滬科版物理高一上1-F《勻加速直線運(yùn)動》教案1

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1、 2019 最新滬科版物理高一上 1-F 《勻加速直線運(yùn)動》 教案 1F 勻加速直線運(yùn)動 一、教學(xué)任務(wù)分析 本節(jié)內(nèi)容是繼勻速直線運(yùn)動規(guī)律后 ,對直線運(yùn)動規(guī)律的進(jìn)一步學(xué)習(xí) ,本節(jié)內(nèi)容還為牛頓運(yùn) 動定律的應(yīng)用以及一些更復(fù)雜運(yùn)動的研究奠定了基礎(chǔ)。本節(jié)內(nèi)容與人們的日常生活緊密聯(lián) 系 ,有著廣泛的現(xiàn)實意義。 學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容需要以位移、瞬時速度、加速度、位移圖像、速度圖像等概念為基礎(chǔ)。 從“重物豎直下落”入手 ,通過對學(xué)生實驗結(jié)果的討論 ,發(fā)現(xiàn)初速為零的勻加速直線運(yùn)動 的位移與時間的平方成正比。 通過對“

2、小車沿斜面下滑”過程的 DIS 實驗研究 ,得到 v— t 圖像。然后通過對 v— t 圖 像的分析、討論 ,建立勻變速運(yùn)動的概念 ,認(rèn)識勻加速直線運(yùn)動速度變化的特點。 結(jié)合加速度的概念 ,通過演繹推理得到初速為零的勻加速直線運(yùn)動的速度公式。 類比利用速度圖像的“面積”表示勻速直線運(yùn)動位移 ,利用 flash 課件交互 ,演示“無限 逼近”的情景 ,然后經(jīng)過演繹推理 ,得出初速為零的勻加速直線運(yùn)動的位移公式。 最后 ,通過實際問題的應(yīng)用 ,使學(xué)生知道公式的應(yīng)用思路。 本節(jié)課的學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主動參與 ,使學(xué)生在獲得知識的同時 ,感受科學(xué)探究的過程與方

3、法,發(fā)展抽象思維能力 ,學(xué)會應(yīng)用 DIS 實驗研究實際問題 ,促使學(xué)生形成樂于探究的情感。 二、教學(xué)目標(biāo) 1、知識與技能 （ 1）理解勻加速直線運(yùn)動的概念和特征。 （ 2）理解勻加速直線運(yùn)動的速度公式和位移公式。 （ 3）初步學(xué)會利用圖像分析、歸納勻加速直線運(yùn)動的特點及推導(dǎo)速度公式與位移公式。 2、過程與方法 （1）通過處理實驗數(shù)據(jù)、研究初速為零的勻加速直線運(yùn)動的過程 ,認(rèn)識猜測假設(shè)、分析驗證的科學(xué)探究方法。 （ 2）通過用圖像推導(dǎo)勻加速直線運(yùn)動位移公式的過程,感受轉(zhuǎn)化、無限逼近的思想方法。 3、情感、態(tài)度與價值觀

4、 （1）在實驗探究中 ,體驗嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和團(tuán)隊協(xié)作的精神。 （2）在通過探索發(fā)現(xiàn)勻加速直線運(yùn)動的特征和規(guī)律的過程中 ,感悟求真務(wù)實的科學(xué) 精。 1 / 6 三、教學(xué)重點與難點 重點：勻加速直線運(yùn)動的概念和特征 ,初速為零的勻加速直線運(yùn)動的位移與速度公式。 難點：由速度圖像探究初速為零的勻加速直線運(yùn)動的位移公式。 四、教學(xué)資源 1、探究模板：學(xué)生探究學(xué)習(xí)工作單。 2、信息平臺：基于校園網(wǎng)的教學(xué)平臺 ,基于視頻投影儀的交流平臺。 3、 DIS 實驗：力學(xué)小車、導(dǎo)軌、位移傳感器、數(shù)據(jù)

