高中物理必修一，第二章匀变速直线运动的研究
第四节《匀变速直线运动的位移与速度的关系》
学情分析
学生在本节课之前，通过实验研究了匀变速直线运动的规律，并且掌握了匀变速直线运动速度与时间关系式v=v0+at，位移与时间的关系式x=v0t+at2,这些知识为本节课的学习奠定了基础。
但是在讲授本课时发现:根据课本上用速度公式和位移公式两式消去t 从而直接得到速度v 位移x 的关系: v2-v02=2ax .虽然是一个简单的数学处理问题,但是对于高一的学生要求他们自己推导时有65% 的学生是推导不出来的.由于高一学生用复杂的数学处理物理问题有很大的难度, 所以可以用简单的方法来处理.比如：可以通过实验测出匀变速直线运动的速度与位移的相关数据，通过建立位移x与速度v的关系图像探究速度与位移的关系。这样更加有助于学生参与到学习、探究的过程。也体现了“物理定律不能单靠“思维”来获得，还应致力于观察和试验。（普朗克）”，更加符合新课标的要求。
高中物理必修一，第二章匀变速直线运动的研究
第四节《匀变速直线运动的位移与速度的关系》
效果分析
通过本课学习，学生从两个方面探究了匀变速直线运动的速度与位移的关系，1、通过实验探究得出了速度与位移的关系，位移与速度的平方成正比。2、通过理论推导得出其关系式。得到了很好的效果。既让学生更好的掌握本节课知识，又培养了学生实验探究能力，理论推导能力，以及理论联系实际的严谨的科学态度。
高中物理必修一
§2.4匀变速直线运动的速度与位移的关系
一、教学目标
1、知识与技能：
★会推导匀变速直线运动的速度—位移公式。
★理解并掌握匀变速直线运动的速度—位移公式。
★会用匀变速直线运动的速度—位移公式解决问题。
2、过程与方法：
★通过探究实验培养学生设计实验及实验操作能力。
★通过解决实际问题，培养学生灵活运用物理规律合理分析、解决问题的能力。
3、情感态度与价值观：
★通过教学活动使学生获得成功的喜悦，培养学生参与物理学习活动的兴趣，提高学习的自信心。
二、重点难点：
1、教学重点：
匀变速直线运动速度与位移关系的推导，对匀变速直线运动的速度与位移的关系的深刻理解。
2、教学难点：
匀变速直线运动的速度与位移的关系公式的得出与理解。
三、教学方法：
实验探究法，问题导引法，实例列举法等
四、学法指导：
小组合作探究，问题回答，巩固练习等
五、教学准备：
多媒体课件，导学案，电火花计时器，纸带，轨道小车，钩码等
六、教学过程：
1、新课引入：
教师活动：前不久，我们学校的物理兴趣小组做了一个关于“刹车前速度与刹车距离关系的探究活动”，这是当时的视频，大家请看。播放视频
教师活动：出示探究活动得到的数据
实验次数
1
2
3
刹车前速度(km/h)
20
30
40
刹车痕迹长度（m）
1.9
4.3
7.7
进一步指出：通过这组数据我们发现：刹车前速度越大，刹车痕迹的长度越长，那么它们之间存在怎样的定量关系呢？通过本节课《匀变速直线运动的速度与位移的关系》的研究，我们就可以解决这个问题。
2、实验探究：
教师活动：提出问题：一个物体做匀变速直线运动，其速度与位移存在怎样的函数关系？
学生活动：学生思考猜想两者之间的关系。
教师活动：我们通过实验来探究匀变速直线运动中速度与位移的关系。
学生活动：小组讨论设计实验方案，并展示。
步骤1、利用打点计时器得到物体做匀变速直线运动的纸带。
步骤2、在纸带上任取一点作为0计数点，每隔4个点取一个计数点，分别求出所取得各计数点的速度v，及各计数点到0计数点的位移x。
步骤3、把数据填入设计好的表格。
1
2
3
4
5
v
x
步骤4、在坐标纸上做出x—v的图像。
教师活动：请各小组展示做出的x-v图像。
学生活动：发现x-v图像是一条曲线，不好确定他们的函数关系，继续猜想做x-v2的图像。
1
2
3
4
5
v2
x
学生活动：通过图像得到实验结论：在匀变速直线运动中，位移与速度的平方是一次函数的关系
3、公式推导：
教师活动：提出问题，在前面的学习中我们已经学过匀变速直线运动速度与时间的关系和位移与时间的关系，请一个同学到黑板上写出这两个公式，并指出公式中各个字母代表的含义。
学生活动：学生到黑板上写出公式，并说明各个字母所代表的含义
教师活动：教师进行适时的鼓励。
教师活动：由公式 与公式 ，推导得出匀变速直线运动速度与位移的关系式。
学生活动：学生到黑板上推导匀变速直线运动速度与位移的关系式：
4、深刻理解：
教师活动：提出三个问题进一步理解匀变速直线运动速度与位移关系公式：
认识、在中v,v0,a,x分别表示什么物理量？
明确、在中没有涉及哪个运动学的物理量？
理解、在中，各物理量是矢量还是标量？既然是矢量，在解决问题过程中用什么方法表示方向？
学生活动：学生回答问题，通过回答加深对公式的理解。
5、实例精选：
通过例题的练习，巩固学生所掌握的关系式
教师活动：出示例题：
案例1：一个高山滑雪的人,从100 m长的山坡上匀加速滑下,初速度为5 m/s,加速度为1m/s2,他运动的末速度为多少?
