2.3 匀变速直线运动的位移与时间的关系 教学设计 高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

匀变速直线运动的位移与时间的关系
一、教学目标
1.物理观念
（1）理解匀变速直线运动的v-t图像中的图线与t轴所夹的四边形面积表示物体在这段时间内运动的位移;
（2）知道匀速直线运动的位移与v-t图像中的面积对应关系;
（3）掌握匀变速直线运动的位移公式及其应用。
2.科学思维
学会观察和分析生活中有关物理知识的实例与实验现象，具有初步的观察能力、分析概括能力。
3.科学探究
通过实践和探究，让学生感觉科学就在身边。培养学生对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理的精神，树立正确的世界观和唯物主义观。
4.科学态度与责任
培养学生观察思考，勇于发现乐于探究的学习习惯，以及应用物理知识解决实际问题的能力。
二、教学重难点
教学重点：领悟数形结合、微分、极限思维等思维方法。
教学难点：匀变速直线运动速度时间图象的面积表示位移。。
三、教学分析
学生是初中到高中学习的适应期,明白一些理念,比如说物理不仅仅需要学习一些公式,一些思想方法也是必要的,还有就是要学会灵活运用不同式子解答题目。也应该去感受一些物理公式的推导原理。
四、教学过程
活动1【导入】小游戏
今天是一节物理课,但是先请同学们解决一个数学题。请同学们画出一次函数y=kx+b(k>0,b>0)的函数图像,老师将这个一次函数的图像“物理化”,进而得出已经学习过的匀变速直线运动的v-t图像。。
活动2【讲授】匀速直线运动的位移与时间的关系
下面我们就用v-t图象来研究位移和时间的关系。
一、匀速直线运动的位移
提问:1.比匀变速直线运动更简单的运动是什么运动
2.匀速直线运动的位移与时间的关系式是什么
3匀速直线运动的位移能否用v-t图像来表示 该如何表示
提出问题的同时,用PPT展示匀速直线运动的v-t图象,并用黄色标出矩形的形状,引导学生把位移与矩形的面积联系起来。
设问:对于匀变速直线运动,它的位移与它的v-t图象之间是不是也有类似的对应关系呢
活动3【活动】思考与讨论
我们在研究此问题之前,先请同学们阅读"思考与讨论"栏目,思考下列问题:
1.从表中数据看,小车做什么运动 你是如何知道的
2.能不能根据表格中的数据,用简便的方法“估算”出小车从位置0到位置5发生的位移
3.若能估算,如何估算
教师针对学生回答的多种可能性加以评价和进一步指导。
教师从学生讨论的结果中归纳得出:可以这样“估算”出小车从位置0到位置5的位移,并且△t越小,对位移的估算就越精确。
提问:这种估算位移的思想怎样较为直观地描述出来呢
活动4【讲授】位移用v－t图像如何表示
运用上述思想,我们通过v-t图象,研究匀变速直线运动的物体在时间t内发生的位移x。
以初速度为v0的匀变速直线运动为例:画出初速度为v0的匀变速直线运动的v-t图象,通过图像求时间t内的位移x。
提问1:将时间t分成5小段,运用v-t图象,求x。
提问2:将时间t分成10小段,运用v-t图象,求x。
提问3:将时间t分成20小段,运用v-t图象,求x。
提问4:将时间t分得非常细,情况又怎样
提问5:根据上述的研究,匀变速直线运动的物体在时间t内的位移用v-t图象的什么面积来表示
学生得出结论:匀变速直线运动的v-t图线与坐标轴所围区域的“面积”即为位移。
活动5【讲授】体会思想方法
老师引导学生体会此结论的推导过程中所蕴含的物理思想方法。
学生体会刘徽的“割圆术”所使用的思想和方法。
学生认识到无限分割与无限逼近的极限思想方法——微积分。