谈谈匀变速直线运动的规律的教学
编辑/作者:谭德章        发布时间:2011-03-08      阅读:5248
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从今年九月一日开始走入新课程,至今已过了半个学期。在实施新课程的教学过程中,我有许多体会,觉得新教材体现了物理课程的培养目标,从“知识与技能”、“过程与方法”、“情感态度与价值观”三维培养目标呈现了丰富的物理内容。教材的编写有许多特色,特别在为教师授课、培养学生自主学习的能力和学生发展等方面留有很大的自由度。下面谈谈本人对《物理1第3章第1节匀变速直线运动的规律》的教材处理的体会。
●教材分析  为了得出匀变速直线运动的速度和位移变化规律,教材首先研究匀变速直线运动的特点.教材以一辆从静止开始沿直线匀加速行驶的小车为例,在行驶过程中,从小车的速度计上读出各个时刻的速度值,并将小车加速行驶时速度随时间的变化列表如下
t/s 0 1 2 3 4 5 6
v/m.s-1 0 2 4 6 8 10 12

从表中的数据,计算任意选取两个时刻对应的速度值代入加速度定义式,计算小车运动的加速度,发现所得的加速度值都一样。从而得出,小车在加速行驶的过程中,速度不断增加,但其加速度保持不变的结论。这就是匀变速直线运动的特点。这样处理的好处在于给学生展示的问题形象直观,学生易于接受。但由于学生无法接触或观察到实验的过程,势必造成问题的可信度大打折扣。更重要的是,学生与教师之间无法形成互动,影响了教学效果。怎样处理教材才能使这节课生动,活跃起来呢?
●教材处理  教材的处理是教师综合素质的重要体现。在处理教材时要遵循三个基本原则。第一,要符合学生的实际,第二,要充分利用本校的课程资源,第三,要充分调动学生的学习积极性,形成师生互动,生生互动。匀变速直线运动的特点是本节的关键,只要得出a=Vt-V0/t=常量这一特点,就很容易引导学生理解匀变速直线运动的速度和位移公式了。为此,在处理这节教材时,我采用了气垫导轨装置进行演示,用气垫导轨上的滑块的运动来代替小车的运动,并要求五位学生上讲台进行操作。从而通过师生的共同研究,得出匀变速直线运动的特点。
演示实验器材:气垫导轨装置一套(配有两个光电门和一个滑块)、秒表两个、刻度尺一把、鼓风机一个、毫秒计时器一个。
●教学过程
板书:一、匀变速直线运动的规律
导入牵引   提出  研究变速直线运动的运动快慢,用什么物理量来描述?
学生:用平均速度和瞬时速度
板书:V=S/t    粗略描述
瞬时速度    精确描述
提出:平均速度是精确描述还是粗略描述?
学生:粗略描述
提出;如何进行精确描述呢?
学生:用瞬时速度
S
板书:         B    B1     B2    A
提出:如何确定VA?
办法:用S/t代替VA,当B点不断靠近A点时,时间就不断地缩短,S/t就不断地接近VA,粗略的描述就可向精确描述趋近,向精确描述转化.这种方法在物理学中叫做微元法.
提出:如何确定变速直线运动的加速度?
学生:   a=Vt-V0/t
指出:这节课的主要目的,就是要研究匀变速直线运动的加速度有什么特点.
板书:1. 匀变速直线运动的特点
介绍实验器材及实验方法,并说明应该记录那些实验数据.挑选五位同学上讲台进行实验.其中一位同学负责在黑板列表,记录实验数据,一位同学负责施放滑块,两位同学负责控制秒表进行计时,一位同学负责观察光电门毫秒计时器,并负责复位,其他同学注意观察实验现象。下面是学生在一次实验中记录的数据(气垫导轨的倾角为40左右)

次数 1 2 3 4 5 6
t/S 1.20 1.75 2.30 2.70 3.05 3.35
t′/S 0.183 0.128 0.103 0.089 0.079 0.072
V/m.S-1 0.22 0.31 0.39 0.45 0.51 0.56
L/m 0.04

表中t表示滑块从斜面顶端滑到各指定点的时间,t′表示滑块挡板通过光电门的时间(取1ms挡位),L表示滑块挡板的宽度,V表示滑块挡板通过光电门的平均速度,可用这个平均速度分别表示各相应指定点的瞬时速度.
引导学生计算V和a.
a1=V1-V0/(t1-t0)=0.22-0/(1.20-0)=0.18m/S2
a2=V2-V1/(t2-t1)=0.31-0.22/(1.75-1.20)=0.16m/S2
a3=V3-V2/(t3-t2)=0.39-0.31/(2.30-1.75)=0.15m/S2
a4=V4-V3/(t4-t3)=0.45-0.39/(2.70-2.30)=0.15m/S2
a5=V5-V4/(t5-t4)=0.51-0.45/(3.05-2.70)=0.17m/S2
a6=V6-V5/(t6-t5)=0.56-0.51/(3.35-3.05)=0.17m/S2
分析误差来源:导致误差的主要原因是手动秒表计时和用肉眼观察滑块运动到指定位置时产生的,当物体的速度比较大时,就不能用这种方法来测量了。
从以上数据可知,在误差范围内,加速度是一个常量.这就是匀变速直线运动的特点.加速度是一个常量的意义是什么呢?请同学们看课本P33的表3-1,从表3-1中可知,每隔1S时间,小车的速度就增加2m/S.说明小车的速度是均匀增加的.这就是匀变速直线运动的含义.
板书:2. 匀变速直线运动的速度变化规律
(1)公式法   a=Vt-V0/t=常量
                Vt=V0+at
用法:匀加速  a与V同向,a>0.   匀减速   a与V反向,a<0.
(2)图象法   要求学生将上述记录数据在V-t坐标中描点画线,并请一位同学上讲台板演(可事先在黑板上画好V-t坐标)如图示。
由V-t图象可知,Vt与t成正
比,即当V0=0时,匀变速直线运动
的速度—时间图象是通过坐标原点
的一条斜线。
点评:对这一节课作一次非正式评
价.指出同学们在教学过程中的态度,
参与情况,对同学们的表现给以肯定.
匀变速直线运动的位移变化规律
留到下一堂课学习。


注:荣获05年海南省物理教学设计评比一等奖