案例2:某飞机着陆时的速度是216Km/h，随后匀减速滑行，加速度的大小是2m/s2．机场的跑道至少要多长才能使飞机安全地停下来？
学生活动：学生首先分析问题，然后通过小组讨论最终解决问题。
教师活动：用实物展台展示学生探究、解决问题的成果。学生展示。
学生活动：学生展示。
教师活动：教师点拨，并强调解决问题需要注意的事项：
涉及到矢量问题的计算首先规定正方向，建立坐标系。只有建立了坐标系，速度、加速度等物理量的正负号才能确定。
6、联系实际
教师活动： 出示探究活动得到的数据
实验次数
1
2
3
刹车前速度(km/h)
20
30
40
刹车痕迹长度（m）
1.9
4.3
7.7
提出问题：求汽车刹车过程的加速度是多少？
学生活动：利用学过的匀变速直线运动速度与位移关系，求出汽车的加速度，并通过得到的加速度数据，判断出同一汽车在不同刹车过程中加速度是相同的。
7、本课小结：
教师活动：课件展示本课所研究过的问题并提问学生
8、巩固练习：
教师活动：要求学生自主完成学案上的巩固练习题。
1、一个做匀加速直线运动的物体，初速度为v0=2.0m/s它的位移为10.5m,末速度为v=5.0m/s则它的加速度为:( )
A、0.5 m/s2 B、1.0 m/s2
C、1.5 m/s2 D、2.0 m/s2
2、A、B、C三点在同一直线上，某物体自A点从静止开始做匀加速直线运动，经过B点时的速度为v，到达C点的速度为2v， 则AB和BC两段距离大小之比为: ( )
A 、1:4 B、1:3 C、1:2 D、1:1
3、一辆汽车从车站开出，做初速度为零的匀加速直线运动。开出一段时间后，司机发现一乘客未上车，便紧急刹车做匀减速直线运动。从启动到停止一共经历了10s,前进了32m，在此过程中，汽车的最大速度为：( )
A、32 m/s B、8.0 m/s
C、6.4 m/s D、1.6 m/s
七、板书设计：
匀变速直线运动的速度与位移的关系
公式： 学生展示区
八、作业布置：
1、书面作业：完成课本课后“问题与练习”和学案上的“巩固练习”
2、课外探究：通过网络查找相关车辆紧急刹车时的加速度数据，通过实际测量刹车痕迹判断汽车在刹车前的速度。
高中物理必修一，第二章匀变速直线运动的研究
第四节《匀变速直线运动的位移与速度的关系》
教材分析
匀变速直线运动的速度与位移的关系是人民教育出版社出版的物理（必修1）第二章第四节的内容。该内容是学习了匀变速直线运动的前两个规律的基础上，继续对匀变速直线运动进行学习。本节课的知识点只有一个，即位移与速度的关系：v2-v02=2ax.其主要特点是培养学生：理解能力（对速度—位移公式的理解能力）、推理能力（利用公式v=v0+at，x=v0t+at2 推导出位移与速度的关系）、表述能力（语言文字表述、图象表述）、综合运用能力等；强调匀变速直线运动规律应用，为以后动力学的知识打下坚实的基础。
但是在讲授本课时发现:根据课本上用速度公式和位移公式两式消去t 从而直接得到速度v 位移x 的关系: v2-v02=2ax .虽然是一个简单的数学处理问题,但是对于高一的学生要求他们自己推导时有65% 的学生是推导不出来的.由于高一学生用复杂的数学处理物理问题有很大的难度, 所以可以用简单的方法来处理.比如：可以通过实验测出匀变速直线运动的速度与位移的相关数据，通过建立位移x与速度v的关系图像探究速度与位移的关系。这样更加有助于学生参与到学习、探究的过程。也体现了“物理定律不能单靠“思维”来获得，还应致力于观察和试验。（普朗克）”，更加符合新课标的要求。
高中物理必修一，第二章匀变速直线运动的研究
第四节《匀变速直线运动的位移与速度的关系》
观评纪录
李勇老师这节课，以学案为载体，以实验为方式让学生进行合作探究。给我们展示了一节成功的新授课。
从教学环节上看，环环相扣，有放有收，既体现了李勇老师驾驭课堂的能力，更清晰地展示了新授课的基本模式。
创设情境，导入新课。