5、采集器、計算機(jī)等。 五、教學(xué)思路 本設(shè)計包括勻變速運(yùn)動的概念和初速為零的勻加速直線運(yùn)動的規(guī)律兩部分內(nèi)容。 本設(shè)計的基本思路是：以真實的運(yùn)動過程 ,驅(qū)動學(xué)生的實驗探究 ,在初步發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上 , 以新的問題 ,將研究引向深入。通過應(yīng)用 DIS 研究小車沿斜面的下滑運(yùn)動 ,測出速度圖像 ,然 后從圖像上歸納出勻加速直線運(yùn)動的特點 ,推導(dǎo)出初速為零的勻加速直線運(yùn)動的速度公式和 位移公式。 本設(shè)計要突出的重點是：勻加速直線運(yùn)動速度變化的特點 ,初速為零的勻加速直線

6、運(yùn)動 的速度公式和位移公式。方法是：以 DIS 實驗及由實驗得到的 v- t 圖像為基礎(chǔ) ,運(yùn)用類比、 猜測假設(shè)、分析歸納、演繹推理、無限逼近等科學(xué)方法 ,通過對 v- t 圖像認(rèn)識的討論、交流 , 理解勻加速直線運(yùn)動速度變化的特點 ,歸納出初速為零的勻加速直線運(yùn)動的速度公式和位移 公式。 本設(shè)計要突破的難點是：由速度圖像探究初速為零的勻加速直線運(yùn)動的位移公式。方 法是：類比利用速度圖像的“面積”表示勻速直線運(yùn)動位移 ,利用 flash 課件演示“無限逼 近”的情景 ,通過分析、討

7、論 ,得出可用速度圖像“面積”表示位移的結(jié)論 ,然后經(jīng)過演繹推 理,得出初速為零的勻加速直線運(yùn)動的位移公式。 本設(shè)計強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主動參與 ,重視概念的形成過程以及伴隨這一過程的多種方法的教 育。 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Ⅳ 小車下滑 DIS 實驗 物體下落

8、 的 v-t 圖 的 S- t 圖 像 活動Ⅰ 活動Ⅲ 下落運(yùn)動 問題Ⅰ 勻加速概念 速度公式 交流討論 化曲為直 2 設(shè)問 1 S∝ t 活動Ⅱ 活動 V 問題討論 分析推導(dǎo) 2 / 6 問題Ⅱ 活動Ⅵ 活動Ⅷ

9、 2、流程圖說明 活動Ⅰ 交流討論 對課外用打點計時器研究物體由靜止開始下落結(jié)果的交流 ,重點交流由實驗數(shù)據(jù)畫 出的位移時間圖像 ,及對位移變化規(guī)律的猜想。 活動Ⅱ 問題討論 討論如何確定物體下落運(yùn)動位移跟時間之間具體函數(shù)關(guān)系的“化曲為直”的研究方法。 活動Ⅲ 化曲為直 學(xué)生對 S- t 圖像進(jìn)行“化曲為直”的猜想進(jìn)行具體驗證 ,得出物體由靜止下落位移 與時間之間 S = A t 2 的實驗結(jié)論。 問題 I 設(shè)問 1

10、重物下落速度究竟怎樣隨時間變化？規(guī)律如何？關(guān)系式 S = A t 2 中的 A 所代表的 物理意義是什么？ 活動 IV DIS 實驗 用位移傳感器和數(shù)據(jù)采集器 ,采集小車由靜止開始沿斜面加速向下運(yùn)動的位移、時 間數(shù)據(jù) ,由計算機(jī)畫出小車的 S- t 圖像 ,老師應(yīng)啟發(fā)學(xué)生根據(jù)斜率求速度的思路 ,再由計 算機(jī)畫出小車的 v- t 圖像。 活動 V 分析推導(dǎo) 學(xué)生分析小車沿斜面下滑的 v- t 圖像 ,歸納得出勻加速直線運(yùn)動速度變化的特征 ,然 后根據(jù)圖像推導(dǎo)出勻加速直線運(yùn)動的速度公式。 問題 I 設(shè)問 2。 能從 v- t 圖像上

