7_匀变速直线运动的研究教师培训资料课件备课的必选资料

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1、第二章第二章 匀变速直线匀变速直线运动的研究运动的研究 物理定律不能单靠“思维”来获得，还应致力于观察和实验。 普朗克一教材对比分析一教材对比分析1总体概述总体概述学生学生实验实验探究探究规律规律应用应用实例实例体验科学体验科学研究方法研究方法小车在小车在重物牵重物牵引下所引下所做的变做的变速运动速运动 匀变速直线匀变速直线运动的速度运动的速度与时间的关与时间的关系和位移与系和位移与时间的关系时间的关系 自由自由落体落体运动运动 伽利略对伽利略对自由落体自由落体运动的研运动的研究方法究方法 2对比分析对比分析（1）新课标与老大纲的对比）新课标与老大纲的对比新课标内容和要求新课标内容和要求 老大

2、纲内容和要求老大纲内容和要求 实验：探究小车速度随时间变化实验：探究小车速度随时间变化 匀速度直线运动的速度与时间的关系匀速度直线运动的速度与时间的关系 加速度加速度 (B) 匀变速直线运动的规律匀变速直线运动的规律 (B) 匀变速直线运动的位移与时间的关系匀变速直线运动的位移与时间的关系 匀变速直线运动的匀变速直线运动的v-t图象图象 (A) 自由落体运动自由落体运动 自由落体运动自由落体运动 (B) 重力加速度重力加速度 (B)伽利略对自由落体运动的研究伽利略对自由落体运动的研究 老大纲中的老大纲中的A、B级要求分别为：级要求分别为：A层次：较低要求的层次。所列知识的内容，在高层次：较低要

3、求的层次。所列知识的内容，在高 中阶段不宜深入展开，或在初中阶段做过较为详中阶段不宜深入展开，或在初中阶段做过较为详细的讨论。细的讨论。B层次：较高要求的层次。层次：较高要求的层次。 老大纲中所用的词语有：老大纲中所用的词语有：“知道知道”、“会会”、“理解理解”、“掌握掌握”。 新课标中：从新课标中：从“知识与技能知识与技能”、“过程与方过程与方法法”、“情感态度与价值观情感态度与价值观”三方面分别用：了三方面分别用：了解、理解、认识、解释、体验、体会、探究、发解、理解、认识、解释、体验、体会、探究、发现、应用等词语体现对各部分知识的要求。现、应用等词语体现对各部分知识的要求。（2）新教材与

4、老教材的对比）新教材与老教材的对比教材体系对比教材体系对比老教材老教材 新教材新教材 第第1节节 实验：探究小车速度随时间变化实验：探究小车速度随时间变化 第第6节节 匀变速直线运动的规律匀变速直线运动的规律 第第2节节 匀速度直线运动的速度与时间的关系匀速度直线运动的速度与时间的关系 第第7节节 匀变速直线运动规律的匀变速直线运动规律的运用运用 第第3节节 匀变速直线运动的位移与时间的关系匀变速直线运动的位移与时间的关系 第第8节节 自由落体运动自由落体运动第第4节节 自由落体运动自由落体运动 第第5节节 伽利略对自由落体运动的研究伽利略对自由落体运动的研究 新增两节内容：新增两节内容：第第

5、1 1节：节：“实验：探究小车速度随时间实验：探究小车速度随时间变化变化” ” ，为探究匀变速直线运动的，为探究匀变速直线运动的规律做好准备。规律做好准备。第第5 5节：节：“伽利略对自由落体运动的研伽利略对自由落体运动的研究究”，老教材把这个教学内容做阅读，老教材把这个教学内容做阅读材料处理，这次把它单列为一节，目材料处理，这次把它单列为一节，目的是让学生体验伽利略科学研究过程的是让学生体验伽利略科学研究过程 ，让学生领会科学研究的方法，让学生领会科学研究的方法 。 两点变化：两点变化： 公式，老教材为它单公式，老教材为它单独列为一节内容，而新教材则没有，独列为一节内容，而新教材则没有，而是

6、通过一个具体问题的分析（弹头而是通过一个具体问题的分析（弹头在枪筒中的运动）得出的。在枪筒中的运动）得出的。老教材中老教材中“匀变速直线运动规律匀变速直线运动规律”一一节内容，在新教材中分为两节内容。节内容，在新教材中分为两节内容。教材内容处理方法对比教材内容处理方法对比老教材是直接把加速度的定义式老教材是直接把加速度的定义式 变形得到速度公式变形得到速度公式 。 新教材思路：探究小车在重物牵引下的运新教材思路：探究小车在重物牵引下的运动动 获取数据，画出图象获取数据，画出图象 速度速度时间时间图象是一条倾斜的直线图象是一条倾斜的直线 结合加速度的结合加速度的定义式可以得出：这是一种加速度不随