情境创设一般选择学生熟悉或新奇的材料，李老师用一个探究活动《探究刹车距离与刹车前速度关系》的视频引入本课，提出本节课要研究的问题，调动学生探究的欲望，抓住了学生的好奇心。
自主探究，合作交流
学生要探究什么？如何体现探究成果？这节课在学生探究之前，李老师先让学生明确了学习目标和任务，就是通过提出问题匀变速直线运动中，速度和位移存在怎样的关系？然后学生通过设计实验，实验操作去探究匀变速直线运动速度与位移的关系。学生自主探究与小组合作探究结合，充分体现了学生的主体地位。老师也不是撒手不管，而是及时巡视，点拨指导，及时发现学生存在的疑难问题。
成果展示，汇报交流
这一环节中，李勇老师调动各小组踊跃汇报，充分应用信息技术，把个小组数据通过电脑直接绘制匀变速直线运动速度与位移关系的函数图像，从而让学生自己总结实验结论。及培养了学生独立思考的能力，又培养了学生自己动手实验操作能力。从而让学生建立起严谨的科学素养。
归纳总结，提升拓展
理论联系实际是解决问题的核心思想，李勇老师在让学生通过实验得出结论后，又通过前面所学知识，引导学生通过理论的推导得出匀变速直线运动的速度与位移的关系式。
反馈训练、巩固落实
李勇老师在完成本节课的探究任务后，通过两种作业进行巩固落实。一是典型习题的诊断性练习，提高学生的解题能力和应变技巧。二是拓展作业。利用本节课一开始探究活动得出的数据，计算汽车在刹车过程中的加速度。回扣本节课的开头。
§2.4匀变速直线运动的速度与位移的关系
测 评 练 习
姓名 班级
任务一：公式推导
问题1、匀变速直线运动的速度与时间的关系公式？
问题2、匀变速直线运动的位移与时间的关系公式？
由速度公式：v=v0+at得：t=__________
代入位移公式：___________________
整理得：
任务二：测评练习
关于公式，下列说法正确的是（ ）
此公式只适用于匀加速直线运动
此公式也适用于匀减速直线运动
此公式只适用于位移为正的情况
此公式不可能出现a、x同时为负值的情况
物体从静止开始做匀加速直线运动，第3秒内通过的位移是3m，则（ ）
A. 第3秒内的平均速度是3m/s
B. 物体的加速度是1.2m/s2
C. 前3秒内的位移是6m
D. 3S末的速度是3.6m/s
以20m/s的速度作匀速直线运动的汽车，制动后能在2m内停下来，如果该汽车以40m/s的速度行驶，则它的制动距离应该是（ ）
2M B. 4m C. 8m D. 16m
如图是甲、乙两物体相对同一原点的s-t图像，则下列说法正确的是（）
A. 甲、乙都做变速直线运动
B. 甲、乙运动的出发点相距
C. 甲比乙晚出发时间
D. 乙比甲的运动要快些
火车原来以5m/s的速度行驶，当第一节车厢前端运动到站台上旅客正前方时，开始加速，加速度大小为2m/s2，已知第一节车厢经过此旅客用时2秒，问第5节车厢经过此旅客用时多少？
一质点做匀减速直线运动，经过36m后静止，若把这段位移分为三段，且质点通过每段的时间相等，试求第一段的长度。
一小球以3m/s的初速度沿一光滑斜面向上做加速度恒定为4m/s2，方向沿斜面向下的的匀变速运动，起始点为A，求小球运动到A点下方2m处的B点时的速度和所用的时间。
一物体由静止开始做匀加速直线运动，在ts内通过的位移xm，则它从出发开始通过所用的时间为多少？
参考答案
1、B 该公式适用于所有的匀变速运动。
2、ABD 第3秒内是第3个1秒内，时间间隔是1秒，有；第3秒内的平均速度又等于2.5秒时刻的瞬时速度，则有；前3秒的位移是；3秒末的速度
3、C 两次制动的加速度是一样的，根据公式两次过程可以列出两个同类型的式子： 于是有
4、BC 这是位移—时间图象，函数图象是一条直线，表示位移随时间均匀变化，即物体做的都是匀速直线运动，A错；时刻甲的位移才开始变化，即物体才开始运动，0时刻乙的位移就开始变化，说明0时刻乙就开始运动，所以甲比乙晚出发时间，C正确；甲时刻开始出发，出发时位移为0，甲0时刻出发，出发时位移为，所以它们的出发点相距，B正确；直线的倾斜程度表示速度，所以有甲的速度比乙的速度大。
