《勻变速直线运动的位移与时间的关系》的教学设计.doc

《匀变速直线运动的位移与时间的关系》的教学设计 ——基于物理思想方法的智慧英国大哲学家怀特海说:尽管知识是智育的一个主要目标,但是有一个比知识更有价值、更伟大、更居支配地位的目标,古人把它称为智慧。 智慧只在于一件事，就是认识那善于驾驭一切的思想（赫拉克利特）。物理学蕴藏着丰富思想方法，的精髓和灵魂作为物理教育的主体内容，它们和知识处于同等重要的地位谁把握住了这一精髓和灵魂，谁就能举重若轻地组织教学；就只能被迫陷入物理知识的汪洋大海之中，总有讲不完的知识和练不完的习题。如果知识的背后没有方法，知识只能是一种沉重的负担；如果方法的背后没有思想，方法只不过是笨拙的工具。知识是外界的，而智慧是个体内在生成的。就学习而言，学生的智慧集中体现在对物理思想方法的深刻领悟和自觉运用上，可以说领悟与运用物理思想方法的过程就是学生智慧生长的过程。《匀变速直线运动的位移与时间的关系》在教学目标中突出思想方法在教学内容中挖掘思想方法，蕴含思想方法教学情境在教学过程中学生体验思想方法在教学方法学生归纳思想方法在练习中让学生应用思想方法从匀速直线运动的位移公式入手，通过速度图象的“面积”表示，（公式）（图象）把思想迁移到匀变速直线运动中，分析论证速度图象的“面积”也表示其位移，进而通过面积的计算导出位移公式，见图1领悟数形结合思想、估算思想、极限思想作用教学目标通过数与形的分析、转化，知道v-t图象与时间轴所围的面积表示位移，推导出匀变速直线运动的位移公式； ）经历匀变速直线运动位移规律的探究过程，悟数形结合、极限与思想方法在物理学习中的应用。 通过训练掌握匀变速直线运动位移公式的应用。体验探究成功的乐趣教学重点 领悟数形结合等方法，匀变速直线运动位移应用教学难点 认识匀变速直线运动速度图中的面积表示位移。 教学方法 问题探究，课件教学过程 导入新课 问题1：如何表示匀速直线运动的位移与时间关系？ 引导学生分别从公式和图象两个角度去思考。 位移公式 v-t图象中对应的是矩形的面积，如图。 小结：位移公式x=vt或v-t图象中图与时间轴所围的面积，两者是统一的并相互转化。 点评：渗透数（公式）与形（图象）相结合并可以转化的思想。问题：对于匀变速直线运动，v-t图象图与时间轴所围的面积是否也可以表示位移呢？ 新课教学 问题有一小车运动时通过纸带记录下的0,1,2，，5几个位置的速度如下表。请用最简便的方法估算实验中小车从位置0到位置5的位移。 位置编号 0 1 2 3 4 5 时间t/s 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 速度v/(m·s-1) 0.38 0.63 0.88 1.11 1.38 1.62 ??x＝0.38×0.1＋0.63×0.1＋0.88×0.1＋1.11×0.1＋1.38×0.1＝0.438（m） x＝0.63×0.1＋0.88×0.1＋1.11×0.1＋1.38×0.1＋1.62×0.1＝0.562(m)v-t图象?　点评：v-t图象分割过程v-t图象问题：如何提高估算的精确程度教师结合课件展示，让学生感知分割越细，估算误差会小时间间隔Δt取得非常非常小，所有小矩形的面积之和刚好等于v-t图象的面积小结：匀变速直线运动的v-t 图象与时间轴所围的面积表示位移。极限思想先微分，化变为恒，再累积，分得越细越用形（面积）表示数(位移)。问题5：如何面积计算出位移的大小？ 根据梯形面积公式有 把面积及各条线段换成所代表的物理量，上式变成 再把速度公式代入，得到（特例） 教师再启发学生从“形”上去进行变化求解面积，比如： 小矩形加上三角形 大矩形减去三角形 互补后的矩形 小结：匀变速直线运动的位移与时间关系——三个表达式 例1.已知某车做加速运动，加速度大小为1 m/s2，在12 s内位移为180 m，求车子刚开始加速时的初速度. 解析：已知a=1m/s2t=12s，x=184m，求v0 根据位移公式得 （m/s） 点评：在位移公式求解时，一定要注意公式的矢量性问题。一般情况下，以初速度方向为正方向；当a与v0方向相同时为正值；当a与v0方向相反负值。代入公式求解时，与正方向相同的代正值，与正方向相反的物理量应代入负值拓展研究 问题：你能v-t图象计算出平均速度的大小吗？ 平均速度对应速度图象图中点，匀变速直线运动 点评：从图象中我们可以看到，可把匀变速直线运动等效为速度是的匀速直线运动来处理，渗透了运动等效的思想，发现了处理复杂运动的一种新的处理方法。 问题：的面积还吗？ 如图所示，， 可得到 点评：这智慧。 问题8：对于非匀变速直线运动，图象与时间轴所围的面积是否也可以表示相应的位移呢？ 照过程分析，发现任何运动图象与时间轴所围的面积都可以表示相应的位移。 所有的v-t 图象与时间轴所围的面积都表示位移。