高中生物一輪復習教案
發(fā)表時間:2021-02-18高考物理第一輪描述運動的物理量及勻速直線運動專項復習。
課時1描述運動的物理量及勻速直線運動
【學習目標】
1、掌握質(zhì)點、位移、速度(包括平均速度和瞬時速度),加速度概念;
2、掌握勻速運動的規(guī)律。
【學習內(nèi)容】
一、描述運動的物理量
1、質(zhì)點:只有沒有_________的點,物體能簡化為質(zhì)點的條件是_____________
例1、下列可把火車看作質(zhì)點的是:()
A、火車從車站開出,計算通過車站口的時間B、比較兩火車運動的快慢
C、計算火車從北京開往上海的時間D、研究人在車廂里的位置
2、參照系:為了描述物體的運動,而選作___________的物體。
①對同一個運動,選擇不同的參照物,觀察的結果會有所不同,②參照物是可以任意選取的,以運動的描述盡可能簡單為原則,③通常是以地面為參照物。
例2、(08年廣東理科基礎)4.從水平勻速飛行的直升機上向外自由釋放一個物體,不計空氣阻力,在物體下落過程中,下列說法正確的是
A.從飛機上看,物體靜止B.從飛機上看,物體始終在飛機的后方
C.從地面上看,物體做平拋運動D.從地面上看,物體做自由落體運動
3、時間與時刻:
時刻在時間軸上是一個點;時間是兩時刻間的一段間隔,在時間軸上是一段線段。
時刻與位置對應,時間與位移(或路程)對應
例3、關于做勻加速直線運動的物體的位移,在如圖所示的位移坐標軸上S1、S2、Sn-1、Sn分別為物體在第1s末、第2s末、……第(n-1)s末、第ns末的位置,則下列說法中正確的是:()
A、0~S2為第2s內(nèi)的位移
B、0~Sn-1為前(n-1)s內(nèi)的位移
C、S2~Sn為第2s內(nèi)的位移
D、Sn-1~Sn為第ns內(nèi)的位移
4、位移和路程
位移是________________,路程是___________________,位移和路程的區(qū)別與聯(lián)系有__________________________________。
例4、一質(zhì)點在x軸上運動,各個時刻的坐標如下表,則此質(zhì)點運動過程中:
t(s)末012345
x(m)05-4-1-71
①幾秒內(nèi)位移最大?()②第幾秒內(nèi)位移最大?()
③幾秒內(nèi)路程最大?()④第幾秒內(nèi)路程最大?()
5、速度:速度的物理意義是_____________________,方向與_____________相同。
①平均速度是指:,平均速率是指:________________。
②瞬時速度是指:______________________,速率是指:_____________。
③平均速度的計算
例5、某同學在百米比賽中,以6m/s的速度從起點沖出,經(jīng)50米處的速度為8.2m/s,在他跑完全程中間時刻t=6.25s時速度為8.3m/s,最后以8.4m/s沖過終點,他的百米平均速度大小為_____________m/s.
[想一想]:甲、乙、丙三物體同時地作直線運動,位移一時間圖象如圖所示,在20s內(nèi)它們的平均速度大小和平均速率的關系如何?
6、加速度:①定義________________________②物理意義___________________
③公式________________________④方向_______________________
注意:①加速度大小與速度無關②加速度方向不一定是速度方向③加速度符號并不表示物體作加速或減速運動。
例6、下列說法正確的是:()
A、加速度增大,速度一定增大B、速度變化量越大,加速度越大
C、物體有加速度,速度就增加D、物體速度很大,加速度可能為零
[想一想]:速度、速度的變化、速度變化率、速度變化快慢、速度變化大小、加速度的區(qū)別與聯(lián)系。
二、勻速直線運動
1、勻速直線運動的概念是___________________________________________
2、勻速直線運動的基本規(guī)律:加速度a=0;速度V是定值;位移S=Vt
例7、下列說法正確的是:()
A、做勻速直線運動的物體,在相等時間內(nèi)的位移相等
B、做勻速直線運動的物體,任一時刻的瞬時速度都相等
C、任意時間內(nèi)平均速度都相等的運動是勻速直線運動
D、物體運動的路程跟所用的時間的比值是一個恒量,則這物體做勻速直線運動
例8、甲、乙兩輛汽車沿平直公路從某地同時駛向同一目標,甲車在前一半時間內(nèi)以速度v1做勻速運動,后一半時間內(nèi)速度v2做勻速運動,乙車在前一半路程中以速度v1做勻速運動,后一半路程中以速度v2做勻速運動(),則:()
A、甲先到達B、乙先到達C、甲、乙同時到達D、不能確定
[想一想]:一列長L的隊伍,進行速度為v,通訊員從隊尾以速度u趕到排頭,又立即以速度u返回隊尾,在這段時間內(nèi)隊伍前進了多遠。
【強化練習】
1、關于質(zhì)點,正確的說法是()
A、體積很小的物體才能視為質(zhì)點B、質(zhì)量很小的物體才能視為質(zhì)點
C、從地球上的控制中心跟蹤觀察在太空中飛行的宇宙飛船,可把飛船看作質(zhì)點
D、在太空中進行飛船對接的宇航員觀察這個飛船,可把飛船看作質(zhì)點
2、一質(zhì)點沿半徑為R的圓周從A到B運動了半周,它在運動過程中位移的大小和路程分別是()
A、πR,πRB、2R,2RC、2R,πRD、πR,2R
3、做勻加速直線運動的物體的加速度為+3m/s2,對于任意一秒來說,下列說法正確的是()
A、在這一秒末的速度比這一秒初的速度總是大3m/s
B、物體在這一秒末的速度比這一秒初的速度總是大3倍
C、物體在這一秒末的速度一定比前一秒初的速度總是大3m/s
D、物體在這一秒末的速度一定比前一秒初的速度總是大6m/s