11、找出從 t = 0s 開始 ,經(jīng)過任意長時間 t 小車通過的位移的公式嗎？ 活動 VI 課件交互 應(yīng)用 flash 課件對勻加速直線速度圖像進(jìn)行勻速跳變分割和無限逼近的交互與講 3 / 6 解 ,得出勻加速直線運(yùn)動速度圖像面積也可以表示位移的結(jié)論?；顒英?I 公式推導(dǎo) 學(xué)生應(yīng)用勻加速直線運(yùn)動速度圖像面積表示位移的結(jié)論 ,推導(dǎo)得出位移公式。 活動 VIII 實際應(yīng)用 應(yīng)用勻加速直線運(yùn)動的速度公式和位移公式 ,解決生活中簡單的勻加速直線運(yùn)動問 題 ,讓學(xué)生感受應(yīng)用規(guī)律解決實際問題的思路。 3、教學(xué)的主

12、要環(huán)節(jié) 本節(jié)課的教學(xué)主要有如下四個環(huán)節(jié)： 第一環(huán)節(jié) ,通過對課外用打點計時器研究重物下落過程中 ,得到的位移隨時間變化規(guī)律的 圖像進(jìn)行交流討論 ,感受應(yīng)用圖像進(jìn)行科學(xué)探究的方法 ,為本節(jié)課研究勻加速直線運(yùn)動規(guī)律奠 定方法論基礎(chǔ)。 第二環(huán)節(jié) ,通過用 DIS 實驗研究小車沿斜面下滑的運(yùn)動 ,由實驗得出的速度時間圖像 ,引 導(dǎo)學(xué)生分析歸納勻加速直線運(yùn)動速度變化的特征、建立勻加速直線運(yùn)動的概念 ,并從圖像上 推導(dǎo)速度公式。 第三環(huán)節(jié) ,通過教師進(jìn)行結(jié)合課件交互 ,“點拔”講解 ,使學(xué)生理解速度圖像面積表示位 移,在此基礎(chǔ)上 ,再引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)得出勻加

13、速直線運(yùn)動的位移公式。 第四環(huán)節(jié) ,通過勻加速直線運(yùn)動的速度和位移公式的實際應(yīng)用 ,讓學(xué)生感受應(yīng)用規(guī)律解決 實際問題的思路 ,鞏固所學(xué)知識 ,反饋教學(xué)的效果。 七、教案示例 （一）實驗回顧 ,交流討論 上節(jié)課 ,大家利用打點計時器進(jìn)行實驗 ,得到了記錄重物由靜止開始下落運(yùn)動的紙帶 ,課 后,大家通過測量紙帶和處理實驗數(shù)據(jù) ,探究了重物下落位移和速度隨時間變化的規(guī)律。那么 , 探究的情況如何呢？我們請幾組同學(xué)來作一交流 ,全班參與討論。交流討論請圍繞以下話題 進(jìn)行： 1、你們是怎樣挑選計數(shù)點的？計時單位是多少？測了哪些數(shù)據(jù)？

14、2、你們是如何處理數(shù)據(jù)的？得到怎樣的結(jié)果？ 3、由數(shù)據(jù)處理結(jié)果 ,能確定重物位移隨時間變化的規(guī)律和速度是如何隨時間變化的 嗎？（對速度只追問變化趨勢 ,對位移追問函數(shù)關(guān)系。） 4、探索研究中碰到或產(chǎn)生了什么問題？ （二）交流討論 ,猜想驗證 1、學(xué)生圍繞 ⑴—⑷ 話題 ,進(jìn)行交流討論。 2、教師追問引導(dǎo) ,進(jìn)行猜想驗證： （ 1）從 S- t 圖像上能看出重物下落速度是如何隨時間變化的嗎？為什么？ （ 2）那么 ,S- t 之間究竟是什么樣的函數(shù)關(guān)系呢？能猜猜嗎？怎樣驗證？ 4 / 6 3、學(xué)

15、生畫 S- t 2 圖像 ,驗證關(guān)于 S- t 函數(shù)關(guān)系的猜測或假設(shè)是否正確并交流結(jié)果。 4、提出新的問題： （ 1）重物下落速度究竟怎樣隨時間變化？規(guī)律如何？（ 2） S = A t 2,式中 A 代表什么？ （三）實驗演示 ,討論探索 1、教師對實驗演示先作“點拔”指導(dǎo) [課件演示 ] 要探索重物下落速度隨時間變化的規(guī)律 ,由前面所學(xué)知識 ,可作 S- t 圖像上各點的切線 ,求各個時刻切線的斜率 ,即瞬時速度 ,然后以 v 為縱軸 ,t 為橫軸 ,將各個時刻 和速度描點畫 v- t 圖像 ,即可找到重物下落速度隨時間的變化規(guī)律。人工進(jìn)行這項工作比較