5、0.83s 火车相对于人做初速度为5m/s，加速度为2m/s2的匀加速直线运动可以看成人相对于火车做初速度为5m/s，加速度为2m/s2的匀加速直线运动，因为该题的初速度不是0，所以前面所学的推论不能应用；先算出一节车厢的长度，求出前四节车厢经过旅客的时间：；求出前五节车厢经过旅客的时间：，所以
6、20m 用逆推法将正向的匀减速看成反向的匀加速运动，则从静止开始连续相等时间内的位移之比为1：3：5，于是第一段的位移为
7、5m/s 方向沿斜面向下；2s 不少同学误认为运动方向改变了的运动不是匀变速直线运动，其实匀变速直线运动的条件很简单，就是加速度不变且沿一条直线就行了，该题中加速度是恒定不变的，所以是匀变速运动，解题时无需进行分段处理，对整个过程进行处理就行，选AB过程为研究对象，沿斜面向上为正方向，则已知=3m/s、a=-4m/s2、s=-2m，则，
8、 本题解题关键是这两个过程的加速度是一样的，这样每个过程涉及三个物理量，根据公式有两个式子：
于是有
高中物理必修一，第二章匀变速直线运动的研究
第四节《匀变速直线运动的位移与速度的关系》
课后反思
本节课我通过学生的探究实践活动入手，创设情境引导学生分析汽车的刹车距离与刹车前速度的关系，引出此节课课题—匀变速直线运动的速度与位移的关系。
对于本节课的核心内容——匀变速直线运动的速度与位移的关系，我是首先通过引导学生通过实验探究的方式得出速度与位移的关系图像，总结出其关系：位移与速度的平方成正比。然后通过理论推导的方法得出公式。一方面引导学生学会探究的过程，另一方面引导学生体会理论联系实际的科学研究方法。
整节课下来，我感觉本节课有以下亮点：
一、学案运用注重实效性。
学案教学不是一种形式化的东西，学案的使用是为学生探究服务的。本节课以学案为载体，让学生有章可循，学有所获。给人感觉学案使用与教学过程极度“融洽”
二、探究形式多样 ，知识处理到位
这节课中，学生进行了自主探究、小组合作探究、师生交流等多种方式，突出了学生这一主体，让整个课堂活起来。从知识处理上，体现了“四讲四不讲”。学生已经会的、学生自己能学会的、讲了学生也不会的这三不讲之外，小组合作探究能学会的也不讲。
三、整个课堂效果看，注重科学方法和科学思维的培养，学生受益良多相信学生上完这节课的感受，决不是获得了“一条鱼”，而是学会了“捕鱼的方法”，用这节课的收获他们可以对其他知识自主探究，体现了能力的提升。
高中物理必修一，第二章匀变速直线运动的研究
第四节《匀变速直线运动的位移与速度的关系》
课标分析
一、课程标准：
1、经历匀变速直线运动的实验研究过程，理解位移、速度和加速度，了解匀变速直线运动的规律，体会实验在发现自然规律中的作用。
2、能用公式和图像描述匀变速直线运动，体会数学在研究物理问题中的重要性。
二、课标分析：
匀变速直线运动的研究是高中物理课程运动学中的重要学习内容，不仅要求学生认识匀变速直线运动的特点，而且要求学生经历匀变速直线运动的实验研究过程，体会实验在发现自然规律中的作用，这体现了“过程与方法”的培养目标，强调了物理实验的重要性，反映了对科学探究过程的重视。同时，还要求学生理解位移、速度和加速度等，了解匀变速直线运动的规律，这些是对物理知识的要求，也是“知识与技能”培养目标的体现。
要求学生能用公式描述匀变速直线运动，即用匀变速直线运动的位移公式、速度公式、加速度公式等描述匀变速直线运动的规律，注意不要在此设置难题或偏题，用公式描述匀变速直线运动的只要目的在于让学生体会数学的简洁、抽象、准确等特点，感受数学方法的奇妙，认识数学在研究物理问题中的重要性。
同时，还要求学生会用图像描述匀变速直线运动，从而认识图像法在研究物理问题中的作用。与数学公式相比，图像法显得直观、形象、生动，让学生一目了然，从而使学生感受到图象法的直观的美。