7、时定义式可以得出：这是一种加速度不随时间（时间间隔）改变的匀变速直线运动间（时间间隔）改变的匀变速直线运动 把物体速度为把物体速度为v v0 0的时刻的时刻t t0 0作为计时开始作为计时开始时刻，即时刻，即t t0 0=0=0，把此后任一时刻，把此后任一时刻t t的速度的速度记为记为v v，则有，则有 进而得出：进而得出： 按照这个思路，在从按照这个思路，在从a=a=vvtt得得到到v=vv=v0 0+at+at之前建立了实际的图景。之前建立了实际的图景。新教材这样做的目的是：重视了获取新教材这样做的目的是：重视了获取知识的过程，并体验到一种从实验研知识的过程，并体验到一种从实验研究中获取数

8、据，作出图象，分析图象，究中获取数据，作出图象，分析图象，寻找规律的科学思维方法和能力。在寻找规律的科学思维方法和能力。在看似简单的问题上却不简约其研究过看似简单的问题上却不简约其研究过程与方法，对于刚刚跨入高中大门的程与方法，对于刚刚跨入高中大门的学生具有重要意义。这是一种做法和学生具有重要意义。这是一种做法和行为的播种，更是一种态度和精神的行为的播种，更是一种态度和精神的培育。培育。老教材是直接利用平均速度公式和匀变速运动的速度老教材是直接利用平均速度公式和匀变速运动的速度公式推导得到匀变速运动的位移公式。公式推导得到匀变速运动的位移公式。 新教材首先提供一份研究匀变速直线运动的真实测量新

9、教材首先提供一份研究匀变速直线运动的真实测量记录，引导讨论记录，引导讨论“怎样根据测量记录中的数据求出该怎样根据测量记录中的数据求出该物体运动的位移物体运动的位移”。讨论的结果是，显然不能用任一。讨论的结果是，显然不能用任一时刻的速度时刻的速度v v乘上整个运动时间乘上整个运动时间t t去计算位移，因为这去计算位移，因为这将导致巨大的误差。但是，测量数据中给出了将导致巨大的误差。但是，测量数据中给出了6 6个时刻个时刻的速度，其中相邻时刻的时间间隔的速度，其中相邻时刻的时间间隔tt仅有仅有0 01 s1 s。如。如果用每段果用每段tt内的开始时刻的速度乘上内的开始时刻的速度乘上tt，然后相加，

10、然后相加起来，所得位移与真实位移的差别就会减少。这是因起来，所得位移与真实位移的差别就会减少。这是因为为tt内任一时刻的速度与内任一时刻的速度与tt内各时刻真实速度的差内各时刻真实速度的差别，总是比整个时间别，总是比整个时间t t内任一时刻的速度与内任一时刻的速度与tt内各时内各时刻真实速度的差别要小。在这种思考与讨论成果的基刻真实速度的差别要小。在这种思考与讨论成果的基础上，教科书从匀变速直线运动的础上，教科书从匀变速直线运动的v-tv-t图象图象 出发，利用匀速直线运动的位移对应出发，利用匀速直线运动的位移对应v-tv-t图图象下的矩形象下的矩形“面积面积”的思想，讨论并得出的思想，讨论并

11、得出了匀变速直线运动的位移公式：了匀变速直线运动的位移公式： x=vx=v0 0t+att+at2 2/2 /2 。渗透了极限的思想，但没有。渗透了极限的思想，但没有使用极限的语言，既解决了问题，又留下使用极限的语言，既解决了问题，又留下了可供思考的空间。了可供思考的空间。 老教材中也出现用速度图像覆盖的面积推老教材中也出现用速度图像覆盖的面积推导位移公式，但它只是作为阅读材料，而导位移公式，但它只是作为阅读材料，而新教材已作为必教内容，要求明显提高，新教材已作为必教内容，要求明显提高，高等数学中的高等数学中的“无限分割逐渐逼近无限分割逐渐逼近” ” 的基的基本思想得到充分体现，运用数学工具解

12、决本思想得到充分体现，运用数学工具解决物理问题的能力大大提高。物理问题的能力大大提高。教材栏目对比教材栏目对比老教材老教材新教材新教材做一做做一做说一说说一说阅读材料阅读材料做一做做一做STSSTS科学漫步科学漫步 从表格中可以看出，新教材比老教从表格中可以看出，新教材比老教材设置的栏目多了，有利于学生学习材设置的栏目多了，有利于学生学习方式的多样化，有利于生动活泼的教方式的多样化，有利于生动活泼的教学活动的开展学活动的开展 ，给学生更多的思维，给学生更多的思维空间，发展学生的动手操作能力空间，发展学生的动手操作能力 ，拓宽学生的知识视野，提高学生应用拓宽学生的知识视野，提高学生应用物理知识解

