2.3.2 速度与位移的关系 教学设计 -2024-2025学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

第二章 匀变速直线运动的研究 - 3. 匀变速直线运动的位移与时间的关系 教学内容分析 本节内容是在学习了匀变速直线运动的速度与时间的关系式 后，进一步探讨匀变速直线运动的位移与时间的关系式 。通过这两个公式的联系，我们可以得到匀变速直线运动的速度与位移的关系式。这个公式在解决实际问题时，往往能带来更大的便利。例如，在例题2中，我们通过这个公式计算出了动车的加速度和停止距离。在拓展学习部分，我们通过v-t图像的面积来理解位移的概念，进一步加深了对匀变速直线运动的理解。在练习与应用部分，我们设计了一系列的问题，旨在帮助学生巩固和应用所学知识。 学情分析 前置知识点 在学习本节课程之前，学生应已经掌握了匀变速直线运动的基本概念，包括速度、加速度、位移等基本物理量的定义和计算方法。同时，学生应该理解并能够运用匀变速直线运动的速度与时间的关系式进行问题的解决。 本节知识点 本节课程的主要知识点是匀变速直线运动的位移与时间的关系式，以及通过消去时间 t得到的速度与位移的关系式。学生需要理解这两个公式的推导过程，并能够灵活运用这两个公式解决实际问题。 学生发展水平 根据以往的教学经验，高中阶段的学生在理解和运用物理公式方面可能会遇到一些困难。因此，教师在教学过程中需要重点解释公式的推导过程，以及如何根据具体问题选择合适的公式进行计算。同时，教师还需要通过实例和练习题帮助学生巩固和深化对知识点的理解。 教学目标 物理观念 通过学习匀变速直线运动的位移与时间的关系式，理解位移与时间的关系。通过联立匀变速直线运动的速度与时间的关系式和位移与时间的关系式，推导出速度与位移的关系式。 科学思维 通过动车减速进站的例题，理解建立坐标系的重要性，明确速度、加速度等物理量的正负号的确定方法。通过对动车进站过程的分析，培养学生分析问题和解决问题的能力。 科学探究 通过例题分析，掌握利用速度与位移的关系式解决实际问题的方法。通过对动车进站过程的分析，培养学生严谨的科学态度和责任感。 科学态度与责任 通过对动车进站过程的分析，培养学生严谨的科学态度和责任感。 教学重难点 重点 1. 匀变速直线运动的速度与位移的关系式的推导和应用。 2. 通过实例理解匀变速直线运动的速度与位移的关系，并能运用公式解决实际问题。 难点 1. 理解并掌握匀变速直线运动的速度与位移的关系式的推导过程。 2. 在复杂情境下，正确应用匀变速直线运动的速度与位移的关系式进行问题解决。 教学过程 一、导入新课（5min） 师：同学们，上节课我们学习了在变速直线运动中用加速度 a 描述物体速度变化的快慢。今天，我们将从加速度的定义式 a =（vt-v0）/t 出发，研究在变速直线运动中速度和位移随时间变化的规律。 生：老师，我们已经准备好了。 师：很好，那我们开始吧！ 二、讲授新课（25min） 1.匀变速直线运动的速度 师：根据 a=（vt-v0）/t，质点的末速度 vt 怎样表达？请大家推导一下。 生：（学生推导） 师：这是匀变速直线运动的速度公式。当物体的初速度 v0 和加速度 a 已知时，任意时刻 t 的瞬时速度 vt 可由该式计算得出。速度公式表示出匀变速直线运动的速度 vt 是时间 t 的一次函数。 生：老师，这个公式很有用。 师：是的。接下来，我们用图象表示 vt 与 t 的关系，显然是一条倾斜直线，直线的斜率等于物体的加速度，直线在纵轴上的截距等于初速度，这正是前面学习的匀变速直线运动的速度图象。 2.匀变速直线运动中的平均速度 师：下图是匀变速直线运动的速度图象。已知初速度为 v0，末速度为 vt，经历时间为 t。如果用某一匀速直线运动代替，使其在时间 t 内的位移与之相等，试在图中画出该匀速运动的速度图象，进而用 v0 和 vt 表示这一速度。 生：（学生在图中画出匀速运动的速度图象） 师：答案是 v=(v0+vt)/2。 生：原来如此。 师：显然，上面的速度 v 就是匀变速直线运动中的平均速度。必须注意，它只适用于匀变速直线运动。用 v- 表示平均速度，则 v- ＝(v0+vt)/2。 3.匀变速直线运动的位移 师：由 s=v- t, v- =(v0+vt)/2 ,vt=v0+at 推导出匀变速直线运动的位移公式，要求用 v0、a、t 表示。 生：（学生推导） 师：结果是。这就是匀变速直线运动的位移公式，它表示出匀变速直线运动的位移与时间 t 的关系。 生：明白了，老师。 三、巩固新课（10min） 师：现在请大家阅读教材练习中的 6 个习题，指出每道题给出的物理情景应简化成怎样的运动模型？各道题的已知条件是什么？求什么？如何进行符号设定？ 生：（学生阅读并回答） 师：很好，大家都理解了。请继续完成练习。 四、课堂总结（3min） 师：今天我们学习了匀变速直线运动的速度公式和位移公式 。运用这些规律解题时的步骤是：审查题意，构建模型；设定方向，写出条件；依据公式，文字运算；代入数据，数字运算；结果分析，完善答案。 生：谢谢老师，我们会好好复习的。 五、布置作业（2min） 师：请大家完成教材练习：（1）～（6）。下节课我们会继续讨论相关内容。 生：好的，老师。 教学准备 教材、课件、用于演示的图象。 学科网（北京）股份有限公司 $$