xué)思維方法的培養(yǎng)?！耙粋€變化過程在極短時(shí)間內(nèi)可以認(rèn)為是不變的”，這也是一種科學(xué)的思路。而且常常是處理復(fù)雜物理問題的一種科學(xué)方法。本節(jié)課讓學(xué)生在滲透中形成了科學(xué)的思路，掌握了基本的方法，達(dá)到了提高解決問題能力的。二、本節(jié)課存在的不足不足之處是在教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)學(xué)生小組討論時(shí)，設(shè)計(jì)的問題還不夠開放，應(yīng)該讓學(xué)生有更充分的討論空間。三、對再教的補(bǔ)充設(shè)計(jì)再教時(shí)，要進(jìn)一步調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，使每一個學(xué)生都有成就感，都有所得，教學(xué)效果一定會更好。在平常教育教學(xué)中，必須具備全新的教育理念，認(rèn)真學(xué)習(xí)新課改精神，使自己具有先進(jìn)、科學(xué)的教育思想，將每節(jié)課按高標(biāo)準(zhǔn)要求，不斷創(chuàng)新，提高課堂教學(xué)效益。對教學(xué)設(shè)計(jì)表現(xiàn)為：不思則無，深思則遠(yuǎn)，遠(yuǎn)思則寬。人教版高中物理必修1第二章勻變速運(yùn)動的規(guī)律第三節(jié)勻變速直線運(yùn)動的位移與時(shí)間的關(guān)系作者單位姓名教材分析本節(jié)內(nèi)容是在學(xué)生做過探究小車速度隨時(shí)間變化規(guī)律的實(shí)驗(yàn)和理論推導(dǎo)過勻變速直線運(yùn)動的速度與時(shí)間的關(guān)系之后的一節(jié)規(guī)律課，它和勻變速直線運(yùn)動的速度與時(shí)間的關(guān)系是運(yùn)動學(xué)中的兩大基本規(guī)律，是學(xué)生今后學(xué)習(xí)自由落體運(yùn)動，拋體運(yùn)動以及運(yùn)用牛頓定律解決實(shí)際問題等后續(xù)知識的基礎(chǔ)。因此，本節(jié)課在本章乃至整個高中物理學(xué)習(xí)中都有著承前啟后的重要作用。課程標(biāo)準(zhǔn)要求學(xué)生能用公式和圖像描述勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律，強(qiáng)調(diào)學(xué)生要經(jīng)歷物理規(guī)律的形成過程，人教版教材則主要從思維方法入手，通過速度時(shí)間圖像的分段，求和，得出圖像圍成的面積與位移相對應(yīng)的規(guī)律，進(jìn)而推導(dǎo)出勻變速直線運(yùn)動的位移與時(shí)間的關(guān)系。因此，本節(jié)課是一節(jié)思維探究課。人教版高中物理必修1第二章勻變速運(yùn)動的規(guī)律第三節(jié)勻變速直線運(yùn)動的位移與時(shí)間的關(guān)系作者單位姓名當(dāng)堂練習(xí)1．某質(zhì)點(diǎn)的位移隨時(shí)間變化的關(guān)系是：,和的單位分別是m和s，則質(zhì)點(diǎn)的初速度和加速度分別為（）A．4m/s和2m/s2B．0和4m/s2C．4m/s和4m/s2D．4m/s和02．一個物體由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動，第1s末的速度達(dá)到4m/s，物體在第2s內(nèi)的位移是（）A．6m B．8m C．4m D．1.6m3．一質(zhì)點(diǎn)以一定初速度沿豎直方向拋出，得到它的速度一時(shí)間圖象如圖2—3—6所示．試求出它在前2s內(nèi)的位移，后2s內(nèi)的位移，前4s內(nèi)的位移．4．汽車以10m/s的速度勻速行駛，剎車后獲得大小為2m/s2的加速度做勻減速運(yùn)動，則剎車后8s內(nèi)通過的位移為多少米？5．一輛汽車在高速公路上以30m/s的速度勻速行駛，由于在前方出現(xiàn)險(xiǎn)情，司機(jī)采取緊急剎車，剎車時(shí)加速度的大小為5m/s2，求：(1)汽車剎車后20s內(nèi)滑行的距離．(2)從開始剎車汽車滑行50m所經(jīng)歷的時(shí)間．(3)在汽車停止前3s內(nèi)汽車滑行的距離．人教版高中物理必修1第二章勻變速運(yùn)