13、决实际问题的能力，培养物理知识解决实际问题的能力，培养学生学习物理的积极参与意识，增强学生学习物理的积极参与意识，增强学生学习物理的兴趣。学生学习物理的兴趣。实验内容对比实验内容对比演示实验演示实验学生实验学生实验做一做做一做（实验）（实验）练习练习（实验）（实验）牛顿管实验研牛顿管实验研究自由落体运究自由落体运动动 研究匀变速研究匀变速直线运动直线运动 测定反应时测定反应时间间 频闪照相研究频闪照相研究自由落体运动自由落体运动 老教材老教材演示实验演示实验学生实验学生实验做一做做一做（实验）（实验）思考与练习思考与练习（实验）（实验）牛顿管研究自由落牛顿管研究自由落体运动体运动 用打点计时器

14、研究用打点计时器研究小车的速度随时间小车的速度随时间的变化的变化用计算机绘制用计算机绘制v-tv-t图像图像 剪切打点纸带，剪切打点纸带，编直方图，观察编直方图，观察速度的变化速度的变化 用打点计时器研究用打点计时器研究自由落体运动自由落体运动 利用光电计时器研利用光电计时器研究自由落体运动究自由落体运动 小纸片与橡皮、小纸片与橡皮、小纸团与橡皮下小纸团与橡皮下落运动落运动 测定反应时间测定反应时间 用频闪照相研究用频闪照相研究自由落体运动自由落体运动通过照片中石子的通过照片中石子的径迹估算照相机的径迹估算照相机的曝光时间曝光时间 新教材新教材实验探究的实验探究的“味味”浓了浓了 “探究小车速

15、度随时间变化的规探究小车速度随时间变化的规律律” ” 学生实验单独列为第一节内学生实验单独列为第一节内容，小车在重物牵引下的运动到底容，小车在重物牵引下的运动到底遵从什么规律？提出这样的问题，遵从什么规律？提出这样的问题，然后引导学生进行实验，分析数据，然后引导学生进行实验，分析数据，得出结论，这是一个很典型的探究得出结论，这是一个很典型的探究实验。实验。 “ “用打点计时器研究自由用打点计时器研究自由落体运动落体运动” ” 学生实验列在学生实验列在第四节教学内容中，仿照对第四节教学内容中，仿照对小车的研究方法，让学生探小车的研究方法，让学生探究重物下落的运动规律并测究重物下落的运动规律并测量

16、重物下落的加速度。量重物下落的加速度。“做一做做一做”实验增加为四个实验增加为四个 体现趣味性：体现趣味性： 测定反应时间测定反应时间 体现现代性：用计算机绘制体现现代性：用计算机绘制v-t图像，图像， 用光电计时器研究自由落体用光电计时器研究自由落体运动运动 体现实际性：通过照片中石子的径迹估算体现实际性：通过照片中石子的径迹估算照相机的曝光时间照相机的曝光时间 “问题与练习问题与练习”增加了实验内容增加了实验内容 这些实验难度较低，很容易获得实验素这些实验难度较低，很容易获得实验素材，是课内向课外的延伸，学生都很容易材，是课内向课外的延伸，学生都很容易完成。完成。 学生的学习过程对比学生的

17、学习过程对比原教材偏重学生知识的理解、掌握原教材偏重学生知识的理解、掌握和应用，新课标教材强调探究式学和应用，新课标教材强调探究式学习在物理教学中的作用，对于一些习在物理教学中的作用，对于一些物理规律的获得过程，特意设计成物理规律的获得过程，特意设计成了探究式的实验，以便学生在学习了探究式的实验，以便学生在学习物理规律的同时，经历探究规律的物理规律的同时，经历探究规律的过程，了解科学的方法。过程，了解科学的方法。注重学生的自主学习，为了让学注重学生的自主学习，为了让学生积极参与，勇于实践，教材在生积极参与，勇于实践，教材在处理匀变速直线运动规律的教学处理匀变速直线运动规律的教学中是从实验探究入

18、手的，自由落中是从实验探究入手的，自由落体运动规律也是从实验开始的。体运动规律也是从实验开始的。学生自己做实验，激发探究的兴学生自己做实验，激发探究的兴趣，经过思考、讨论的过程，能趣，经过思考、讨论的过程，能逐步培养学生的科学探究能力、逐步培养学生的科学探究能力、形成科学态度。形成科学态度。理论与实际联系的对比理论与实际联系的对比P47P47第第4 4节自由落体运动节自由落体运动“做一做做一做”“”“通过照片中石子的径迹估算照相机的通过照片中石子的径迹估算照相机的曝光时间曝光时间”是一个实际问题。在解决是一个实际问题。在解决这个问题时，有人拘泥于砖缝的厚度这个问题时，有人拘泥于砖缝的厚度及石子

