2.3 匀变速直线运动位移与时间的关系 教学设计-2022-2023学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

教 案 学年 高一 学科 物理 任课 教师 备课时间： 9 月 26 日 授课时间： 9 月 27 日（1班） 9 月 27 日（2班） 备课 组长 课题 2.3匀变速直线运动位移与时间的关系 课型 新课 复习提问设计的问题 我们在上一节课学习了匀变速直线运动速度与时间的关系，大家能否说出在匀变速直线运动中速度与时间的物理关系式呢？ 预设时间：30s 新课导入及情景创设 观察课件中的画面，一个物体在做匀速直线运动，回忆我们之前学过的知识，做匀速直线运动的物体，你有哪些方法求它的位移呢？ 预设时间：60s 教 学 目 标 及 解 析 1.培养学生运用数学知识——函数图像的能力 2.培养学生运用已知结论正确类比推理的能力 3.探究位移与时间，速度与位移的关系 4.培养学生应用物理知识解决实际问题的能力 预设时间：30s 主要知识点及拓展内容 【教学重点】 1.知道匀变速直线运动的位移与v-t图像中矩形面积的对应关系。 2.理解匀变速直线运动的位移与时间的关系式，会用此关系式分析和计算有关匀变速直线运动问题。 3.了解利用极限思维推导位移与时间关系式的方法 【教学难点】 1.理解匀变速直线运动党的速度与位移的关系 2.会应用速度与位移的关系式分析有关问题。 中高考考点考查方式及所占分值比例 本节课内容为基础内容，高考中帮助学生分析提干理解物理意义，暂不占分。 重点讲解内容（限时20分钟内） 设计思路 【课堂引入】同学们观察图片中正在运动的物体，做匀速直线运动的物体，你有哪些方法求它的位移呢？ 【学生回答】可以使用v-t图像围成的面积来求它的位移。 【教师解答】其实还可以根据公式来计算，由于物体做匀速直线运动，速度不发生改变，可以用公式x=vt来计算。 【课堂引入】匀变速直线运动的位移是否也对应 v-t 图象的面积？ 【教师总结】思想：将“匀变速”转化为“匀速” 我们可以将运动进行分割，在很短时间∆t内，将变速直线运动近似为匀速直线运动，利用 x=vt 计算每一段的位移，各段位移之和即为变速运动的位移。。 【思考讨论】将运动分成等时的两段， 即⊿t=2s内为匀速运动。运算结果偏大还是偏小？ 将运动分成等时的八段， 即⊿t=0.5s内为匀速运动。运算结果与前一次有何不同？ 假如把时间轴无限分割，情况又会怎么样呢？ 【学生回答】分割的越多，Δt越小，估算值就越接近真实值。 【教师总结】结论：速度-时间(v-t)图像中图线与时间轴围成的面积就代表做直线运动物体在相应时间间隔内的位移。 注意：(1).υ0、α、x均为矢量，使用公式时应先规定正方向。（一般以υ0的方向为正方向） (2).代入数据各物理量的单位要统一（用国际单位） 【教师提问】1.若v0=0，匀变速直线运动的位移-时间(x-t)如何表示？ 【学生回答】v0=0时，x=1/2at² 【教师总结】在推导v-t图像的面积是位移时，所使用的方法叫做微元法。 早在公元263年，魏晋时的数学家刘徽首创了“割圆术”——圆内正多边形的边数越多，其周长和面积就越接近圆的周长和面积。 【教师引入】我们知道了速度与时间，位移与时间的关系式，那么大家能否尝试推导一下速度与位移的关系式呢？ 【教师总结】推导过程： ① ② 由①式有 ③ 将③式代入②式，有 可得 说明：（1）只适用于匀变速直线运动； （2） 若v0=0， (3) 不涉及时间t用这个公式方便 (4) 公式中四个矢量 V、V0、a、x 要规定统一的正方向。 【课堂小结】 本节课的主要内容是利用v-t图像得出匀变速直线运动的位移与时间的关系式，并学会推导位移和速度的关系式，以及二者的应用。同时引入新的物理实验思想，微元法。 小组讨论问题（要求必须有讨论价值） 将运动分成等时的两段， 即⊿t=2s内为匀速运动。运算结果偏大还是偏小？ 将运动分成等时的八段， 即⊿t=0.5s内为匀速运动。运算结果与前一次有何不同？ 结论：⊿t 越小,估算值就越接近真实值! 预设讨论时间：4分钟 巩固训练配题（应分基础题，能力题） 1．某物体从静止开始做匀加速直线运动，加速度为1 m/s2，求： (1)物体在2 s内的位移大小； (2)物体在第2 s内的位移大小； (3)物体在第二个2 s内的位移大小． 2．一辆以v0＝90 km/h的速度做匀速运动的汽车，司机发现前方的障碍物后立即刹车，刹车过程可看成匀减速运动，加速度大小为2.5 m/s2，从刹车开始计时，求： (1)汽车第4 s内的位移； (2)汽车运动120 m所用的时间； (3)前15 s内汽车的位移大小． 【典例3】　某一做直线运动的物体的图像如图