高中物理教学案例-匀变速直线运动的规律.doc

第七节匀变速直线运动的规律

一、设计思想
在学习了位移、速度、加速度等概念之后，本节来研究什么是匀变速直线运动、匀变速直线运动中的速度与时间的关系、匀变速直线运动中的速度与时间的图像、匀变速直线运动中的位移与时间的关系以及应用匀变速直线运动规律解题等问题，它是前几节知识内容的深化。通过学生处理数据得出图像，依据图像得出规律，这些知识对学生都很困难，同时这些知识与方法始终贯穿在高中物理知识内容的全过程中，具有基础性和预备性，为以后的学习奠定基础，具有承上启下的作用。
由于高一学生刚接触矢量，对矢量的运算没有任何感性认识，没有任何经验可供借鉴，他们习惯的是仅有大小没有方向如质量、体积等物理量之间的数学运算。对高一学生来说，运用运动学规律解决实际问题是一个难关，而一旦过了这个坎，则是学生对矢量学习在认识上的一次质的飞跃。
意识到学生在这一问题上的巨大困难，以提高学生科学素养为核心的新的教学理念，把学生探究活动的过程、方法以及经历探究活动过程中的体验作为课程目标之一。从学生角度看，随着新课程的实施和推进，学生对于科学探究尤其是实验探究已经积累了一定的体验和认识，能够勇于发表自己的看法，良好的学习习惯和课堂氛围也为学生自主探究提供了保障。由以上的考虑提出本节的教学目标。
二、教学目标
（一）知识与技能：
1、能对实验结果进行分析，并得出相应的数据。在由数据绘出相应的图像。
2、经过对实验得出的速度-时间图像进行分析，总结出匀变速直线运动的规律并初步用它解决一些问题。
（二）过程与方法：
1、对实验数据进行处理，得出相应的数据，并绘出速度-时间图象。
2、通过师生间、生生间对图象的讨论，探究出如何解读匀变速直线运动的速度与时间图像。
3、通过对速度—时间图像中小矩形面积的计算，结合极限的思想得出匀变速直线运动中位移与时间的关系。
4、体会由实验数据绘出图像，在由图像得出物理规律是重要的物理研究方法。
（三）情感、态度和价值观：
1、在探究匀变速直线运动中的速度与时间的关系、匀变速直线运动中的位移与时间的关系的过程中，体会实验过程的艰辛与喜悦，培养学生通过科学实验途径探索自然奥秘的科学的态度与精神。
2、培养学生在学习中合作与交流的精神，培养学生共同进步的优良品质。
3、能应用运动规律的知识分析日常生活中的问题，树立把物理知识应用于农业生活和生产实际的意识。
三、教学的重点与难点
重点：掌握匀变速直线运动的概念、匀变速直线运动中的速度与时间的关系、匀变速直线运动中的位移与时间的关系、会研究匀变速直线运动的速度与时间图像。
难点：探究匀变速直线运动中的速度与时间的关系、匀变速直线运动中的位移与时间的关系。
四、教学内容及变化
本节教内容可分为12个过程
过程1 组织学生观察课本1-7-1照片并回答：
1、从图1-7-1与图下表中的数字看你能否说出1-7-1中多长是1厘米？
2、结合1-7-2图表中的数据，判断小车是向那边运动的？
过程2 学生对照片进行测量得出数据与课本中的数据进行比对得出比例。
过程3 学生对数据进行计算，填好课文表格。提醒学生注意1、为什么平均速度的竖直线与其它栏目是错开的？平均速度有什么意义？
过程4 学生独立作出图1-7-2中的速度-时间图像。
过程5 依据图像讨论：1、相等时间内的速度变化是否相等？2、在任意相等时间内的平均加速度都相等吗？是否可认为它就是瞬时加速度？3、依据画出的图像，你能否写出任意时刻的速度与时间的关系？
过程6 师生共同总结出匀变速直线运动时瞬时速度与时间的关系（可把图1-7-2与本章第3节图1-3-5进行比较，找出两图的相同与不同。
过程7 对图1-7-4、1-7-5两图进行讨论与交流。1、回答图1-7-4中各时间段的运动性质。2、说明图1-7-5中两图像的初速与加速度。
过程8 说明1-7-6中a.b 两图所代表运动的特点。
过程9 组织学生分别计算图1-7-6中a.b两图的矩形面积之和，看一看两者之差是多少。
过程10 计算图1-7-6中c图中的面积，并与过程9中计算的结果进行比较，从中体会数学极限的思想。
过程11 运用数学方法得出匀变速直线运动的位移与时间关系。
过程12 运用匀变速直线运动的规律解决例题1、2
与原大纲教材相比本节增加了讨论交流、演算探究、练习与评价和发展空间等体现新课程理念的内容。运动学规律的呈现方式由原来的直给变成了经学生演算探究得出。
五、教学方法与学习策略建议（包括教学资源）
（一）引入新课
观察与思考
1、组织学生观察课本1-7-1照片并回答：
（1）        从图1-7-1与图下表中的数字看你能否说出1-7-1中多长是1厘米？
（2）        结合1-7-2图表中的数据，判断小车是向那边运动的？
2、学生对照片进行测量得出数据与课本中的数据进行比对得出比例。
（二）新课讲述
1、学生对数据进行计算，填好课文表格。提醒学生注意1、为什么平均速度的竖直线与其它栏目是错开的？平均速度有什么意义？
学生独立作出图1-7-2中的速度-时间图像。
2、依据图像讨论：1、相等时间内的速度变化是否相等？2、在任意相等时间内的平均加速度都相等吗？是否可认为它就是瞬时加速度？3、依据画出的图像，你能否写出任意时刻的速度与时间的关系？
知识归纳：得出匀变速直线运动的定义：在相等时间内速度变化相等（加速度不变的运动）
过渡：匀变速直线运动遵循哪些规律哪？
师生共同探究：
师生共同总结出匀变速直线运动时瞬时速度与时间的关系（可把图1-7-2与本章第3节图1-3-5进行比较，找出两图的相同与不同。借鉴数学知识得出规律）
知识运用与巩固
1、对图1-7-4、1-7-5两图进行讨论与交流。
（1）回答图1-7-4中各时间段的运动性质。
（2）说明图1-7-5中两图像的初速与加速度。
师生共同探究
1、说明1-7-6中a.b 两图所代表运动的特点。
2、组织学生分别计算图1-7-6中a.b两图的矩形面积之和，看一看两者之差是多少。
3、计算图1-7-6中c图中的面积，并与过程9中计算的结果进行比较，从中体会数学极限的思想。
4、运用数学方法得出匀变速直线运动的位移与时间关系。
知识运用与巩固
1、运用匀变速直线运动的规律解决例题1、2
2、参考例题
（例）老虎在捕捉猎物时，在1s内其速度可匀加速达30m/s,而且只能维持这个速度30s，之后速度就迅速减小。兔子从静止开始奔跑，能在0.5s内速度匀加速达到28m/s,并可维持较长时间。如果老虎捕捉这只兔子，应从距兔子多远处发起攻击才保险的？（假设它们从静止同时开始朝同一方