勻變速直線運動的速度與時間的關系教學設計

《勻變速直線運動的速度與時間的關系》教學設計學前分析教材分析1.本節(jié)承接上一課實驗，從小車的v-t圖像入手，結合加速度概念，探究小車速度隨時間變化的特點，找到加速度始終不變這一特征，建立和研究一種最基本的變速運動（勻變速直線運動）。2.本節(jié)教材的邏輯線索：上一節(jié)實驗探究獲得的小車運動情況入手，基于實驗數(shù)據(jù)給出勻變速直線運動定義——具體討論勻變速直線運動的速度隨時間變化的特點，得出速度與時間的關系——例題鞏固勻變速直線運動速度與時間關系，并通過“思考與討論”拓展到非勻變速直線運動的速度變化特點。3.本節(jié)是高中物理第一次引入數(shù)學方法——圖象法研究物理問題，教學中應注意讓學生體會這一方法的作用采用圖象法研究勻變速直線運動的速度與時間關系后，又提出了公式法這一常用數(shù)學方法。在結合圖象的基礎上，順理成章地引導學生導出勻變速直線運動的速度與時間的關系式，并且在導出這一公式前，還強調(diào)了加速度是個恒量，這就是公式適用條件。這種處理方法比單純從加速度的定義式導出更形象直觀。學情分析1.學生已經(jīng)歷描述運動的物理量學習過程，但本節(jié)內(nèi)容是前面概念的疊加與復合，對學生提出了更高的能力要求。一是圖像、公式與運動情境三者的聯(lián)系與轉(zhuǎn)換需要較高的思維要求；二是用數(shù)學函數(shù)（圖像）表述物理規(guī)律，涉及物理量的對應、運動模型的對應、物理規(guī)律的認識等方面能力，對學生物理概念、物理規(guī)律、數(shù)學表述的把握與光聯(lián)提出較高要求；三是因速度、加速度都是矢量，結合圖像中不同圖線、如何認識運動特點、公式運用時如何按照矢量運算要求進行計算。2.學生在概念理解、邏輯推理、數(shù)形結合、矢量運算還相對較弱，需多設臺階，關注知識的前后關聯(lián)。目標指向1.理解勻速直線運動、建立勻變速直線運動概念，得到速度時間的函數(shù)關系和v—t圖像。2.經(jīng)歷應用加速度定義式和圖像意義推導速度與時間的關系，理解速度與時間關系，認識公式的矢量性及正負號的規(guī)定方式。3.用圖像、公式和運動情境綜合分析和相互轉(zhuǎn)換的思維方法，建立實際運動與公式描述、圖像描述相關聯(lián)的觀念，深化運動觀念的定量描述。過程設計1.勻速直線運動及其圖像特點近似勻速行駛（1）飛機在空中運動過程中，速度大小和方向變化嗎?（2）高鐵列車在軌道上運動，速度大小和方向變化嗎？（3）如果用v-t圖像描述上述運動，其圖像是怎樣的?（4）圖線一點表示什么含義？勻速運動圖象具有什么特點？加速度是多少？怎樣從圖中看出？——辨析圖象中的點、線如何與實際運動的時刻、速度、加速度相聯(lián)系時，明確圖像的物理意義，體會圖象描述運動的形象直觀性。2.勻變速直線運動及其圖像特點上節(jié)課用打點計時器測量小車做直線運動的瞬時速度，利用描點法作出了v-t圖，同時展示多個變速運動的v—t圖像。（1）小車的速度方向變化嗎？大小如何變化？（2）速度大小變化有規(guī)律嗎？運動如何準確表述？（3）加速度有何特點？從圖像中怎樣看出來？（4）圖像縱軸截距什么含義？（5）圖像的傾斜程度和小車的加速度有何聯(lián)系？（6）其它圖像表示的運動各有什么特點？是勻變速直線運動嗎？加速度和速度方向之間是什么關系？3.探究并理解速度與時間的關系（1）分析小車運動的v-t圖像，能否確定10s、12.5s時刻的速度？（2）如何要確定任意時刻的速度？（3）公式怎樣的？推理過程用到了什么知識與方法？（4）該公式能用來表示勻減速直線運動嗎？若能，需要注意什么？（5）正負號具有怎樣的物理意義？4.解決簡單實際問題的程序與規(guī)范備選（行車問題）（1）4m/s向東行駛，現(xiàn)0.5m/s2勻加速行駛，10s后的速度？（2）4m/s向東行駛，現(xiàn)突然剎車以1.5m/s2加速度勻減速行駛，2s后的速度多少？4s后速度達到多少？（3）以36km/h的速度勻速行駛，若先以0.5m/s2勻加速10s，再以3m/s2勻減速剎車，情作出汽車開始加速后18s內(nèi)的v—t圖像，并求出15s時的速度。評價任務基于真實情境的評價任務（1）前3題分別以列車加速、列車減速、嫦娥三號減速著陸為背景，將實際問題中的研究對象及其運動過程用勻變速直線運動的速度與時間關系分析求解，培養(yǎng)學生模