4、下列描述中的運動情況,有可能的是()
A、物體的加速度增大,速度減小B、物體速度為零時,加速度卻不為零
C、物體的加速度始終不變(a≠0),速率也始終不變D、物體的加速度減小,速度增大
5、甲、乙、丙三人各乘一架直升飛機,甲看到樓房勻速上升,乙看到甲機勻速上升,丙看到乙機勻速下降,甲看到丙機勻速上升,那么甲、乙、丙相對地面的運動情況可能是()
A、甲、乙勻速下降,且v乙v甲,丙停在空中B、甲、乙勻速下降,且v乙v甲,丙勻速上升
C、甲、乙勻速下降,且v乙v甲,丙勻速下降,且v丙v甲
D、甲、乙勻速下降,且v乙v甲,丙勻速下降,且v丙v甲
6、為了傳遞信息,周朝形成郵驛制度,宋朝增設“急遞鋪”,設金牌、銀牌、銅牌三種,“金牌”一晝夜行500里(1里=500米),每到一驛站換人換馬接力傳遞,“金牌”的平均速度()
A、與成年人步行速度相當B、與人騎自行車速度相當
C、與高速公路上汽車速度相當D、與磁懸浮列車的速度相當
7、一個朝著某方向做直線運動的物體,在時間t內(nèi)的平均速度是v,緊接著t/2內(nèi)的平均速度是v/2,則物體在這段時間內(nèi)的平均速度是____________。
8、汽車在一直線運動,第一秒內(nèi)通過5m,第二秒內(nèi)通過10m,第三秒內(nèi)通過20m,第四秒內(nèi)通過5m,則最初兩秒的平均速度是________m/s。最后兩秒的平均速度是________m/s。全過程中的平均速度是________m/s。
9、物體以5m/s的初速度沿光滑斜槽向上做勻減速直線運動,經(jīng)4s滑回原處時速度大小仍為5m/s,則物體的速度變化為_________,加速度為__________。(規(guī)走初速度方向為正方向)
10、天文觀測表明,幾乎所有遠處的恒星(或星系)都在以各自的速度背離我們而運動,離我們越遠的星體,背離我們運動的速度(稱為退行速度)越大;也就是說,宇宙在膨脹,不同星體的退行速度V和它們離我們的距離r成正比,即V=Hr。式中H為一常量,稱為哈勃常數(shù),已由天文觀察測定。為解釋上述現(xiàn)象,有人提出一種理論,認為宇宙是從一個大爆炸的火球開始形成的,假設大爆炸后各星體即以不同的速度向外勻速運動,并設想我們就位于其中心,則速度越大的星體,現(xiàn)在離我們越遠,這一結果與上述天文觀測一致。由上述理論和天文觀測結果,可估算宇宙年齡T,其計算式為T=_____,根據(jù)近期觀測,哈勃常數(shù)H=3×10-2米/(秒光年),其中光年是光在一年中行進的距離,由此估算宇宙的年齡約為___________億年。
11、A、B兩列火車在同一水平直路上以相等的速率v=30km/h相向而行,當它們相距6km時,一只小鳥以60km/h的恒定速率離開A飛向B,當?shù)竭_B后立即返回,如此往復至兩車相遇為止,試求:⑴鳥總共飛行了多少時間、路程和位移?⑵鳥在A、B間往返第一次來回的時間、路和位移是多少?
12、A船從港口P出發(fā),攔截正以速度V0沿直線MN航行的B船,P與B所在航線的垂直距離為a,A船起航時,B與P的距離為b,且ba,如略去A船起動時的加速過程,認為它一起航就作勻速運動,求A船能攔到B船所需的最小速率V。
13、自動扶梯勻速運行,人站在扶梯上不動從下面到上面所需時間為t1,如果扶梯不動某人勻速行走,從下面到上面所需時間為t2(t1>t2),那么,扶梯運行時,人從下面到上面所需時間是多少?從上面到下面所需時間又為多少??
參考答案:
例1、BC;例2、C;例3、BD;例4、①4、②2、③5、④2;例5、8;例6、D;例7、ABC;例8、A;
【反饋練習】1、C;2、C;3、AD;4、ABD;5、ABC;6、B;7、;8、7.5、12.5、10;9、-10m/s,-2.5m/s2;10、1/H、100;11、(1)0.1h、6km、3km,(2);12、;13、、;
延伸閱讀
高考物理第一輪描述交變電流的物理量專項復習
第二課時:描述交變電流的物理量電感和電容對交變電流的影響
【基礎知識回顧】
一.描述交變電流的物理量
1.瞬時值:交流電的瞬時值反映的是不同時刻交流電的大小和方向,瞬時值是時間的函數(shù),其關系式如e=Emsin(t+φ)
2.最大值:交流電的最大值反映的是交流電大小的變化范圍,當線圈平面和磁感線平行時,交流電動勢最大,,瞬時值與最大值的關系是。
3.交流電的有效值:
(1)定義:交變電流的有效值是根據(jù)電流的熱效應規(guī)定的:讓交流和直流通過相同阻值的電阻,如果它們在相同的時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量相等,就把這一直流的數(shù)值叫做這一交流的有效值。
(2)正弦交流電的有效值與最大值的關系是:
(3)說明:
①各種交流電器上所標的額定電壓、電流均指有效值
②交流電表的示數(shù)全為有效值
③電器元件(如電容)的擊穿電壓(耐壓值)指的是最大值,但保險絲熔斷電流為有效值
④一般所說交流電的值,均為有效值
⑤求解交流電產(chǎn)生的熱量問題時,必須用有效值,不能用平均值。
⑥中各量均為有效值。
4.平均值:交流電的平均值是交流電圖象中波形與橫軸(t軸)所圍的面積跟時間的比值,其數(shù)值可用計算。某段時間內(nèi)交流電的平均值不等于這段時間始、終時刻瞬時值的算術平均值。在T/4時間內(nèi)。若計算通過電路某一截面的電量,需用電流的平均值。
5.周期和頻率
描述交變電流變化快慢的物理量。
(1)周期T:交變電流完成一次周期性變化所需的時間。單位:秒。
在一個周期里,交變電流的方向變化2次。
(2)頻率f:單位時間內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)。單位:赫茲,Hz.
