匀变速直线运动的位移与时间的关系(说课稿)

1§2-3匀变速直线运动的位移与时间的关系（说课稿）本课是人教版2010版教科书必修一第二章第三节的内容。史志贤一、说教材1、教材的地位和作用必修第一章学习了描述运动的概念，本章学习匀变速直线运动几个物理量之间的定量关系，本节研究的是匀变速直线运动的位移与时间的关系。上一章为本节奠定了全面的基础．本节是第一章概念和科学思维方法的具体应用。匀变速直线运动的位移是对前面所学过的匀变速直线运动的速度、加速度的应用，是对速度-时间图象的应用。匀变速直线运动的位移是解决运动学和动力学问题的基础和工具，匀变速直线运动的位移掌握不好，后续课中的自由落体运动，牛顿第二定律的应用，带电粒子在匀强电场中偏移等许多问题都会受到影响，因此，本节的知识在整个力学中具有基础性的地位，起着承上启下的作用。在物理教学中的地位和作用是至关重要的。2、教学目标知识与技能1）正确理解ｖ-ｔ图线与时间轴所围面积的物理意义。2）初步掌握匀变速直线运动的位移公式，并能运用解决实际问题。过程与方法1）通对ｖ-ｔ图线下面积意义的探究，使学生接受一种研究物理问题的科学方法——微分法。再次渗透极限思想。2）通过v-t图象推出位移公式，培养学生运用数学函数图象解决物理问题的能力。情感态度与价值观通过探究过程，逐步培养学生的科学思想及科学方法，形成严谨的科学态度。3、教学重点知识上以匀变速直线运动的位移与时间关系的公式及其应用为重点。能力上使学生经历匀变速直线运动位移规律的探究过程，培养学生的科学思想和方法为重点。4、教学难点知识难点是理解ｖ-ｔ图线与时间轴所围面积的物理意义。能力难点是通过极限思想的渗透，学习微分法。5、教学手段为了克服了微分法的抽象难懂，利用了多媒体课件形象地展示了无限细分的过程。二、说学情与教法：高一学生思维活跃，有一定的逻辑推理能力，刚刚学习过位移、速度、平均速度、加速度等概念，对匀变速直线运动的含义有一定的了解；已经有了采用观察、归纳、讨论、公式、图象等方法分析问题、解决问题的基础；学生对物理新内容的学习有相当的兴趣和积极性，也敢于表达自己的思想。但探究问题的能力以及合作交流等方面的发展不够均衡。针对教材和学情，本节课主要运用了启发探究式综合教学方法。对教学的重难点即微分法的教学上采用了目标导学法，以思维训练为主线，创设问题情境，通过小组讨论和归纳，引导学生积极思考，探索和发现科学规律。既明确了探究的目标和方向，又最大限度地调动了学生积极参与教学活动，充分体现“教师主导，学生主体”的教学原则。在从匀速过渡到变速的教学上采用了比较法，启发学生从已有认识获得新知；并利用数学知识解决物理问题。另外还通过知识的铺垫、方法的迁移、多媒体课件的演示等手段，分散教学难点，帮助学生理解“无限分割逐渐逼近”的思想。引导学生动口、动脑、动手获取知识，提高学生的综合素质。三、说学法：匀速运动是学生初中学习的内容，上一章的学习中，学生已经掌握了运动图象，在理解瞬时速度的概念时也渗透了微分、极限的思想，针对学生的掌握情况，我采用了启发探究式综合教学法。课前设计知识回顾，锻炼学生总结复述已学知识的能力。引导学生以学过的瞬时速度概念和匀速运动为基础，利用实例，巧妙设疑，启发学生思考，让学生在自主讨论的学习环境下深化对微分法的理解，培养学生分析问题的能力；学生用已有的知识演绎推理、归纳总结2出匀变速运动的位移时间规律，培养了学生对知识的迁移能力。让学生通过面积自行计算求位移时采用多种方法，培养了学生的数形结合能力和发散思维能力。最后又通过实例分析加深学生对知识规律的消化理解；强化有意注意，及时评价鼓励学生，让学生经历从实际到理论，再从理论到实践的探究过程。四、教学程序：知识回顾针对学生对已学知识的掌握程度不同，我在课前对本节课涉及到的已有知识做了回顾，为本节课做了知识上的准备和铺垫。新课引入我以位移用x表示的来历作为切入点。这是本节书下注释的内容，但我认为第一章用△x表示位移而本节用x，会造成学生认知混乱。