6. 匀变速直线运动位移与时间的关系含PPT的教学设计及点评

教学目标

1、知识与技能

(1)知道匀速直线运动的位移与时间的关系,并能运用公式x=vot+ at2/2对匀变速直线运动的问题进行简单的分析和计算,解决一些实际问题,。

(2)理解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.

2、过程与方法

(1)经历匀变速直线运动位移与时间关系的探究过程,感悟科学探究的思想方法;

(2)体验微元法的特点和技巧,渗透“极限思想”,尝试用数学方法解决物理问题;

(3)通过v-t图象推出位移公式,培养发散思维能力。

3、情感态度与价值观

(1)经历微元法推导位移公式和公式法推导速度位移关系,培养自己动手的能力,激发学生对科学探究的热情,体验探究的乐趣,提高安全意识。

(2)培养学生用数学方法处理物理问题的意识。

2学情分析

本节内容之前,学生已学过瞬时速度、并掌握了探究小车速度随时间变化的规律这一实验的操作以及数据处理的方法。在上一节中用极限思想介绍了瞬时速度与瞬时加速度,学生已能接受极限思想。本节内容要进一步渗透极限思想,带领学生经历“v-t 图象中图线与时间轴所围的面积代表位移”的过程,逐步渗透“无限分割再求和”这种微元法的思想方法,使学生感悟物理思想方法,提高物理思维能力。

3重点难点

重点:

1. 引导学生经历匀变速直线运动位移与时间关系的探究过程,学习科学的探究方法;

2. 理解匀变速直线运动的位移与时间的关系及其应用。

难点:

1. v-t 图象中图线与t轴所围成的面积表示物体在这段时间内运动的位移;

2. 极限思想的渗透;

3. 匀变速直线运动的位移与时间的关系及其灵活应用。

4教学过程

4.1 第一学时

4.1.1教学活动

活动1【导入】情境导入

在北京丰台区大红门桥地发生了这样一起交通事故,请看视频:

【教师提问】视频最后,民警对引起这场交通事故的原因进行了判定,如何判定的?

【学生回答】后车责任,因为后车没有与前车保持一定的安全距离。

那么汽车行驶过程中应与前车保持多大的安全距离呢?要回答这一问题,需要了解汽车刹车过程中位移随时间的变化关系。通常我们可以把汽车刹车过程看作是一个匀变速直线运动的过程,那么这节课,我们就一起来研究一下《:匀变速直线运动位移与时间的关系》

活动2【活动】目标呈现

通过提问启发同学们思考、回忆、联想与分析:

【教师提问】我们上节课利用实验探究了匀变速直线运动速度与时间的关系,同学们还记得匀变速直线运动速度与时间满足什么样的函数关系吗?

【学生回答】成一次函数关系。

【教师提问】那么能否猜想一下匀变速直线运动中位移与时间满足什么样的关系?

【学生回答】因为速度与时间成一次函数,那么平均速度应该也是与时间成一次函数关系,而

位移等于平均速度乘以时间,因此猜想位移与时间应该满足的是二次函数关系。

【教师提问】同学们思考一下,如何验证我们刚刚的猜想呢?可以讨论。

【学生回答】可以通过实验进行探究。

总结: 这一组采用与探究速度与时间关系相同的实验方法,通过实验获取位移随之间变化的图象,从而探究位移与时间的关系。可见,同样的实验,我们可以用来分析不同的问题。

活动3【活动】实验探究

【温故知新】通过一段视频来帮助同学们回忆一下探究匀变速直线运动速度与时间关系的实验过程,并通过对纸带的二次分析,探究匀变速直线运动位移与时间的关系。

【实验分析】在学案上做出x-t图象,看一下匀变速直线运动位移和时间满足什么样的关系。

【新方法】利用传感器实验以及作图软件对实验数据进行拟合处理,验证x-t图象是一条抛物线。从而找到位移与时间的定性关系。

活动4【活动】理论探究

【合理猜想】对于匀变速直线运动,物体运动的位移也是否可以用图线与横轴围成的图形的面积来表示呢?如果可以,那么我们就可以通过计算一个梯形积来求位移了。

【理论验证】要研究其他运动形式得想办法向匀速直线运动上靠拢。

学生:可以把匀变速直线运动进行分割,分割以后每一小段时间内速度变化就变小了,那么可以近似认为每小段内物体做的是匀速直线运动,所有这些匀速直线运动的位移之和就可以近似认为是物体的实际位移。

同学们采用了无限分割,逐渐逼近的思想方法,我们称之为“微元法”。这种思想方法在物理学研究中有着广泛的应用。

活动5【讲授】探究位移与时间关系的表达式

经过我们的理论探究,现在我们就可以通过计算梯形面积获得匀变速直线运动位移与时间的关系了。请同学们自己计算一下。

1. 表达式:x=v0t+at2/2

2.对位移关系的理解:

(1). 反映了位移随时间的变化规律。

(2). 只适用于匀变速直线运动。

(3). 矢量式:使用公式时应先规定正方向。

(4).若v0=0,则x=at2/2

若a=0,则x=v0t

活动6【练习】课堂练习

下面我们来做两个练习题。

例题1:基础题

例题2:刹车问题(先计算刹车时间t0)

例题3:联系生活实际判断车辆是否超速了?

活动7【讲授】课堂小结

请简单概括这节课你收获了哪些知识,哪些方法。

本节课我们学习了匀变速直线运动位移与时间的关系,采用了科学猜想—>实验探究—>理论推导—>理论实验相结合—>得出结论的科学探究方法。这种研究方法是我们今后学习中会常常遇到的,建议大家在以后的生活中要善于发现问题,并尝试用我们已有的知识去探究和解决问题。

活动8【作业】布置作业

1、认真复习本节内容

2、独立完成质量检测上本节习题