頻率越大,交變電流變化越快。f=1/T
二.電感和電容對交變電流的影響
1.感抗
a.感抗是電感對交變電流阻礙作用的大小,用XL表示。
b.影響感抗的因素:線圈的自感系數(shù)(L),交流電的頻率(f)。L越大、f越高,XL越大
c.應用:(1)低頻扼流圈:作用“通直流、阻交流”
(2)高頻扼流圈:作用“通低頻、阻高頻”
2.容抗
a.容抗是電容對交流的阻礙作用大小,用XC表示.
b.影響容抗的因素:電容器的電容和交變電流的頻率,電容越大,頻率越高,容抗越小
c.電容器的特性
隔直電容器——通交流、隔直流.
旁路電容器——通高頻、阻低頻.
【要點講練】
例1.一小型發(fā)電機內(nèi)的矩形線圈在勻強磁場中以恒定的角速度ω繞垂直于磁場方向的固定軸轉動,線圈匝數(shù)n=100,穿過每匝線圈的磁通量φ隨時間按正弦規(guī)律變化,如圖所示,發(fā)電機內(nèi)阻r=5Ω,外電路電阻R=95Ω,已知感應電動勢的最大值Em=nωφm,其中φm為穿過每匝線圈磁通量的最大值,求串聯(lián)在外電路中的交流電流表(理想電表)的讀數(shù)。
例2.勻強磁場的磁感應強度B,邊長L的正方形線圈abcd共N匝,線圈電阻為r,線圈繞垂直于磁感線的軸OO’以如圖所示的角速度ω勻速轉動,外電路電阻為R.
(1)在答卷圖中標出此刻線圈感應電流的方向.
(2)轉動過程中感應電動勢的最大值有多大?
(3)線圈平面與磁感線成60°時的感應電動勢多大?
(4)設發(fā)電機由柴油機帶動,其他能量損失不計,線圈轉一周,柴油機要做多少功?
(5)從圖示位置開始,線圈轉過600的過程中通過電阻R的電量是多少?
例3.多數(shù)同學家里都有調(diào)光臺燈、調(diào)速電風扇.過去是用變壓器來實現(xiàn)的,缺點是成本高、體積大、效率低,且不能任意調(diào)節(jié)燈的亮度或電風扇的轉速.現(xiàn)在的調(diào)光臺燈、調(diào)速電風扇是用可控硅電子元件來實現(xiàn)的.如圖所示為經(jīng)過一個雙向可控硅調(diào)節(jié)后加在電燈上的電壓.即在正弦交流電的每一個二分之一周期中,前面四分之一周期被截去.調(diào)節(jié)臺燈上的旋鈕可以控制截去的多少,從而改變電燈上的電壓.那么現(xiàn)在電燈上的電壓為____.
例4.如圖所示為電子技術中常用的電路之一.“~”表示低頻交流,“”表示高頻交流,“—”表示直流,則下列敘述正確的是()
A.圖a中后級輸入只有交流成分
B.圖b中后級輸入只有直流成分
C.圖c中后級輸入只有低頻交流成分
D.圖c中后級輸入只有高頻交流成分
【強化練習】
1、一根電阻絲接入100v的直流電,1min產(chǎn)生的熱量為Q,同樣的電阻絲接入正弦交變電壓,2min產(chǎn)生的熱量為0.5Q,那么該交變電壓的最大值為()
A、50vB、100vC、50vD、50v
2.甲、乙兩電爐的電阻值相等,把甲和乙兩電爐分別接到如圖(a)和(b)所示的方形波交變電壓和正弦波交變電壓下,兩種電壓的周期和峰(最大)值都相等,則()
A.用電壓表測量甲電爐兩端電壓大
B.用電壓表測量甲、乙兩電爐兩端電壓一樣大
C.兩電爐消耗的電功率之比
D.兩電爐消耗的電功率之比
3.如圖所示,線圈的自感系數(shù)和電容器的電容都很?。ㄈ鏛=1mH,C=200pF),此電路的重要作用是()
A.阻直流通交流,輸出交流
B.阻交流通直流,輸出直流
C.阻低頻通高頻,輸出高頻交流
D.阻高頻通低頻,輸出低頻交流和直流
4.N匝矩形線圈長L1、寬L2,電阻為r,通過滑環(huán)P、Q和電刷a、b連接電阻R,組成閉合電路。線圈處在圖示勻強磁場中,磁感應強度為B。軸OO′與磁場方向垂直,現(xiàn)線圈以角速度繞軸OO′轉動,求:
(1)電流表的示數(shù);
(2)使線圈轉動一周,外力所做的功。
5.在相同時間內(nèi),某正弦交流電通過一阻值為100歐的電阻產(chǎn)生的熱量與一電流強度為3A的直流電通過同一阻值的電阻產(chǎn)生的熱量相等,則()
A.此交流電的電流強度的有效值為3AB.此交流電的電流強度的有效值為3A
C.電阻兩端的交流電壓的有效值為300vD.電阻兩端的交流電壓的有效值為300v
6.一個矩形線圈在勻強磁場中轉動產(chǎn)生的交流電動勢為e=220sin100πt,關于這個交流電的說法正確的是()
A.交流電的頻率是100Hz,B.電動勢的有效值是220v
C.電動勢的最大值是311vD.線圈每秒鐘轉50周
7.如圖電路中,已知交流電源電壓V,電阻R=100Ω。電流表和電壓表讀數(shù)分別為()
A.l.41A,200VB.1.4lA,141VC.2A,200VD.2A,141V
8.把一個電熱器接到10V直流電源上,產(chǎn)生的熱量為Q,若把它接到正弦交流電源上,在相同時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q/2.則該交流電的()
A.峰值是10VB.角速度一定是100πrad/s
C.峰值是10VD.有效值是10V
9.某交流發(fā)電機產(chǎn)生的感應電動勢與時間的關系如圖所示.如果其他條件不變,僅使線圈的轉速加倍,則交流電動勢的最大值和周期分別變?yōu)?)
