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用图象描述直线运动 石岩公学 徐华春 一、设计思路 通过数学基本函数与物理公式相结合的方法突破，通过小动画激发学生的兴趣，让学生有效地将数学知识迁移到物理学习中来，体会图象中的物理情景，从而使物理知识形象化来降低学习难度。 二、课程要求 让学生体会数学方法处理物理问题，知道公式和图象都是描述直线运动的数学方法。 三、教材分析 本节内容是第一章的最后一节，学生已经学习了描述物体运动的几个基本物理量，在这些物理量的学习过程中，有些物理量对他们来说有一定的难度，比如加速度的概念。教材的本节内容编写得比较简明扼要，好在教材中提供了理想化的标准坐标纸，能让学生探究的形式描述直线运动的图象，获取相关的信息，同时探究隐含的物理意义 四、学生分析 学生在初中时学的科学科目，现高中有三门科目物、化、生，因此他们的观念还没有完全转变过来，停留在初中与高中之间，再者学生的学习能力、处理具体问题能力和成绩差异很大；另一方面必要数学知识还未学习到，所以在高中物理学习中还要初步学习这些知识；好在学生有一定物理的兴趣、探究科学的精神，能积极地思考探究物理情景 五、教学目标 （一）知识目标 1、根据两维数据记录表建立物理平面坐标图，理解物理图象之间的关系。 2、能用图象描述匀速直线运动的“位移—时间”、“速度—时间”的关系和匀变速直线运动的“速度--时间”关系。 3、知道“速度—时间”图象 中面积的含义，能从“速度--时间”图象求出物体的位移。 （二）过程和方法 了解如何将实验结果直观表示出来的方法。 （三）情感态度和价值观体会用不同的方法描述物理现象的乐趣。 六、教学重点、难点及教学资源 1、建立物理平面坐标图，能用图象描述匀速直线运动的“位移—时间”、“速度—时间”的关系和匀变速直线运动的“速度--时间”关系。 2、从图中获取反映出来的物理信息。知道图象中的坐标轴截距 2、探究与思考：匀速直线运动的位移公式s=vt 实例:一只小虫子以速度0.2m/s 匀速爬行 S=0.2t v=0.2如何描述它的图象呢? (采用类比法,使学生把物理图象与数学知识联系在一起) 下面的过程由学生在课本的图1-6-1图上完成 1)确定直角坐标系。 2）列表。 3）描点 。4）连线 t/s 0 1 2 3 4 S/m 0 0.2 0.4 0.6 0.8 小结：这图象表示了位移与时间的关系，称为位移—时间图象（s-t图象）简称位移图象 3、探究及获取位移图象中信息（Flash动画展示） 通过小动画激发学生学习的兴趣，让学生体会位移图象描述了怎样的物理情景 归纳：1）这图象表示物体从原点出发沿X正方向以0.2m/s速度匀速运动 2）图线上的点表示某时刻物体运动的位移 3）速度在位移图象中的几何意义是图线的斜率k（斜率k在数学中还未讲到，需给他们讲解一下） 实例：（Flash动画展示） 让学生体会这位移图象描述了怎样的物理情景，并归纳两图线表示的物理情景 归纳：1）①、②、③图象速度相同（由于k相同）①、⑤图象速度大小不相同（由于k不相同） 2）①、②两物体同时运动的，但运动的初始位置不同 3）①、③两物体运动的初始位置相同，但不同时刻出发 4）①、④图象速度大小相同，且同时出发，但初始位置不同、方向也不相同 5）①做匀速直线运动 ⑥静止状态（平行时间轴的图线表示静止） 6)、图六表示物体先做匀速直线运动，后静止不动，最后反向做匀速直线运动。 二）匀速直线运动的速度-时间图象 （8分钟） 1、探究与思考： 如果用图像来描述匀速直线运动的速度和时间的关系，图像是怎样的？ 实例：一物体以5m/s的速度匀速前进 由学生分析思考：速度始终是不变的，即随着时间的推移纵坐标不变 （采用两种图象对比的方式进行探讨） 归纳小结：这图象表示了速度与时间的关系，称为速度—时间图象（v-t图象）简称速度图象 匀速直线运动在位移图象中是一条斜线，在速度图象中是一条水平线 三）匀变速直线运动的速度--时间图象 （10分钟） 1、探究与思考： 如果用图像来描述匀变速直线运动的速度和时间的关系，图像是怎样的？ 实例：一辆汽车由静止开始做匀加速运动，它的加速度大小为5m/s。 让学生描绘图象，体会这图象的数学含义，并且让学生从该图象中获得相关的信息。 归纳：（1）物体从0时刻由静止开始做匀加速直线运动 （2）加速度几何意义：是斜率k （a为5m/s2） （3）位移几何意义是图线、坐标轴及某时刻所围的面积 2）探究各种图象的具体含义 实例1：（Flash动画展示） 让学生探究以上图象； 分析归纳： （1）1、2号图象都是做匀加速直线运动 （2）1号图象是由静止开始，2号初速度为10m/s（即是图象中的截距b） （3）3号图象以初速度为30m/s做匀减