小學語文的教學教案
發(fā)表時間:2020-09-28《位移和時間的關(guān)系》教學設(shè)計。
教材分析:本節(jié)內(nèi)容雖淺顯,但因其牽涉到的物理思想方法比較典型,且學生將在本節(jié)首次接觸到物理圖象,故本課的價值傾向長遠,在課堂中培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)和良好的圖象分析習慣是非常重要的。
教學目標:
1、理解勻速直線運動和變速直線運動的概念;
2、能識別s-t圖像,理解勻速直線運動的s-t圖像的意義;
3、掌握勻速運動中位移和時間的關(guān)系以及它們的數(shù)學表示(包括公式和圖像);
4、滲透科學習慣和科學思維方法的教育。
教學重點:運動的研究方法與描述、勻速直線運動的規(guī)律、作圖與圖像分析
教學難點:圖像與物理過程的比較分析
教學過程設(shè)計:
1、引入課題
設(shè)問1、上節(jié)學過的質(zhì)點的概念是如何定義的,何種情況下物體可看成質(zhì)點呢?
設(shè)問2、教師原地轉(zhuǎn)一圈,后問動否?路程和位移的區(qū)別何在?
師闡述:質(zhì)點是一種理想化的模型,它是科學的抽象與近似,用來簡化、代替實際物體。能否看成質(zhì)點,應(yīng)視具體的問題而定,不能以大小一概而論,因為大小總是相對的。
路程雖可精確地反映物體在某時刻的運動情況,但在表示物體在一段時間內(nèi)位置的變化時卻不成功,為此引入位移。注意路程與位移無可比性。但可比較路程與位移的大小,它們的關(guān)系是S路≥S位。
闡述物理思想:物理學研究物質(zhì)運動的規(guī)律,采用分解的思想,即由簡單到復(fù)雜、由低級到高級。物體常見的運動形式有直線運動、拋體運動、圓周運動、振動和波。我們首先研究在諸多運動形式中最基本的最簡單的----直線運動
描述圖景:蝸牛緩緩地爬,清晨老人在散步,路上行人騎著自行車,汽車在奔馳,飛機在航線上飛行等等。這些運動有何相似的特點呢?
2、新授
交待課本上研究的是汽車的運動,原因之一是運動的可測量性,二是汽車代表了社會的進步。
指導學生閱讀課本P22第一段,當中提問:
①研究目的是什么?(研究位移隨時間的變化關(guān)系)
②研究方法是什么?(通過測量S、t分析)
③如何設(shè)計表格,記錄數(shù)據(jù)?(兩行五組數(shù)據(jù))
④對數(shù)據(jù)如何處理,數(shù)據(jù)反映了什么?
師提示:數(shù)據(jù)處理的常用方法是列表法及逐差法。
學生:感覺每通過100米所用的時間不一樣,再一想又發(fā)現(xiàn)差不多。在差不多相等的時間內(nèi),物體的位移相等。
師啟發(fā):差不多的原因是由于運動本身所致,還是由于人的測量引起的呢?能否用科學的物理語言代替通俗的生活語言,這反映一個人的科學素養(yǎng)。
結(jié)論:在實驗允許的誤差范圍內(nèi),物體在相等時間內(nèi)通過的位移相等。
2、1勻速直線運動
(1)定義:在任何相等時間內(nèi),質(zhì)點通過的位移都相同的運動。
(2)內(nèi)涵與外延
師強調(diào)指出:
①指出知識定義的科學性和嚴密性;勻速直線運動實為一種理想化的運動形式,理論上的勻速直線運動,無論如何對時間進行劃分,在任意小的時間標準內(nèi)考察,質(zhì)點通過的位移都要相同。故要精確判斷汽車的運動,需增加測量的精度,但實際中測量到一定的精度即可。
②研究汽車的意義在于找到了前面所述的幾種運動間的本質(zhì)聯(lián)系。它們遵循相同或相近的規(guī)律。由特殊到一般、個性到共性,分析與概括、歸納與演繹便是物理學研究問題的思維方法。
③位移的矢量性使勻速直線運動可簡稱為勻速運動。勻速運動中位移與發(fā)生這段位移的時間成正比,這區(qū)別于變速直線運動。
2、2圖像表述
(1)作圖的規(guī)范化要求
師提出如下問題:
要求學生閱讀課本第23頁第四段及方框內(nèi)文字,然后回答問題。
歸納學生回答后,師總述:
①作圖步驟:建坐標,標箭頭、原點、物理量符號、單位;對坐標軸標度;描點并連線。對課本中的圖象還原,一步一步展示作圖的過程并提出要求。
②強調(diào):描點后,觀察點的分布規(guī)律,發(fā)現(xiàn)幾乎都在一條直線上。此時應(yīng)用一條直線盡可能多地串起點,實在畫不到線上則應(yīng)該使點均勻分布在線的兩側(cè),實質(zhì)是取了平均值。個別較遠的點可能是測量錯誤,應(yīng)予以舍棄。不能遷就個別的點,將射線畫成折線或曲線。當然,今后的學習過程中,會遇到將描出的點用平滑的曲線相連的情形。
交待作圖中采取的這些措施是為了減小實驗中人為測量引起的誤差。這是處理數(shù)據(jù)時作圖法優(yōu)于列表法的原因之一。
③描出的點是有限的,但反映出了點的分布規(guī)律,組成線后延伸至無窮遠處,點就是無限的了。從有限到無限,此時就能對未知的運動作出科學的預(yù)見。