19、在及石子在A A、B B两点的速度差异，所以两点的速度差异，所以解题过程十分复杂。这也是过去的物解题过程十分复杂。这也是过去的物理课程一定程度上脱离实际的后果：理课程一定程度上脱离实际的后果：遇到问题不从实际需要出发而从过分遇到问题不从实际需要出发而从过分考虑理论上的严密性。考虑理论上的严密性。 实际上，曝光量相差实际上，曝光量相差1010对照片不对照片不会有明显的影响，所以相机快门的会有明显的影响，所以相机快门的速度都有比较大的误差，速度都有比较大的误差，“傻瓜傻瓜”相机更是这样。从问题的提出方式相机更是这样。从问题的提出方式来看，明显是要求估算。所以，简来看，明显是要求估算。所以，简单地用

20、单地用ABAB长度除以石子在点（或长度除以石子在点（或点）的速度就是曝光时间，至于点）的速度就是曝光时间，至于选择选择A A点还是选择点还是选择B B点计算速度对结点计算速度对结果的影响都可以忽略不计果的影响都可以忽略不计。P47“P47“问题与练习问题与练习”第第2 2题如果不考题如果不考虑空气阻力，计算结果可达虑空气阻力，计算结果可达45m45m，实际上由于空气阻力，实际上由于空气阻力，3s3s内不会内不会下落这样大的距离。这题后面一下落这样大的距离。这题后面一句话的目的正是提醒学生注意理句话的目的正是提醒学生注意理想化可能带来的误差。过去的学想化可能带来的误差。过去的学习过于理想化、绝对

21、化，不太注习过于理想化、绝对化，不太注意这些问题。意这些问题。作业对比作业对比在在“问题与练习问题与练习”中增加开放性、实中增加开放性、实践性以及应用性的问题。如上海磁浮践性以及应用性的问题。如上海磁浮列车的相关计算，航空母舰弹射飞机列车的相关计算，航空母舰弹射飞机装置等问题的选取。装置等问题的选取。 增加探究小实验，帮助学生加深对运增加探究小实验，帮助学生加深对运动规律的理解掌握，同时培养学生学动规律的理解掌握，同时培养学生学习兴趣和动手能力，如第一节第习兴趣和动手能力，如第一节第4题题和第和第4节第节第1题。题。3课时建议课时建议1 1 实验：探究小车速度随时间变化的规实验：探究小车速度随

22、时间变化的规律（律（2 2学时）学时）2 2 匀变速直线运动的速度与时间的关系匀变速直线运动的速度与时间的关系（2 2学时）学时）3 3 匀变速直线运动的位移与时间的关系匀变速直线运动的位移与时间的关系（2 2学时）学时）4 4 自由落体运动（自由落体运动（2 2学时）学时）5 5 伽利略对自由落体运动的研究（伽利略对自由落体运动的研究（1 1学时）学时）第第1节节 实验探究小车速度随时间变实验探究小车速度随时间变化的规律化的规律 教材分析教材分析:教学内容的核心是引导学生实际研究教学内容的核心是引导学生实际研究某一物体在运动中速度随时间变化的某一物体在运动中速度随时间变化的规律，目的是让学生

23、通过科学探究活规律，目的是让学生通过科学探究活动来完成。小车在重物牵引下运动看动来完成。小车在重物牵引下运动看似简单，而就其研究问题的过程和方似简单，而就其研究问题的过程和方法是具有基础性和典型性的。法是具有基础性和典型性的。重视获取知识的过程，让学生体验重视获取知识的过程，让学生体验一种从实验研究中获取数据，作出一种从实验研究中获取数据，作出图象，分析图象，寻找规律的科学图象，分析图象，寻找规律的科学思维方法和能力。思维方法和能力。教科书设计这个学生实验为一节，教科书设计这个学生实验为一节，建议用建议用2学时完成。所以，该实验学时完成。所以，该实验要在本章第一节课进行，不要放到要在本章第一节

24、课进行，不要放到“匀变速直线运动的速度与时间的匀变速直线运动的速度与时间的关系关系”之后，否则就违背了探究式之后，否则就违背了探究式学习的宗旨。学习的宗旨。关于关于“进行实验进行实验“的教学的教学 复习要点：打点计时器使用方法和注复习要点：打点计时器使用方法和注意事项，以及测量瞬时速度的方法意事项，以及测量瞬时速度的方法 。实验操作要点：实验操作要点： 打点计时器打点计时器 的固定，纸带的安装，小的固定，纸带的安装，小车与钩码的连接，先通电后释放小车，车与钩码的连接，先通电后释放小车，及时切断电源及时切断电源实验注意点：钩码宜在实验注意点：钩码宜在100g以内，牵以内，牵引小车的线与木板平行，

