2.2匀变速直线运动的速度与时间的关系+教学设计2023-2024学年高一上人教版(2019)必修一

教学设计
内容标题《匀变速直线运动的速度与时间的关系》
选用教材人教版普通高中物理必修第一
册
章节
第二章第二节《匀变速直线运动的
速度与时间的关系》
二、教学分析
本节课教学设计的理念
以基于课程标准的教学理念为指导, 在解读课程标准的基础上，对“匀变速直线运动的速度与时间的关系”一节进行了学习任务分析与学情分析,学生通过上一章的学习对运动学中的物理量已有所掌握，通过本章第一节的实验对v-t图象也有所了解，这都为本节内容的学习做好了准备。

开始阶段应该采用降低台阶，步步为营的办法，引导学生通过匀速直线运动的分析逐步完成知识的迁移。

通过对例题的分析引导学生建立匀变速的概念。

学习需求
分析
让学生主动积极参与课堂教学活动，在活动中要为学生提供必要的条件、营造愉快和谐的氛围，使学生不仅“学会”，更主要的是让他们“会学”，而且不断地发展他们“乐学”、“好学”。

为此，教学活动应贯彻“以学生为中心，以学生为本”的思想，突出学生的主体地位，着眼于学生最大限度地参与教学活动，使他们真正成为课堂学习的“主角”。

它既是前一章内容的综合运用，又为本章后部分匀变速直线运动其他规律以及实例:自由落体等内容的展开做好基础和铺垫的作用。

通过本节教学，不但要使学生知道什么是匀变速直线运动，而且要通过对问题的研究，使学生体会在物理学研究中对处理实验数据、图像、公式的综合运用。

学情分析
知识储备：学生已经学习过时间、速度和加速度的相关概念, 为学习本节内容奠定了基础。

但学生对加速度概念式理解不深, 逻辑思维能力不强, 会给本节学习带来困难。

其次，学生在初中物理中已经接触过v-t图像, 为本节奠定了方法基础。

心理及认知特征：高中学生已初步具有物理建模能力和基本的观察能力，归纳总结的能力和简单的逻辑推理能力，掌握了一些基本的物理思想方法，具备了良好的图形分析能力、抽象概况能力以及一定层次上的交流沟通能力，能在教师的引导下独立地解决一些基本问题。

三、具体教学任务分析
学习任务分析本节内容的在
整个物理学体
系及本章中的
地位及作用。

匀变速直线运动是最简单、最具代表性的变速运动, 学习它将为认识其他更复杂的运动创造条件;匀变速直线运动的速度与时间
的关系是匀变速直线运动的两个规律之一,它为学习匀速圆周运动
和简谐运动加速度的特点等奠定基础。

本节课选用教
材其内容编排
特点分析。

（主
要分析教材内
容的呈现方
式，包含哪些
栏目及编排的
目的是什么。

）
《匀变速直线运动的速度与时间的关系》是人教版·物理（必修）第一册第二章《匀变速直线运动的研究》第二节内容。

对这部分内容, 人教版物理教材安排了两节内容:第一节“实验:探究小车速度随时间变化的规律”, 通过实验获得小车运动的
速度-时间图像, 本节在第一节的基础上, 分析v-t图像的物理意
义, 得出匀变速直线运动的概念；然后, 由加速度的定义式和匀变
速直线运动的特点, 导出匀变速直线运动速度与时间的关系式;最
后, 通过两个例题加深对公式的理解。

为了扩展学生的认识, 在
“思考与讨论”栏目中列举了一个加速度变化的直线运动的v-t图
像, 让学生进一步加深对物体做变速运动的认识。

课程标准对本
节内容的具体
要求
1.经历匀变速直线运动的实验探究过程, 理解位移、速度和加速
度, 了解匀变速直线运动的规律, 体会实验在发现自然规律中的
作用。