(2)滲透科學思想方法教育
物理作為一門實驗學科,它以定量的可重復(fù)的實驗為依據(jù),抓住影響實驗結(jié)果的主要的因素,使實際問題抽象為理想化的模型,對實驗的現(xiàn)象、數(shù)據(jù)不是簡單的羅列,而是對其進行分析、綜合、歸納和演繹,借助于圖象分析,再推理形成系統(tǒng)的理論,使之概括化、公式化,并進行科學預(yù)言,為新發(fā)現(xiàn)提供指導性線索??梢?,質(zhì)疑、分析、歸納與概括、內(nèi)插和外推,由個性(個性現(xiàn)象)高度抽象、概括出具共性普遍特征和一般意義的東西,再用之去指導實踐,分析個別的事物和現(xiàn)象,便是物理學使用的最基本的研究方法和程序??茖W方法論中還包含:科學需要證據(jù)、科學是邏輯和想象的結(jié)合體、科學需尊重實驗數(shù)據(jù)、科學是一種預(yù)見和假設(shè)、科學不依賴權(quán)威并避免偏見等。
(3)圖象特點分析
講授:由數(shù)據(jù)到圖象,由圖象再到公式,是將由實驗結(jié)果上升到理論高度的過程。
①啟發(fā)同學們思考:能否把剛才描出的圖線寫為數(shù)學上的函數(shù)形式?
學生總結(jié)出勻速直線運動的公式表述:S=Vt
②讓一位學生上黑板在汽車位移時間圖線上定性作出老人勻速散步的位移圖線。
引導學生比較分析兩圖線的特點:(1)共同點(過坐標原點的直線)
(2)不同點(傾斜的程度----斜率)
設(shè)問:(1)圖線直否意義?圖線是否一定過坐標原點?什么是勻速直線運動位移圖線的本質(zhì)特征?
(2)斜率大小的意義?
小結(jié):圖線直不直反映了運動的勻不勻,而如果出發(fā)時不在坐標原點,則圖線可不過原點。傾斜程度反映了運動的快慢。越斜則說明在相同時間內(nèi)的位移越大,即運動越快。
(3)圖像的識別→分析物理過程
講授:
位移-時間圖象反映的是物體的位置坐標隨時間的變化關(guān)系(或位置與時間的一一對應(yīng)關(guān)系),而位置對坐標原點來說就是位移,這與某一段時間內(nèi)發(fā)生的位移是不同的。
時間軸無負軸,而位移軸有正負,因位移是矢量,故t軸上方的位移表示正方向,t軸下方的位移表示對坐標原點的另一方向即負方向。故位移圖線只能描述直線運動。
圖線上每點對應(yīng)一坐標(t,S),由圖線可求出某一時刻質(zhì)點所處的位置或到達某一位置的時刻。圖線上一截線段的含義則是在時間(t2-t1)內(nèi)質(zhì)點發(fā)生(S2-S1)的位移。由此可知,若圖線是彎曲的,則說明在相同的時間內(nèi)質(zhì)點發(fā)生的位移是不同的,表明質(zhì)點做的是變速直線運動。圖線若是平的,則表明位置不隨時間變化,物體是靜止的。圖線若是向下傾斜,則表明隨著時間的增大,質(zhì)點的位置離坐標原點越來越近,質(zhì)點在做與規(guī)定正方向相反的直線運動。
2.3師生活動(為幫助學生理解圖象,做如下游戲,可將抽象的圖象變得形象和生動。)
由感性認識上升至理性認識,這是認識的第一次飛躍。而由理性認識再用以指導實踐活動則是認識的第二次飛躍。
教師從學生的角度在講臺的正面畫一直線,在講臺的中央標上坐標原點,規(guī)定向右為位移的正方向。后在黑板上畫下幾個S-t坐標。
(1)讓學生注意觀察老師的運動情況,后在圖中畫出位移圖線。
①教師從講臺中央分別向左和向右勻速走
②教師從講臺的左邊勻速走到右邊
③教師從講臺的中央走到右邊后站?。ń又刈叩街醒耄?/p>
對學生作出的圖給予評定,圖線從略。
(2)在黑板畫出如下所示的圖象,要求學生上講臺表演與圖象相對應(yīng)的運動。其后在圖的下面用簡潔的文字總結(jié)。
另外,也可畫出兩條圖線,讓兩位學生上臺表演追及和相向運動問題。
學生通過這種方式來接觸、了解圖象,一方面興趣大增,同時由于親自參與,對圖象理解得非常深刻。
3、典型例題
例1、汽車作直線運動,向東以100m/s行駛2秒,停2秒,又以200m/s向前運動1秒,最后以200m/s往回運動2秒。作出汽車運動的位移時間圖像。
例2、據(jù)下圖分析A、B、C質(zhì)點的運動情況
4、作業(yè)設(shè)計與板書設(shè)計從略
精選閱讀
高一物理教案:《位移和時間的關(guān)系》教學設(shè)計
一名合格的教師要充分考慮學習的趣味性,高中教師要準備好教案,這是每個高中教師都不可缺少的。教案可以讓學生們能夠更好的找到學習的樂趣,幫助高中教師緩解教學的壓力,提高教學質(zhì)量。那么,你知道高中教案要怎么寫呢?為滿足您的需求,小編特地編輯了“高一物理教案:《位移和時間的關(guān)系》教學設(shè)計”,相信您能找到對自己有用的內(nèi)容。
高一物理教案:《位移和時間的關(guān)系》教學設(shè)計
教學目標
知識目標
知道什么是勻速直線運動,什么是變速直線運動
理解位移—時間圖像的含義,初步學會對圖像的分析方法.