A.400V,0.02sB.200V,0.02s
C.400V,0.08sD.200V,0.08s
10.如左圖為電熱毯的電路圖,電熱絲接在u=311sin100πtV的電源上,電熱毯被加熱到一定溫度后,通過裝置P使輸入電壓變?yōu)橛覉D所示的波形,從而進入保溫狀態(tài).若電熱絲電阻保持不變,此時交流電壓表的讀數(shù)是()
A.110VB.156V
C.220VD.311V
11.如圖所示,把電阻、電感器、電容器并聯(lián)接到一交流電源上,三個電流表的示數(shù)相同.若保持電源電壓不變,而將頻率加大,則三個電流表的示數(shù)I1、I2、I3大小的關系是()
A.I1=I2=I3B.I1>I2>I3
C.I2>I1>I3D.I3>I1>I2
12.如圖所示,電路中,L為一自感線圈,兩支路電阻相等,則()
A.閉合開關S時,穩(wěn)定前電流表A1的示數(shù)小于電流表A2的示數(shù)
B.閉合開關S時,穩(wěn)定前電流表A1的示數(shù)等于電流表A2的示數(shù)
C.閉合開關S時,穩(wěn)定前電流表A1的示數(shù)大于電流表A2的示數(shù)
D.斷開開關S時,穩(wěn)定前電流表A1的示數(shù)小于電流表A2的示數(shù)
13.通過某電阻的周期性交變電流的圖象如圖所示。求該交流電的有效值I=。
14.(09天津9)(1)如圖所示,單匝矩形閉合導線框abcd全部處于磁感應強度為B的水平勻強磁場中,線框面積為S,電阻為R。線框繞與cd邊重合的豎直固定轉軸以角速度勻速轉動,線框中感應電流的有效值I=。線框從中性面開始轉過的過程中,通過導線橫截面的電荷量q=。
高考物理第一輪勻變速直線運動專項復習
§2勻變速直線運動
知識要點梳理
1.常用公式有以下四個
Vt=s=vt2-v02=v平均=
2.勻變速直線運動中幾個常用的結論
①Δs=,即任意相鄰相等時間內(nèi)的位移之差相等??梢酝茝V到sm-sn=
②vt/2=________=___________,某段時間的中間時刻的即時速度等于該段時間內(nèi)的平均速度。
Vs/2=_______________,某段位移的中間位置的即時速度公式(不等于該段位移內(nèi)的平均速度)。
4.初速為零的勻變速直線運動
①前1秒、前2秒、前3秒……內(nèi)的位移之比為
②第1秒、第2秒、第3秒……內(nèi)的位移之比為
③前1米、前2米、前3米……所用的時間之比為
④第1米、第2米、第3米……所用的時間之比為對末速為零的勻變速直線運動,可以相應的運用這些規(guī)律。
要點講練:
1,公式的選取及方法的選擇:
【例1】一輛汽車沿平直公路從甲站開往乙站,起動加速度為2m/s2,加速行駛5秒,后勻速行駛2分鐘,然后剎車,滑行50m,正好到達乙站,求汽車從甲站到乙站的平均速度?|
【例2】汽車以加速度為2m/s2的加速度由靜止開始作勻加速直線運動,求汽車第5秒內(nèi)的平均速度?
【例3】一物體由斜面頂端由靜止開始勻加速下滑,最初的3秒內(nèi)的位移為s1,最后3秒內(nèi)的位移為s2,若s2-s1=6米,s1∶s2=3∶7,求斜面的長度為多少?
【例4】物塊以v0=4米/秒的速度滑上光滑的斜面,途經(jīng)A、B兩點,已知在A點時的速度是B點時的速度的2倍,由B點再經(jīng)0.5秒物塊滑到斜面頂點C速度變?yōu)榱?,A、B相距0.75米,求斜面的長度及物體由D運動到B的時間?
【例5】一質(zhì)點沿AD直線作勻加速直線運動,如圖,測得它在AB、BC、CD三段的時間均為t,測得位移AC=L1,BD=L2,試求質(zhì)點的加速度?
【例6】一質(zhì)點由A點出發(fā)沿直線AB運動,行程的第一部分是加速度為a1的勻加速運動,接著做加速度為a2的勻減速直線運動,抵達B點時恰好靜止,如果AB的總長度為s,試求質(zhì)點走完AB全程所用的時間t?
【例7】一個做勻加速直線運動的物體,連續(xù)通過兩段長為s的位移所用的時間分別為t1、t2,求物體的加速度?
