2.3勻變速直線運動的位移與時間的關系

“教學評”一體化教學設計課時設計“教學評”一體化教學設計納雍五中郭家義課題人教版高中物理·選擇性必修·第一冊第二章第3節(jié)勻變速直線運動的速位移與時間的關系課型新授課?復習課□試卷講評課□其他課□授課班級授課時間教學內容分析課標要求：知道勻速直線運動的位移與v-t圖線下圍成的矩形面積的對應關系。理解勻變速直線運動的位移與v-t圖像中四邊形面積的對應關系，使學生感受利用極限思想解決物理問題的科學思維方法。理解勻變速直線運動的位移與時間的關系。教材分析：本節(jié)課是本章的第三節(jié)，沿用本章的主線v-t圖象來作為切入點，方便學生入手分析。用勻速直線運動的v-t圖象下方的面積表示位移作為過渡，讓學生有一定的適應過程。課本思考與討論部分的內容設定，等同于設置了一個臺階，降低了學生對后面內容學習的困難程度。當然，我們只是讓學生初步認識這些極限思想，并不要求會計算極限。體現了課本“滲透”的思想。學情分析知識儲備：通過第一章學習，學生已經初步掌握幾個描述物理運動的物理量，第二章前倆節(jié)也通過實驗和科學的方法得到勻變速直線運動的速度時間關系，在此基礎上，學習本節(jié)位移與時間的關系就會順理成章了。能力基礎：學生已經掌握了勻變速直線運動的速度與時間關系的相關知識。思維能力：通過類比勻變速直線運動的速度與時間關系來學習勻變速直線運動的位移與時間關系，理解起來難度應該不大。核心素養(yǎng)物理觀念：握勻變速直線運動的位移與時間關系的公式，及其簡單應用?？茖W思維：培養(yǎng)學生運用數學知識-函數圖象的能力?？茖W探究：培養(yǎng)學生認真嚴謹的科學分析問題的品質?？茖W態(tài)度與責任：從知識是相互關聯、相互補充的思想中，培養(yǎng)學生建立事物是相互聯系的唯物主義觀點。教學準備多媒體課件活動設計教學內容教師活動學生活動評價任務環(huán)節(jié)一：導入新課活動一：檢測導學案完成情況1.檢查導學案完成情況：2.小組討論導學案內容。（1）巡視導學案完成情況；（2）必要時可選講導學案內容。（1）小組長統計組內得分情況；（2）小組討論導學案內容。（1）導學案完成小組評分；（2）表揚完成優(yōu)秀的同學；（3）鼓勵學生努力學習?；顒佣赫故緦W習目標1．知道勻速直線運動的位移與v-t圖線下圍成的矩形面積的對應關系。2．理解勻變速直線運動的位移與v-t圖像中四邊形面積的對應關系，使學生感受利用極限思想解決物理問題的科學思維方法。3．理解勻變速直線運動的位移與時間的關系。讓學生明確學習目標，做到有的放矢；課后根據目標，學生自我評價得失情況?；顒尤盒抡n導入由做勻速直線運動物體的v-t圖像可以看出，在時間t內的位移x對應圖中著色部分的矩形面積。那么，做勻變速直線運動的物體，在時間t內的位移與時間會有怎樣的關系？勻速直線運動的位移x=vt，勻速直線運動的位移就是v–t圖線與t軸所夾的矩形“面積”。問題：勻變速直線運動的位移是否也對應v-t圖象一定的面積？展示圖片并提出問題讓學生思考。觀看圖片并思考問題，提出猜想。聽學生的猜想并進行評價。環(huán)節(jié)二：新課教學活動一：勻速直線運動的位移勻速直線運動圖象下方的面積表示物體發(fā)生的位移。先從最簡單的勻速直線運動的位移與時間的關系人手，討論位移與時間的關系。畫出一質點做勻速直線運動的速度一時間圖象。如圖所示。結合圖象，求圖線與初、末時刻線和時間軸圍成的矩形面積，正好是vt。提出問題：當速度值為正值和為負值時，它們的位移有什么不同?1、觀察勻速直線運動的v-t圖像所圍成的面積的表位移。2、思考問題并回答問題。對學生回答的問題進行點評?；顒佣簞蜃兯僦本€運動的位移利用微積分的方式讓學生知道勻變速直線運動的v-t圖像所圍成面積就是時間t內的位移。