能力目標
培養(yǎng)自主學習的能力及思維想象能力.
情感目標
培養(yǎng)學生嚴肅認真的學習態(tài)度.
教學建議
教材分析
勻速直線運動是一種最簡單的運動,教材通過汽車運行的實例給出定義,且下定義時沒有用“在任何相等時間里”這種過于數(shù)學化的說法,適合高一同學的學習情況.本節(jié)的重點是由勻速直線運動的定義,用圖像法研究位移與時間的關(guān)系,本節(jié)教材沒出現(xiàn)任何公式,而是利用圖2—6形象地描述了一輛汽車的運動情況,圖上還標了位移和時間的測量結(jié)果.教材用表格的形式記錄下測量數(shù)據(jù),取平面直角坐標(橫軸表示時間,縱軸表示位移,取單位,定標度),再根據(jù)記錄數(shù)據(jù)描點,最后畫出表示汽車運動的結(jié)果.教材用表格的形式記錄下測量數(shù)據(jù),取平面直角坐標(橫軸表示時間,縱軸表示位移,取單位,定標度),再根據(jù)記錄數(shù)據(jù)描點,最后畫出表示汽車運動的位移圖像為一直線,這個程序體現(xiàn)了我們研究問題的一種方法,要讓學生領(lǐng)會.本節(jié)的第二個知識點是變速直線運動的定義,教材也是通過生活常識直接給出定義,本節(jié)的最后對圖像法做了一個簡介,能夠引起同學們的重視.
教法建議
本節(jié)內(nèi)容不多,但學習了一種新的處理問題的方法:即根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出圖像,圖像反映物理規(guī)律,這是我們通過實驗探求自然規(guī)律的一要重要的基本的途徑.應(yīng)在學生充分預(yù)習的基礎(chǔ)上,真正讓學生自己能畫出圖像,并練習分析圖像所代表的過程或規(guī)律.學生容易把位移圖像看成物體的運動軌跡,我們要注意強調(diào)它們是根本不同的兩個東西,如果學生基礎(chǔ)較好,我們應(yīng)該盡量使學生看到物體的位移圖像能想象出物體的運動情況,也應(yīng)該使學生根據(jù)物體的運動情況正確地畫出物體的位移圖像.
教學設(shè)計示例
教學重點:勻速直線運動的位移—時間圖像的建立.
教學難點:對位移圖像的理解.
主要設(shè)計:
一、勻速直線運動:
(一)思考與討論:
1、書中給出的實例,汽車每經(jīng)過100m的位移所用的時間大致為多少?
2、什么叫勻速直線運動?
3、如何建立位移——時間圖像?根據(jù)圖像如何分析物體的運動規(guī)律?
4、如圖一個物體運動的位移——時間圖像如圖所示,分析物體各段的運動情況?
(二)多媒體演示,加強對位移圖像的理解
將教材圖2—6及圖2—7做出動態(tài)效果.
(三)練習:給出另一個物體做勻速直線運動的例子,讓同學自己畫出位移圖像.
(四)教師小結(jié)位移——時間圖像的有關(guān)知識
1、圖像是描述物理規(guī)律的一種常用方法.
2、建立圖像的一般步驟:采集實驗數(shù)據(jù),建立表格記錄數(shù)據(jù),建立坐標系,標明坐標軸代表的物理量及標度,描點做圖.
3、分析圖像中的信息:(軸的含義,一個點的含義,一段線的含義等)
二、變速直線運動
(一)提問:
什么是變速直線運動?請舉例說明.
(二)展示多媒體資料:
汽車啟動及進站時的情況.
探究活動
請你坐上某路公共汽車(假設(shè)汽車在一條直線上行駛)觀察汽車的里程計和自己的手表,采集數(shù)據(jù),即記錄汽車在不同時刻發(fā)生的位移(實際為路程),包括進站停車時的情況,之后把你采集的數(shù)據(jù),用位移—時間圖像表示出來,并把你的結(jié)果講給周圍人聽.
時間和位移
一名優(yōu)秀負責的教師就要對每一位學生盡職盡責,作為教師就要早早地準備好適合的教案課件。教案可以讓學生更好地進入課堂環(huán)境中來,幫助教師有計劃有步驟有質(zhì)量的完成教學任務(wù)。你知道如何去寫好一份優(yōu)秀的教案呢?考慮到您的需要,小編特地編輯了“時間和位移”,大家不妨來參考。希望您能喜歡!
§X1.2時間和位移
【學習目標】
時間時刻和位移
【重點難點】時間與時刻和路程與位移的區(qū)別及用有向線段表示位移
【知識梳理】
1、時刻和時間間隔
(1)時刻指___________,是時間軸上的______________.
