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1、第一章 B 勻速直線運動的圖像
一、教學(xué)任務(wù)分析
勻速直線運動的圖像是在初中路程—時間圖像基礎(chǔ)上的進一步學(xué)習(xí),同時,也為勻變速直線運動的圖像,乃至后續(xù)各種圖像的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。
學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容需要位移、速度、勻速直線運動的規(guī)律、路程—時間圖像,以及數(shù)學(xué)中平面直角坐標等知識為基礎(chǔ)。
根據(jù)龜兔賽跑的故事,啟發(fā)學(xué)生用多種方法來描述龜、兔的運動過程,通過交流、討論,得出圖像也是描述物體的運動規(guī)律的一種方法。
通過同桌兩位同學(xué)相互配合,動手做一個“簡易自動記錄儀”的小實驗,經(jīng)過交流、討論引人s - t圖像;進而結(jié)合數(shù)學(xué)中有關(guān)圖像的知識,通過類比引人v - t圖像。
根據(jù)物理圖像和數(shù)學(xué)圖像
2、的分析、比較,認識物理圖像所表示的物理意義,如s - t圖像的斜率表示速度、v - t圖像的“面積”在數(shù)值上等于物體位移的大?。ū竟?jié)課不涉及“面積”正、負與位移方向的關(guān)系問題)等。
本節(jié)課的教學(xué)要鼓勵學(xué)生主動參與、相互合作,在概念形成過程中,讓學(xué)生感受到分析、比較、歸納、演繹等科學(xué)方法的應(yīng)用,感悟相互合作對實驗成功的重要作用。
二、教學(xué)目標
1、知識與技能
(1)理解勻速直線運動的位移—時間、速度—時間圖像及其物體意義。
(2)初步學(xué)會用勻速直線運動的圖像描述物體的運動。
2、過程與方法
(1)通過直線運動的圖像的引人過程,感受實驗、分析、類比等科學(xué)方法。
(2)通過用s -
3、t圖像和v - t圖像描述龜、兔賽跑的情況,認識物理圖像在研究物理問題中的直觀、便捷作用。
3、情感、態(tài)度與價值觀
(1)通過動畫故事引入,激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣和探究的愿望,從而主動參與教學(xué)過程。
(2)通過動手做一個“簡易自動記錄儀”的小實驗過程,感悟相互合作對實驗成功的重要作用,因而在實驗中明確分工,相互配合。
三、教學(xué)重點與難點
s - t圖像和v - t圖像的物理意義;理解圖像所描述的運動。
四、教學(xué)資源
動畫、課件、實物投影儀、坐標紙、直尺。
五、教學(xué)設(shè)計思路
本設(shè)計包括勻速直線運動的s - t圖像和v - t圖像兩部分內(nèi)容。
本設(shè)計的基本思路是:以學(xué)生活動為主線,對學(xué)
4、生描述龜、兔運動過程所用方法,通過分析、比較,歸納得出也可以用圖像的方法來描述物體的運動;再通過制作“簡易自動記錄儀”的小實驗,建立s - t圖像的概念,進而結(jié)合數(shù)學(xué)知識,通過圖像間的類比,建立v - t圖像的概念;最后,結(jié)合實例分析,認識s - t圖像和v- t圖像所表示的物理意義。
本設(shè)計要突出的重點和要突破的難點是:勻速直線運動的s - t圖像、v - t圖像的物理意義;理解圖像所描述的運動。方法是:以對龜兔賽跑的描述方法為切入點,通過學(xué)生描述龜、兔運動過程所用方法的分析、比較,歸納得出也可以用圖像的方法來描述物體的運動,建立s - t圖像的概念;通過學(xué)生自制“簡易自動記錄儀”小實驗,
5、并對實驗中鉛筆所畫圖線(鉛筆線)與鉛筆的實際運動情況進行分析、比較,理解圖像中的圖線不是物體運動的軌跡;進而對鉛筆以不同快慢運動(畫線)時,圖線的傾斜程度不同的情況,進行定性分析、比較,再通過實例的定量分析,理解s - t圖像和v- t圖像的所表示的物理意義。
本設(shè)計要求鼓勵學(xué)生主動參與,在得出s - t圖像和v- t圖像的過程中,感受實驗、分析、類比等科學(xué)方法;在自制“簡易自動記錄儀”小實驗過程中,感悟相互合作對實驗成功的重要作用。
完成本設(shè)計的內(nèi)容約需2課時。
六、教學(xué)流程
1、教學(xué)流程圖
活動III
實驗探究
設(shè)問
s - t圖像
活動V
應(yīng)用
情景
動畫
活動
6、II
小制作
活動I
交流討論
v - t圖像
活動IV
類比
2、教學(xué)流程圖說明
情景 動畫
