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1、高中物理必修1第二章匀变速直线运动的研究学情分析江苏省西亭高级中学李秀成一、学习任务分析（一）学习内容简述匀变速直线运动是最简单、最具代表性的变速运动，匀变速直线运动的规律 是高中物理运动学中的重要内容。本章学习过程，学生需在教师的指点下，通过探究物体在包力作用下的运动，得出速度随时间变化的规律图象；分析直线型的 v-t图象代表的运动，发现它是加速度不变的运动，从而给出匀变速直线运动的 定义，进而得出时间、速度、加速度的关系 v=v0t+at;再应用v-t图象结合定积12，分的思想得出x=v0t+2at2的位移公式。本章还要探究匀变速直线运动的具体应用自由落体运动，并通过介绍伽利略对自由落体运
2、动的研究过程， 使学生了解 伽利略的科学方法及对物理学的发展所起的作用。（二）全章知识体系r速度和时间的关系:vv0at匀变速直线运动的平均速度公式：v V Vo，主要关系式:、122位移和时间的关系：x vt at2t位移和速度的关系:22v v02ax直线运,位移一时间图象动I图象产意义：表示位移随时间的变化规律应用：判断运动性质（匀速、变速、静止）j判断运动方向（正方向、负方向）比较运动快慢确定位移或时间等厂意义：表示速度随时间的变化规律I速度一时间图象应用：确定某时刻的速度求位移（面积）判断运动性质判断运动方向（正方 向、负方向）比较加速度大小等/定义：物体只在重力作用下从静止开始下落
3、的运动特点：初速度为零、加速度为 g的匀加速直线运动自 由 落 体 运 动自由落 定义：在同一地点，一切物体在自由落体运动中的加速体加速 度都相同，这个加速度叫做自由落体加速度度（g）（重力 加速度）数值：在地球不同的地方g不相同，在通常的计算中,g取9.8m/s2,粗略计算g取10m/s2注意：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，只要把vo取作零，用g来代替加速度a就行了二、重、难点分析与处理（一）探究小车速度随时间变化的规律这节课的任务是测量小车的速度，作出小车运动的v-t图象，初步分析小车 速度的变化规律。重点是让学生经历匀变速直线运动的实验研究过程， 掌握利用 图象处
4、理数据的方法，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。教学中要引导学生根据实验目的，讨论交流完成实验设计和实验步骤， 然后引导学生回顾上一章求瞬时速度的方法求出小车在不时刻的速度。寻找速度变化规律时，学生们会有多种方法，如：比较法、列表法、v-t图象法。老师对多种方法讲评，让学生评价哪种方法对运动的认识更直观，更能反映物理规律，突出用v-t图象方法认识物理规律的优势。 讲评v-t图象中不同的图线时，对图线出 现的折线、曲线、直线过于陡、过于缓等情况请对应组别学生回答操作过程，达 到纠正纸带测量中用刻度尺分段测量、 画图象定标度中标度定的过大或过小、 修 改原始记录点等问题。
5、（二）速度与时间的关系关于匀变速直线运动的速度与时间的关系，可以采用下述思路来处理：上章已有速度、加速度的概念已经会测速度并能从 v-t图中计算加速度本章研究某种实际的运动一一小车在重物牵引下的运动3发现存在着这样一种运动一一v-t图象是一条直线的运动I分析直线型v-t图代表的运动，发现它是加速度不变的运动给出匀变速运动的定义3分析匀变速运动的时间、速度、加速度的关系，得出 v=vo+ at按照这个思路，先建立了实际的图景，从 v-t图象入手，无论时间间隔 At 取多大（教材34页图2.2-2）,等的值都是一定的，所以能够从计时开始的时 刻计算At,由此导出速度公式v=v0+ at。这样处理既
