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        在體驗(yàn)中認(rèn)知 在嘗試中理解

        2017-06-08 23:51:59談科佼
        關(guān)鍵詞:四者運(yùn)動學(xué)剎車

        談科佼

        [摘要]勻變速直線運(yùn)動的速度與位移的關(guān)系是運(yùn)動學(xué)中的重要公式。文章通過視頻引入公式,然后再讓學(xué)生推導(dǎo)出公式,最后通過三個由淺到深的例題的分析講解,幫助學(xué)生牢固掌握所學(xué)公式。

        [關(guān)鍵詞]消t公式勻變速直線運(yùn)動速度與位移的關(guān)系教學(xué)設(shè)計(jì)

        [中圖分類號]G633.7

        [文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A

        [文章編號]1674-6058(2016)32-0073

        《勻變速直線運(yùn)動的速度與位移的關(guān)系》是高中物理必修1第二章第四節(jié)內(nèi)容。這節(jié)內(nèi)容是勻變速直線運(yùn)動中的一個重要推論,也是實(shí)際生活中運(yùn)用較多的運(yùn)動學(xué)推論,彌補(bǔ)了v-t圖像的不足。

        二、設(shè)計(jì)思想

        本節(jié)課的主要設(shè)計(jì)思路有以下幾個方面:(1)以復(fù)習(xí)v-t圖像上的勻變速直線運(yùn)動為線索,引導(dǎo)學(xué)生通過v-t圖像找Vo、x、a、V1、t五者關(guān)系,不需要硬記公式。(2)通過車禍視頻,引入一個涉及Vt、a、x、Vo四者關(guān)系的實(shí)例,讓學(xué)生知道消t公式存在的必要性。(3)通過問題引導(dǎo),使學(xué)生認(rèn)識到消t公式可以推導(dǎo)得出。(4)通過典型例題,讓學(xué)生學(xué)會從題目中提取信息,找尋適合的規(guī)律解題。其流程圖如圖1所示。

        三、教學(xué)流程

        環(huán)節(jié)一:復(fù)習(xí)v-t圖像引入。

        教師:請同學(xué)們在v-t圖像上畫初速度為Vo,加速度為a的勻加速直線運(yùn)動圖線?

        在v-t圖像上,我們可以找到勻加速直線運(yùn)動的幾個物理量?

        學(xué)生:v、a、x、t。教師:很好,上節(jié)課我們剛剛學(xué)過勻變速直線運(yùn)動的兩個基本公式,是哪兩個?

        教師:很好,這兩個基本公式能否從v-t圖像上找到?

        學(xué)生:可以,這兩個公式本來就是從圖像上推導(dǎo)過來的。

        問題設(shè)計(jì)意圖:v-t圖像是處理運(yùn)動學(xué)問題的有效方法之一,很多運(yùn)動學(xué)公式也可以從圖像上推導(dǎo),為下面從v-t圖像上找不到消t公式埋下伏筆。

        教師:在解決Vt、Vo、a、t或者Vo、x、a、t關(guān)系時,既可以選擇基本公式,又可以用v-t圖像來解決。下面請同學(xué)們來看一段視頻(播放一段汽車車禍視頻)。

        問題設(shè)計(jì)意圖:汽車是生活中最重要的交通工具,它給人們帶來了方便,也帶來了危害。通過這個視頻可以使學(xué)生深刻體會車速與剎車距離的關(guān)系,從而為消t公式的引出做好鋪墊;以學(xué)生熟知的汽車運(yùn)動為例展開知識教學(xué),將“安全駕駛,珍愛生命,低碳環(huán)?!睗B透于知識教學(xué)中,這樣就使枯燥的物理知識變得鮮活,也讓學(xué)生深刻感受物理其實(shí)就在我們身邊,拉近了物理與學(xué)生的距離。

        教師:在公路上經(jīng)??梢钥吹揭恍┫匏倥?,規(guī)定了汽車通過該路段的最高時速,并要求駕駛員必須保持一定的行車距離。一旦發(fā)生交通事故,我們會看到交警測量有關(guān)距離。其中非常重要的是測量剎車距離。你知道測量剎車距離的目的嗎?

