速度和时间的关系典型教学设计研究

1《速度和时间的关系》典型教学设计研究内蒙古包头市北方重工三中高中物理张国峰2011年9月12日【课程分析】本节的重点是速度图象的物理意义，它表示物体运动速度随时间的变化规律。利用图象解题时，首先要弄清该图象究竟是哪一种图象，这可以通过观察图象的坐标轴来区分，这是解题的关键；其次要理解图象的物理意义，要从数与形的关系以及函数图象与物理量的关系，去理解和领会图象的物理意义及应用。从运动学体系上讲，本节课是在学习了用图象描述位移随时间的变化关系的基础上，接着来学习如何用图象描述速度随时间的变化关系。首先让学生知道什么是速度-时间图象，如何用图象来表示速度和时间的关系以及速度-时间图象的物理意义。在学习速度－时间图象的基础上引入匀变速直线运动，并且知道匀变速直线运动的分类。匀速直线运动和匀变速直线运动的速度-时间图象是本节课的重点。这节课的教学难点在于理解匀变速直线运动，怎样从速度-时间图象中获得物理信息，并能区别位移图像和速度图像所描述的运动性质。【学情分析】由于在本章第二节已经细致的讲解了位移-时间图象，这节课可以类比的讲解速度-时间图象，学生的学习困难不会太大，所以在本节课教学中采用了类比法，自学指导法，启发式教学，让学生多活动以利于培养学生的自学能力。课堂教学中，相信大多数同学都能通过自学、讨论得出相应结论。对于少数不能准确得到结论的同学，可采用实物投影、多媒体课件辅助教学并讲解相应内容的方法，使这部分学生也能理解掌握有关内容。【设计思路】根据诱思探究教学理论坚持“教师为引导，学生为主体，体验为红线，思维为主攻”的教学理念，以新课程改革“自主、探究、合作”的学习理念为指导。本节课以位移-时间图象为红线，让学生根据已有的对位移-时间图象的认识，通过自学、讨论的方法学习速度和时间的关系。2通过复习思考所给出的s-t图象引入新课，既然位移与时间的关系可以用图象来描述，那么速度和时间的关系我们也可以用图象来描述。先来研究什么是速度-时间图象，也就是速度-时间图象的坐标轴是如何建立的，通过对s-t坐标轴建立过程及物理意义的复习，引导学生得出速度-时间图象如何建立，并得出速度-时间图象的物理意义。下面请同学们思考直线运动可以分为几类，先讨论匀速直线运动的速度-时间图象，由于匀速直线运动的图象很简单，所以直接给出具体情境让学生动手画，在画图时给出提示信息，然后投影部分同学的图象，最后用多媒体课件配合讲解画图过程。接着给出一个匀速直线运动图象，观察图象特点并分析、讨论得出匀速直线运动的v-t图象的特点及作用。在日常生生活中常见的是变速直线运动，以汽车启动和刹车为例要求学生通过给出的数据画出匀变速直线运动的速度-时间图象，然后投影结果，并给出正确答案。引导学生观察图象并得出结论，在相等的时间内速度的变化相等，思考这样的变速直线运动叫什么运动。并用多媒体给出思考问题让学生阅读课本找到答案，对匀变速直线运动的定义及分类做讲解，使学生理解什么是匀变速直线运动。观察图象得出匀变速直线运动的速度-时间图象的特点，最后给出提示信息让学生讨论匀变速直线运动的速度-时间图象的作用。【教学目标】1、知道什么是速度－时间图象，以及如何用图象来表示速度和时间的关系。2、知道v－t图象的物理意义。3、知道什么是匀变速直线运动及其分类。会画匀速直线运动、匀变速直线运动的v－t图象。4、掌握匀速直线运动、匀变速直线运动速度－时间图象的特点及作用。【教学流程】一、回忆复习，探索感知（一）[课件投影]创设情境，揭示课题某物体运动的位移-时间图像如图所示，设问：各线段表示物体物体做什么运动，直线的斜率表示什么？31/vms/ts（设计意图：通过创设问题情境，让学生温故而知新，找到探索研究的方向，避免学生后面得出结论的盲目性）（简要实录：同学们认真思考，得出正确的结论，对掌握比较差的同学还能起到复习巩固作用）（二）自主实践，体验感知既然位移与时间的关系可以用图象来描述，那么速度和时间的关系我们也可以用图象来描述。这节课我们来学习第四节速度和时间的关系。请大家先回忆一下，位移—时间图象的坐标轴是怎样建立的。类比位移-时间图象，试画出速度—时间图象的坐标轴。并思考速度-时间图象物理意义。（设计意图：让学生亲身体验，从位移-时间图象坐标轴得出速度-时间图象坐标轴）（简要实录：学生从已有的位移-时间图象坐标轴知识，很容易得到了速度-时间图象坐标轴。并从位移-时间图象的物理意义得出速度-时间图象物理意义）二、分析论证，自主探究（一）[课件投影]分类研究，寻找规律4甲、乙两物体从同一点沿同一直线向相反方向做匀速直线运动，速度分别为10/,5/msms，试画出甲、乙的速度图象.[学生活动]思考并作图[给出另一匀速直线运动图片，并出示思考题]1、匀速直线运动的速度图象有什么特点？2、从速度图象中可获取哪些信息？