2、重力作用下的勻變速直線運動的處理
自由落體運動
豎直上拋運動
(1)處理方法:
一是將豎直上拋運動全過程分為上升和下降兩個階段來處理,要注意兩個階段運動的對稱性。
二是將豎直上拋運動全過程視為初速度為v0,加速度為-g的勻減速直線運動
綜合應用例析
例8、(鎮(zhèn)江市2008屆調(diào)研二)小明搖動蘋果樹,從同一高度有一個蘋果和一片樹葉同時從靜止下落,發(fā)現(xiàn)蘋果先落地,則以下說法正確的是()
(A)蘋果和樹葉都是自由落體運動
(B)蘋果和樹葉的運動都不能近似看成自由落體運動
(C)蘋果的運動可以近似看成自由落體運動,樹葉的運動則不能看作自由落體運動
(D)假如地球上沒有空氣,則蘋果和樹葉也不會同時落地
例9、(鎮(zhèn)江市2008屆調(diào)研二)給滑塊一初速v0使它沿光滑斜面向上作勻減速運動,加速度大小為,當滑塊速度大小減為時,所用時間可能是()
(A)(B)(C)(D)
【例11】(1999年高考全國卷)一跳水運動員從離水面10m高的平臺上向上躍起,舉雙臂直體離開臺面,此時其重心位于從手到腳全長的中點,躍起后重心升高0.45m達到最高點,落水時身體豎直,手先入水(在此過程中運動員水平方向的運動忽略不計)從離開跳臺到手觸水面,他可用于完成空中動作的時間是______s。(計算時,可以把運動員看作全部質(zhì)量集中在重心的一個質(zhì)點,g取10m/s2,結果保留二位數(shù))
勻速直線運動的圖像
古人云,工欲善其事,必先利其器。作為高中教師就要早早地準備好適合的教案課件。教案可以讓學生能夠在課堂積極的參與互動,幫助高中教師能夠井然有序的進行教學。寫好一份優(yōu)質(zhì)的高中教案要怎么做呢?下面是小編精心為您整理的“勻速直線運動的圖像”,供大家參考,希望能幫助到有需要的朋友。
第一章B勻速直線運動的圖像
一、教學任務分析
勻速直線運動的圖像是在初中路程—時間圖像基礎上的進一步學習,同時,也為勻變速直線運動的圖像,乃至后續(xù)各種圖像的學習奠定基礎。
學習本節(jié)內(nèi)容需要位移、速度、勻速直線運動的規(guī)律、路程—時間圖像,以及數(shù)學中平面直角坐標等知識為基礎。
根據(jù)龜兔賽跑的故事,啟發(fā)學生用多種方法來描述龜、兔的運動過程,通過交流、討論,得出圖像也是描述物體的運動規(guī)律的一種方法。
通過同桌兩位同學相互配合,動手做一個“簡易自動記錄儀”的小實驗,經(jīng)過交流、討論引人s-t圖像;進而結合數(shù)學中有關圖像的知識,通過類比引人v-t圖像。
根據(jù)物理圖像和數(shù)學圖像的分析、比較,認識物理圖像所表示的物理意義,如s-t圖像的斜率表示速度、v-t圖像的“面積”在數(shù)值上等于物體位移的大?。ū竟?jié)課不涉及“面積”正、負與位移方向的關系問題)等。
本節(jié)課的教學要鼓勵學生主動參與、相互合作,在概念形成過程中,讓學生感受到分析、比較、歸納、演繹等科學方法的應用,感悟相互合作對實驗成功的重要作用。
二、教學目標
1、知識與技能
(1)理解勻速直線運動的位移—時間、速度—時間圖像及其物體意義。
(2)初步學會用勻速直線運動的圖像描述物體的運動。
2、過程與方法
(1)通過直線運動的圖像的引人過程,感受實驗、分析、類比等科學方法。
(2)通過用s-t圖像和v-t圖像描述龜、兔賽跑的情況,認識物理圖像在研究物理問題中的直觀、便捷作用。
3、情感、態(tài)度與價值觀
(1)通過動畫故事引入,激發(fā)學習的興趣和探究的愿望,從而主動參與教學過程。
(2)通過動手做一個“簡易自動記錄儀”的小實驗過程,感悟相互合作對實驗成功的重要作用,因而在實驗中明確分工,相互配合。
三、教學重點與難點
s-t圖像和v-t圖像的物理意義;理解圖像所描述的運動。
四、教學資源
動畫、課件、實物投影儀、坐標紙、直尺。
五、教學設計思路
本設計包括勻速直線運動的s-t圖像和v-t圖像兩部分內(nèi)容。
本設計的基本思路是:以學生活動為主線,對學生描述龜、兔運動過程所用方法,通過分析、比較,歸納得出也可以用圖像的方法來描述物體的運動;再通過制作“簡易自動記錄儀”的小實驗,建立s-t圖像的概念,進而結合數(shù)學知識,通過圖像間的類比,建立v-t圖像的概念;最后,結合實例分析,認識s-t圖像和v-t圖像所表示的物理意義。
本設計要突出的重點和要突破的難點是:勻速直線運動的s-t圖像、v-t圖像的物理意義;理解圖像所描述的運動。方法是:以對龜兔賽跑的描述方法為切入點,通過學生描述龜、兔運動過程所用方法的分析、比較,歸納得出也可以用圖像的方法來描述物體的運動,建立s-t圖像的概念;通過學生自制“簡易自動記錄儀”小實驗,并對實驗中鉛筆所畫圖線(鉛筆線)與鉛筆的實際運動情況進行分析、比較,理解圖像中的圖線不是物體運動的軌跡;進而對鉛筆以不同快慢運動(畫線)時,圖線的傾斜程度不同的情況,進行定性分析、比較,再通過實例的定量分析,理解s-t圖像和v-t圖像的所表示的物理意義。
本設計要求鼓勵學生主動參與,在得出s-t圖像和v-t圖像的過程中,感受實驗、分析、類比等科學方法;在自制“簡易自動記錄儀”小實驗過程中,感悟相互合作對實驗成功的重要作用。
完成本設計的內(nèi)容約需2課時。
六、教學流程
1、教學流程圖
2、教學流程圖說明
情景動畫
播放龜兔賽跑的動畫,引發(fā)學生的學習興趣。
學生活動I交流討論
請學生通過交流、討論,用物理語言來描述動畫中龜兔賽跑故事,在此基礎上進而要求讓學生用畫圖的方法來表達故事的內(nèi)容,為引出s-t圖像和v-t圖像作鋪墊。
學生活動II小制作
學生根據(jù)圖片,互相配合動手做一個“簡易自動記錄儀”。
學生活動III實驗探究,設問
讓學生結合活動I和實驗,通過設問:能否找出更好的一種作圖方法來表示龜兔賽跑的故事,從而引人s-t圖像。
學生活動IV類比
結合數(shù)學中有關圖像的知識,通過類比引人v-t圖像。
學生活動V應用
通過分別用s-t圖像和v-t圖像描述龜兔賽跑的情況,激發(fā)學生的學習興趣,鞏固本節(jié)課學習的內(nèi)容。
3、教學的主要環(huán)節(jié)
本節(jié)課分為三個主要的教學環(huán)節(jié):
第一環(huán)節(jié),以龜兔賽跑的故事創(chuàng)設情景,引人課題。
第二環(huán)節(jié),通過小制作、學生實驗探究、類比等方法引人s-t圖像和v-t圖像。
第三環(huán)節(jié),通過分別用s-t圖和v-t圖像表示龜兔賽跑的情況,理解圖像的物理意義。
七、教案示例
(一)引入
1、學生活動
播放龜兔賽跑的動畫,請學生通過交流、討論,用物理語言來描述動畫中龜兔賽跑故事。
2、導入新課
在學生講解的基礎上,啟發(fā)學生能否用作圖的方法表示呢?
