2.3 匀变速直线运动的位移与时间的关系 教学设计-2023-2024学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

匀变速直线运动的位移与时间的关系 一、教学目标 1.物理观念 （1）理解匀变速直线运动的v-t图像中的图线与t轴所夹的四边形面积表示物体在这段时间内运动的位移; （2）知道匀速直线运动的位移与v-t图像中的面积对应关系; （3）掌握匀变速直线运动的位移公式及其应用。 2.科学思维 学会观察和分析生活中有关物理知识的实例与实验现象，具有初步的观察能力、分析概括能力。 3.科学探究 通过实践和探究，让学生感觉科学就在身边。培养学生对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理的精神，树立正确的世界观和唯物主义观。 4.科学态度与责任 培养学生观察思考，勇于发现乐于探究的学习习惯，以及应用物理知识解决实际问题的能力。 二、教学重难点 教学重点：领悟数形结合、微分、极限思维等思维方法。 教学难点：匀变速直线运动速度时间图象的面积表示位移。。 三、教学分析 学生是初中到高中学习的适应期,明白一些理念,比如说物理不仅仅需要学习一些公式,一些思想方法也是必要的,还有就是要学会灵活运用不同式子解答题目。也应该去感受一些物理公式的推导原理。 四、教学过程 活动1【导入】 一、引入课题 1.匀速直线运动的位移与时间的关系为x=vt,那么在v-t图象中,位移表示的几何意义是什么呢? 2.做下题,找到位移的正负在图象如何反映的?求:物体甲从o点以4m.s-1沿X轴正方向匀速运动5S的位移?物体乙从o点以5m.s-1沿X轴负方向匀速运动4S的位移? 3.那么,对匀变速直线运动的位移是不是也可以用v-t图象与t轴围成的面积来表示呢? 活动2【活动】 二、进行新课———逻辑推理 1.请同学们先认真阅读课本上的“思考与讨论” 2.思考与讨论中小车的运动是不是匀变直线运动呢?下面用excel来验证下v-t图象是不是直线。 3.提问甲:思考与讨论中的甲同学的计算方法,是把小车在每小段看做什么运动? 4.提问乙:思考与讨论中乙同学为什么说同学甲的方法不行呢? 5.总结:甲的做法只能粗略算出位移,误差大;乙指出的问题也对。那么,如何用甲的方法计算误差更小呢? 活动3【活动】 体验分割与逼近的思想 1.总结方法:1.将t内运动等分若干小段⊿t 2.在⊿t内,将物体视为匀速直线运动 3.用各⊿t内的位移之和近似表示物体的位移 4. ⊿t越小,计算结果越接提近真实 2.大家在纸上先画一匀加速直线运动的v-t图象,把t分成5等份,把每段看作匀速直线运动,把每段的面积表示出来。再分成10等份,20等份。 3.试想:如果无限分下去,⊿t趋近0时,所有矩形的面积之和表示什么意思? 活动4【讲授】得出结论 通过推导得出了什么结论? 那么匀减直线运动以及其它不规则运动是不是也可以得出以上结论? 下面同学们利用面积导出匀变速运动的位移公式。 4.介绍我国数学家在分割逼近思想方法上的贡献:刘徽在注释《九章算术》时创立了有名的“割圆术” 活动5【练习】公式的应用 布置例1,待学生做完后,再在黑板展示规范的解题过程。 例1. 一辆汽车以1m/s2的加速度加速行驶了12S,驶过了180m。汽车开始加速时的速度是多少? 2.通过计算让部分学生掉进陷阱,从而找到汽车刹车时,考虑停下来的时间。 例2.一辆汽车在平直的公路上以10m/s的速度行驶,某时刻司机踩下刹车,汽车以2m/s2的加速度开始做匀减速直线运动,求刹车后汽车在10S内的位移大小? $$