高中物理新课标教学设计
2.2匀变速直线运动的速度与时间的关系
【学习者分析】
本阶段的学生学习掌握了加速度,在前一阶的实验中又认识了V-t图像。但是学生通过已有的知识创造出新的概念、理论的能力较弱。 【教材分析】
《匀变速直线运动运动的速度与时间的关系》这节主要介绍了匀变速直线运动的定义,并在此基础上推导出匀变速直线运动速度与时间的关系。本节是在前一节探究小车速度随时间变化的实验基础上进行的,并对第一章所学的加速度进行深化和加强,也为后续章节匀变速直线运动位移与时间的关系、位移与速度的关系的研究提供基础。因此本节课在整个章节中起着承上启下的作用,是研究匀变速直线运动规律的重要开端。 【教学目标】 1.知识与技能:
(1)掌握匀变速直线运动的概念;
(2)知道匀变速直线运动的运动规律及v?t图象的特点,知道直线 倾斜程度反映匀变速直线运动的加速度,会根据图象分析解决问题; (3)掌握匀变速直线运动的速度与时间的关系式,会推导,能进行 有关计算。
2.过程与方法:
(1)引导学生通过研究匀变速直线运动v?t图象的特点及运动规律的过程,总结匀变速直线运动的速度与时间的关系的方法。
3.情感态度与价值观:
(1)激发学生探索自然规律的兴趣;
(2)体验同一物理规律的不同描述方法,培养科学价值观;
(3)将所学知识与实际生活相联系,增加学生学习的动力和欲望。 【重点难点】
重点:(1)理解匀变速直线运动的v?t图象的物理意义;
(2)匀变速直线运动的速度与时间的关系式的应用。
难点:(1)学会用v?t图象分析和解决实际问题;
(2)掌握匀变速直线运动的速度与时间的关系式的推导过程并会运用
v?v0?at解
决简单的实际问题。
【设计思想】
通过本节教学,不但要使学生掌握匀变速直线运动的规律,而且要通过对问题的研究,使学生了解和体会物理学研究问题的方法,运用图象、公式处理实验数据的方法,这一点可能对学生更为重要。讲解问题从实际出发,尽量用上一节的实验测量数据。运用图象这种数学工具,相对强调了图象的作用和要求。
在本节教材最后,通过图象提出了一般变速运动(非匀变速运动)的问题,这是对问题
自然的扩展和引伸,目的是开阔学生思路,并不是要深入讲解非匀变速运动。教学中对基础较好的学生要求掌握,以利因材施教,使学生各得其所。
【教学环节】
教学环节 教师活动 上一节课,我们用实验探究了小车的速度随时间的变化规律,并描绘小车运动的v?t图象。那么,小车在重物的牵引下运动的v?t图象表面小车在做什么样的(一) 新课导入 当课我们学了本节内容后,同学们就清楚了,下面我们就从v?t图象入手,一起来学习2.2 匀变速直线运动的速度与时间的关系。 提问1:请同学们观察下面的v-t图象(课件逐个展示),它们分别表示物体在做什么运动? 生1:①中物体运动的v?t图(二)匀变速直线运动的概念 ①象是一条平行于时间轴的直线,速度的大小和方向都不随时间变 培养学生通过图 运动呢?v与t之间又存在什么关系呢? 回顾上节课作出的小车运动的学生活动 设计意图 引起学生的注意 v?t图象 化,说明物体在做匀速直线运动。 象分析、解决问生2:②中物体的速度随时间不断增大,说明物体在做加速运 ② 动。 生3:③中物体的速度随时间的不断增加在不断的减小,说明物体在做减速运动。 题的能力 时间为0时速度为v0,并且速度是随时间的增加在增大的。 ③ 提问2:现在,请同学们仔细观察图②,也就相当于上节课我们作出的小车运动的v?t图象。那么,小车速度的增加有什么特点或规律呢? 我们要研究速度随时间变化有什么规律,那么,我们就取几段相等的时间间隔,看速度是怎样变化的。 下面,就请同学们自己画出图来试一试。 用课件投影,进一步加以阐述。 学生自己画图,动手操作。 培养学生的实际动手能力。 ?v? 解释:从图象上可以看出,物体运动的对于同一条v?t图线是一条倾斜的直线。直线,倾斜程度是相同的,我们设为k 。我们取t1?t2之间的时间间隔为?t, 理解定义的含义,并记好笔记。 t3?t4之间的时间间隔也为?t。那么,t1?t2时间内对应的直线的斜率为?vk?, t3?t4时间内对应的直线的斜?t?v??v?v??率为k?。则有,所以?t?t?t 我知道了,刚才图③的速度随时间均匀减小,表示的就是物体在做匀减速直线运动。 生1:是相遇! 生2:不是相遇,应该表示在同一时刻,三者的速度相等。 培养学生分析、解决问题的能力 延伸知识,启发学生思考。 培养学生动口、动脑的能力。 ?v??v?。也就是:每过一个相等的时间间隔,速度的增加量是相等的。所以无论对应的速度v的变化量?t选在什么区间,?v与时间的变化量?t之比都是相同的。?v而在第一章第五节我们已经学过就表?t?v示物体运动的加速度。因此,为一恒?t定的值就表示物体的加速度保持不变。 投影出示匀变速直线运动的定义: 沿着一条直线运动 ,且加速度保持不变的运动,叫做匀变速直线运动. 在匀变速直线运动中,如果物体的速度随时间均匀增加,这个运动叫做匀加速直线运动。 提问3:那大家现在能说出上图中③是什么运动吗? 很好,经过前面的学习,同学们已经能够区分匀加速直线运动和匀减速直线运动了。所以,我们就说:如果物体的速度随时间均匀减小,这个运动就叫做匀减速直线运动。 提问4:请同学们再思考一下,下图中三条直线的交点表示什么? 现在我们先不给图中的交点表示什么下结论,我们一起来对图象进行分析。在 v?t图象中,我们可以看出,三条直线的交点所对应的时间和速度都是相同的。我们就说在这一时刻,物体运动的速度是相同的。所以,v?t图线的交点仅表示物体的速度相等,并不表示相遇,同学们不要 培养学生结合图象和理论知识来分析、处理问题问题及语言表达的能力。 v?t把图象与x?t图象相混淆。 请同学们打开教材,思考第35页的“说一说”。 v/(m?s)?1速度增加,但在相等的时间 间隔内,速度的变化量越来越小,v4v3v2v1v0O ?v2?v1?t说明?v逐渐减小,即加速度减?t小,加速度不是恒量,所以,物?tt1体的运动就不是匀加速直线运t2t3t4t/s 动,也不是匀减速直线运动。 提问5:这条曲线表示物体的速度怎样变化?在相等的时间间隔内,速度的变