點評學生畫出的圖。
通過設問:是否有更好的作圖方式來表示呢?
請學生觀察自動記錄儀,再作進一步思考。
(二)學生實驗:引人s-t圖像(位移—時間圖像)
1、觀察振動自動記錄儀的圖片,介紹其主要結構和自動記錄的方法。
設問:生活中見過哪些類似的自動記錄儀?
2、學生小實驗:同桌互相配合用白紙、直尺(長度大于白紙的寬度)、鉛筆來做一個能記錄鉛筆運動情況的簡易記錄儀:
將直尺壓在白紙上,保持直尺位置不變,但紙可以被自由抽動。實驗時,其中一個同學沿垂直于紙的方向向左勻速拉動白紙,代表時間的均勻流逝,另一同學用沿尺向上(或向下)勻速移動鉛筆,在白紙上畫出一條與白紙拉動方向傾斜的鉛筆線。
在保持拉動白紙速度不變的條件下,改變鉛筆沿尺向上(或向下)勻速移動的快慢,重復幾次上述實驗,得到傾斜程度不同的幾條鉛筆線。
幾次實驗時,相互配合的兩同學應交換各自的操作。
選擇幾張學生得到的鉛筆位移隨時間變化的圖像,通過投影,先讓學生定性比較:鉛筆移動得快,圖線(鉛筆線)傾斜程度大;鉛筆移動得慢,圖線(鉛筆線)傾斜程度小,即圖線的傾斜程度反映了物體運動的快慢。
接著給出一輛作勻速直線運動的汽車,其位移和時間的一組數(shù)據(jù),請學生先在坐標紙上建立直角坐標系,選擇表示位移和時間的坐標軸,標上物理量的符號,確定坐標軸標度,然后通過描點作出汽車的位移圖像。
通過對汽車s-t圖像的定量分析,得出圖像中直線的斜率所代表的是物體(鉛筆汽車)運動的速度。
設問:圖像中的直線是汽車運動運動的軌跡嗎?(有了前面學生自己做的小實驗,很好理解答案為“不是”)
(三)類比:引人速度——時間圖像(v-t圖像)
有了前面位移時間圖像的研究過程,啟發(fā)學生應用類比的方法,根據(jù)位移圖像所表示的物理意義,聯(lián)系數(shù)學中有關圖像的知識,通過小組交流、討論,自己動手畫出勻速直線運動的v-t圖像,并描述圖像的物理意義,然后通過大組交流,提高對勻速直線運動的s-t圖像和v-t圖像的認識。
(四)鞏固練習
最后,再回到開始的情景,分別畫出龜、兔賽跑的s-t圖像和v-t圖像;也可讓學生進行即興創(chuàng)作,改編龜兔賽跑故事或是新編其他有趣味的故事,并用s-t圖像和v-t圖像分別故事主人公的運動情況,激發(fā)學生的學習興趣,鞏固本節(jié)課學習的內(nèi)容。
(五)作業(yè)練習略。
勻速直線運動的圖象
勻速直線運動的圖象
教學目的:
1.會認識圖象;理解勻速直線運動圖象的物理意義;會畫簡單的圖象;會利用圖象求位移和速度。
2.了解用圖象來處理實驗數(shù)據(jù),探索物理規(guī)律的研究方法。
重點、難點:
理解勻速直線運動的圖象的物理意義。教具:
氣墊導軌(包括氣源和滑塊),J0201-1型數(shù)字計時器三臺,光電門四個,放大器(自制)一個,米尺,三角板。
教學過程:
[復習上節(jié)內(nèi)容,引入新課]復習勻速直線運動速度公式v=s/t和位移公式s=vt指出:物體的運動規(guī)律除了用公式來表示外,還可以用圖象來表示。怎樣用圖象來表示物體的運動規(guī)律?請看下面的例子。
[實驗]研究一滑塊在水平氣墊導軌上的運動情況。實驗裝置如圖1所示,分別用三臺數(shù)字計時器同時測量滑塊三段位移(OA段、OB段、OC段)所用的時間。將取得的實驗數(shù)據(jù)在圖上標出(圖1中所標的數(shù)據(jù)是某一次實驗取得的一組數(shù)據(jù))。
[提出問題]實驗測出滑塊位移20cm、40cm和60cm所用的時間,但滑塊在任意時間內(nèi)(如:1s內(nèi)、2s內(nèi))的位移是多少?還不知道。滑塊通過任一位移(如位移50cm)所用的時間是多少?還不知道。也就是說滑塊的位移和時間的關系還不知道,我們現(xiàn)在用圖象法來研究它們的關系。如何研究?