播放龜兔賽跑的動畫,引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
學(xué)生活動I 交流討論
請學(xué)生通過交流、討論,用物理語言來描述動畫中龜兔賽跑故事,在此基礎(chǔ)上進而要求讓學(xué)生用畫圖的方法來表達故事的內(nèi)容,為引出s - t圖像和v - t圖像作鋪墊。
學(xué)生活動II 小制作
學(xué)生根據(jù)圖片,互相配合動手做一個“簡易自動記錄儀”。
學(xué)生活動III 實驗探究,設(shè)問
讓學(xué)生結(jié)合活動I和實驗,通過設(shè)問:能否找出更好的一種作圖方法來表示龜兔賽跑的故事,從而引人s -
7、 t圖像。
學(xué)生活動IV 類比
結(jié)合數(shù)學(xué)中有關(guān)圖像的知識,通過類比引人v - t圖像。
學(xué)生活動V 應(yīng)用
通過分別用s - t圖像和v - t圖像描述龜兔賽跑的情況,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,鞏固本節(jié)課學(xué)習(xí)的內(nèi)容。
3、教學(xué)的主要環(huán)節(jié)
本節(jié)課分為三個主要的教學(xué)環(huán)節(jié):
第一環(huán)節(jié),以龜兔賽跑的故事創(chuàng)設(shè)情景,引人課題。
第二環(huán)節(jié),通過小制作、學(xué)生實驗探究、類比等方法引人s - t圖像和v - t圖像。
第三環(huán)節(jié),通過分別用s - t圖和v - t圖像表示龜兔賽跑的情況,理解圖像的物理意義。
七、教案示例
(一)引入
1、學(xué)生活動
播放龜兔賽跑的動畫,請學(xué)生通過交流、討論,用物
8、理語言來描述動畫中龜兔賽跑故事。
2、導(dǎo)入新課
在學(xué)生講解的基礎(chǔ)上,啟發(fā)學(xué)生能否用作圖的方法表示呢?
點評學(xué)生畫出的圖。
通過設(shè)問:是否有更好的作圖方式來表示呢?
請學(xué)生觀察自動記錄儀,再作進一步思考。
(二)學(xué)生實驗:引人s - t圖像(位移—時間圖像)
1、觀察振動自動記錄儀的圖片,介紹其主要結(jié)構(gòu)和自動記錄的方法。
設(shè)問:生活中見過哪些類似的自動記錄儀?
2、學(xué)生小實驗:同桌互相配合用白紙、直尺(長度大于白紙的寬度)、鉛筆來做一個能記錄鉛筆運動情況的簡易記錄儀:
將直尺壓在白紙上,保持直尺位置不變,但紙可以被自由抽動。實驗時,其中一個同學(xué)沿垂直于紙的方向向左勻速拉動白紙
9、,代表時間的均勻流逝,另一同學(xué)用沿尺向上(或向下)勻速移動鉛筆,在白紙上畫出一條與白紙拉動方向傾斜的鉛筆線。
在保持拉動白紙速度不變的條件下,改變鉛筆沿尺向上(或向下)勻速移動的快慢,重復(fù)幾次上述實驗,得到傾斜程度不同的幾條鉛筆線。
幾次實驗時,相互配合的兩同學(xué)應(yīng)交換各自的操作。
選擇幾張學(xué)生得到的鉛筆位移隨時間變化的圖像,通過投影,先讓學(xué)生定性比較:鉛筆移動得快,圖線(鉛筆線)傾斜程度大;鉛筆移動得慢,圖線(鉛筆線)傾斜程度小,即圖線的傾斜程度反映了物體運動的快慢。
接著給出一輛作勻速直線運動的汽車,其位移和時間的一組數(shù)據(jù),請學(xué)生先在坐標紙上建立直角坐標系,選擇表示位移和時間的坐標軸
10、,標上物理量的符號,確定坐標軸標度,然后通過描點作出汽車的位移圖像。
通過對汽車s - t圖像的定量分析,得出圖像中直線的斜率所代表的是物體(鉛筆汽車)運動的速度。
設(shè)問:圖像中的直線是汽車運動運動的軌跡嗎? (有了前面學(xué)生自己做的小實驗,很好理解答案為“不是”)
(三)類比:引人速度——時間圖像(v - t圖像)
有了前面位移時間圖像的研究過程,啟發(fā)學(xué)生應(yīng)用類比的方法,根據(jù)位移圖像所表示的物理意義,聯(lián)系數(shù)學(xué)中有關(guān)圖像的知識,通過小組交流、討論,自己動手畫出勻速直線運動的v - t圖像,并描述圖像的物理意義,然后通過大組交流,提高對勻速直線運動的s - t圖像和v - t圖像的認識。
(四)鞏固練習(xí)
最后,再回到開始的情景,分別畫出龜、兔賽跑的s - t圖像和v - t圖像;也可讓學(xué)生進行即興創(chuàng)作,改編龜兔賽跑故事或是新編其他有趣味的故事,并用s - t圖像和v - t圖像分別故事主人公的運動情況,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,鞏固本節(jié)課學(xué)習(xí)的內(nèi)容。
(五)作業(yè)練習(xí) 略。