        學(xué)生:看車子是否超速。

        教師:剎車過程涉及運(yùn)動學(xué)幾個物理量,能從v-t圖像上找到它們的關(guān)系嗎?大家討論一下。

        學(xué)生:有Vt、Vo、a、x,在圖像上不能找出它們的關(guān)系,圖像上一定涉及t這個物理量。

        教師:很好。我們要通過Vt、Vo、a、x,算口來看是否超速,v-t圖像上又找不到它們四者的關(guān)系,所以我們必須要找尋它們四者的關(guān)系式。

        教師:前面我們學(xué)的兩個基本公式里都含有我們所需的三個量,多了一個t,你是否能通過這兩個式子,化解一下,得出我們所需的Vt、Vo、a、x四者關(guān)系呢?(請學(xué)生板演)

        問題設(shè)計(jì)意圖:在傳統(tǒng)的課堂中,為了節(jié)省課堂時間,提高課堂密度,教師往往會將這個推導(dǎo)過程直接在黑板上書寫出來,盡管這樣的方式有利于課堂教學(xué)的順利推進(jìn),但該方式往往會隔斷學(xué)生與物理現(xiàn)象之間的相互作用,規(guī)避了學(xué)生在現(xiàn)象觀察中取舍信息、構(gòu)建模型的實(shí)際過程,從而使得學(xué)生處理問題的能力沒有得到有效提升。上述設(shè)計(jì)中,讓學(xué)生自行推導(dǎo),實(shí)際上就是讓學(xué)生在嘗試中熟悉基本公式,在嘗試中進(jìn)一步強(qiáng)化對公式的理解。

        教師:這位同學(xué)通過兩式把t消掉,得到了這四者的關(guān)系式,我們把這個式子稱為消t公式。請同學(xué)們完成下面的計(jì)算題。

        [例1]在某城市的一條道路上,規(guī)定車輛行駛速度不得超過30km/h。在一次交通事故中,肇事車是一輛客車,量得這輛車緊急剎車(車輪被抱死)時留下的剎車痕跡長為7,6m,已知該客車剎車時的加速度大小為7m/S2,請問該車是否超速?

        [例2]某型號的艦載飛機(jī)在航空母艦的跑道上加速時,發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的最大加速度為5m/S2,所需的起飛速度為50m/s,跑道長100m。通過計(jì)算判斷,飛機(jī)能否靠自身的發(fā)動機(jī)從艦上起飛?為了使飛機(jī)在開始滑行時就有一定的初速度,航空母艦裝有彈射裝置。對于該型號的艦載飛機(jī),彈射系統(tǒng)必須使它具有多大的初速度?

        [例3]長100m的列車通過長1000m的隧道,列車剛進(jìn)隧道時的速度是10m/s,完全出隧道時的速度是12m/s,求:(1)列車過隧道時的加速度;(2)通過隧道所用的時間。

        問題設(shè)計(jì)意圖:三道例題,設(shè)計(jì)成遞進(jìn)關(guān)系。第一道例題是為了解決視頻引出的實(shí)際問題,使學(xué)生認(rèn)識到消t公式在實(shí)際生活中的應(yīng)用。第二道例題是為了讓學(xué)生熟練消t公式的應(yīng)用和應(yīng)用條件,同時在該題中還滲透了假設(shè)的思想方法。第三道例題是為了鍛煉學(xué)生根據(jù)題目條件合理選取公式的能力。

        四、教學(xué)反思

        物理公式教學(xué),并不是簡單地把公式教給學(xué)生,讓學(xué)生死記硬背下來,然后做題。本節(jié)課先引入一段視頻,引發(fā)學(xué)生的興趣,使他們愿意探究勻變速直線運(yùn)動的速度與位移關(guān)系。在實(shí)際課堂中學(xué)生討論得非常激烈。接著引導(dǎo)學(xué)生試著利用兩個基本公式推導(dǎo)出消t公式,學(xué)生板演過程中遇到一些小困難,經(jīng)過提示也很快推導(dǎo)出結(jié)果。最后通過三道練習(xí)題使學(xué)生加深對公式的理解。整節(jié)課下來,學(xué)生基本能熟練掌握這個公式。值得反思的是:課堂上是要花時間讓學(xué)生思考、練習(xí)的,不能急。

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