例如:用打点计时器、频闪照片或其他实验方法研究匀变速
直线运动。

2.能用公式和图像描述匀变速直线运动, 体会数学在物理问题中
的重要性。

教学重点
1.理解匀变速直线运动v—t图象的物理意义；
2.了解匀变速直线运动中速度与时间的关系公式及应用。

教学难点
1.匀变速直线运动v—t图象的理解及应用；
2.匀变速直线运动的速度—时间公式的理解及计算。

学习目
标阐明
一、一、物理观念
1.知道匀变速直线运动的概念；
2.理解匀变速直线运动v 一t 图象的特点；
3.学会匀变速直线运动的速度与时间关系的公式。

二、科学思维 1.培养学生的逻辑推理能力,数形结合的能力；
2.应用数学知识的解决物理问题的能力。

三、实验探究 1.引导学生研究图象、寻找规律得出匀变速直线运动的概念。

四、科学态度与责任
1.培养学生建立事物是相互联系的唯物主义观点；
2.培养学生用物理语言表达物理规律的意识，激发探索与创新欲望。

教学策略制定
教与学方法
1.注意通过新授，激发学生的学习热情，使学生了解探究的过程和方法，弄清概念的物理意义。

理解抽象的概念，不能停留在字面上，一定要把事实、背景弄清楚。

把分析过程弄清楚，教师要培养学生的物理学科核心素养。

2.强调对概念的基本研究方法的学习，本节课的教学注意应用科学研究的基本方法，如假设法、类比法、对称性原则等。

3.突出对匀变速直线运动的认识过程，类比方法贯穿始终。

本章的另一个特点是综合性比较强，许多知识要在运动学的基础上学习。

教材在内容选择、确定讲述方法时注意了这个特点，教学中要通过类比，把新旧知识联系起来，由旧知识过度到新知识，学生更容易接受和理解。

4.内容结构的设计形成了较紧密的“知识链”系统。

相关知识点形成了紧密的链条，在教学中从哪个环节入手开始教学，教材编写中注重了这方面问题的教学安排非常符合认知过程和学生的理解实际。

是物理知识形成了一个严谨的科学体系，同时也真正做到了对教学目标的达成。

6.注意德育渗透，潜移默化的帮学生树立正确的价值观和科学观。

媒体及教学资
源
1.教材：人教版普通高中物理必修第一册
2.多媒体探究引导：高铁进站视频、（PowerPoint 、希沃白板）；
3.纸质版的课前导学案；
4.小组讨论（钉钉、微信群）。

四、本节课知识梳理及教学流程
本节知识逻辑关系结构图
本节课教学目标与教学流程对应图
以教师为主导，学生为主体设计教学活动
创设情境，推导相关知识
通过教学过程明确科学态度与责任观引导学生知道匀变速直线运动的概念
进行讨论，通过活动交流
巩固知识，加深对匀变速直线运动的认识
课堂小结，用例题来演示和规范解题步骤
五、教学过程设计
第1环节具体
任务
教学导入预计时间5min
教学目标
教师活动设计及具体内容
（情景创设、讲解、实验演
示、引导讨论、提问等）
学生习活动设计及预设答案
（讨论，回答问题，观察实
验，回答问题等）
设计意图
【活动1】请同学们观看高
铁进站视频
【问题1】高铁的速度随时
间是如何变化的呢？
【问题2】速度与时间之间
又存在什么样的定量关系
呢？
学生讨论、思考，提出猜想。

建模引导学生
掌握分析问题
的方法，提问
激发学生求知
欲，集中注意
力到所学问题
中。

本环节板书：（具体的概念、原理、公式、图形等的板书内容写出来）匀变速直线运动是一种理想化的运动模型。

生活中的许多运动由于受到多种因素的影响，运动规律往往比较复杂，但我们忽略某些次要因素后，有时也可以把它们看成匀变速
直线运动．例如：
在平直的高速公路上行驶的汽车，在超车时，可以认为它做匀加速直线运动，刹车时
则做匀减速直线运动，直到停止。

深受同学们喜爱的滑板车运动中，运动员站在板上从坡顶笔直滑下时做匀加速直线运
动，笔直滑上斜坡时做匀减速直线运动。

进入下一节的过渡语：今天我们就来探究生活中一类常见的运动匀变速直线运动，
它的速度与时间的关系。

第2环节具体
任务
新课教学预计时间5min
教学目标
教师活动设计及具体内容
（情景创设、讲解、实验演
示、引导讨论、提问等）
学生习活动设计及预设答案
（讨论，回答问题，观察实
验，回答问题等）
设计意图
一、匀速直线运动
【活动2】说到运动我们最
熟悉的也是最简单的一类
运动是匀速直线运动，请同
【讨论与交流】速度—时间
图象是以坐标的形式将各个
不同时刻的速度用点在坐标
系中表现出来。

它以图象的
形式描述了质点在各个不同
动手参与，加
深体会，对知
识理解和接受
更容易。

学们思考速度—时间图象的物理意义，（板书展示）匀速直线运动的v－t图象，如图所示。

【问题3】认真观察这一张速度时间图像，看看能从中得到哪些信息。

【问题4】两幅图有什么不同和相似的地方？你能断定这两个图象中所表示的运动方向相反吗？（提示：它们是在同一个坐标系中吗？）时刻的速度。

【思考讨论后回答】我们能从速度—时间图象中得出质点在各个不同时刻的速度，包括大小和方向。

在不同的时刻，速度值都等于零时刻的速度值．不随时间变化的速度是恒定的，说明质点在做匀速直线运动，速度大小为10 m/s，方向与规定的正方向相同．
【观察思考后回答】在这个图中的速度值大小也是10 m/s，但它却是负值，与规定的正方向相反，因为速度值保持不变，所以它也匀速直线运动。