25、防止小车落引小车的线与木板平行，防止小车落地地 关于数据关于数据“数据处理数据处理”的教的教学学纸带挑选的原则纸带挑选的原则计时起点和计数点的选取计时起点和计数点的选取各计数点间长度的测量各计数点间长度的测量各计数点瞬时速度的计算各计数点瞬时速度的计算关于关于“作出速度时间图像作出速度时间图像”的教的教学学在坐标纸上建立坐标轴时，注意在坐标纸上建立坐标轴时，注意坐标轴单位长度的选取，使图象分坐标轴单位长度的选取，使图象分布在坐标平面的大部分面积。布在坐标平面的大部分面积。在坐标纸上根据测量数据描点，在坐标纸上根据测量数据描点，引导学生观察、思考、讨论，找出引导学生观察、思考、讨论，找出这些点之

26、间的分布规律。这些点之间的分布规律。引导学生进一步思考：引导学生进一步思考：）描出的几个点为什么不能全部落）描出的几个点为什么不能全部落在某条直线上，而只能大致落在这在某条直线上，而只能大致落在这一条直线上？一条直线上？）图像跟纵轴的交点表示什么？图）图像跟纵轴的交点表示什么？图像的倾斜程度表示什么？像的倾斜程度表示什么？)三次实验在同一坐标纸上可以作三次实验在同一坐标纸上可以作出三条直线，为什么倾斜程度不同出三条直线，为什么倾斜程度不同？关于关于“用计算机绘制用计算机绘制v-t图象图象”的教的教学学 教师演示：可以利用学生测量的数教师演示：可以利用学生测量的数据，用据，用Excel绘制绘制v

27、-t图象图象 。有条件的学校可以让每个学生用计有条件的学校可以让每个学生用计算机处理数据，交打印的算机处理数据，交打印的v-t图象。图象。 无条件的学校可以组织有兴趣的无条件的学校可以组织有兴趣的同学用计算机处理数据，绘制同学用计算机处理数据，绘制v-t图象图象 。第2节 匀变速直线运动速度与时间匀变速直线运动速度与时间的关系的关系教材分析教材分析:从上节探究小车运动的速度随时间从上节探究小车运动的速度随时间的变化得到的的变化得到的v-t图象入手，分析图象入手，分析v-t图象，是直线的意义表明加速度图象，是直线的意义表明加速度不变，由此定义了匀变速直线运动，不变，由此定义了匀变速直线运动，进一

28、步导出速度公式进一步导出速度公式v=v0+at，最，最后通过两个例题加深理解。后通过两个例题加深理解。为了扩展学生的认识，在为了扩展学生的认识，在“说一说说一说”栏目中列举了一个加速度变化的直线栏目中列举了一个加速度变化的直线运动的例子。学生通过思考进一步加运动的例子。学生通过思考进一步加深对物体做变速运动的认识。深对物体做变速运动的认识。本节课的内容包括速度本节课的内容包括速度时间图象时间图象及匀变速直线运动。及匀变速直线运动。研究匀变速直线运动速度与时间的关研究匀变速直线运动速度与时间的关系，我们可以用数学表达式，也可以系，我们可以用数学表达式，也可以采用图象来分析，这一节要为整个高采用图

29、象来分析，这一节要为整个高中图象分析问题奠定基础。中图象分析问题奠定基础。关于关于“匀变速直线运动匀变速直线运动”的教的教学学 可考虑在上节得到小车运动的可考虑在上节得到小车运动的v-t图象是一条倾斜直线的基础图象是一条倾斜直线的基础上，让学生继续探究小车运动的上，让学生继续探究小车运动的速度随时间变化的规律，可要求速度随时间变化的规律，可要求学生：学生： 独立思考，提出猜想独立思考，提出猜想;（速度（速度变化特点？）变化特点？） 互相交流，取长补短；（如互相交流，取长补短；（如何确定速度变化是均匀的？何确定速度变化是均匀的？判断依据是什么？可结合判断依据是什么？可结合p38说一说讨论说一说讨

