6. 匀变速直线运动位移与时间的关系教学设计范文

教

学

设

计

匀变速直线运动位移与时间的关系

臧晗

顺义二中

2016年9月21日

课题名称：匀变速直线运动位移与时间的关系

教师姓名： 臧晗

科目：物理

指导思想与理论依据

“匀变速直线运动的位移与时间的关系”这节课属于规律课。匀变速直线运动的位移与时间的关系（位移公式），是匀变速直线运动规律之一，是运动学中非常重要的一个公式,也是解决动力学问题的基础。在学习本节课之前，学生对v-t图像已经有一定的了解。并且学生在初中已经能够应用v-t图、x-t图对匀速直线运动进行了简单的分析与研究。

本节以位移与时间的关系公式为载体，更多的关注得出公式的过程。积分的思想方法以后还会多次使用。重视过程与方法的教学，这是新课程与过去课程的重要区别。采用启发式、探究式等教学方法，使学生参与匀变速直线运动位移与时间的关系的探究过程，通过探究过程的设计和利用速度时间图像渗透极限思想，得出“v-t图线与时间轴所围的面积表示位移”的结论；然后在此基础上让学生通过计算得出位移公式，培养学生的发散思维；最后通过例题分析培养学生解决实际问题的能力。

教学背景分析

1、学习内容分析（课标及教学内容的分析）：

“匀变速直线运动位移与时间的关系”是《普通高中课程标准实验教科书》必修1第一章第6节的内容。它既是前几节内容的综合运用，又为本章后部分匀变速直线运动其他规律以及实例：自由落体等内容的展开做好基础和铺垫的作用。通过本节教学，不但要使学生知道什么是匀变速直线运动，而且要通过对问题的研究，使学生体会在物理学研究中对处理实验数据、图像、公式的综合运用。

2、学生情况分析：

学生通过前面的学习对运动学中的物理量已有所掌握，通过本章第5节的学习对v-t图象也有所了解，这都为本节内容的学习做好了准备。开始阶段应该采用降低台阶，步步为营的办法，引导学生通过二元一次方程的分析逐步完成知识的迁移。通过对斜率和截距的分析引导学生建立匀变速的概念。

