2.3 匀变速直线运动位移与时间的关系 教学设计（表格式）

“教学设计”参考模板
学科：物理___ 授课年级：高一_____
教学题目：__匀变速直线运动的位移与时间的关系______________
学时 1课时
课标要求 推导位移与时间关系的过程，体会极限的思想与逼近的思想在物理中的应用，并能用此关系解决生活中的相关问题。
内容与学情分析 内容分析 运动学知识是整个物理学的基础内容，本节课高一物理必修一第二章《匀变速直线运动的研究》的内容，是在学习了匀变速直线运动的速度和时间的关系后编排的，是匀变速直线运动规律的深入和扩展。本节匀变速直线运动位移与时间的规律的学习将为以后认识自由落体运动，平抛运动，类平抛运动等奠定了基础；而且掌握了匀变速直线运动位移与时间的关系以后，就可以运用牛顿定律结合运动学来处理相关的物理问题，同时还可以进一步推导出动的定理的关系式，可见本节知识在整个力学和动力学中具有基础性的地位，起着承上启下的作用，因此本节内容是本章教学的重点。
学习重点 1.匀变速直线运动 v-t图线与时间轴包围的面积表示位移2. 利用匀变速直线的位移公式分析和计算
学习难点 利用极限思想解决物理问题的科学思维方法
学情分析 本节内容是学生在已学过瞬时速度、匀速直线运动的位移规律的基础上探究匀变速直线运动位移与时间的关系。在上一章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，探究“匀变速直线运动的位移与时间的关系过程中”，要进一步渗透极限思想，要在学生体会“v-t图线与时间轴包围的面积代表匀速运动的位移”的过程中，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。
学习目标 匀变速直线运动 v-t图线与时间轴包围的面积表示位移，建立位移公式
学生课前需要做的准备工作 准备好坐标纸和直尺，复习匀速运动的v-t图像和匀变速运动的v-t图像
学习策略 根据学生的知识结构、心理特点和教学内容需要，采用分组实验探究、问题探讨、分析推理和比较归纳等方法，并结合多媒体进行辅助教学。在设疑→讨论→实验→归纳的过程中，探究出匀变速直线运动 v-t图线与时间轴包围的面积表示位移，建立位移时间公式。
学习环节 学习任务设计与教师活动 学生活动设计 设计意图落实目标
导入新课回顾知识点，要研究物体的运动，不但要知道速度随时间的变化规律，而且还要知道位移随时间的变化规律 投影展示知识回忆1.画出以下运动的v-t 图象（1）匀速直线运动（2）初速度不为0的匀加速直线运动（3）初速度不为0的匀减速直线运动2.匀变速直线运动的速度与时间公式 学生思考回答v=v0+at在练习本上画出图像 回顾知识点，为新课做铺垫
环节一匀速直线运动的位移与vt图象中矩形面积的对应关系. 一、匀速直线运动的位移1.写出匀速直线运动的物体在时间t内的位移与时间的关系式2.同学们在坐标纸上做出匀速直线运动的v－t图象，猜想，能否在v－t图象中表示出作匀速直线运动的物体在时间t内的位移呢？ x=vt学生作图并思考讨论能位移vt可以用v-t图象与t轴所围的矩形面积。 培养学生从多角度解答问题的能力以及物理规律和数学图象相结合的能力
环节二定性分析匀变速直线运动的位移与vt图象中四边形面积的对应关系. 二、匀变速直线运动的位移投影提出学生讨论交流的思考题1.阅读课本37页“思考与讨论”分析（1）学生Ａ的估算位移方法（2）学生Ａ估算的位移与实际位移相比是大还是小？（3）提高估算的精确度，时间间隔小些好还是大些好？为什么？总结科学方法，最后得出结论：时间间隔越小计算出的误差就越小，越接近真实值。 学生思考并分组讨论先由学生分组自由讨论，教师巡回指导，参与学生的讨论。请学生代表本组发言学生讨论和计算的结果有许多可能性，教师加以肯定和指导。 分组自由讨论培养学生探究问题的能力。通过学生的思考与讨论渗透极限的思想。
环节三以匀加速运动为例定量分析匀变速直线运动的位移与vt图象中四边形面积的对应关系. 三、通过实例探究匀变速直线运动的位移：实例：一个物体以10m/s的速度做匀加速直线运动,加速度为2m/s2，求经过4s运动的位移。问题：我们怎样能求出位移？探究思路：将运动分成时间相等（⊿t）的若干段，在⊿t内，将物体视为匀速直线运动，每段位移之和即总位移。探究1：将运动分成时间相等的两段， 即⊿t=2秒。思路：在⊿t=2秒内，将物体视为匀速直线运动，两段位移之和即总位移。问题：在⊿t=2s内，视为匀速直线运动。运动速度取多大？师：取初速度为匀速运动速度探究2：将运动分成等时间的四段，即⊿t=1秒内为匀速运动探究3：将运动分成等时的八段，即⊿t=0.5秒内为匀速运动。问题：运算结果与前两次有何不同？进一步的探究数据过程4: 分16段⊿t =0.25秒，X=55m，结果偏小过程5: 分32段⊿t =0.125秒，X=55.5m过程6: 分64段⊿t =0.0625秒，X=55.75m结论：在⊿t→0 时,误差很小,估算值非常接近真实值 学生作v-t图象，自我思考解答,分组讨论学生板演做图分析可以取⊿t=2s内的初速度或末速度，也可取中间任一点的速度学生小组讨论回答探究1的结论为48m.时间分成4段，探究2的结论为52m.时间分成8段，探究3的结论为54m.依然偏小，但更接近真实值 培养学生用定积分的思想分析v-t图象中所夹面积表示物体运动位移的能力。
环节四位移公式的推导方法,掌握位移公式 四.推导匀变速直线运动的位移－时间公式投影展示学生推导过程并集体评价后教师说明：公式就是表示匀变速直线运动的位移与时间关系的公式。五、位移—时间图象位移与时间的关系也可以用图象表示，这种图象叫做位移-时间图象，即x-t图象。运用初中数学中学到的一次函数和二次函数知识，1．画出物体做匀速直线运动x=vt的位移——时间图象（x—t图象），并分析图象的倾斜程度代表什么？2.画出匀变速直线运动x=v0t +at2的x-t图象的草图。（v0，a是常数）（1）x-t图象的草图（2）思考：x-t图象是不是物体的运动轨迹？ 学生利用梯形面积计算方法推导出位移公式所以又解得学生在坐标纸上作x-t图象。学生分析讲解学生思考讨论，回答问题位移图象反映的是位移随时间的变化规律，不是物体的运动轨迹。 培养学生利用数学图象和物理知识推导物理规律的能力
环节五巩固位移时间公式，培养对实际问题的分析能力 例题1：一辆汽车以1m/s2的加速度加速行驶了12s，驶过了180m。汽车开始加速时的速度是多少？引导学生分析a取正值原因并规范解题步骤师展示完整解题过程（大屏幕） 学生演板求解例题学生自行点评 通过学生的自我评价提高学生对解题规范性的重视培养学生对实际问题分析的能力
达标检测 在平直公路上，一汽车的速度为15m/s。从某时刻开始刹车，在阻力作用下，汽车以2m/s2的加速度运动，问刹车后10s末车离开始刹车点多远？
板书设计 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图象中的一块矩形的面积。 2.公式：x＝vt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图象中图线与时间轴之间包围的梯形面积。2.公式：x=v0t＋1/2at2三、位移—时间图象：反映位移随时间变化规律，不是物体的运动轨迹