30、论)通过讨论，得出结论。（讨通过讨论，得出结论。（讨论的结果如何？结论是什么论的结果如何？结论是什么？）？） 教师适当的引导，让学生教师适当的引导，让学生逐步得出结论逐步得出结论 。）v-t图象中的一点表示什图象中的一点表示什么含义？（某一时刻的速度）么含义？（某一时刻的速度）小车的）小车的v-t图象是一条倾图象是一条倾斜的直线，表明小车的速度斜的直线，表明小车的速度随时间是怎样变化的？随时间是怎样变化的？ （小车速度不断增大（小车速度不断增大 ）小车的速度不断增大，究竟有）小车的速度不断增大，究竟有什么特点？（速度变化是均匀的什么特点？（速度变化是均匀的 ）判断依据是什么？（任何相等）判断依

31、据是什么？（任何相等时间内速度的变化是相同的）时间内速度的变化是相同的）可可结合结合p38说一说讨论说一说讨论）小车的速度变化是均匀的，其）小车的速度变化是均匀的，其实质是什么？（加速度是不变的）实质是什么？（加速度是不变的）小车的运动是什么样的运动？）小车的运动是什么样的运动？关于关于“速度与时间的关系式速度与时间的关系式”的教学的教学）结合）结合“小车的小车的v-t图象是一条倾斜的直线图象是一条倾斜的直线”来来分析，分析， 引导学生得到无论引导学生得到无论 取大还是取小，对应的速度取大还是取小，对应的速度变化变化v与时间变化与时间变化t之比都是一样的。之比都是一样的。）设）设t=0时刻对应

32、的速度为时刻对应的速度为v0,t时刻对应的速时刻对应的速度为度为v,则则v=v-0, t=t-0,)根据加速度定义式根据加速度定义式 推导得到推导得到: v=v0+at(说明公式各项的意义，对匀减速运动也说明公式各项的意义，对匀减速运动也适用）适用）关于关于“例题例题”的教学的教学 做题不是套公式做题不是套公式 教科书中的两道例题可采用师生互教科书中的两道例题可采用师生互动进行教学。动进行教学。让学生审题，弄清题意；让学生审题，弄清题意；分析已知量和待求量，画示意图；分析已知量和待求量，画示意图；用速度公式建立方程解题；用速度公式建立方程解题；代入数据、计算出结果。代入数据、计算出结果。第第3

33、节节 匀变速直线运动的位移与时匀变速直线运动的位移与时间的关系间的关系教材分析教材分析:高中物理引入极限思想的出发点就在于它高中物理引入极限思想的出发点就在于它是一种常用的科学思维方法，上一章教科是一种常用的科学思维方法，上一章教科书用极限思想介绍了瞬时速度和瞬时加速书用极限思想介绍了瞬时速度和瞬时加速度。本节介绍度。本节介绍v-t图线下面四边形的面积代图线下面四边形的面积代表匀变速直线运动的位移时，又一次应用表匀变速直线运动的位移时，又一次应用了极限思想。当然，我们只是让学生初步了极限思想。当然，我们只是让学生初步认识这些极限思想，并不要求会计算极限。认识这些极限思想，并不要求会计算极限。按

34、教科书这样的方式来接受极按教科书这样的方式来接受极限思想，对高中学生来说是不限思想，对高中学生来说是不会有太多困难的。学生学习极会有太多困难的。学生学习极限时的困难不在于它的思想，限时的困难不在于它的思想，而在于它的运算和严格的证明，而在于它的运算和严格的证明，而这些，在教科书中并不出现。而这些，在教科书中并不出现。教科书的宗旨仅仅是教科书的宗旨仅仅是“渗透渗透”这样的思想。这样的思想。导出位移公式的教学导出位移公式的教学）教师提出问题：利用教材思考与讨论栏）教师提出问题：利用教材思考与讨论栏目提供的每隔目提供的每隔01 s测得小车速度的数据，测得小车速度的数据，或学生自己在第一节实验中测得的

35、数据。或学生自己在第一节实验中测得的数据。 要求学生利用测得的数据用最简便的方法要求学生利用测得的数据用最简便的方法估算估算实验中的小车从位置实验中的小车从位置0到位置到位置5的位移的位移？（让学生充分思考）？（让学生充分思考）学生提出方案：各种方案可列在黑板上）学生提出方案：各种方案可列在黑板上）学生讨论方案：方案是否可行？是否存）学生讨论方案：方案是否可行？是否存在不完善的地方？如何减少估算的误差？在不完善的地方？如何减少估算的误差？（让学生充分发表自己的意见）（让学生充分发表自己的意见）教师总结归纳：这样的估算一定会带来误差，）教师总结归纳：这样的估算一定会带来误差，估算的精确程度取决于