（设计意图：匀速直线运动的图象较为简单，学生可独立作图并讨论思考）（简要实录：通过观察学生能准确作图，能分析讨论最后得到正确结论）（二）迁移拓展，深化知识[课件投影]汽车启动和刹车时，速度计的指针不断发生变化，记下相等时间间隔的速度值如下：请根据表中的数据做出汽车启动和刹车过程的速度图象。[学生活动]思考并作图[出示思考题]1、什么叫匀变速直线运动？2、匀变速直线运动可分为哪几类？分别是怎样定义的?3、匀变速直线运动的速度图象有什么特点？（设计意图：在学习了匀速直线运动的速度图象的基础上，进一步探索匀变速直线运动，通过作图、分析、阅读课本自主学习关于匀变速直线运动及其图象的相关知识。）（简要实录：大部分同学能独立完成，并能够把相关知识总结归纳成笔记，课堂上进行投影，取得了比较好的教学效果。）（三）生生互动，合作探究时刻t/s0510速度1/vkmh启动过程224163刹车过程6240215[课件投影]依据所给图象思考并讨论图象的作用，可从以几个方面入手：1、图象上一点表示什么？2、图象上一段表示什么？3、某段时间内图象与时间轴所围面积表示什么？4、图象的斜率表示什么？5、从图象中还能得到什么物理信息？（设计意图：在提示信息的引导下，学生思考、互相讨论得出匀变速直线运动的速度图象作用。）（简要实录：虽然这部分知识较难，但在前面位移-时间图象、匀速直线运动速度-时间图象的铺垫下，学生可以分析、讨论得出所有结论。）三、学以致用，举一反三(一)加深理解[课件投影]如图所示,甲、乙两图像分别是质点运动的S-t图像和v-t图像。试说明两图像中的的OA、AB、BC三个阶段质点分别做什么运动？（二）课堂训练1．图表示甲、乙两个作直线运动的物体相对于同一个坐标原点的s-t图象，下列说法中正确的是（）A.甲、乙都作匀变速直线运动B.甲、乙运动的出发点相距s1C.乙比甲早出发t1时间D.乙运动的速率大于甲运动的速率62．如图为一物体沿直线运动的速度图象，由此可知：（）A.2s末物体返回出发点B.4s末物体运动方向改变C.3s末与5s的速度大小相等，方向相反D.8s末物体的位移为零3．如图是做直线运动的甲、乙物体的位移—时间图象，由图象可知（）A．甲起动的时间比乙早t1秒B．当t=t2时两物体相遇C．当t=t2时两物体相距最远D．当t=t3时两物体相距S0米4．甲乙两个质点同时同地向同一方向做直线运动，它们的v—t图象如图所示，则前4s内（）A.B.2sC.D.乙追上甲时距出发点40m远5．如图2所示为甲、乙两质点的v—t图象，对于甲、乙两质点的运动，下列说法正确的是（）A．甲质点向所规定的正方向运动，乙质点的运动方向与甲质点的运动方向相反B．甲、乙两质点的速度相同C．在相同的时间内，甲、乙两质点的位移相同D．不管甲、乙两质点是否从同一地点开始运动，它们之间的距离一定越来越大（设计意图：比较位移-时间图象、速度-时间图象，并能区别两种图象。）7（简要实录：部分学生这两部分知识易混淆，但通过比较两个图象的含义，认识了这两种图象的区别，并进一步理解了速位移-时间图象、速度-时间图象的作用）（三）[课件投影]布置作业，课外延伸课后练习（1）、（2）、（3）、（4）分析课上思考题中的速度-时间图象，速度-时间图象还有哪些作用？【板书设计】第四节速度和时间的关系一、匀变速直线运动1．定义：在变速直线运动中，如果在相等的时间内速度的改变相等，这种运动称为匀变速直线运动。2．匀加速直线运动3．匀减速直线运动二、速度—时间图象（v-t图象）1．速度-时间图象反映了物体的速度随时间变化的规律，简称速度图象。2．匀速直线运动的v-t图象3．变速直线运动的v-t图象4．根据速度-时间图象可以作出如下判断：①读出物体在某时刻的速度或物体的某一速度所对应的时刻。②求出物体在某段时间内速度的变化量或物体发生某一速度变化所经历的时间。③判断物体的运动方向。④判断物体的运动性质。（情况）⑤比较物体速度变化快慢，求加速度。（直线倾斜程度）⑥求各段时间内质点的位移。注：①v-t图象交点不表示相遇。②v-t图象不是质点运动轨迹。③纵轴截距表示运动物体的初速v0，横轴截距表示过一段时间才开始运动。8【课后反思】本节课的指导思想是张熊飞教授的诱思探究教学理论，以“自主、合作、探究”为教学理念进行教学设计。以位移-时间图象为红线，让学生根据已有的对位移-时间图象的认识，通过自学、讨论的方法学习速度和时间的关系。通过自主、合作、探究的方式，充分调动起了学生的思维和情感，实现了学生的主体地位，这是能更好的完成教学目标的关键。本节课整体安排内容较多，但从课堂完成情况看，基本与设计思想吻合。应该学习讲述的内容都能完成，整个课堂教学过程中，学生始终是学习的主人。学生课堂反应也较好，通过自学、思考、讨论大部分同学在获得知识的同时能力也得到了锻炼。而且整节课学生活动的时间较多，充分体现了学生的主体地位，教师只是在引导学生逐步得到正确结论，整个学习过程由学生自己去体验、思考。并且通过自学、思考、讨论所得出的结论，比教师单纯讲述所得结论的记忆要深刻，同时也锻炼了学生的自学能力，培养了相互协作的精神。