(2)時間指____________是時間軸上的______________.
2、路程和位移
(1)路程__________________________________________________
(2)位移___________________________________________________
3、標量和矢量
(1)標量是只有_______,沒有________物理量。如_________________
(2)矢量是既有____,又有_____的物理量。如___________________
(3)計算法則:標量相加遵循_______,矢量相加遵循_______________
4、直線運動的位置和位移
描述直線運動的位置和位移,只須建立____________,用坐標表示位置,用坐標的變化表示______________。注意坐標的變化量的正負表示了位移的方向,變化量為正,表示位移方向與x軸正方向相同,變化量為負,表示位移方向與x軸正方向相反。
【典型例題】
1.關(guān)于時間和時刻,以下說法中正確的是:()
A.一節(jié)課45分鐘指的是時間;
B.在時間軸上的每一個坐標點表示的是時刻;
C.1s初到2s末所經(jīng)歷的時間為2s;
D.某次列車9:45開車,指的是時刻
2.請先畫出一條時間坐標軸軸,然后在時間坐標軸上找到:(1)第3s末,(2)第2s初,(3)第3s初,(4)第n秒初,(5)第n秒末(6)第3s內(nèi),(7)第n秒,(8)第n-1秒,(9)前3秒。
3.關(guān)于位移和路程的說法正確的是()
A.位移和路程都是描述質(zhì)點位置變化的物理量。
B.物體的位移是直線,而路程是曲線。
C.在直線運動中位移等于路程。
D.只有質(zhì)點做單向直線運動時,位移大小才等于路程
4.一個小球從4m高處落下,被地面彈回,在1m高處被接住,則小球在整個運動過程中().
(A)位移是5m(B)路程是5m
(C)位移大小為3m(D)以上均不對
5.如圖甲,一根細長的彈
簧系著一個小球,放在光
滑的桌面上.手握小球把
彈簧拉長,放手后小球便左
右來回運動,B為小球向右到達的最遠位置.小球向右經(jīng)過中間位置O時開始計時,其經(jīng)過各點的時刻如圖乙所示。若測得OA=OC=7cm,AB=3cm,則自0時刻開始:
a.0.2s內(nèi)小球發(fā)生的位移大小是____,方向向____,經(jīng)過的路程是_____.
b.0.6s內(nèi)小球發(fā)生的位移大小是_____,方向向____,經(jīng)過的路程是____.
c.0.8s內(nèi)小球發(fā)生的位移是____,經(jīng)過的路程是____.
d.1.0s內(nèi)小球發(fā)生的位移大小是____,方向向______,經(jīng)過的路程是____.
【當堂訓練】
1.一條小船在廣闊的湖面上航行,開始向東航行了10km,接著又向西航行了4km,接著又向北航行了8km,求小船在此過程中的位移和所走的路程。
2.一個質(zhì)點在x軸上運動,各個時刻的位置如下表(質(zhì)點在每一秒內(nèi)都做單向直線運動)
時刻01234
位置坐標/m05-4-1-7
(1)幾秒內(nèi)位移最大
A。1s內(nèi)B。2s內(nèi)C。3s內(nèi)D。4s內(nèi)
(2)第幾秒內(nèi)位移最大()
A。第1s內(nèi)B。第2s內(nèi)C。第3s內(nèi)D。第4s內(nèi)
(3)幾秒內(nèi)的路程最大()
A。1s內(nèi)B。2s內(nèi)C。3s內(nèi)D。4s內(nèi)
(4)第幾秒內(nèi)的路程最大()
A。第1s內(nèi)B。第2s內(nèi)C。第3s內(nèi)D。第4s內(nèi)
3.某人沿著半徑為R的水平圓形跑道跑了1.75圈時,他的()
A。路程和位移的大小均為3.5πRB。路程和位移的大小均為R
C。路程為3.5πR、位移的大小為D。路為0.5πR、位移的大小為
【針對訓練】
1.關(guān)于時間和時刻,下列說法正確的是()
A.物體在5s時就是指物體在5s末時,指的是時刻。
B.物體在5s時就是指物體在5s初時,指的是時刻。
C.物體在5s內(nèi)就是指物體在4s末到5s末的這1s時間。
D.物體在第5s內(nèi)就是指物體在4s末到5s末的這1s的時間。
2.關(guān)于質(zhì)點運動的位移和路程,下列說法正確的是()
A.質(zhì)點的位移是從初位置指向末位置的有向線段,是矢量。
B.路程就是質(zhì)點運動時實際軌跡的長度,是標量。
C.任何質(zhì)點只要做直線運動,其位移的大小就和路程相等。
D.位移是矢量,而路程是標量,因而位移不可能和路程相等
3.下列關(guān)于位移和路程的說法,正確的是()
A.位移和路程的大小總相等,但位移是矢量,路程是標量。
B.位移描述的是直線運動,路程描述的是曲線運動。
C.位移取決于始、末位置,路程取決于實際運動路徑。
D.運動物體的路程總大于位移。