让学生明确后，匀速直线运动的位移公式可写为x=vt，然后过渡到让学生思考匀速直线运动的位移如何形象地体现在v-t图像中。这样引入清楚明了，自然流畅，还为矩形面积的出现埋下了伏笔。新课教学首先处理的是匀速运动某段时间的位移就是v–t图线与t轴所夹的矩形的“面积”的问题。为匀变速直线运动位移打好基础，为学生知识迁移做好准备。要求学生独立画出匀速直线运动的v-t图象，检验学生对已学知识的掌握。让学生边观察边思考，引导学生把位移与矩形的面积联系起来。并且说明面积有正负表示位移的正负方向。由于有前面的伏笔和准备，学生能很容易地独立得出结论，激活了学生继续探究匀变速直线运动位移的积极性和愿望。接下来是本节的重点和难点，探究匀变速直线运动的位移是否也能用v–t图线与t轴所围图形的面积来表示。这一部分在时间分配和师生投入精力方面都是最大的。主要注重培养学生观察、分析问题的能力和对知识的迁移能力，注重渗透科学的思维方法。我是引用课本上思考与讨论中的实例组织学生展开对匀变速直线运动的位移的讨论的。为了注重学生的自主学习，由我提出问题，学生进行小组讨论，，最后各小组派一名代表总结发言。实例是一次测量记录，引导学生用最简便的方法粗略估算物体的位移。问题一是引导学生明确研究对象，即要研究的是什么运动。讨论的结果是，变速运动现阶段只能用平均速度粗略估算物体的位移，但显然不能用任一时刻的速度乘上整个运动的时间去计算位移．这将导致巨大的误差。问题二中的方法给学生提供了一条解决问题的途径，并指引学生正确的思维方向，而且学生也发现仍然有误差。问到如何评价此方法时，有学生提出此方法的依据是瞬时速度可以近似地代表短时间的平均速度，这里体现出学生掌握了第一章瞬时速度的概念，并且学会了应用。接下来的问题引导学生思考，若时间间隔取得很小，误差会很小，甚至接近真实值。通过问题的一步步升级，使学生的思维得到了锻炼和升华。到此，匀变速直线运动的位移对应v-t图象中“面积”的结论水到渠成。对这个难点的突破，我采用的是师生互动的渗透方式，而不是简单的说教方式。渗透了极限的思想，但没有使用极限的语言，既解决了问题，又留下了今后进一步渗透的空间。学生自己分组讨论，能够发挥小团体合作学习的优点，经过思考、讨论的过程，学生的科学探究能力有所加强，科学思想也逐步形成。接下来的通过计算“面积”推导出位移公式几乎都是由学生通过演算的形式自主完成，推导时充分调动他们的发散思维，“面积”可看作梯形，还可看作小矩形加上三角形，还可以看做大矩形减去三角形。锻炼他们使用数形结合的数学方法解决物理问题。最后总结强调公式的矢量性，正方向问题。本节课我安排了两个例题，以学生自己分析解题为主，师生交流共同完成。练习能帮助学生巩固新知识，有利于物理概念的理解和物理规律的应用。例一是书上的例题即匀加速运动分析，解题时注重书写格式规范和运动示意图的画法，让学生养成良好的做题习惯。例二是刹车问题，这是一个典型的匀减速运动问题。我特意让学生自己解决，用实物投影展示不同的解题情况，学生马上看到矛盾所在，认识到物理知识与实际问题要相符合，求刹车后一段时间内的位移应特殊处理。事实证明，学生自己研究得出的结果在加深记忆方面比教师讲要好很多。最后，我设计了小结，进一步加深学生对本节课所学知识点的记忆。在作业的处理上我只是留了简单的书后习题，目的是巩固公式。五、教学反思：在这节课里，我把一个在物理学发展中极为深刻而有效的思维方法—微分法，以简约化的方式呈现出来了。这样处理的目的是为了防止教学中仅仅侧重知识点“套用”，而忽视了科学思维方法的培养。“一个变化过程在极短时间3内可以认为是不变的”．这也是一种科学的思路。而且常常是对待复杂物理问题的一种科学方法。本节课让学生在渗透中形成了科学的思路，掌握了基本的方法，达到了提高解决问题能力的目的。我对本节教材进行适当的处理：利用教材中“思考与讨论”栏目的内容，通过学生小组讨论的形式，对“v-t图象面积位移关系”进行充分探究，把“做一做”栏目的内容移到下一节课。