第二章 勻變直線運(yùn)動(dòng)研究 【課程標(biāo)準(zhǔn)】 1.1.3 通過實(shí)驗(yàn)，探究勻變直線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，能夠運(yùn)用公式、圖像等方法描述勻變直線運(yùn)動(dòng)，理解勻變直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律直線運(yùn)動(dòng)，能夠運(yùn)用解決實(shí)際問題，體驗(yàn)科學(xué)思維中的抽象方法和研究物理問題的極端方法。 1.1.4 通過實(shí)驗(yàn)了解自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。結(jié)合物理學(xué)史的相關(guān)內(nèi)容，了解物理實(shí)驗(yàn)和科學(xué)推理在物理學(xué)研究中的作用。 1.1.1了解現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)科學(xué)出現(xiàn)的背景，了解實(shí)驗(yàn)對(duì)物理學(xué)發(fā)展的推動(dòng)作用。一、單元教材概述 本單元是勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究，是上單元的延續(xù)，為本單元奠定了全面的基礎(chǔ)。上一單元學(xué)習(xí)的參考系和坐標(biāo)系為勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位置和位移的確定奠定了基礎(chǔ)；在上一單元中學(xué)習(xí)了時(shí)間、位移、速度和加速度的概念，為本單元研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)奠定了基礎(chǔ)。數(shù)量關(guān)系已經(jīng)建立；在上一個(gè)單元中，我們學(xué)習(xí)了使用點(diǎn)計(jì)時(shí)器來測(cè)量速度。本裝置利用點(diǎn)計(jì)時(shí)器來測(cè)量物體的速度，以研究勻速直線運(yùn)動(dòng)的特性。通過理解勻變直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，不僅為學(xué)習(xí)必修的第二平面投擲運(yùn)動(dòng)提供了可能，而且為學(xué)習(xí)牛頓第二定律和函數(shù)關(guān)系奠定了基礎(chǔ)?？梢?，這個(gè)單元是整個(gè)高中物理的基石。影響。本單元的內(nèi)容可分為兩部分：第一部分包括《2.1實(shí)驗(yàn)：探究小車速度隨時(shí)間的變化規(guī)律》、《2.2勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系》、《2.3勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系“關(guān)系”體現(xiàn)了勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物理量之間的關(guān)系。
第二部分：“自由落體運(yùn)動(dòng)”是對(duì)勻速直線運(yùn)動(dòng)的具體案例的研究。學(xué)到的定律都滿足勻速直線運(yùn)動(dòng)定律。 【筆記】1、注重知識(shí)獲取過程，培養(yǎng)科學(xué)思維和研究方法（1）勻變速直線運(yùn)動(dòng)速度與時(shí)間關(guān)系的討論。新教材并不是簡單地從加速度的定義：公式開始，而是通過實(shí)驗(yàn)探索來尋找速度與時(shí)間的關(guān)系。獲取數(shù)據(jù)，繪制vt圖像，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)小車運(yùn)動(dòng)的vt圖像是一條傾斜的直線。 (2)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間關(guān)系的討論。新教材類比勻變速直線運(yùn)動(dòng)的vt圖像，介紹了通過勻速直線運(yùn)動(dòng)的vt圖像求位移的方法。盡管有其特殊性，但這種方法是物理學(xué)中最常用的方法。 2、從歷史發(fā)展過程中認(rèn)識(shí)科學(xué)精神、物理思想和研究方法。物理學(xué)中對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究并非偶然。教學(xué)時(shí)，教師應(yīng)還原歷史背景和伽利略對(duì)亞里士多德理論的質(zhì)疑。 ，并通過理想斜面實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步從理論上推導(dǎo)出自由落體運(yùn)動(dòng)定律，兩個(gè)銅球同時(shí)落地的實(shí)驗(yàn)推翻了亞里士多德的言論。通過歷史故事，學(xué)生可以了解前人的科學(xué)精神、物理思想、研究方法，并從中汲取精華、借鑒。新教材還通過“STSE”欄目講到“從伽利略一生看科學(xué)與社會(huì)”問題，讓學(xué)生了解科學(xué)與社會(huì)的關(guān)系，培養(yǎng)對(duì)物理學(xué)習(xí)的濃厚興趣。
3、貫穿“微元求和”的思想位移與時(shí)間關(guān)系的推導(dǎo)，采用了微元法的思想。這種方法不是學(xué)生一兩次就能掌握的。他需要定期和實(shí)施的灌輸。上一個(gè)單元中對(duì)瞬時(shí)速度的解釋也使用了微元法的思想。在第 4 節(jié)的“問題與練習(xí)”中，估計(jì)了傻瓜相機(jī)的曝光時(shí)間。學(xué)生們?cè)跇O短的時(shí)間內(nèi)再次體驗(yàn)了自由落體的感覺。將運(yùn)動(dòng)視為勻速運(yùn)動(dòng)的過程。新教材采用滲透式的方式進(jìn)行科學(xué)思維和方法的教學(xué)高中物理第二單元圖像講解，這將對(duì)學(xué)生對(duì)科學(xué)思維和方法的掌握產(chǎn)生潛移默化的影響。 4、注意使用手頭常用的工具做生活中不用的物理實(shí)驗(yàn)高中物理第二單元圖像講解，但學(xué)校常用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器來測(cè)量時(shí)間。在物理學(xué)習(xí)中，學(xué)生需要利用身邊的物理工具進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，理論聯(lián)系實(shí)際。這不僅可以提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力，還可以解決復(fù)雜的物理問題。為此，新教材做了很多修改。例如，在“Do It”中，學(xué)生被要求使用手機(jī)的“頻閃攝像頭”來測(cè)量自由落體的加速度。其實(shí)，頻閃攝影的原理和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一樣的，都是記錄一定時(shí)間間隔內(nèi)運(yùn)動(dòng)物體的位置。而且，手機(jī)更容易獲得、更普遍、適用的場所也更廣泛。 2. 教材分析及教學(xué)建議 【課時(shí)建議】 第一節(jié)實(shí)驗(yàn)：探究汽車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律 2 課時(shí) 第二節(jié) 勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系 2 課時(shí) 第三節(jié) 勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移勻速速度與時(shí)間的關(guān)系 2 學(xué)時(shí) 第四節(jié) 自由落體運(yùn)動(dòng) 2 學(xué)時(shí) 2.1 實(shí)驗(yàn)：探究小車速度隨時(shí)間的變化規(guī)律 1.教學(xué)目標(biāo) （1）探究小車速度的變化規(guī)律對(duì)象通過時(shí)間實(shí)驗(yàn)，提高實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和處理信息、解釋等科學(xué)探究的能力。
這為構(gòu)建勻變直線運(yùn)動(dòng)模型奠定了基礎(chǔ)。 （2）描述物體運(yùn)動(dòng)的vt圖像，并觀察和思考得到的圖形留學(xué)之路，找出物體速度變化的規(guī)律。 （3）體會(huì)探索汽車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律，了解研究直線運(yùn)動(dòng)的一般思路。 （4）學(xué)會(huì)借助計(jì)算機(jī)表格軟件繪制vt圖像，并選擇適當(dāng)?shù)暮瘮?shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，以獲得物體速度隨時(shí)間變化的規(guī)律。 2.教材分析及教學(xué)建議。本節(jié)通過實(shí)驗(yàn)介紹一種運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和規(guī)律。根據(jù)探索的問題，涵蓋了實(shí)驗(yàn)思路、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、數(shù)據(jù)記錄和數(shù)據(jù)分析等方面。