教科版高中物理必修一《匀变速直线运动速度与时间的关系》教学设计新版.docx

教科版高中物理必修一《匀变速直线运动速度与时间的关系》教学设计新版.docx

《教科版高中物理必修一《匀变速直线运动速度与时间的关系》教学设计新版.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《教科版高中物理必修一《匀变速直线运动速度与时间的关系》教学设计新版.docx（10页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

教科版高中物理必修一《匀变速直线运动速度与时间的关系》教学设计新版

1.5《匀变速直线运动中速度随时间变化的图像》

教学设计

教学设计思路：

本节课之前学生已经学习了《直线运动中位移随时间变化的图像》一节内容，对于描绘图像已有了亲身体验，并在老师的引导下对图像呈现的各种信息进行了分析．这堂课再次涉及图像的教学，重点不在亲身体验图像的描绘过程，而在于巩固前面的教学成果，进一步训练学生依据图像获取信息的读图能力，并且加强两种图像（位移—时间图像、速度—时间图像）的对比分析，以防学生死记硬背混淆概念．另外还要在进一步挖掘图像的物理意义上开拓学生的思维．基于以上原因，本堂课教学活动的设计，在利用仿真课件呈现几种直线运动数据的前提下，根据数据描绘速度时间—图像这一环节节奏较快，而大篇幅的观察、讨论都围绕着图像的“轴”“点”“线”“角”“面”等方面的物理意义来进行，引导学生对图像进行把握，使教学循序渐进，使学生能力盘旋上升．

学习任务分析：

本节课之前学生学习了图像，对图像的很多研究角度学生已有所接触，对本节课的教学是一个很好的铺垫．但也正因为刚刚学过位移—时间图像，在学生还未能熟练掌握这一技能的时候讲授速度—时间图像，可能会使学生混淆这两个图像，所以教师应注意课前对位移—时间图像复习，课尾加强对两个图像的对比．而在课中大部分精力要放在本课的重点上——对速度—时间图像的理解，并适时引导思维、开拓视野、加深思维深度，在斜率、图像下围面积等难点上力求有效突破．

学习者分析：

1．学生刚刚从初中升入高中，思维方式还较多地停留在形象思维领域，图像这种物理语言对他们来说还很陌生，讲授图像时应配以实际运动场景，帮助他们理解，所以在这里加入了若干仿真实验．

2．学生对于“斜率”的概念较为陌生，给教师授课带来了困难，可采取两种方式之一解决这个问题，一种是课前对“斜率”概念进行补充，另一种是避开斜率一词，而换用角度、陡坡、缓坡等字眼描述．