[講述]選一個平面直角坐標系,用橫軸表示時間t,用縱軸表示位移s,選取單位和合適的標度,根據(jù)實驗測出的數(shù)據(jù)在坐標平面上畫出相應的點,然后用平滑線將這些點連接起來,這條線就表示滑塊的位移和時間的關系。這種圖象叫做位移——時間圖象,簡稱位移圖象。
[板書]一、位移——時間圖象。
[講述]請同學們根據(jù)實驗測出的數(shù)據(jù)在方格紙上畫出滑塊的位移——時間圖象。
(畫圖前先將作圖步驟寫在幻燈片上投影并講述,讓學生明確)作圖步驟:1.列表記錄實驗數(shù)據(jù);2.選取直角坐標系;3.標明坐標軸表示的物理量及單位;4.選擇合適的標度;5.描點;6.用平滑線將各點連接起來。
[學生作圖,教師巡視輔導]
[提問]作出滑塊的位移——時間圖象形狀是什么樣子?(學生根據(jù)自己作出的圖象回答:“是一條傾斜的直線”)。
[講評、糾正學生作圖中存在的問題]
[小結]作出的圖象可看出:在誤差允許范圍內(nèi)各點基本在一條直線上,即可認為滑塊的位移圖象是一條傾斜的直線。且這條直線通過坐標原點。
[討論]根據(jù)作出圖象的形狀判斷滑塊做什么運動?
[歸納小結]過原點的直線表示正比函數(shù),即滑塊的位移跟時間成正比。從而可知:滑塊是做勻速直線運動。
[引導學生從圖象求](1)滑塊在任意時間內(nèi)的位移(滑塊1s內(nèi)、2s內(nèi)的位移;1s末到2s末這段△t時間內(nèi)的位移△s);(2)滑塊任一位移所用的時間(如位移50厘m的時間)。
[小結并板書]
1.勻速直線運動位移圖象是一條傾斜的直線。
2.從圖象可求:(1)位移;(2)時間;
[設問]能不能從位移圖象上求運動速度?怎樣求?(學生思考)
[講述]圖2中△s就是滑塊在△t時間內(nèi)的位移,所以△s/△t=v。從圖中可看出比值△s/△t越大,直線與水平夾角也越大,直線越陡。因此△s/△t也叫做直線的斜率,用k表示。
(指導學生看書甲種本第60頁第4行)
[板書](3)速度v=△s/△t=k。
[練習]求滑塊的運動速度:
v=△s/△t=23cm/1s=23cm/s
=0.23m/s
[鞏固練習]
1.在位移圖象(圖2)中畫出另一條直線Ⅱ(速度0.1m/s)。提問:(1)這條圖線表示物體做什么運動?(2)它的運動速度比滑塊大還是?。浚?)求出它的運動速度。
2..圖3是一個做直線運動物體的位移圖象,線段OA、AB各表示物體做什么運動?哪段的速度大?兩段的速度分別為多少?
[講述]在位移圖象中將縱軸s改為v,即縱軸改為表示速度,那么這種圖象變?yōu)楸硎舅俣群蜁r間的關系。我們叫做速度——時間圖象,簡稱速度圖象。
[板書]二、速度——時間圖象
[討論]“勻速直線運動的速度——時間圖象的形狀是什么樣子?”(前后桌子四個同學為一組,討論后各組匯報討論結果)。
[小結并板書]勻速直線運動速度不隨時間改變。各時刻速度大小都一樣,因此它的速度——時間圖象是一條平行于橫軸的直線。
[作圖]畫出圖2中滑塊和另一物體的速度圖象(如圖4)。
[分析]1.在同一坐標平面上,直線在縱軸上截距越大,表示運動速度越大。
2.從圖象中可求物體任意時間內(nèi)的位移,例如求圖2中物塊在2s內(nèi)的位移。據(jù)s=vt,對照圖4分析指出這個位移大小可用圖象中縱軸表示速度的線段和橫軸表示時間的線段所構成的“面積”來表示,即0.1m/s×2s=0.2m。但位移和面積是兩個含義不同的量,我們不過是借用“面積”來表示位移的大小。另外這個“面積”的單位是m/s×s=m,而不是m2,所以這個“面積”要加雙引號。
[板書]2.從圖象可求:(1)速度;(2)位移(位移的數(shù)值等于“面積”的數(shù)值)。
[鞏固練習]3.畫出圖3中物體運動的
速度——時間圖象。
[學生練習,教師巡回檢查輔導然后講評]。
[歸納總結]
1.對勻速直線運動位移圖象和速度圖象進行比較總結,加深學生對圖象意義的理解。
2.物體的運動規(guī)律可以用公式來描述,也可以用圖象來描述,用圖象描述直觀、形象。它是研究問題的一種重要方法。希望同學們認真學習,為今后科學研究打下基礎。
教學設計
一、教改指導思想
1.雷樹人先生在全國中學物理特級教師會議上談中學物理教學改革的指導思想時指出:“要使學生在學習基本物理知識的過程中逐步掌握研究物理問題的科學方法。有關科學方法的訓練,應該說是與物理知識的掌握是同等重要的?!保ā段锢斫虒W》87年第4期第3頁)。這是中學物理教改的一個重要方面,在實際教學中,應該充分發(fā)揮教材中潛在的各種教育因素,精心設計教學結構,綜合運用各種教學方法,有意識讓學生在學習物理知識的同時,也得到科學方法的訓練,從而培養(yǎng)學生的分析解決問題的能力和培養(yǎng)學生的科學態(tài)度。改變單純?yōu)閭魇谥R而進行教學的局面。將知識的教學,能力的培養(yǎng),思想、方法的教育有機地結合在一起。