提出問題：將運動進行分割，在很短時間（⊿t）內，勻變速直線運動可以看成什么運動？將變速直線運動近似為勻速直線運動利用x=vt計算每一段的位移，各段位移之和即為變速運動的位移。探究1：將運動分成等時的兩段，即⊿t=2秒內為勻速運動。探究2：將運動分成等時的四段，即⊿t=1秒內為勻速運動。探究3：將運動分成等時的八段，即⊿t=0.5秒內為勻速運動。假如把時間軸無限分割，情況又會怎么樣呢？通過v-t圖象推導出勻變速直線運動的位移規(guī)律勻變速直線運動的位移與時間的關系勻變速直線運動的位移是時間的二次函數。這就是勻變速直線運動的位移公式。拓展學習如圖乙所示，在v-t圖像中，各段位移可以用一個又窄又高的小矩形的面積代表。5個小矩形的面積之和近似地代表物體在整個運動過程中的位移。如果以這5個小矩形的面積之和算出的位移代表物體在整個過程中的位移，顯然位移就少算了。為了精確一些，可以把運動過程劃分為更多的小段，如圖丙所示，用所有這些小段的位移之和，近似代表物體在整個過程中的位移。小矩形越窄，多個小矩形的面積之和越接近物體的位移?？梢韵胂?，如果把整個運動過程分割得非常非常細，很多很多小矩形的面積之和就能非常精確地代表物體的位移了。這時，很多很多小矩形頂端的“鋸齒形”就看不出來了，這些小矩形合在一起成了一個梯形OABC（圖?。?。這個梯形的面積就代表做勻變速直線運動的物體從開始（此時速度是v0）到t時刻（此時速度是v）這段時間間隔的位移。上面這種分析問題的方法具有一般意義，原則上對于處理任意形狀的v-t圖像都適用。對于圖所示的運動物體的位移，可用其v-t圖像著色部分圖形的面積來表示。在處理較復雜的變化量問題時，常常先把整個區(qū)間化為若干個小區(qū)間，認為每一小區(qū)間內研究的量不變，再求和。這是物理學中常用的一種方法。1、思考問題并回答問題。2、總結勻變速直線運動位移與時間的關系。1、對學生回答的問題進行點評。2、對學生總結的情況進行點評?；顒尤豪霉酵茖У姆椒ǖ贸鏊俣扰c位移的關系給出速度與時間關系和位移與時間的關系，讓學生自己嘗試推導。在草稿紙上對公式進行推導。對學生推導公式的情況進行點評。環(huán)節(jié)三：例題講解【例題1】航空母艦的艦載機既要在航母上起飛，也要在航母上降落。（1）某艦載機起飛時，采用彈射裝置使飛機獲得10m/s的速度后，由機上發(fā)動機使飛機獲得25m/s2的加速度在航母跑道上勻加速前進，2.4s后離艦升空。飛機勻加速滑行的距離是多少？（2）飛機在航母上降落時，需用阻攔索使飛機迅速停下來。若某次飛機著艦時的速度為80m/s，飛機鉤住阻攔索后經過2.5s停下來。將這段運動視為勻減速直線運動，此過程中飛機加速度的大小及滑行的距離各是多少？【例題2】動車鐵軌旁兩相鄰里程碑之間的距離是1km。某同學乘坐動車時，通過觀察里程碑和車廂內電子屏上顯示的動車速度來估算動車減速進站時的加速度大小。當他身邊的窗戶經過某一里程碑時，屏幕顯示的動車速度是126km/h。動車又前進了3個里程碑時，速度變?yōu)?4km/h。把動車進站過程視為勻減速直線運動。那么動車進站的加速度是多少？它還要行駛多遠才能停下來？1.多媒體展示例題2、巡視學生思考練習3、抽學生到黑板上寫解題過程。4、教師講解1、認真閱讀題目。2、自己思考并用草稿紙寫出解答過程。3、到黑板上展示自己的解題過程。1、對學生的解題過程進行評價。2、對上黑板展示的情況進行面批并加以評價。環(huán)節(jié)四：課堂小結主要學習了如何數學的方法研究物理問題，從而推導出勻變速直線運動位移與時間的關系式，以及要將復雜問題轉化為簡單問題，然后再去認識復雜問題的學習思路。通過復習勻變速直線運動的速度公式、位移公式的綜合應用推導出勻變速