教学目标：

1．知识与技能

（1）认识速度－时间图像，理解用速度图像反映的物体运动速度和时间的关系．

（2）理解匀速直线运动的速度图像，能从速度图像中直接读出速度，知道v-t图像中图线与横轴“包围”的面积表示位移．

（3）了解几种变速直线运动的图像，并能初步认识速度图像斜率的含义．

2．过程与方法

（1）引导学生利用仿真实验所得数据体会速度－时间图像的建立过程．

（2）对速度图像进行分析、讨论，训练学生利用图像捕获信息的能力．

（3）通过启发学生对图像斜率等知识的分析，让学生体会数学方法在研究直线运动中的应用．

3．情感态度与价值观

（1）通过从图像中寻找有关运动的各种信息，让学生体会用图像这种特殊物理语言表达的简洁精确、信息量的丰富，从而感受物理科学研究方法的美妙之处．

（2）通过对日常生活中速度与时间关系的描述，使学生领悟到物理与生活的联系并激发学生利用物理知识分析、研究自然的兴趣．

（3）引导学生研究图像斜率和图像的下围面积，使学生体验拓展思维的乐趣．

教学流程：

流程图说明

引课

课件1：

一个以10m/s的速度做水平匀速直线运动的物体．

学生活动1：

在坐标纸上画出位移－时间图像，并用视频台展示、交流，复习图像的物理意义．

第一阶段：

匀速直线运动速度－时间图像的研究

课件2：

速度分别为10m/s与20m/s的两个匀速直线运动物体的运动情景展示．

学生活动2：

在同一个坐标系中画出它们的速度－时间图像进行比较，针对教师设置的问题

分组讨论，派代表进行全班交流．

课件3：

速度分别为10m/s与-10m/s的两个匀速直线运动物体的运动情景展示．

学生活动3：

在同一个坐标系中画出它们的速度－时间图像并进行比较，针对教师设置的问题

分组讨论，派代表进行全班交流．

学生活动4：

寻宝游戏——口算6秒内课件中小球的位移，在图像中寻找这一数值隐藏在哪

里，并深入讨论是必然还是巧合，阐明原因．

第二阶段：

匀变速直线运动速度－时间图像的研究

课件4：

初速度为零，加速度分别为5m/s2和10m/s2的两个匀加速直线运动情景展示

学生活动5：

学生在同一坐标系中描点画出这两个匀加速直线运动的图像，并分组讨论教师

提出的问题：

1.速度随时间均匀增加的物体速度—时间图像是怎样的?

2.图像中可获取哪些信息?

3.请找出某段时间内速度的改变量.

学生活动6：

观察课件及图像，讨论教师提出的问题：

1.猜一猜图像的下围面积可以表示物体的位移吗？

2.图像下围面积除以时间得到什么物理量？

3.猜测一下如图像是曲线，下围面积还可以表示物体的位移吗？

怎样论证呢？

课件5：

一个加速度为5m/s2的匀加速直线运动与一个加速度为-5m/s2的匀减速直线运动的情景

学生活动7：

在同一个坐标系中描绘这两个运动的速度－时间图像，并讨论教师设置的问题：

1．哪位同学初中学过“斜率”这一数学概念？

上讲台给同学们讲解一下．

2．知道斜率的概念后，你们认为在速度－时间图像中斜率大小不同的两个运动到底

有何不同？

这样看来斜率到底具有怎样的物理意义？

教学准备：

1．学生准备好坐标纸、铅笔、尺子．

2．教师准备好多媒体设备一套，物理仿真实验室软件及本节课的仿真课件．

引导学生根据仿真实验课件1所呈现的小球不同时刻瞬时速度的数据建立速度－时间图像，并启发学生用图像来分析该小球速度随时间变化的关系．

演示课件1：

要求学生以小球瞬时速度为纵轴，以时间为横轴建立坐标系，并将课件中的数据在坐标系中描点，之后用平滑直线连接各点，并告知学生此即速度—时间图像．

根据教师要求独立体验速度－时间图像的建立过程．

教学设计：

一、复习位移—时间图像，引入新课速度－时间图像

教师活动：

演示仿真课件1设置一个匀速直线运动场景．

学生活动：

在坐标纸上画出位移－时间图像，并用视频台展示、交流，复习图像的物理意义．

学生活动：

以速度为纵坐标、时间为横坐标画出另一图像，并进行展示、交流、讨论．

二、新课教学

第一阶段匀速直线运动速度—时间图像的研究

环节一知识迁移能力训练：

学生活动：

完成课件1的图像．然后展示课件2与课件3．

要求学生画出相应的速度—时间图像并进行比较，根据课件中展示出的速度—时间图像分组讨论如下问题：

从图像中可获得哪些信息？

将速度—时间图像与位移—时间图像进行对比．

分组讨论后请一个小组派代表回答，其他组补充．

答案：

速度－时间图像中横轴表示时间，纵轴表示速度，图像表示速度和时间的关系．匀速直线运动是一条平行于横轴的直线，可从图中找到任意时刻小球的瞬时速度．

匀速直线运动的速度－时间图像都是平行于时间轴的一条直线，但在纵坐标上的位置不同，方向相反时一个在纵轴正半轴、另一个则位于负半轴．

环节二创新思维能力训练：

寻宝游戏——口算6秒内课件中小球的位移，并在图像中寻找这一数值隐藏在哪里．

答案：

图像与坐标轴所围成的面积在数值上与它相等．

深入讨论，是巧合还是必然？

说出原因．

答案：

是必然的．因为两个计算都用到了公式x＝vt．

第二阶段匀变速直线运动速度—时间图像的研究

环节一观察能力、知识迁移能力训练

教师活动：

用课件4分别模拟两个加速度不同的匀加速直线运动物体的运动过程．

学生活动：

学生在同一坐标系中描点并用光滑直线连接．

分组讨论问题：

1.速度随时间均匀增加的物体，速度—时间图像是怎样的?

