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2019-2020年人教版高中物理必修1 第2章第4節(jié) 勻變速直線運(yùn)動的速度與位移的關(guān)系 教案 物理核心素養(yǎng)主要由“物理觀念”“科學(xué)思維”“科學(xué)探究”“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”四個方面構(gòu)成。 教學(xué)分析 本節(jié)的教學(xué)目標(biāo)是讓學(xué)生熟練運(yùn)用勻變速直線運(yùn)動的位移與速度的關(guān)系來解決實(shí)際問題．教材先是通過一個例題的求解，利用公式x＝v0t＋at2和v＝v0＋at推導(dǎo)出了位移與速度的關(guān)系：v2－v＝2ax.到本節(jié)為止，勻變速直線運(yùn)動的速度—時間關(guān)系、位移—時間關(guān)系、位移—速度關(guān)系就都學(xué)習(xí)了．解題過程中應(yīng)注意對學(xué)生思維的引導(dǎo)，分析物理情景并畫出運(yùn)動示意圖，選擇合適的公式進(jìn)行求解，并培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范書寫的習(xí)慣，解答后注意解題規(guī)律．學(xué)生解題能力的培養(yǎng)有一個循序漸進(jìn)的過程，注意選取的題目應(yīng)由淺入深，不宜太急．對于涉及幾段直線運(yùn)動的問題，比較復(fù)雜，引導(dǎo)學(xué)生把復(fù)雜問題變成兩段簡單問題來解． 教學(xué)目標(biāo)： （一）物理觀念 1.知道位移速度公式，會用公式解決實(shí)際問題。 2.知道勻變速直線運(yùn)動的其它一些擴(kuò)展公式。 3.牢牢把握勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律，靈活運(yùn)用各種公式解決實(shí)際問題。 （二）科學(xué)思維、科學(xué)探究 通過解決實(shí)際問題，培養(yǎng)學(xué)生靈活運(yùn)用物理規(guī)律合理分析、解決問題和實(shí)際分析結(jié)果的能力． （三）科學(xué)態(tài)度與責(zé)任 讓學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)中體驗(yàn)獲得成功的興奮。 教學(xué)重點(diǎn)： 1.位移速度公式及平均速度、中間時刻速度和中間位移速度。 2.初速度為零的勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律及推論。 教學(xué)難點(diǎn)： 1.中間時刻速度和中間位移速度的大小比較及其運(yùn)用。 2.初速度為0的勻變速直線運(yùn)動，相等位移的時間之比 教學(xué)過程： 一、引入新課 復(fù)習(xí)回顧：學(xué)生回答教師提出的問題，教師板書。 1.加速度的定義式： 2.勻變速直線運(yùn)動的速度公式： 3.勻變速直線運(yùn)動的位移公式： 4.直線運(yùn)動的位移公式： 教師導(dǎo)入：上節(jié)課我們探究了勻變速直線運(yùn)動的位移與時間的關(guān)系，并推導(dǎo)出了勻變速直線運(yùn)動的位移－時間公式。這節(jié)課我們繼續(xù)探究勻變速直線運(yùn)動的位移與速度的關(guān)系。 二、新課教學(xué) （一）勻變速直線運(yùn)動的位移與速度的關(guān)系 1. 勻變速直線運(yùn)動的位移與速度的關(guān)系的導(dǎo)出。 教師導(dǎo)入：我們分別學(xué)習(xí)了勻變速直線運(yùn)動的位移與時間的關(guān)系、速度與時間的關(guān)系，有時還要知道物體的位移與速度的關(guān)系，請同學(xué)們根據(jù)上面的公式推導(dǎo)出勻變速直線運(yùn)動的位移與速度的關(guān)系。 教師活動：讓一位同學(xué)去黑板推導(dǎo)勻變速直線運(yùn)動的位移與速度的關(guān)系。 學(xué)生活動：推導(dǎo)勻變速直線運(yùn)動的位移與速度的關(guān)系公式。 教師活動：對學(xué)生進(jìn)行鼓勵性評價，并展示勻變速直線運(yùn)動的位移與速度的關(guān)系式的推導(dǎo)過程。 勻變速直線運(yùn)動的位移與速度的關(guān)系式推導(dǎo)過程： 由得，。 把代入得。 教師過渡導(dǎo)入：各物理量的物理意義是什么？ 2. 應(yīng)用說明。 師生共同討論得出： 應(yīng)用說明： （1）只適用于勻變速直線運(yùn)動。 （2）皆為矢量，一般規(guī)定方向?yàn)檎较?，?jì)算時，若與同向代入正值，若與反向代入負(fù)值。 （3）公式在不含時間的問題求解中使用較為方便。 例題1.射擊時，火藥在槍筒中燃燒，燃?xì)馀蛎?，推動彈頭加速運(yùn)動。我們把子彈在槍筒中的運(yùn)動看做勻加速直線運(yùn)動，假設(shè)子彈的加速度是a=5105m/s2，槍筒長x=0.64m，計(jì)算子彈射出槍口時的速度。 解：由得，。 。 教師點(diǎn)評：在解答勻變速直線運(yùn)動的問題時，如果已知量和未知量都不涉及時間，應(yīng)用公式 求解，往往會使問題解答變得簡單、方便。 