2.2 匀变速直线运动的规律 教学设计-2025-2026学年高一上学期物理粤教版必修第一册

第二章 第二节《匀变速直线运动的规律》教学设计 【课题】匀变速直线运动的规律 【教学时间】40分钟 【教学对象】高一（上） 【教材】粤教版必修第一册第二章第二节 【教学内容分析】 1.本节课在教材中的地位和作用 上节课已经学习认识匀变速直线运动及其的速度、位移特点，本节课主要在其基础上，进而学习定量描述匀变速直线运动的规律，是这章的重点和主要任务；为探究自由落体运动的特点与规律做准备，是解决生产生活中具体问题的必备知识；也为以后学习曲线运动、功和能量、电磁学等做铺垫。 2.课程标准对本节的要求 内容要求：理解匀变速直线运动的规律，能运用其解决实际问题。教学提示：多角度创设情境，引导学生讨论，让学生经历建构速度、位移等重要物理概念的过程，进而学习定量描述生活中物体运动的方法。学业要求：能用位移、速度、加速度等物理量描述物体的匀变速直线运动，能用匀变速直线运动的规律解释或解决生活中的具体问题。能对物体的运动情况进行分析，得出结论。能从物理学的运动视角分析自然与生活中的有关简单问题。通过匀变速直线运动的学习，认识物理学是对自然现象的描述与解释，具有学习物理学的兴趣。 3.教材内容安排 教材分三个主要部分。先通过对匀变速直线运动的加速度公式推导，得到速度与时间的关系，并通过速度与时间图像直观地描述匀变速直线运动；然后通过匀速直线运动的速度与时间图像的位移为图像中阴影矩形面积，展开讨论与交流，得出匀变速直线运动的速度与时间图像的位移为图像中阴影梯形面积，推导出位移与时间的关系；最后通过对匀变速直线运动的速度和位移公式推导，再得出匀变速直线运动的速度与位移关系，以及在匀变速直线运动中，某一段时间内中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度。 4.教材的特点 教材从已知的加速度公式是推导出速度公式。然后用图像不断地分析，进而得到位移公式。再根据速度和位移的公式推出来速度与位移的关系、在匀变速直线运动中某一段时间内中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度。根据学生的认知规律，从易到难，让学生逐渐理解规律；并通过“讨论与交流”，详细分析图像描述匀变速直线运动；重点、难点都一一突破。 5.对教材的处理 按照学生的认知规律，从已知知识出发，逐渐推导出相关的公式。详细分析图像，突破难点，帮助学生用图像理解匀变速直线运动的规律。在整个教学过程中增加生活中实际问题，使学生更好地把所学知识应用到解决实际问题中去。 【学生情况分析】 1. 学生的知识基础 已经初步理解匀变速直线运动的特点，初步了解速度时间图像。 2.学生的心理特点 学生已经知道什么是匀变速运动及匀变速直线运动的特点，对怎样定量描述 匀变速直线运动有好奇心。 3.学生的认知困难 学生对于匀变速运动处在感性认知阶段；对公式的推导和对新公式应用到解决实际问题有一定难度；对图像的深层次理解更有困难。 【教学目标】 1.物理观念 通过公式推导，理解匀变速直线运动的速度、位移与时间的关系，速度与位移的关系，一段时间内中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度。 2.科学思维 （1）通过公式推导，体会物理学中的抽象思维。 （2）通过对图像的深入分析，体会多种研究方法在物理学中的应用，增强多角度对运动的理解。 3.科学探究 从已知知识推导出新知识的过程，提升综合探究、解决问题的能力。 4.科学态度与责任 通过匀变速直线运动的学习，认识物理学是对自然现象的描述与解释，具有学习物理学的兴趣。形成勤于思考、工作严谨的科学态度。 【教学重点】 1.匀变速直线运动的速度与时间的关系、位移与时间的关系。 2.匀变速直线运动的速度与位移的关系。 3.匀变速直线运动中，某一段时间内中间时刻的瞬时速度。 【教学难点】 掌握速度位移公式的推导过程。 【教学策略设计】 　　1.教学方法 任务驱动教学法，给学生探究性的学习任务，学生推导，得出结论，再选出代表进行讲解，最后由教师进行总结。通过对匀变速直线运动的加速度公式推导，引导学生得到速度与时间的关系。通过详细分析速度与时间图像，引导学生总结出对于任何形式的直线运动，物体在时间内的位移都可以用图线与轴所包围的面积表示。再根据匀变速直线运动的速度与时间图像，推导出位移与时间的关系。通过对匀变速直线运动的速度和位移公式推导，引导学生得出匀变速直线运动的速度与位移关系。