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第二章《匀变速直线运动的研究》五个研究

廖庆波

五个研究：

1、课程标准关于第二章要求：（内容标准）

   （3）经历匀变速直线运动的实验研究过程，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4 用打点计时器、频闪照相或其他实验方法研究匀变速直线运动。

例5 通过史实，了解伽利略研究自由落体运动所用的实验和推理方法。

（4） 能用公式和图像描述匀变速直线运动，体会数学在研究物理问题中的重要性。

2、考试说明关于第二章要求：

   匀变速直线运动及其公式、图像II （匀变速直线运动图像只限于v-t图像：但高考中多次考查x-t图像、a-t图像及其他形式的图像问题，远远超出了只限v-t图像的要求）

3、第二章在高考试题中的体现：

   在近几年全国各省高考题中，绝大部分第一道计算题都是匀变速直线运动的考题或与之关联的动力学问题，选择题中有时也会出现或体现，电磁场问题中也会涉及，可见本章内容在高考题中的直接或相关的分值是相当高的。

    结合课程标准、考试说明和第二章在高考试题中的体现，本章《匀变速直线运动的研究》重点是匀变速直线运动及公式、图像，而几种特殊问题也非常值得关注：基本公式的几个推论、刹车问题、追及问题。

4、关于对课本内容的研究：

   研究变速运动，应当从最简单的变速运动开始。上一章为本章奠定了全面的基础，本章是上一章概念和方法的具体应用，同时本章的学习将为认识其他更复杂的运动（如平抛、圆周运动、简谐运动）创造条件，本章的知识在整个力学中具有基础性的作用。

本章共6节，前4节逐个学习匀变速直线运动的速度与时间、位移与时间、速度与位移的关系，并渗透有关的基本方法（无限分割法、面积法）；第5节“自由落体运动”，作为一个典型的实例，对匀变速直线运动进行一次个案研究，也是匀变速直线运动规律的具体应用；最后一节“伽利略对自由落体运动的研究”，通过展示伽利略关于自由落体运动的研究历史素材，揭示科学方法和弘扬科学精神。

5、关于本章学情的研究：

   本章基本规律公式、推论都是高中新学内容，内容多、难度较大、要求高，加上老师们对学生现阶段数学能力（运算能力、解方程能力、函数图像能力）判断过高，在学案完成上、展示效果上、学习内容推进上，都出现了较多问题（主要是完不成课时任务）。

教学建议：

1.注重获取知识的过程，培养学生的科学思维和研究方法。

（1）速度与时间关系的实验探究中：应先进行实验获取数据，描点画出图像，进而认识到其v-t图像是一条倾斜直线，接下来引导学生讨论这样的图像表示什么运动？从数学角度推导出规律公式v=v₀+at ，最后理解公式及应用。遵循:经历从实验研究中获取数据→作出图像→分析图像→寻找规律→理解规律的过程。

（2）位移与时间关系的学习时，应当按照书本中的探究思想进行，经历面积法类比提出猜想→验证猜想→利用猜想结果推导得出 →理解应用，这样处理的目的是为了防止教学中仅仅侧重知识点的“吞咽”和“套用”，而忽视了科学思维方法的培养。

2.从重大发现的历史过程领悟科学精神、物理思想和研究方法。如在讲授伽利略研究自由落体运动时，适当的、有选择地介绍重要的历史过程：说明当年的背景，怎样提出问题，遇到什么困难，如何获得突破，曾经有过什么曲折和争论…

3.图像是分析物理问题的重要数学方法。第1节让学生自主经历了数据列表、建坐标系、描点、拟合曲线、发现规律的过程；第2节v-t图像时，讨论曲线的倾斜程度跟加速度有什么关系，使学生认识图像斜率的物理意义；第3节推导x-t关系时，学习了有时候可以用面积法表示一些物理量。我们在这一章的教学中，要重视学生图像方法的能力的锻炼和培养。

4.由于对学生能力的误判，本章大部分导学案内容设置都完不成，也展示不完，建议还要大胆的删，更精简。另由于安排问题，导致本章导学案中漏了追及问题、初速度为0匀变速直线运动的一些推论的训练，我们将在本章最后部分增加2个专题导学案。另本章中没设置专门的研究匀变速直线运动的纸带问题的处理专题，通过章末训练发现学生对于纸带问题的处理能力比较弱，建议下一届高一在课时安排时设置该专题学案。

注：五个研究：1、课程标准；2、考试说明；3、高考真题；4、教材文本；5、学情。

参考书目：1、物理课程标准。

                    2、2014理科综合考试说明。

                    3、新高考5年真题汇编。

                    4、物理课本（必修1）（人民教育出版社）

                            5、物理必修1教师教学用书（人民教育出版社）