高一物理 2.3-2.4《勻變速直線運動的位移關(guān)系》教案（新人教版必修1）

111課題名稱課時數(shù)4課時課型問題解決課課程標準普通高中物理課程標準中對本節(jié)知識的具體內(nèi)容標準如下：1.知道勻變速直線運動的位移與v-t圖像的面積的對應(yīng)關(guān)系；2.理解勻變速直線運動的位移與v-t圖像中矩形條面積的對應(yīng)關(guān)系，讓學(xué)生感受到極限思維法在物理中的運用；3.理解勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系。4.理解勻變速直線運動的速度與位移的關(guān)系。學(xué)習(xí)目標1知識與技能：(1)了解位移公式的推導(dǎo)過程，掌握位移時間公式及速度與位移公式；(2)理解勻變速直線運動的位移與時間及速度與位移的關(guān)系及其應(yīng)用；(3)理解v-t圖線與時間軸所夾的面積表示物體在t時間內(nèi)的位移；(4)會適當?shù)倪\用公式對勻變速直線運動的問題進行簡單的計算與分析；2過程與方法：(1)通過近似推導(dǎo)位移的公式的過程，體驗數(shù)學(xué)微元法的特點和技巧，能把瞬時速度的求法與此相對比；(2)感悟數(shù)學(xué)知識在物理學(xué)中的運用。3情感態(tài)度與價值觀：經(jīng)歷微元法推導(dǎo)位移公式，培養(yǎng)學(xué)生自己動手能力，增加物理情感。重點難點重點：(1)勻變速直線運動的位移公式及其運用。(2)勻變速直線運動的速度與位移關(guān)系式及其運用。難點：位移公式與數(shù)學(xué)知識的結(jié)合運用。學(xué)習(xí)過程評價任務(wù)（內(nèi)容、問題、試題）學(xué)習(xí)活動（方式、行為策略）一、勻速直線運動的位移引入：上一節(jié)中已經(jīng)知道v-t圖像能清楚反應(yīng)物體的速度隨時間的變化關(guān)系，也能反應(yīng)加速度關(guān)系。同時在前面我們也知道了，x-t圖像能準確反應(yīng)位移隨時間變化關(guān)系，那么我們能不能通過v-t圖像反應(yīng)位移關(guān)系呢？【問題1】下圖中反應(yīng)出的是物體做勻速直線運動，請根據(jù)下圖計算物體在0-t時間內(nèi)的位移大小。【成功發(fā)現(xiàn)】：勻速直線運動求位移的方法x=vt（公式含義）,在速度時間圖像中可看出位移對應(yīng)著一塊矩形面積（圖形含義）。【問題2】參照教材37頁“思考與討論”模塊。對于勻變速直線運動是否也對應(yīng)類似關(guān)系呢？二、勻變速直線運動的位移【問題3】大家能從劉徽的“割圓術(shù)”體會到微分思想嗎？那么在教材37頁“思考與討論”模塊中的A同學(xué)的做法還可以怎么改進？【成功發(fā)現(xiàn)】用這種思想，我們也可以得出結(jié)論：任何運動都可以用他的v-t圖像與t軸包圍的面積代表位移。【問題4】勻變速直線運動的v-t圖像在0-t時間的位移可以用梯形面積代替，那么請推導(dǎo)其代數(shù)表達式?！境晒Πl(fā)現(xiàn)】OC,AB,OA各對應(yīng)v0,v,t,那么依據(jù)梯形的面積，得出，在物理學(xué)中，位移，另外，我們在上一節(jié)中已經(jīng)有結(jié)論：，代入上式，得到結(jié)論：三、勻變速直線運動的位移與速度的關(guān)系【成功發(fā)現(xiàn)】由加速度的定義式：可以得到，將其代入到后，即可得出勻變速直線運動的位移與速度的關(guān)系式：（對剎車問題特別有效）。四、初速度為0的勻變速直線運動的三個推論及運用【成功發(fā)現(xiàn)】因v0=0，由公式，可得，這就是初速度為0的勻加速直線運動的位移公式。因v0=0，由關(guān)系式，可得，這就是初速度為0的勻加速直線運動的速度位移關(guān)系式。對于初速度為0的勻加速直線運動，除了上一節(jié)講到的物體在時刻t、2t、3t、 n t的速度之比v1v2v3vn=123n之外，還有如下的一些比例關(guān)系：因加速度a為定值，由，可得。所以，在物體做初速度為0的勻加速直線運動時，物體通過位移x、2x、3x、 nx時的速度之比v1v2v3vn=。因加速度a為定值，由可得。所以，在物體做初速度為0的勻加速直線運動時，物體在時間t、2t、3t、 nt內(nèi)通過的位移之比x1x2x3x n =122232n2。由上式可得x1(x2x1) (x3x2)(x nx n-1)=135(2n1)。這就是說，在物體做初速度為0的勻加速直線運動時，從開始計時的連續(xù)相等的時間內(nèi)，物體通過的位移之比等于從1開始的連續(xù)奇數(shù)比，即xxxxN= 135(2n1)。因加速度a為定值，由可得。所以，在物體做初速度為0的勻加速直線運動時，物體通過位移x、2x、3x、 nx所需的時間之比t1t2t3t n =。由上式可得t1(t2t1) (t3t2)(t nt n-1)=()() ()。這就是說，在物體做初速度為0的勻加速直線運動時，從開始計時起，通過連續(xù)相等的位移所需的時間之比ttttN =()()()。【課堂精煉】【例1】在某次交通事故中，交警測量汽車剎車線的長，用以判斷該車是否超速。請問還需什么數(shù)據(jù)，如何計算？【例2】某航空母艦上飛機在跑道加速時，發(fā)動機最大加速度5m/s2，所需起飛速度為50m/s，跑道長100m，通過計算判斷，飛機能否靠自身發(fā)動機從艦上起飛？為了使飛機在開始滑行時就有一定的初速度，航空母艦裝有彈射裝置，對于該型號的艦載飛機，彈射系統(tǒng)必須使它具有多大的初速度？教師呈現(xiàn)問題：通過對上節(jié)知識的回顧，引入本節(jié)相關(guān)內(nèi)容。類比，讓學(xué)生思考，這種結(jié)論是否能推廣到其他運動情形。給學(xué)生呈現(xiàn)“割圓法”，給學(xué)生體現(xiàn)微分的思想所在。數(shù)學(xué)知識在物理學(xué)中的運用：精講精練：教師在學(xué)生完成過程中巡視并觀察，搜集整理學(xué)生存在的問題。課后反思111