这种做法既实现了运用数学方法和极限思想研究并解决物理问题，又使教学过程更流畅，重点更突出，提高学生的学习主动性和积极性，有利于培养学生发散思维的能力和科学探究的能力。不足之处是在教学过程中发现学生小组讨论时，设计的问题还不够开放，实际上学生可以自己找到正确方法，应该让学生有更充分的讨论空间。以上就是我对本节课的处理和认识，谢谢各位老师！不当和错误之处，请多多批评指正！师：匀变速直线运动跟我们生活的关系密切，研究匀变速直线运动很有意义．对于运动问题，人们不仅关注物体运动的速度随时间变化的规律，而且还希望知道物体运动的位移随时间变化的规律．我们用我国古代数学家刘徽的思想方法来探究匀变速直线运动的位移与时间的关系．[新课教学]一、匀速直线运动的位移师：我们先从最简单的匀速直线运动的位移与时间的关系人手，讨论位移与时间的关系．我们取初始时刻质点所在的位置为坐标原点．则有t时刻质点的位置坐标与质点在o～t一段时间间隔内的位移相同．得出位移公式x＝vt．请大家根据速度一时间图象的意义，画出匀速直线运动的速度一时间图象．学生动手定性画出一质点做匀速直线运动的速度一时间图象．如图2—3—1和2—3—2所示．师：请同学们结合自己所画的图象，求出图线与初、末时刻线和时间轴围成的矩形面积．生：正好是vt。即体在t时间内所发生的位移。师：当速度值为正值和为负值时，它们的位移有什么不同?生：当速度值为正值时，x＝vtO，图线与时间轴所围成的矩形在时间轴的上方．当速度值为负值时，x＝vtO，图线与时间轴所围成的矩形在时间轴的下方．师：位移xo表示位移方向与规定的正方向相同，位移xO表示位移方向与规定的正方向相反．师：对于质点做匀速直线运动的情况，同学们从刚才的分析与对比中，发现v—t图象中图线与时间轴所包围的面积表示质点在t时间内所发生的位移。那么，对于匀变速直线运动，它的位移与它的v—t图象，是不是也有类似的关系呢?二、匀变速直线运动的位移[思考与讨论]学生阅读教材第40页思考与讨论栏目，老师组织学生讨论这一问题．(课件投影)在“探究小车的运动规律”的测量记录中，某同学得到了小车在0，1，2，3，4，5几个位置的瞬时速度．如下表：（但纸带未保存好，已丢失）位置编号012345时间t／s00．10．20．30．40．5速度v／(m·s-1)0．380．630．881．111．381．62师：能否根据表中的数据，用最简便的方法估算实验中小车从位置0到位置5的位移?4学生讨论后回答．生：在估算的前提下，我们可以用某一时刻的瞬时速度代表它附近的一小段时间内的平均速度，当所取的时间间隔越小时，这一瞬时的速度越能更准确地描述那一段时间内的平均运动快慢．用这种方法得到的各段的平均速度乘以相应的时间间隔，得到该区段的位移x＝vt，将这些位移加起来，就得到总位移．师：当我们在上面的讨论中不是取0．1s时，而是取得更小些．比如0．06s，同样用这个方法计算，误差会更小些，若取0．04s，0．02s……误差会怎样?生：误差会更小．所取时间间隔越短，平均速度越能更精确地描述那一瞬时的速度，误差也就越小．[交流与讨论](课件投影)请同学们阅读下面的关于刘徽的“割圆术”．分割和逼近的方法在物理学研究中有着广泛的应用．早在公元263年，魏晋时的数学家刘徽首创了“割圆术”——圆内正多边形的边数越多，其周长和面积就越接近圆的周长和面积．他著有《九章算术》，在书中有很多创见，尤其是用割圆术来计算圆周率的想法，含有极限观念，是他的一个大创造．他用这种方法计算了圆内接正192边形的周长，得到了圆周率的近似值π=157／50(＝3．14)；后来又计算了圆内接正3072边形的周长，又得到了圆周率的近似值π=3927／1250(＝3．1416)，用正多边形逐渐增加边数的方法来计算圆周率，早在古希腊的数学家阿基米德首先采用，但是阿基米德是同时采用内接和外切两种计算，而刘徽只用内接，因而较阿基米德的方法简便得多．学生讨论刘徽的“割圆术”和他的圆周