4.某人沿直線運動。如圖2-1-1示從A點出發(fā)到達C點再返回到B點,已知AC=80cm,BC=30cm,則人走完全程的路程為__________m,人的位移大小為__________m,位移的方向為_________________。
【學后反思】
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質(zhì)點、位移和時間
俗話說,磨刀不誤砍柴工。作為高中教師就要早早地準備好適合的教案課件。教案可以讓學生更好的消化課堂內(nèi)容,幫助授課經(jīng)驗少的高中教師教學。關(guān)于好的高中教案要怎么樣去寫呢?下面是小編精心為您整理的“質(zhì)點、位移和時間”,希望能為您提供更多的參考。
第一章A質(zhì)點、位移和時間
一、教學任務(wù)分析
在學習本節(jié)內(nèi)容前,學生已在初中學習過有關(guān)機械運動、參照物、速度等物理概念,并學習過一些關(guān)于勻速直線運動的基本知識,這些都是學習本節(jié)內(nèi)容所必需的。
根據(jù)對實例的分析、比較,當實際物體與其運動之間滿足一定條件時,可將實際物體簡化為一個點,且不影響對問題的研究,從而建立質(zhì)點模型。
根據(jù)實例分析,引人位移的概念。介紹標量和矢量,并通過實例的分析、比較,理解位移和路程的區(qū)別和聯(lián)系。
根據(jù)勻速直線運動的特點,應(yīng)用比值定義的方法,得出速度定義及計算公式。
根據(jù)勻速直線運動的特點和速度公式,得出勻速直線運動的位移公式。
本節(jié)內(nèi)容是在初中物理的基礎(chǔ)上,進一步學習勻速直線運動的基本規(guī)律,特別是其中所應(yīng)用的一些科學方法,為后續(xù)的勻變速運動、牛頓運動定律乃至整個高中階段的物理學習打下堅實的基礎(chǔ)。
二、教學目標
1、知識與技能
(1)理解質(zhì)點的概念,知道在什么情況下物體可以看作質(zhì)點。
(2)知道矢量和標量,理解位移和路程、時間和時刻。
(3)知道勻速直線運動的基本特征。
(4)知道應(yīng)用比值定義物理量的方法,理解速度的概念。
(5)理解勻速直線運動的位移公式。
2、過程與方法
(1)通過勻速直線運動是最簡單的機械運動的分析和討論過程,感受比較和分析方法在解決實際問題中的作用。
(2)通過質(zhì)點概念的引入過程,感受物理學中建立模型的科學方法。
3、情感、態(tài)度與價值觀
(1)通過了解機械運動與生活和生產(chǎn)實際的廣泛聯(lián),了解生活中處處有物理,增強理論聯(lián)系實際的自覺性。
(2)通過導學部分交通安全熱點問題的討論和勻速直線運動規(guī)律的學習,感悟生活中不能違反科學規(guī)律,提高自覺遵守交通規(guī)則的意識。
三、教學重點與難點
重點:(1)質(zhì)點、位移、時間和速度概念的建立。
(2)勻速直線運動速度的定義和位移公式。
難點:(1)位移和路程的區(qū)別和聯(lián)系。
(2)速度的概念。
四、教學資源:
“及時停車”演示裝置(課本圖1-3)、課本上的圖片、一段交通錄像、有關(guān)位移和路程、時間和時刻的PPT或動畫、有關(guān)勻速直線運動規(guī)律的PPT或動畫。
五、教學設(shè)計思路
本設(shè)計的內(nèi)容是:質(zhì)點、位移、時間和速度的概念,勻速直線運動的位移公式。
本設(shè)計的基本思路是:以圖片和實驗為基礎(chǔ),通過分析、比較、推理建立質(zhì)點、位移、時間,應(yīng)用比值定義的方法建立速度的概念;進而根據(jù)實驗結(jié)論,通過分析、比較,歸納得出勻速直線運動的位移公式,最后通過一些簡單的實例,鞏固所學的知識,感悟了解生活中處處有物理,增強理論聯(lián)系實際的自覺性。
本設(shè)計要突出的重點是:質(zhì)點、位移、時間的概念和勻速直線運動的位移公式。方法是:以課本圖片、演示實驗及交通錄像創(chuàng)設(shè)的情景為切入點,通過分析、比較、推理建立質(zhì)點、位移、和時間的概念;結(jié)合初中所學過的知識,通過演示勻速直線運動的課件以及對實例的討論、分析、推理,在建立速度的概念的基礎(chǔ)上,導出勻速直線運動的位移公式。并通過實例的討論、分析加深對這些概念的理解。
本設(shè)計要突破的難點是:位移與路程、時間與時刻的區(qū)別和聯(lián)系以及速度概念的建立。方法是:通過PPT或動畫的觀察,并通過實例的討論、分析、比較,理解位移和路程以及時間和時刻的區(qū)別與聯(lián)系;結(jié)合初中所學過的知識,介紹比值定義的方法,通過對實例的討論、分析、推理,建立速度的概念。
本設(shè)計要求鼓勵學生主動參與,強調(diào)物理科學方法的應(yīng)用,通過對實例進行分析、比較的討論,歸納得出結(jié)論,老師要注意適時啟發(fā)和“點撥”。
完成本設(shè)計的內(nèi)容約需2課時。
六、教學流程
1、教學流程圖
2.教學流程圖說明
情景I演示實驗,設(shè)問1
“及時停車”演示,或讓學生動手做一下,通過“設(shè)問1”,啟發(fā)學生從中想到些什么?