學(xué)生即時練習(xí)：某飛機(jī)著陸時的速度為216km/h，隨后勻減速滑行，加速度的大小是2m/s2，機(jī)場的跑道至少多長才能使飛機(jī)安全地停下來？ 教師活動：巡回檢查學(xué)生做題情況，并展示一份學(xué)生解答。 學(xué)生解答： 由得。 得。 教師提問：這個結(jié)果正確嗎？為什么？ 學(xué)生回答：不正確，因?yàn)轱w機(jī)做減速直線運(yùn)動，加速度方向與初速度方向相反，所以加速度應(yīng)取-2m/s2，即 教師點(diǎn)評：很好，在利用公式求解時，一定要注意公式的矢量性問題。一般情況下，以初速度方向?yàn)檎较?；?dāng)a與v0方向相同時，a為正值，公式即反映了勻加速直線運(yùn)動的速度和位移隨時間的變化規(guī)律；當(dāng)a與v0方向相反時，a為負(fù)值，公式反映了勻減速直線運(yùn)動的速度和位移隨時間的變化規(guī)律。代入公式求解時，與正方向相同的代入正值，與正方向相反的物理量應(yīng)代入負(fù)值。 （二）勻變速直線運(yùn)動的平均速度公式 教師引導(dǎo)：我們已經(jīng)知道直線運(yùn)動的位移可以用公式進(jìn)行求解，那么在勻變速直線運(yùn)動中，它的平均速度的公式又是怎樣的表達(dá)形式呢？請同學(xué)們推導(dǎo)一下。 學(xué)生推導(dǎo)：由和消去時間t得。 教師鼓勵性評價：很好，這就是勻變速直線運(yùn)動的平均速度的公式，即勻變速直線運(yùn)動中平均速度等于初速度、末速度和的一半。 板書： 例題2.一個木箱從8.5m長的斜面上沿一直線勻變速滑下，初速度是1.8m/s，末速度是6.7m/s，它通過這個斜面需要多長時間？ 解法一：由 得。 另，。 解法二：由得。 教師總結(jié)：到今天這節(jié)課為止，關(guān)于勻變速直線運(yùn)動我們學(xué)習(xí)以下四個公式： ① ② ③ ④ 這是解答勻變速直線運(yùn)動規(guī)律的重要公式，同學(xué)們要理解公式的含義，靈活選擇應(yīng)用。 例題3.火車以54km/h的速度前進(jìn)，現(xiàn)在需要在車站暫停。如果停留時間是1min，剎車引起的加速度大小是30cm/s2，啟動時發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的加速度大小是50cm/s2，火車暫停后仍要以原速前進(jìn)，求火車由于暫停所延遲的時間。 提示：火車由于暫停所延遲的時間等于其實(shí)際運(yùn)行時間與預(yù)定運(yùn)行時間之差。 解析：。 火車因暫停而減速的時間為 。 火車暫停后加速到原速所需的時間為 。 火車從開始減速到恢復(fù)原速所通過的路程為 。 這段路程火車正常行駛所需的時間為 所以，火車由于暫停所延遲的時間為 教師點(diǎn)撥：解答運(yùn)動學(xué)問題，分析物體的運(yùn)動過程是求解的關(guān)鍵。對于勻變速直線運(yùn)動問題，一般的解題思路是：明確研究對象，建立運(yùn)動圖景，規(guī)定坐標(biāo)方向，列出運(yùn)動方程。分析題意時，要弄清物理量中哪些是未知的，哪些是已知的，然后根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的公式或關(guān)系式列出方程，正確求解。其中，加速度是解決一般問題的關(guān)鍵。　　 三、課堂小結(jié) 本節(jié)課按教學(xué)設(shè)計(jì)基本完成了制定的課程目標(biāo)，取得較好的效果。第一，教學(xué)重點(diǎn)突出，對速度公式、位移公式及位移和速度的關(guān)系式注重推導(dǎo)的過程。有效的突破教學(xué)難點(diǎn)，具體進(jìn)行情景的分析。第二，能以教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體用代數(shù)方法推導(dǎo)出勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律。首先讓學(xué)生進(jìn)行討論、推導(dǎo)，然后師生一起總結(jié)，體現(xiàn)了新課標(biāo)對課堂教學(xué)的要求。第三，得到勻變速直線運(yùn)動規(guī)律后提出注意問題，以練習(xí)的形式讓學(xué)生填空取得較好的效果。第四，在勻變速直線運(yùn)動規(guī)律的運(yùn)用方面注意分析做題的方法、步驟，建議學(xué)生解物理題要注意作出示意圖，標(biāo)出已知量，更好地理解題意，再選擇公式，讓學(xué)生養(yǎng)成良好的習(xí)慣。第五，讓學(xué)生嘗試一題多解，靈活運(yùn)用。第六，對幾個例題的分析提醒學(xué)生注意物體實(shí)際運(yùn)動的過程，讓學(xué)生再次計(jì)算，體會由錯到對的過程中得到領(lǐng)悟，然后師生一起總結(jié)解題方法，效果較好。樹立嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng)，既用聯(lián)系的觀點(diǎn)看問題，還要具體問題具體分析 四、板書設(shè)計(jì) ２.４勻變速直線運(yùn)動的位移與速度的關(guān)系 勻變速直線運(yùn)動的位移與速度的關(guān)系： 五、布置作業(yè)