2.图像中可获取哪些信息?

3.请找出某段时间内速度的改变量．

学生根据图像并讨论回答出：

1.是一条倾斜的直线（教师可追问一定过原点吗？

）

2.知道任意时刻的瞬时速度，知道任意速度所对应的时刻．

3.速度增加得越快倾角越大．

环节二创新思维能力训练

1．猜一猜图像的下围面积可以表示物体的位移吗？

（学生还不知道位移公式，所以位移大小由课件直接显示出，学生只需验证下围面积是否与

显示数值相等即可）

2．教师可追问下围面积除以时间得到什么物理量．

3．猜测一下，如国图像是曲线，下围面积还可以表示物体的位移吗？

怎样论证呢？

环节三匀加速、匀减速物体速度—时间图像的比较

教师活动：

用课件5展示匀加速、匀减速物体运动的数据，要求学生绘制图像并比较．

学生活动：

1.哪位同学初中学过“斜率”这一数学概念？

上讲台给同学讲解以下．

2.知道斜率的概念后，你们认为在速度-时间图像中斜率大小不同的两个运动到底有何

不同？

这样看来斜率到底具有怎样的物理意义呢？

动手实践、动脑思考、动口讨论，最后得出结论倾角是钝角（斜率为负）的是减速运动．

三、知识小结：

小结本节课内容，并对比位移图像与速度图像，加深理解．

板书设计：

§1.5速度和时间的关系

一、速度－时间图像

1．横轴表示时间；

2．纵轴表示速度；

3．图像表示速度和时间的关系．

二、匀速直线运动的速度图像

1．匀速直线运动的速度图像是一条平行于时间轴的直线，根据图像我们可以判断出物体的速度大小和方向；

2．匀速直线运动的速度图像中，可以用“面积”来表示物体在一段时间内的位移．

三、从匀变速直线运动的速度图像中可以获取：

1．某时刻对应的瞬时速度以及某个速度值对应的时刻；

2．某段时间内速度的变化量；某段时间内的位移．

学习效果评价：

略

教学反思：

1．本节课设计亮点之一，我认为是在第一阶段的第二教学环节上安排“寻宝游戏”，让学生在图像中找出表示匀速直线运动的位移．在过去的教学中我总是直接提示学生去观察面积的含义，本堂课这样的设计不仅增加了知识的趣味性，同时也增强了探究色彩．当学生探究出成果时，不仅学到了新的知识，同时体验了收获的快乐．这样的改动是为了贯彻课改精神，“重结论更重过程”．

2．本节课设计亮点之二，是在第二教学阶段的环节三，通过课件展示，学生描点做图，小老师登台讲解斜率，最终大家讨论出斜率正负的不同物理意义．把这一教学难点在同学们动手动脑、积极参与、互帮互学、合作交流中润物细无声地传授给学生，比生硬地灌输给学生，学生更易接受．

3．我还在思考的是，在第二教学阶段的第二教学环节后三个问题的设置是否过难，特别是第三个问题学生课上一般很难给出满意的答复，还需要老师应用微积分的初步知识加以讲解．本节课将它们设计成同学讨论，看似进一步拓展思维、培养能力，但是否有些拔苗助长的嫌疑．

4．此外，本堂课反复应用了仿真课件模拟各种运动情景，虽节省了时间，但不免会使人感到乏味，起码也是缺乏生动．但怎样加入更真实的运动场景，或换用更为生动的课件画面而又不喧宾夺主、不耽误更多的时间，有待进一步思考．