36、时间间隔的长短估算的精确程度取决于时间间隔的长短）教师提出问题：怎样）教师提出问题：怎样精确精确计算匀变速运动的计算匀变速运动的位移？位移？）教师提醒学生：匀速直线运动的位移公式）教师提醒学生：匀速直线运动的位移公式x=vt,其位移也可用速度图像覆盖的面积表示。其位移也可用速度图像覆盖的面积表示。那么匀变速运动的位移能不能也它的速度图像那么匀变速运动的位移能不能也它的速度图像覆盖的面积表示？覆盖的面积表示？）学生思考、讨论、得出结论：教师引导学生）学生思考、讨论、得出结论：教师引导学生把刚才估算位移的思想方法应用到图像中去，把刚才估算位移的思想方法应用到图像中去，即采用无限分割逐渐逼近的数学方

37、法（数学上即采用无限分割逐渐逼近的数学方法（数学上的极限思想）的极限思想）让学生自己利用匀变速运动）让学生自己利用匀变速运动v-t图像覆盖的面积推导出位移公式图像覆盖的面积推导出位移公式）位移公式不仅适用于匀加速运）位移公式不仅适用于匀加速运动也适用于匀减速运动，注意符号动也适用于匀减速运动，注意符号法则。法则。）让有兴趣的同学去画出匀变速）让有兴趣的同学去画出匀变速直线运动位移时间图像，为什么是直线运动位移时间图像，为什么是曲线？曲线？关于关于“位移与速度关系的导出位移与速度关系的导出 ”的教的教学学）根据实例引导学生画出实例的示意）根据实例引导学生画出实例的示意图图）根据匀变速位移公式和速

38、度公式让）根据匀变速位移公式和速度公式让学生推导出位移速度公式：学生推导出位移速度公式： v2-v02=2ax）指出该公式很有用，很方便，特别）指出该公式很有用，很方便，特别是某运动过程不含时间，尤其能显示是某运动过程不含时间，尤其能显示它的优越性。它的优越性。关于关于“利用光电计时器研究自由下落物体运动利用光电计时器研究自由下落物体运动”的教学的教学 )首先向学生说明光电门的计时原理首先向学生说明光电门的计时原理）设计表格记录小球下落过程中经过不同位置）设计表格记录小球下落过程中经过不同位置的时间和位移的时间和位移）在坐标纸上根据记录的数据描点，引导学生）在坐标纸上根据记录的数据描点，引导学

39、生观察点的分布规律，作出小球下落过程中位移观察点的分布规律，作出小球下落过程中位移时间图线。或者有条件的话，可以用计算机时间图线。或者有条件的话，可以用计算机Excel作图象作图象 。）根据所作图线，让学生猜测小球下落过程中）根据所作图线，让学生猜测小球下落过程中位移与时间的关系位移与时间的关系）引导学生进一步思考：有哪些因素对实验带）引导学生进一步思考：有哪些因素对实验带来影响？图线为什么不经过坐标原点？来影响？图线为什么不经过坐标原点？第第4节节 自由落体运动自由落体运动教材分析教材分析: 通过演示实验比较物体在真空中和通过演示实验比较物体在真空中和在空气中下落情况的不同，提出什么在空气中

40、下落情况的不同，提出什么是自由落体运动，利用打点计时器研是自由落体运动，利用打点计时器研究自由落体运动，得出自由落体运动究自由落体运动，得出自由落体运动的规律是初速度为零的匀加速运动，的规律是初速度为零的匀加速运动，处理问题时匀变速直线运动的基本公处理问题时匀变速直线运动的基本公式及推论都适用于自由落体运动。式及推论都适用于自由落体运动。关于关于“自由落体运动自由落体运动”的教学的教学 ）提出问题：）提出问题： 不同物体，下落的快慢是否相同？不同物体，下落的快慢是否相同？ 演示：纸片和粉笔头从同样高度释放比较下落快慢演示：纸片和粉笔头从同样高度释放比较下落快慢）学生讨论：列出各种说法，不做评价

41、。）学生讨论：列出各种说法，不做评价。）演示实验：）演示实验： 纸片和把它揉成小纸团由同样高度释放，比较纸片和把它揉成小纸团由同样高度释放，比较落地快慢。落地快慢。牛顿管实验牛顿管实验）学生总结归纳得出结论：在没有空气的空间）学生总结归纳得出结论：在没有空气的空间（或空气可忽略的空间）里不同轻重的物体下落（或空气可忽略的空间）里不同轻重的物体下落快慢是相同的快慢是相同的）给出自由落体运动的定义。）给出自由落体运动的定义。）学生探究实验：用打点计时器研究）学生探究实验：用打点计时器研究自由落体运动（仿第自由落体运动（仿第1节对小车的研究）节对小车的研究），测量重物下落的加速度。改变重物，测量重物