通过对匀变速直线运动的速度与时间的关系分析，引导学生得出在匀变速直线运动中，某一段时间内中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度。让学生在完成“任务”的过程中，培养分析问题、解决问题的能力，培养学生独立探索及合作精神。　　 2.学法指导 问题式指导渗透式指导和法结合。教师引导学生根据原先学习的匀变速直线运动的特点，就学习匀变速直线运动的规律提出相关问题，使学生在解决问题、探求答案的过程中，通过寻求一定的知识、分析知识间的联系和关系、建立已知和未知之间的逻辑体系、形成新的知识结构，获得新知识；同时教师根据教学内容的特点把学习步骤和学习技巧渗透到学生学习过程的各个环节之中，让学生不断按教师的教学思路，在潜移默化的训练过程中去领悟。　　 3.教学媒体设计 教学电脑和一体机，课件。 【教学流程图】回顾旧知，拓展研究 通过对匀变速直线运动的加速度公式推导，引导学生得到速度与时间的关系。通过详细分析匀变速直线运动的速度与时间图像，引导学生们理解速度与时间图像是一条倾斜的直线。 分析推导，得出新知 通过详细分析速度与时间图像，引导学生总结出对于任何形式的直线运动，物体在时间内的位移都可以用图线与轴所包围的面积表示。再根据匀变速直线运动的速度与时间图像，推导出位移与时间的关系。 深挖规律，拓展延伸 通过对匀变速直线运动的速度和位移公式推导，引导学生得出匀变速直线运动的速度与位移关系。 学以致用，解决问题 通过对匀变速直线运动的速度与时间的关系分析，引导学生得出在匀变速直线运动中，某一段时间内中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度。 通过总结各关系式的意义和解决实际问题，让学生体会已知哪些物理量可以求出剩下的什么物理量；体会关系式的矢量性；从而多角度、全方面理解匀变速直线运动的规律。 物理观念 科学探究、科学思维 科学态度与责任 课堂总结，规律建构 【教学过程设计】 教学环节和教学内容 教师活动 学生活动 设计意图 【回顾旧知，拓展研究】 匀变速直线运动的物体在相等时间内的速度变化相等，加速度恒定。【分析推导，得出新知】 一、速度与时间的关系 1.适用条件：公式只适用于匀变速直线运动。 2.公式的矢量性：公式中的、、均为矢量，应用公式解题时，应先选取正方向，一般以的方向为正方向。 3.匀变速直线运动的图像 （1）图像是一条倾斜的直线。 （2）直线与纵轴的交点为物体的初速度。 （3）图像的斜率表示物体运动的加速度。 引导学生一起回顾：匀变速直线运动的特点，给出加速度公式 引导学生思考、推导得出： 提问： 1. 公式的适用条件是什么？ 2. 公式中的物理量是标量还是矢量？ 3.匀变速直线运动的图像有什么特点？ 回顾匀变速直线运动的特点。 对加速度公式进行推导，得出速度与时间的关系公式。 思考、回答问题。 通过对匀变速直线运动的加速度公式推导，引导学生得到速度与时间的关系。通过详细分析匀变速直线运动的速度与时间图像，引导学生们理解速度与时间图像是一条倾斜的直线。 【学以致用，解决问题】 练习1.某质点做直线运动，其速度与时间的关系式为(式中时间的单位为，速度的单位为)，以初速度方向为正，下列说法正确的是(　　)。 A.质点的初速度为 B.质点的初速度为 C.质点的加速度为 D.质点的加速度为 讨论：质点的运动情况？ 让学生完成练习题。 让学生说明做题思路，关注公式的矢量性。给出答案（D）。 提问：根据图像请判断质点的运动情况。 完成练习。 交流、回答解题过程，给出答案。 讨论、给出结论。 通过解决实际问题，让学生体会公式的适用条件，体会公式的矢量性。 通过对三种图像观察、讨论、分析，让学生体会匀变速直线运动的图像特点。 【深挖规律，拓展延伸】 1.匀速直线运动的图像求位移： 如果物体做匀速直线运动，它的速度不随时间变化，其图象是一条平行于时间轴的直线，如图所示。 在时间内的位移，正好对应着图像中阴影矩形的面积。 2.匀变速直线运动的图像怎样求位移： 二、图像求位移 1.对于任何形式的直线运动，物体在时间内的位移都可以用图线与轴所包围的面积表示，如图所示。 2、 注意： （1）当“面积”在轴上方时，位移取正值，这表示物体的位移与规定的正方向相同。（2）当“面积”在轴下方时，位移取负值，这表示物体的位移与规定的正方向相反。（3）物体的总位移等于各部分位移（正负面积）的代数和；物体通过的路程为轴上、下“面积”绝对值的和。 三、位移与时间的关系 v-t图线与轴所包围的面积： 速度公式： 代入，可得： 说明： 1. 适用条件：只适用于匀变速直线运动。 2.公式的矢量性：其中、、都是矢量，应用时必须选取统一的正方向。