16、 困難 ,我們交由計算機(jī)來完成。 2、用 DIS 實驗研究小車沿斜面的加速直線運(yùn)動 （ 1）教師指導(dǎo)： [ 課件演示 ] 簡介 DIS 系統(tǒng)測 S、 t 并畫 S- t 圖像的原理和過程。 （ 2）實驗演示：應(yīng)用 DIS 進(jìn)行實驗 ,得到小車運(yùn)動的 S- t 圖像 ,再由計算機(jī)求斜率繪 v- t 圖像。 （ 3）教師指導(dǎo)： v- t 圖像不過原點 ,說明開始計時 t = 0s 時 ,小車已有了速度（稱為初速 度）。雖然小車是從靜止開始運(yùn)動的 ,但我們是在小車運(yùn)動起來后才啟動 DIS 采集數(shù)據(jù)繪 圖。所以 v- t 圖上 t = 0s 時小

17、車速度不為零。這樣 ,由實驗得到的 v- t 圖像代表的是一個初速 度不為零的變速直線運(yùn)動。 3、學(xué)生分組討論 ,由 v- t 圖探究變速直線運(yùn)動的特征和規(guī)律 （ 1）v- t 圖像是直線 ,代表速度隨時間的變化有何特點？ （ 2）加速度表示速度變化快慢 ,v- t 圖像為直線 ,表明小車運(yùn)動的加速度有何特點？ （ 3 ）請從 v- t 圖像導(dǎo)出小車從 t = 0s 開始 ,經(jīng)任意長時間 t 后速度 v t 的公式？ （ 4 ）能從 v- t 圖像上找從 t = 0s 開始 ,經(jīng)過任意長時間 t 小車通過的位移嗎？請說明你們 的理由或

18、依據(jù) ,并導(dǎo)出位移公式。 4、交流討論 ,“點拔”指導(dǎo) ,歸納總結(jié) （ 1）強(qiáng)調(diào)： ① [ 課件演示 ] v- t 圖像是直線 ,代表速度均勻增加 ,稱勻加速直線運(yùn)動。 ② 勻加速直線運(yùn)動加速度不隨時間而變,在運(yùn)動過程中恒定。 ③ 將公式 v t = a t、 S = 1 a t 2 與勻速直線運(yùn)動 v = 恒量、 S = vt 對比發(fā)現(xiàn) ,勻加速直線 2 運(yùn)動比勻速運(yùn)動復(fù)雜 ,但應(yīng)該是變速運(yùn)動中最簡單的（內(nèi)容決定形式 ,內(nèi)容與形式統(tǒng)一）。 （ 2）討論：為什么 v- t 圖像是傾斜直線 ,面積仍表示位移？是怎么想的

19、？ [課件演示 ] 以勻速直線運(yùn)動為基礎(chǔ) ,引導(dǎo)學(xué)生用替代轉(zhuǎn)化、無限逼近方法論證變速直線運(yùn)動的 v- t 圖像與橫軸包圍的面積表示位移。 （ 3）拓展：勻加速直線運(yùn)動的速度隨位移又如何變化呢 ?只要聯(lián)列速度時間公式和位移 5 / 6 時間公式 ,消去時間即可得出 v t 2 = 2 a S 。 （四）實際應(yīng)用 ,鞏固理解 1、請寫出由靜止開始的勻加速直線運(yùn)動的速度時間公式、位移時間公式和速度位移公 式？并說明在打點計時器實驗 S = A t2 中 ,A 表示什么？ 2、應(yīng)用勻加速直線運(yùn)動的公式解決實際問題：教材 P34- 示例。 （ 1）突出公式和圖像兩種方法。 （ 2）強(qiáng)調(diào)過程分析。 3、作業(yè)布置： （ 1）課外探究：完成教材 P35 自主活動所要求的探究任務(wù)。 （ 2）鞏固應(yīng)用： 略。 6 / 6