3、教学方式：多媒体辅助教学法、讲解法、类比法。

4、教学手段：图片，制作ppt课件，演示实验

教学目标

（一）、知识与技能

1、知道v-t图象与时间轴所围的面积表示位移；

2、理解匀变速直线运动的位移于时间的关系。

（二）、过程与方法

1、通过v-t图象推出位移公式，使学生感受利用极限思想解决物理问题的科学思维方法；

2、通过对位移时间公式的应用，培养学生做题画运动情景图的习惯

（三）、情感态度与价值观

激发学生对科学探究的热情，感悟物理思想方法，培养科学精神。

教学重点和难点

1、教学重点：理解匀变速直线运动的位移与时间的关系及其应用

2、教学难点：v-t图象中图线与t轴所夹的面积表示物体在这段时间内运动的位移。

教学流程

【教学过程】

课堂总结提升

巩固练习

2、联系实际生活情景进一步加强对公式的理解和运用。

3、

拓展与提高。

学生间交流

分析与论证

用极限思想分析与论证

猜想

方案：用图像分析法

课堂导入

创设情境：生活中常见的跑步情景

提出问题

怎样研究匀速直线运动中x-t的关系？

匀变速直线运动能否得

出v-t图象中的图线与

t轴围成的面积代表匀

变速直线运动的位移

学生探究

归纳总结

师生共同归纳出匀变速直线运动的位移与时间的关系及公式

1、应用所学位移公式解决生活中问题。

教学过程

环节

创设教师为主的活动

甲乙两位同学跑步锻炼身体，他们从同一地点向

学生为主的活动

设计意图

情境

相反的方向沿直线奔跑，如引入果他们运动速度大小均为新课

2m/s，取甲同学运动的方向

为正方向。

1、经过4s甲同学发生的位移；

2、画出甲同学运动的v-t图像，从图像你都能知道什么；

教师要求学生规范解题格式

3、甲同学发生的位移在v-t图线上表现在哪里。

4、画出乙同学运动的v-t图像；

5、5s乙同学发生的位移；

学生创设情况，思考。

结论：匀速直线运动的位移就是v–t 图线与t轴所夹的矩形“面积”。

创设问题情境引入新课

明确建轴的要素

规范学生的画图

和学生一起总结归纳

6、如果甲同学以初速度为v0，加速度为a做匀加速直线运动，画出甲同学运动的v-t图像；在描述匀变速直线运动v-t图象中,你能读出那些物理量？

它的位移和时间存在着什么样的关系呢？它的v-t图象是否也和匀速直线v-t图象有类似的关系？

“面积”在时间轴上方，表示位移的方向为

正方向。“面积”在时间轴下方,表示位移的方向为负方向。

思考画图，思考老师提出的问题。

强调位移的矢量性。

教学过程

环节

教师为主的活动

请同学们阅读课本23页到24页第四行内容。思考讨论交流的问题

学生为主的活动

学生思考，讨论，分析图像

设计意图

培养学生自学能力

（1）学生科学思维和方法的养成是每一个Δt时间内位移的数值等于这一矩形不可能通过的“面积”。

灌输实现

用v-t图像的面积表示位移

的，需要教师适时地在教学过程中不断渗透。

（2）在学习瞬时速度各位置的时间间隔越小，矩形的面积之时，学生已若将各位置的时间间隔减小一半，矩形的面积之和有什么变化呢？

当时间分得无限小时，小矩形就会无穷多，它们的面积之和就等于斜线下面的面积而十分准确地代表了整个运动的位移。

这里运用到的思想是先把梯形无限分割,以“不变”近似代替“变”,然后再进行累加

。

和就越接近物体的真实位移。

经接触过极限的思想。

（3）本节课通过微元的思想方法导出x-t的关系，再次体现极限思想结论：梯形的面积就代表做匀变速直线运动是物理研究物体在0（此时速度为v0）到t（此时速度的重要作为v）这段时间的位移。

用。

教学过程

环节

利用面积推导位移于时间的公式

经过我们刚才的分析，我们知道梯形的面积就代表做匀变速直线运动物体在0（此时速度为v0）到

t（此时速度为v）这段时间的位移。那么这段位移我们怎么定量的求出来呢？

法一：梯形OABC的面积

S=（OC+AB）×OA/2=（v+v0)t/2

教师为主的活动

学生为主的活动

设计意图

利用求梯形面积得出匀变速直线运动位移公式

得：xv0t

12at2

还有没有别的方法来求匀变速直线运动的位移？

我们现在学了两个匀变速直线运动的公式，都哪两个？

当v0=0时，公式会变成怎样？物体做什么运动？

法二：小矩形+三角形

S=v0t+1/2at2

由

xv0t12at得：

2匀变速直线运动

v-t公式：v=v0t+at v0=0

v=at

x-t公式：x=v0t+1/2at2

x=1/2at

2

教学过程

环节

规律的应用

下面我们就来做一道题来看看怎么应用这些公式

在讲解的过程中要展示学生的做题过程

引导学生用不同方法解题

教师为主的活动

学生为主的活动

例1：在田径世锦赛上，某运动员进行100米比赛，起跑后如果一直做匀加速直线运动，第10s末到达终点。

1、运动员做匀加速运动的加速度；

2、如果运动员前3s做匀加速直线运动，后7s以3s末的速度做匀速直线运动，求运动员做匀加速运动的加速度；

设计意图

规范学生做题格式，养成画实物情景图的好习惯

教学过程

环节

课堂小结

教师为主的活动

教师引领学生总结本节课的内容

学生为主的活动

检测本节课所学,回顾整节课知识

一、匀速直线运动的位移

1、匀速直线运动，物体的位移对应着v-t图像中的一块矩形的面积。

设计意图

养成总结的好习惯

2、公式：

二、匀变速直线运动的位移与时间的关系

1、匀变速直线运动，物体的位移对应着v-t图像中图线与时间轴之间包围的梯形面积。

2、公式

板书设计

匀变速直线运动位移与时间的关系

一、公式推导

法一：S=（OC+AB）×OA/2=（v+v0)t/2

得：xv0t12at2v/m·s-1

v v0

C 0 A t v0 t/s B at

法二：S=SΔ+S矩形

法三：S=S大矩-SΔ

二、公式应用

v-t公式：v=v0t+at v=v0=0

at

x-t公式：x=v0t+1/2at

2

x=1/2at

2

教学反思

本节是探究匀变速直线运动的位移与时间的关系，本教学设计先用微分思想推导出位移应是

v-t图象中图线与t轴所夹图形的面积，然后根据求图形面积，推导出了位移—时间关系.这种分析方法是把过程先微分后再累加（积分）的定积分思想来解决问题的方法，在以后的学习中经常用到.因此本教学设计侧重了极限思想的渗透，使学生接受过程中不感到有困难.在渗透极限的探究过程中，重点突出了数、形结合的思路. 匀变速直线运动的位移公式是高中物理教学中的难点之一，本节课是根据学生实际设计教学思路。其突出的特点有以下两方面：

１．新课程倡导探究，并将科学探究与科学知识并列为课程的学习内容。猜想与假设是科学探究的要素之一，但不是没有依据的胡猜乱想。本节课从复习旧知识引出新问题之后，由匀速直线运动速度图象中“面积”的物理意义，迁移到在匀变速直线运动速度图象中的“面积”是否也具有同样的物理意义，提出猜想有根有据、合情合理，符合高一新学生的认知水平。

2．当推导出匀加速直线运动的位移公式之后，我没有急于进行巩固训练，而是要求学生以

上述研究过程为载体进行反思，将“用v-t图线与时间轴围成的面积代表物体在时间t内的位移”这一结论推广到所有运动的v-t图象，增加了学生的认知面，为以后的学习奠定了基础。

不足之处：由于时间关系，备课中所选用的匀变速直线运动的例题总结的不够到位，对课堂教学时间没有很好地把握，略显不足。