一般选的方向为正方向。 练习2.飞机起飞的过程是由静止开始在平直跑道上做匀加速直线运动的过程。飞机在跑道上加速到某速度值时离地升空飞行。已知飞机在跑道上加速前进的距离为，所用时间为，则飞机的加速度和离地速度分别为(　　)。 A.　 B.　 C.　 D.　 练习3.如图所示，骑自行车的人以 的初速度匀减速上一个斜坡，加速度的大小为，斜坡足够长，骑自行车的人沿斜坡移动的最大距离是多少？ 提问：匀速直线运动的图像中，阴影矩形的面积怎么表达？与匀速直线运动的位移公式有什么关系？ 提问：匀变速直线运动的图像怎样求位移？ 根据学生反馈，引导学生一起分析推导： 把物体的运动分成几个小段，如图甲，每段位移大小约等于每段起始时刻速度大小与每段时间的乘积，该乘积对应矩形面积。所以，整个过程的位移大小约等于各个小矩形面积之和。 把运动过程分为更多的小段，如图乙，各小矩形的面积之和可以更精确地表示物体在整个过程的位移大小。 把整个过程分得非常细，如图丙，小矩形合在一起成了一个梯形，梯形的面积就代表物体在相应时间间隔内的位移大小。 提问：对于任何形式的直线运动，物体在时间内的位移都可以用图线与轴所包围的面积表示吗？ 提问：“面积”怎么表示位移的矢量性？ 给出“面积”怎么表示位移矢量性的方法。 让学生根据图像推导出匀变速直线运动的位移公式。 说明：公式适用条件和矢量性。 让学生完成练习题。 让学生展示答案，注意公式的矢量性（练习2选，练习3的最大距离为）。 思考、回答问题。 猜测：也用面积求解。 跟着老师分析思路进行推导，最后验证猜测的正确性。 回答：可以。 思考、讨论，根据老师最终给出的结论理解“面积”怎么表示位移矢量性的方法。 根据图像推导匀变速直线运动的位移公式。 完成练习题。 过详细分析速度与时间图像，引导学生总结出对于任何形式的直线运动，物体在时间内的位移都可以用图线与轴所包围的面积表示。再根据匀变速直线运动的速度与时间图像，推导出位移与时间的关系。 通过完成匀加速直线运动和匀减速直线运动的两道练习题，让学生更好地理解刚刚学习的速度公式和位移公式。 【深挖规律，拓展延伸】 四、速度与位移的关系 由匀变速直线运动的速度和位移公式 消除得： 1. 公式的适用条件：匀变速直线运动。 2.公式的意义：当其中三个物理量已知时，可求另一个未知量. 3.公式的矢量性：公式中、、、都是矢量，应用时必须选取统一的正方向，一般选方向为正方向。 练习4.长的列车通过长的隧道时做匀加速直线运动，列车刚进隧道时的速度是，完全出隧道时的速度是，求列车过隧道时的加速度的大小。　 五、中间时刻的瞬时速度 在匀变速直线运动中，物体的初速度为，末速度为，中间时刻速度为，则有 消除得： 表明：在匀变速直线运动中，某一段时间内中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度. 练习5.做匀加速直线运动的物体，依次通过、、三点，位移，已知物体在段的平均速度大小为，在段的平均速度大小为，那么物体在B点的瞬时速度大小为(　　)。 A.　 B. C. D. 让学生推导出速度与位移的关系公式。 让学生完成练习题， 给出答案（）。 提问：在匀变速直线运动中，物体的初速度为，则怎么表达？ 追问：若初速度为，则怎么表达？ 让学生推导中间时刻的瞬时速度的公式 让学生完成练习题， 给出答案（D）。 推导速度与位移的关系公式。 完成练习题。 思考并回答。 推导中间时刻的瞬时速度的公式。 完成练习题。 通过对匀变速直线运动的速度和位移公式推导，引导学生得出匀变速直线运动的速度与位移关系。 通过对匀变速直线运动的速度与时间的关系分析，引导学生得出在匀变速直线运动中，某一段时间内中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度。 【课堂总结，规律建构】 一、速度与时间的关系 二、图像求位移 对于任何形式的直线运动，物体在时间内的位移都可以用图线与轴所包围的面积表示。三、位移与时间的关系 四、速度与位移的关系 五、中间时刻的瞬时速度 和学生一起回顾课堂知识。 回顾、交流。 通过总结各关系式的意义和解决实际问题，让学生体会已知哪些物理量可以求出剩下的什么物理量；体会关系式的矢量性；从而多角度、全方面理解匀变速直线运动的规律。 【板书设计】 第二节《匀变速直线运动的规律》 一、速度与时间的关系 二、v-t图像求位移 对于任何形式的直线运动，物体在时间内的位移都可以用图线与轴所包围的面积表示。 三、位移与时间的关系 四、速度与位移的关系 五、中间时刻的瞬时速度 学科网（北京）股份有限公司 $