2.在教學中把學生看作具有主觀能動性的“人”,而不是把學生當作一個被動地接受知識的對象。在各個教學環(huán)節(jié)采取相應的措施,恰當選擇各種教學方法,綜合運用,充分調(diào)動學生的主觀能動性,激發(fā)學生的學習興趣和主動性,讓學生通過自己的實踐去掌握知識。改變傳統(tǒng)教學論中“以教師為中心,以書本為中心”的原則為“以教師為主導,以學生為主體,以實踐為基礎”的原則。
二、本節(jié)教學特點
本節(jié)教學是在前面所談的教改指導思想指導下設計的,它有下面幾個特點。
1.在物理知識教學中,貫穿著思想、方法教育。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出圖象,圖象反映物理規(guī)律,這是我們通過實驗探索自然規(guī)律的一條重要的基本途徑。這種方法在今后學習中還要多次用到。如第三章研究運動物體的加速度跟力和質(zhì)量的關系,就是采用這種方法。這是研究問題的一種重要方法。要讓學生在學習物理知識過程中逐步學會這種研究方法。因此講授勻速運動位移圖象時,我們不是從勻速運動位移公式s=vt直接畫出位移——時間圖象,而是設計一個實驗:研究滑塊在水平氣墊導軌上運動情況,用數(shù)字計時器測出滑塊三段位移所用的時間,指導學生根據(jù)取得的實驗數(shù)據(jù),選取平面直角坐標,描點,畫出滑塊的位移——時間圖象。再啟發(fā)學生從作出的圖象分析得出滑塊的運動規(guī)律,然后引導學生從圖象求滑塊任一時間內(nèi)的位移。這一教學程序的安排使學生在學習位移圖象的過程中,也初步學會用圖象處理實驗數(shù)據(jù),尋找物理規(guī)律這種研究問題的重要方法。這一教學程序體現(xiàn)了“由特殊到一般,又由一般到特殊”。這個認識運動過程的思維方法。使學生得到潛移默化,在學習物理知識中自然地接受科學方法和辯證觀點的教育。同時也培養(yǎng)學生的思維能力。
2.有利突破難點。理解圖象物理意義是一個難點,模糊認識表現(xiàn)在以為質(zhì)點作勻速運動的軌跡是一條直線,而位移圖象也是一條直線,就誤認為位移圖象代表了質(zhì)點實際運動軌跡。安排從實驗測出數(shù)據(jù)、描點、畫出位移圖象。學生能直觀看到滑塊的運動軌跡,又是通過自己描點,畫出位移圖象,對圖象的本質(zhì)有所認識。就不會將物體的運動軌跡和位移圖象混在一起。因此,這樣安排有利于突破難點,幫助學生正確理解圖象的物理意義。
3.綜合運用各種教學方法。教學方法上采用實驗、作圖、啟發(fā)、討論、練習、講評等多種方法的綜合應用,充分調(diào)動學生的學習積極性。體現(xiàn)了“以學生為主體,教師為主導”的原則。確?!半p基”,又培養(yǎng)能力。
(1)設計研究滑塊在水平氣墊導軌上的運動情況的實驗。用數(shù)字計時器測時間,學生能準確、直觀讀出實驗數(shù)據(jù)。能形象看到被研究物體的運動軌跡。實驗測出的數(shù)據(jù)又為講授勻速直線運動位移圖象和速度圖象提供直觀的例子。也體現(xiàn)用實驗探索自然規(guī)律這種科學方法。既激發(fā)學生的興趣,又豐富了教學內(nèi)容。
(2)根據(jù)實驗測出的數(shù)據(jù),指導學生作圖安排三個層次:A、作圖前通過幻燈投影、講解、讓學生明確作圖步驟;B、學生按步驟在方格紙上作圖,自己實踐、練習;C、根據(jù)學生在作圖中出現(xiàn)的問題進行講評、指正。通過這樣強化作圖訓練,使學生學會作圖,加深對圖象意義的理解。既扎實“雙基”,又提高能力。同時也培養(yǎng)學生嚴格的科學態(tài)度。
(3)注意啟發(fā)、引導學生分析和討論。在學生作出滑塊的位移圖象形狀是一條通過原點的傾斜直線后,緊接著引導學生根據(jù)作出圖象的形狀、聯(lián)系數(shù)學知識分析、討論。從而得出滑塊是做勻速直線運動的結論。整個過程學生思維積極主動。在講完速度圖象定義后,組織學生討論(前后桌子四個同學為一組):“勻速直線運動的速度圖象形狀是什么樣子?”學生在前面已經(jīng)學過位移圖象的基礎上,通過辨識和爭論,明確認識,得出正確的結論。學生在討論中主動獲取知識,教師再歸納小結。學生對圖象意義就有較深刻的理解。充分調(diào)動學生的主觀能動性,又活躍課堂學習氣氛。體現(xiàn)出“以學生為主體,以教師為主導”的原則。
(4)在講授位移圖象及應用后及時安排學生做練習。講授速度圖象后也安排一道練習題。學生剛學習過的知識在新情境中及時得到應用。有利學生對概念的進一步理解和鞏固。同時通過學生的練習、回答。及時反饋信息,揭示學習中出現(xiàn)的誤差,及時幫助、矯正。能確?!半p基”,培養(yǎng)能力,提高教學效果。