6、符合学生的认知规律，又 有利于科学方法、科学价值观的教育。为深化学生对匀变速直线运动v-t图象含 义的认识，还可利用教材35页扩展性内容“说一说”让学生进行讨论，既能活 跃课堂气氛，激发学生课堂参与热情，又能让学生更好地认识什么是匀变速运动。（三）位移与时间的关系位移公式的得出是全章教学的一个难点。 本课可引导学生从匀速运动的位移 与v-t图象中矩形面积的对应关系猜想：对于匀变速运动，是否也有类似的关系？随后的“思考与讨论”是本节的重要组成部分，不是可有可无的。讨论要充 分，对这个问题认识清楚了，本节的基本思想就算搞清了。讨论中要强调，老师 的要求是“估算”。最后，用通俗的方式以定积分的思想得
7、出了位移公式 X=Vot + ； at2就水到渠成了。这节教学的目标不要盯在最后的公式， 要关注得出公式的过程，这种方法以 后还会多次用到。重视过程与方法的教学，这是新课程与过去课程的重要区别。同时需明确指出公式也适用匀减速直线运动， 可组织学生讨论公式涉及哪些物理 量及各物理量中哪些是矢量哪些是标量。 加深学生对公式整体矢量性的认识， 明 确一般正方向如何选定。（四）自由落体运动关于物体下落的运动，学生中普遍认为“重的物体下落快，轻的物体下落慢”， 为了纠正这种错误认识，必须做好演示实验。“牛顿管”的实验一定要做成功，不能让学生产生疑问。除了 “牛顿管”的实验以外，教师还可以增加一些简单易
8、行的小实验，如让两张相同的纸，一张搓成纸团，一张仍是纸片让其从同一高度 下落。使学生明确：日常见到的所谓“重的物体下落快，轻的物体下落慢”的现 象，是因为下落物体受空气阻力影响的缘故。通过这些实验使学生对“如果物体 只受重力作用，不同物体在同一地点下落的加速度相同”有深刻的印象。在探究自由落体运动的规律时，除用打点计时器研究外，还可以运用光电计 时器、频闪照相或其他实验方法研究其本质规律， 最后由一般匀变速运动规律得 出自由落体运动的规律。教学中建议将前两节用速度一一时间图象分解描出的匀 变速运动的匀速直线运动和初速度为零的匀变速直线运动知识迁移到自由落体 中来。本节后面的“做一做”一一测定反
9、应时间，要引导学生都动手做一做，巩固 学生对自由落体运动的规律的理解。教材在“问题与练习”中安排了照相机曝光时间与频闪摄影的问题研究，有条件的学校可安排学生亲历研究，要很好利用， 可激发学生兴趣，能有效培养学生的创新精神和实践能力。需要指出的是，教材 43页“说一说”和44页的旁批都是开放性的，应该鼓励学生们参与，不过分看重结果。三、教学策略与学生兴趣引导（一）充分利用实验开展合作探究通过初中阶段对物理的学习， 学生对物理学的研究方法已有初步的了解， 已具备一定的实验操作技能， 初步具备进行探究性学习的能力， 即能在一定的程度上进行自主学习与合作探究。为了让学生积极参与，勇于实践， 教科书在处
10、理匀变速直线运动规律的教学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。 教学中让学生分组 （实验时 2 人一组、 讨论时 4 人一组） 进行探究实验，可以激发学生探究的兴趣， 经过思考、讨论的过程，又能逐步培养学生的科学探究能力，形成科学态度。学生在合作探究中， 通过对认知活动进行自我监控， 并及时作出相应的调整。小组间的合作探究可以同时培养学生的合作精神和竞争意识， 让不同层次的学生都能有所作为，有所收获。 教师的策略是宏观调控整体教学进度， 微观放活学生局部学习进程，激发学生的参与热情，让学生的学习有组织、有步骤地进行。（二）利用教材引导学生自主学习教材重视物理知识与学生生活、 现代社会及科学发展的联系， 这些内容都能激发学生自主学习的热情，在“问题与练习”中设置开放性、实践性以及应用性的问题， 如上海磁浮列车的相关计算、 航空母舰弹射飞机装置的相关计算、 利用自由落体运动规律测量“傻瓜”照相机的曝光时间等。教材还在 “说一说” 、 “做一做” 栏目中给学生提出一些思考的问题和活动的资料，如用计算机绘制 v-t 图象，用光电门研究自由落体运动等， 为学生的自主学习提供了具体的课题。（三）利用现代教学手段提升学生兴趣在课堂中采用多媒体课件作为辅助手段， 启发引导学生， 帮助学生建立形象直观的认识，调动学生学习的积极性，有效地提高学习效率。