活動I觀察圖片,設(shè)問2
在學生仔細觀察書上圖片的基礎(chǔ)上,通過“設(shè)問2”,啟發(fā)學生找出其中蘊含了哪些機械運動的信息以及與物理相關(guān)的內(nèi)容,通過討論、交流,建立質(zhì)點模型。
情景II觀察1,設(shè)問3
觀察相關(guān)物理課件,通過“設(shè)問3”,對實例進行討論和分析,理解位移和路程、時間和時刻的區(qū)別與聯(lián)系。
情景III觀察2,設(shè)問4
演示勻速直線運動的課件,請學生結(jié)合初中學過的知識,介紹用比值定義物理量的方法,通過“設(shè)問4”,啟發(fā)學生思考如何描述這種運動,得出速度的定義及其表達式,進而導出勻速直線運動的位移公式。
活動II鞏固練習
以小組為單位,采用“工作單”的形式,通過小練習,讓學生在交流、討論中,對本節(jié)課的知識再梳理一遍,鞏固所學生知識。
3.教學主要環(huán)節(jié)
本節(jié)課可分為三個主要的教學環(huán)節(jié)。
第一環(huán)節(jié),本環(huán)節(jié)主要體現(xiàn)物理學習中突出主要因素,忽略次要因素的科學方法,進站質(zhì)點模型的過程,并為后續(xù)的學習奠定基礎(chǔ)。
第二環(huán)節(jié),通過對實例的分析、討論和師生交流,得出位移、速度等物理概念,進而推導得出勻速直線運動的位移公式。
第二環(huán)節(jié),通過對實例的探討活動鞏固所學的知識。
七、教案示例
1.情景引人
通過對生活中相關(guān)現(xiàn)象的觀察,適當設(shè)問啟發(fā),采用學生小組討論的活動形式,引發(fā)學生學習機械運動的興趣。如:
(1)觀察書上導圖及其他幾幅照片,討論其中蘊含了那些有關(guān)機械運動的信息?
(2)思考能否判斷出汽車的運動方向?
(3)思考為什么大多汽車看不到呢?
(4)想一想,圖1-4中P、A、B將局部軌跡放大,再放大,你認為編者的意圖是什么?
(5)拓展內(nèi)容——除了機械運動你還能觀察到什么和物理有關(guān)的內(nèi)容?
(6)通過演示實驗,讓學生講一講這個實驗中告訴我們大家什么道理?
注:給學生幾分鐘的時間分小組討論,然后組織小組交流討論,老師適時啟發(fā)、“點撥”。
2.建立質(zhì)點模型
通過以上的分析,可以總結(jié)出要研究復(fù)雜的機械運動,首先從最簡單的勻速直線運動入手,這就需要對實際物體作一個簡化處理——突出問題的主要因素,忽略次要因素,從而引入質(zhì)點模型。質(zhì)點是一個理想模型,用質(zhì)點來代替原來的物體并不影響對問題的研究。
設(shè)問:結(jié)合質(zhì)點模型,應(yīng)怎樣理解物理模型?
為了便于研究事物而建立起的一種科學抽象,它對客觀事物是一種近似的反映,它突出了事物的主要因素和主要特征,完全忽略了次要因素和次要特征。
設(shè)計學生討論的問題:先讓學生根據(jù)自己的理解找出一些例子判斷該物體能否看成質(zhì)點,再由老師給出的幾個可以看成質(zhì)點的實例,以及幾個不能被看成質(zhì)點的實例,然后由學生自己總結(jié)出物體能看成質(zhì)點的條件。
舉例:(1)平移的桌子可被看成質(zhì)點;
(2)研究拋出的鉛球、手榴彈的運動軌跡時可被看成質(zhì)點;
(3)研究地球繞太陽的運動可以把地球看成質(zhì)點;
(4)研究平直鐵軌上行駛的火車的運動快慢時,火車可被看成質(zhì)點;
(5)計算火車穿山洞的時間時,火車不能看成質(zhì)點;
(6)研究地球的自轉(zhuǎn)時,地球不能被看成質(zhì)點。
學生相互交流,老師將他們交流的結(jié)果,總結(jié)、歸納,共同得出物體可被看成質(zhì)點的條件:
(1)物體各部分運動情況相同,即物體上任意一點的運動可以代表整個物體的運動;
(2)物體各部分運動情況不同(有形變、轉(zhuǎn)動),但這些因素并不影響所研究的問題。
3.描述運動的基本物理量
先介紹矢量和標量,
矢量:既有大小又有方向的物理量。
標量:只有大小沒有方向的物理量。
然后觀看課件演示,組織學生根據(jù)所觀察到的現(xiàn)象進行討論,分析位移與路程,時間和時刻的區(qū)別和聯(lián)系
(1)位移和路程
位移:質(zhì)點的位置變化,是矢量。
路程:質(zhì)點運動所經(jīng)歷的軌跡長度,是標量。
明確位移和路程的區(qū)別,特別要主意位移方向的的判斷。
舉例說明以加深學生的理解。
(2)時間和時刻(先由學生來談?wù)勛约簩蓚€詞的理解)
時刻:某一個特定的瞬間,如鐘表表針指示的某一位置、時間軸上的某一點等。
時間:前后兩時刻之差。
舉例讓學生判斷以下是時間還是時刻:3秒內(nèi),第3秒初,第3秒內(nèi),前6秒內(nèi),5點正,8點一刻,3分鐘等。
設(shè)計學生討論的問題:我們一般什么時候關(guān)心時間,什么時候關(guān)心時刻?