42、下落的加速度。改变重物的质量，重复两次实验。的质量，重复两次实验。)学生归纳总结：自由落体运动是初速学生归纳总结：自由落体运动是初速度为度为0的匀加速运动，不同物体在同一的匀加速运动，不同物体在同一点自由下落的加速度点自由下落的加速度 是相同的是相同的关于关于“自由落体加速度自由落体加速度”的教学的教学）自由落体加速度，也叫重力加）自由落体加速度，也叫重力加速度，方向竖直向下。同一地点，速度，方向竖直向下。同一地点，不同物体的重力加速度相同。不同物体的重力加速度相同。）让学生阅读课本中的表格，由）让学生阅读课本中的表格，由学生分析总结得：在地球上不同的学生分析总结得：在地球上不同的地方，重力加

43、速度不同，纬度越高，地方，重力加速度不同，纬度越高，重力加速度越大。重力加速度越大。）地面附近取）地面附近取g=9.8m/s2 ,粗略计粗略计算可以取算可以取g=10m/s2。关于关于“自由落体的规律自由落体的规律”的教学的教学 ）复习提问：匀变速直线运动的基本公式）复习提问：匀变速直线运动的基本公式及其推论及其推论 ）让学生推出自由落体的位移公式、速度）让学生推出自由落体的位移公式、速度公式、位移速度公式。公式、位移速度公式。）参照课本）参照课本46页，两个学生合作，用直页，两个学生合作，用直尺测定反应时间。根据直尺下落的高度，尺测定反应时间。根据直尺下落的高度，由自由落体运动的知识，算出反

44、应时间。由自由落体运动的知识，算出反应时间。）参照课本）参照课本47页，组织学生讨论页，组织学生讨论“通过通过照片中石子的径迹估算相机的曝光时间照片中石子的径迹估算相机的曝光时间”的各种算法，的各种算法，第第5 节节 伽利略对自由落体运动的伽利略对自由落体运动的研究研究教材分析教材分析:本节内容是让学生了解并学习伽利略研究自本节内容是让学生了解并学习伽利略研究自由落体运动的科学思维方法和巧妙的实验由落体运动的科学思维方法和巧妙的实验构思。教材编写得脉络清楚，逻辑推理严构思。教材编写得脉络清楚，逻辑推理严谨、文字表述生动和通俗易懂，因此，适谨、文字表述生动和通俗易懂，因此，适合于学生自主学习。学

45、生除阅读教材外，合于学生自主学习。学生除阅读教材外，还可阅读一些课外参考书，从网上查阅一还可阅读一些课外参考书，从网上查阅一些资料，通过自己独立的思考，归纳、总些资料，通过自己独立的思考，归纳、总结并提出自己的看法、体会等。结并提出自己的看法、体会等。学生自主学习学生自主学习指导学生阅读教材指导学生阅读教材指导学生阅读课外参考书指导学生阅读课外参考书指导学生到网上查阅相关资料指导学生到网上查阅相关资料学生思考、归纳、总结学生思考、归纳、总结组织学生交流、讨论组织学生交流、讨论 ，提出自己，提出自己的看法、体会的看法、体会 ，充分发表意见，充分发表意见，学生总结讨论的结论学生总结讨论的结论 ，教

46、师以平，教师以平等地位参与讨论、发表评论等地位参与讨论、发表评论 ）总结伽利略研究自由落体运动的几个重要的步）总结伽利略研究自由落体运动的几个重要的步骤骤理想理想实验实验 揭露揭露了重了重物下物下落快落快的错的错误误 猜想猜想假说假说vx和和vt 逻辑逻辑推理推理 vt xt2 斜面斜面实验实验 检验检验xt2斜面倾角外推至斜面倾角外推至900，物体的运，物体的运动就成为自由落动就成为自由落体运动体运动）总结伽利略的科学研究方法）总结伽利略的科学研究方法现象现象的一的一般观般观察察提出提出假设假设运用运用逻辑逻辑得出得出推论推论通过实通过实验对推验对推论进行论进行验证验证对假对假说进说进行修行修正和正和推广推广）谈谈自己的认识、体会和受）谈谈自己的认识、体会和受到启发而想到的问题？（书面作到启发而想到的问题？（书面作业）业）谈伽利略是如何发现问题、克谈伽利略是如何发现问题、克服一个又一个困难的？服一个又一个困难的？设想自己处在伽利略的地位会设想自己处在伽利略的地位会怎样思考问题？怎样思考问题？关于关于“STS”的教学的教学让学生自己阅读让学生自己阅读 ，把伽利，把伽利略的思想放到当时的社会大略的思想放到当时的社会大背景中去思考、讨论。背景中去思考、讨论。也可在学生阅读一些资料的也可在学生阅读一些资料的基础上组织小组或大班交流、基础上组织小组或大班交流、讨论。讨论。