匀变速直线运动的位移和时间的关系剖析.doc

匀变速直线运动的位移和时间的关系 一、教学目标分析 知识与技能 1．理解v-t图象与时间轴所围的面积表示位移； 2．通过v-t图象推出位移公式，培养推导能力和发散思维能力。 3．理解匀变速直线运动的位移与时间的关系及其应用。 过程与方法 1．猜想假设，理论推导，实验验证得出匀变速直线运动的位移，感悟科学探究的方法； 2．渗透物理思想方法，尝试用数学方法解决物理问题； 情感态度与价值观 1．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。 2．体验成功的快乐和方法的意义 二、教学重、难点 教学重点 1．经历匀变速直线运动位移规律的探究过程，体验探究方法。 2．学生用实验验证由理论推导出来的匀变速直线运动公式x= v0t+1/2at2的正确性。 3．理解匀变速直线运动的位移与时间的关系及其应用. 教学难点 1．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．微元法推导位移公式。 三、学生分析 在学习本节课之前，学生对ｖ－ｔ图像已经比较熟悉。并且学生在初中已经能够应用ｖ－ｔ图、S－ｔ图对匀速直线运动进行了简单的分析与研究。本节从匀速直线运动的位移与v－ｔ图象中的矩形面积的对应关系出发，猜想对于匀变速直线运动是否也有类似的关系？并通过思考与讨论，从而得出v－ｔ图象中的梯形面积代表匀变速直线运动的位移，又一次应用了极限的思想。学生对极限的思想也不陌生，上一章教科书用极限思想介绍了瞬时速度和瞬时加速度。 四、教学内容的分析　　本节内容是学生在学习了速度和加速度等知识的基础上引入的一节规律课，同时又是学生学习自由落体和牛顿第二定律、带电粒子在电场中偏移等后续知识的基础，因此本节内容在整章教材中起着承前启后的重要作用。匀变速直线运动的位移掌握不好，后续课中解决运动学和动力学等许多关于运动的问题都会受到影响。　　匀变速直线运动的位移公式是本章的一个重点，推导位移公式的方法很多，本教材采用从速度图象推导出位移公式，是既科学又严谨的。教材采用无限分割法，使学生能根据匀变速直线运动的规律和公式，承认匀变速直线运动的位移也可用面积求出的方法，编者给学生一种严谨的科学分析方法，使学生接受一种新的思想微分思想。　　教材的特点　　1重视过程与方法的教学：对位移时间关系式的微分思想从旧教材的课后补充变为正文　　2着眼科学方法的培养：强调以学生为主体，结合学生认知规律，基于建构、多元智能的培养，课文中设计了“讨论交流”、 “发展空间”等环节，加大学生的参与程度与团队协作。　　3重视物理知识的应用：教材中的“发展空间”中以生活中实际的问题来做探究，重视物理知识与生活实际的联系。“最美妈妈” 1．匀速直线运动物体的v—t图像是什么样的？ 2．匀速直线运动位移的表达式。 3．匀变速直线运动速度时间关系式。 4．匀变速直线运动速度时间图像又是怎样的呢？ 【提出问题】 类比匀速直线运动，猜想匀变速直线运动v-t图像和坐标轴所围成的梯形的面积是否也能表示其位移的大小。 【理论探究】 表中记录了一个小车做匀加速直线运动的相关数据： 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m/s 1.2 1.6 2.0 2.4 2.8 3.2 【问题1】我们能不能估算小车在这0.5s内位移呢？ 【问题2】当我们在上面的讨论中取时间间隔0.05s，同样用这个方法计算，误差会怎样？若时间间隔取0.025误差又会怎么样？时间间隔趋近于0呢？ 随着被分割的份数逐渐增加到无穷多，时间间隔就趋近于0，所有矩形面积之和就等于图像和坐标轴所围成的梯形的面积了。 总结：所以刚才的猜想用图像和坐标轴所围成的梯形的“面积”表示位移，从理论上来说是正确的。像这种先无限分割，再累加的方法我们称之为“微积分”。 探究到这里我们就可以推导匀变速直线运动位移的表达式了，就用v—t图像和坐标轴所围成的梯形的面积表示位移。 梯形的面积S面积＝（＋）· 【问题1】 需要测量哪些物理量？ 【问题2】 需要哪些实验器材？怎样来完成？ 向学生介绍实验器材，讲解实验原理后，学生开始实验，记录实验结果，得出结论。 学生实验结束后，把部分小组的表格投影在大屏幕上，一起进行数据分析，误差分析，并且得出结论。 【问题3】如果以纵轴表示位移x，横轴表示时间t，那么做出的图像是什么样的呢？老师用位移传感器演示实验，做出x—t图像进一步验证前面的结论的正确性。 【得出结论】 板书：结论：x= v0t+1/2at2. 呼应开头:假如每层楼的高度大约是3m,小孩由静止开始下落，下落的加速度a=10m/s2 请估算小孩从下落到被接住需要多少时间？ 解：10楼到地面的高度约是x=27m,由静止开始下落v0=0,由 得： 则小孩从下落到被“最美妈妈