4.勻速直線運動
通過有關(guān)勻速直線運動的錄像和課件,指導學生結(jié)合已學過的知識,思考如何來描述這種運動,介紹比值定義的方法,得出速度定義v=St,進而推出勻速直線運動物體的位移公式s=vt。
設(shè)問:高中與初中對速度的定義有什么不同?
教師歸納總結(jié):
初、高中對速度定義的比較
初中:物體在單位時間內(nèi)通過的路程叫速度。
高中:速度等于質(zhì)點的位移S跟發(fā)生這段位移所用時間t的比值,即v=St。
可以看出,限于初中階段的學習要求,定義速度時是以物體為研究對象,以物體在單位時間內(nèi)通過的路程來定義速度,著重從大小上來反映物體運動的快慢。
高中階段以質(zhì)點為研究對象,不僅要從大小上來反映質(zhì)點(物體)運動的快慢,而且要同時反映質(zhì)點(物體)運動的方向,還要求反映質(zhì)點(物體)運動的這種屬性。因此,在高中階段采用比值定義的方法來定義速度,對于做勻速直線運動的質(zhì)點(物體)來說,這個比值是恒定的。這種用比值定義物理量的方法,是物理學中常用的方法,希望學生們能熟悉這種方法。
最后結(jié)合“點擊”欄目,簡單介紹一下“速率”的概念,進一步理解勻速直線運動。
5.課堂練習
根據(jù)教學內(nèi)容,設(shè)計幾道聯(lián)系生活,且適合學生的實際的問題,組織學生討論、交流,以檢驗本節(jié)課學生對于重要知識點的掌握情況。
6.作業(yè)布置略
《勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系》教學設(shè)計
經(jīng)驗告訴我們,成功是留給有準備的人。教師要準備好教案,這是老師職責的一部分。教案可以讓學生能夠在課堂積極的參與互動,幫助教師能夠井然有序的進行教學。寫好一份優(yōu)質(zhì)的教案要怎么做呢?以下是小編為大家收集的“《勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系》教學設(shè)計”歡迎閱讀,希望您能夠喜歡并分享!
《勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系》教學設(shè)計
教材分析
必修一第一章學習了描述運動的感念,本章學習勻變速直線運動幾個物理量之間的定量關(guān)系。本節(jié)課的主體內(nèi)容是引導學生用極限思想得出v-t圖線下面四邊形的面積代表勻變速直線運動的位移,導出位移公式x=v0t+1/2at2。上一章為本節(jié)奠定了全面的基礎(chǔ),本節(jié)是第一章概念和科學思維方法的具體應(yīng)用。
教材從最簡單的勻速直線運動的位移與時間的關(guān)系入手,得出位移公式x=vt。然后從勻速直線運動的速度—時間圖像說明v-t圖線下面矩形的面積代表勻速直線運動的位移。接著利用實驗探究中所得到的一條紙帶上時間與速度的記錄,引導學生進行分析,當Δt越小,估算結(jié)果越接近,最后得出結(jié)論:當Δt無窮小時,v-t圖線下四邊形的面積等于勻變速直線運動的位移,從而導出位移公式x=v0t+1/2at2。
作為最簡單的變速運動,本節(jié)勻變速直線運動位移規(guī)律的學習將為認識自由落體運動和其他更復(fù)雜的運動如平拋運動創(chuàng)造了條件。而且掌握了勻變速直線運動位移與時間的關(guān)系,再通過牛頓第二定律,就能進一步推導出動能定理的關(guān)系式。并且本節(jié)著重應(yīng)用了微積分的思想處理問題,這是物理學中常用的思維方式??梢姳竟?jié)知識在整個力學中具有基礎(chǔ)性地位,起著承上啟下的作用。
學情分析
(一)學科知識分析:
本節(jié)內(nèi)容是學生在已學過瞬時速度、勻速直線運動的位移位移規(guī)律的基礎(chǔ)上,探究勻變速直線運動位移與時間的關(guān)系。在上一章中用極限思想介紹了瞬時速度與瞬時加速度,學生已能接受極限思想。
(二)學生能力要求:
學生已初步了解極限思想,在探究“勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系”過程中,要進一步滲透極限思想。要在學生體會“v—t圖線與時間軸所圍的面積代表勻運動位移”的過程中,逐步滲透體“無限分割再求和”這種微元法的思想方法。使學生感悟物理思想方法,提高物理思維能力。
新課標要求
(一)知識與技能
1、知道勻速直線運動的位移與v-t圖線圍成的矩形面積的對應(yīng)關(guān)系
2、理解勻變速直線運動的位移與v-t圖線圍成的四邊形面積的對應(yīng)關(guān)系,使學生感受利用極限思想解決物理問題的科學思維方法
3、理解勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系及其應(yīng)用
(二)過程與方法
1、通過近似推導位移公式的過程,體驗微元法的特點和技巧,能把瞬時速度的求法與此比較。
2、感悟一些數(shù)學方法的應(yīng)用特點。
(三)情感、態(tài)度與價值觀
1、通過速度圖線與橫軸所圍的面積求位移,實現(xiàn)學生由感性認識到理性認識的過渡
2、經(jīng)歷微元法推導位移公式和公式法推導速度位移關(guān)系,培養(yǎng)自己動手能力,增加物理情感。
3、體驗成功的快樂和方法的意義。
教學重點
1、經(jīng)歷勻變速直線運動位移規(guī)律的探究過程,體驗探究方法
2、理解勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系及其應(yīng)用
教學難點
1、v-t圖象中圖線與t軸所夾的面積表示物體在這段時間內(nèi)運動的位移
2、微元法推導位移公式。
教學過程
(一)引入新課
教師活動:直接提出問題學生解答,培養(yǎng)學生應(yīng)用所學知識解答問題的能力和語言概括表述能力。
這節(jié)課我們研究勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系,提出問題:取運動的初始時刻的位置為坐標原點,同學們寫出勻速直線運動的物體在時間t內(nèi)的位移與時間的關(guān)系式,并說明理由
學生活動:學生思考,寫公式并回答:x=vt。理由是:速度是定值,位移與時間成正比。
教師活動:提出下一個問題:同學們在坐標紙上作出勻速直線運動的v-t圖象,猜想一下,能否在v-t圖象中表示出作勻速直線運動的物體在時間t內(nèi)的位移呢?