在两个不同的坐标系中不能确定它们的方向关系。

本环节板书：（具体的概念、原理、公式、图形等的板书内容写出来）
进入下一节的过渡语：上一节课我们做的实验，实验的结尾我们得到了重物在牵引力作用下的速度时间图像，大家还记得那一个时间图像长什么样子吗？
第2环节具体
任务
新课教学预计时间20min
教学目标
教师活动设计及具体内容
（情景创设、讲解、实验演
示、引导讨论、提问等）
学生习活动设计及预设答案
（讨论，回答问题，观察实
验，回答问题等）
设计意图
（板书展示）
二、匀变速直线运动【问题5】请大家尝试描述它的运动情况。

【活动3】取相等的时间间隔，看它们的速度变化量，对其进一步加以阐述。

三、速度与时间的关系式【活动4】请同学们写出速度的变化量。

（从运动开始（取时刻t＝0）到时刻t，时间的变化量就是t，所以Δt＝t－0）让一位学生到黑板上写，其他同学在练习
本上做。

【展示】教师及时评价学生的作答情况，并投影部分在练习本上做的典型情况。

学生思考、讨论，互助学习。

【观察分析】它是初速度为
零的加速直线运动。

【总结】（1）无论Δt选在
什么区间，对应的速度v的
变化量Δv与时间t的变化
量Δt之比
Δv
Δt
都是一样的，
即这是一种加速度不随时间
改变的直线运动。

（2）质点沿着一条直线运
动，且加速度不变的运动，
叫做匀变速直线运动。

它的
速度—时间图象是一条倾斜
的直线。

【分析推理】
板示：Δv＝v－v0。

因为a＝
Δv
Δt
不变，又Δt＝t
－0。

所以a＝
v－v0
t
，于是解
得：v＝v0＋at。

【总结】公式中有起始时刻
的初速度，有t时刻的速度，
有匀变速运动的加速度，有
时间间隔t。

公式中有三个矢量，除时间t
外，都是矢量。

引导学生在学
习的过程中培
养科学思维。

此部分知识有
一定的难度，
从不同角度讲
解，帮助学生
理解；学会抽
象实际问题，
建立物理思
想。

学生根据
自己的学习步
调，进行思考、
做笔记等。

本环节板书：（具体的概念、原理、公式、图形等的板书内容写出来）
进入下一节的过渡语：我们对匀变速直线运动更直观精确的认识，一起巩固一下学习的知
识。

第3环节具体
任务
巩固知识预计时间10min
教学目标
教师活动设计及具体内容
（情景创设、讲解、实验演
示、引导讨论、提问等）
学生习活动设计及预设答案
（讨论，回答问题，观察实
验，回答问题等）
设计意图【活动5】展示各种不同的
匀变速直线运动的速度—
时间图象，及时总结和补充
学生回答中出现的问题。

【活动6】题目描述一辆汽
【画图操作后回答】在相等
的时间间隔内速度的增加量
是相同的。

生1：图甲是初速度为
v0的匀加速直线运动。

生2：图乙是初速度为
v0的匀减速直线运动。

速度
方向为正，加速度方向与规
定的正方向相反，是负的。

生3：图丙是初速度为零
的匀加速直线运动，但速度
方向与规定的正方向相反。

生4：图丁是初速度为
v0的匀减速直线运动，速度
为零后又做反向（负向）匀
加速运动。

生5：图戊是初速度为
v0的负向匀减速直线运动，
速度为零后又做反向（正向）
匀加速运动。

该过程意在规
范学生解题步
骤，体会解题
的方法，培养
良好的解题习
惯。

车的加速运动情况，初速度是40 km/h，加速度是0.6 m/s2，问我们加速10 s后的速度。

学生自己画运动过程示意图，并把已知待求量在图上标出，得出结论。

本环节板书：（具体的概念、原理、公式、图形等的板书内容写出来）解：设汽车的运动方向为正方向，则汽车的加速度方向为负，可表示为a＝－6 m/s2，汽车在t＝2 s后停下来，末速度为零，将汽车的这一刹车过程作为研究对象。

根据匀变速直线运动的速度公式v＝v0＋at可得出2 s前的速度为
v0＝v－at＝0－（－6 m/s2）×2 s＝12 m/s＝43.2 km/h
所以汽车的速度不能超过43.2 km/h。

课堂总结性板书：（可以用思维导图、表格等形式对本节课内容进行进一步强化）
预习要求：作业布置：
教材第36页“问题与练习”
【设计意图】让学生练习加深对匀变速直线运动的理解、进一步运用。

更好的检验学生的掌握情况。

六、本节课全部板书设计
七、对本节课教学设计（或教学）反思
1.在课堂教学中，教师应该从学生已有的认知水平和经验出发，找准新知识的“生长点以及新旧知识的“联结点，以促进学生对知识的整体构建。

2.关注学生知识迁移和建立模型的能力，通讨课堂提问，适度加以引导，做出评价。

3.在学生探究过程时，通过教学观察，对学生积极参与的程度和主动合作的意识做出评价。

本节课开展小组合作活动，展示合作的成果。

4.整堂课所有学生思维活跃，积极参与，没有游离于课堂之外的现象发生，说明课堂较有吸引力和活力。