學生活動:學生作圖并思考討論。不一定或能。結(jié)論:位移vt就是圖線與t軸所夾的矩形面積。
教師活動:討論了勻速直線運動的位移可用v-t圖象中所夾的面積來表示的方法,勻變速直線運動的位移在v-t圖象中是不是也有類似的關(guān)系,下面我們就來學習勻速直線運動的位移和時間的關(guān)系。
(二)進行新課
1、勻變速直線運動的位移
教師活動:(1)培養(yǎng)學生聯(lián)想的能力和探究問題大膽猜想,假設(shè)的能力
(2)啟發(fā)引導,進一步提出問題,但不進行回答:對于勻變速直線運動的位移與它的v-t圖象是不是也有類似的關(guān)系?
學生活動:學生思考。
教師活動:我們先不討論是否有上述關(guān)系,我們先一起來討論課本上的“思考與討論”。
學生活動:學生閱讀思考,分組討論并回答各自見解。最后得出結(jié)論:學生A的計算中,時間間隔越小計算出的誤差就越小,越接近真值。
這種分析方法是把過程先微分后再累加(積分)的微積分思想來解決問題的方法,在以后的學習中經(jīng)常用到。比如:上一章中瞬時速度的推導,一條直線可看作由一個個的點子組成,一條曲線可看作由一條條的小線段組成等。早在公元263年,魏晉時的數(shù)學家劉徽首創(chuàng)了“割圓術(shù)”——圓內(nèi)正多邊形的邊數(shù)越多,其周長和面積就越接近圓的周長和面積,就是這種思想的體現(xiàn)。
學生活動:根據(jù)圖解分析講解,得出結(jié)論:v-t圖象中,圖線與t軸所夾的面積,表示在t時間內(nèi)物體做勻變速直線運動的位移。
2、推導勻變速直線運動的位移-時間公式
教師活動:進一步提出問題:根據(jù)同學們的結(jié)論利用課本圖2.3-2(丁圖)能否推導出勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系式?
學生活動:學生分析推導,寫出過程:
點評:培養(yǎng)學生利用數(shù)學圖象和物理知識推導物理規(guī)律的能力
教師活動:教師活動:進一步把問題進行擴展:位移與時間的關(guān)系也可以用圖象表示,這種圖象叫做位移-時間圖象,即x-t圖象。運用初中數(shù)學中學到的一次函數(shù)和二次函數(shù)知識,你能畫出勻變速直線運動x=v0t+1/2at2的x-t圖象嗎?(v0,a是常數(shù))
學生活動:學生討論作出x-t圖象。
教師活動:進一步提出問題:如果一位同學問:“我們研究的是直線運動,為什么畫出來的x-t圖象不是直線?”你應(yīng)該怎樣向他解釋?
學生活動:學生思考討論,回答問題:
位移圖象描述的是位移隨時間的變化規(guī)律,而直線運動是實際運動。位移圖像不是物體的運動軌跡。
3、對勻變速直線運動的位移-時間公式的應(yīng)用
教師活動:例題:引導學生閱讀題目,進行分析。
學生活動:在老師的引導下,在練習本上寫出解答過程。
教師活動:學生的解答,進行適當點評。
(三)課堂小結(jié)
本節(jié)重點學習了對勻變速直線運動的位移-時間公式x=v0t+1/2at2的推導,并學習了運用該公式解決實際問題。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,以初速度方向為正方向;當a與v0方向相同時,a為正值,公式即反映了勻加速直線運動的速度和位移隨時間的變化規(guī)律;當a與v0方向相反對,a為負值,公式反映了勻減速直線運動的速度和位移隨時間的變化規(guī)律。代入公式求解時,與正方向相同的代人正值,與正方向相反的物理量應(yīng)代入負值。
作業(yè):課本p361、2、4