高中地球的運(yùn)動(dòng)教案
發(fā)表時(shí)間:2020-06-12勻速直線運(yùn)動(dòng)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(zhǔn)備好適合的教案課件。教案可以讓學(xué)生能夠在課堂積極的參與互動(dòng),幫助高中教師能夠井然有序的進(jìn)行教學(xué)。寫(xiě)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(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)的圖像
一、教學(xué)任務(wù)分析
勻速直線運(yùn)動(dòng)的圖像是在初中路程—時(shí)間圖像基礎(chǔ)上的進(jìn)一步學(xué)習(xí),同時(shí),也為勻變速直線運(yùn)動(dòng)的圖像,乃至后續(xù)各種圖像的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。
學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容需要位移、速度、勻速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律、路程—時(shí)間圖像,以及數(shù)學(xué)中平面直角坐標(biāo)等知識(shí)為基礎(chǔ)。
根據(jù)龜兔賽跑的故事,啟發(fā)學(xué)生用多種方法來(lái)描述龜、兔的運(yùn)動(dòng)過(guò)程,通過(guò)交流、討論,得出圖像也是描述物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律的一種方法。
通過(guò)同桌兩位同學(xué)相互配合,動(dòng)手做一個(gè)“簡(jiǎn)易自動(dòng)記錄儀”的小實(shí)驗(yàn),經(jīng)過(guò)交流、討論引人s-t圖像;進(jìn)而結(jié)合數(shù)學(xué)中有關(guān)圖像的知識(shí),通過(guò)類(lèi)比引人v-t圖像。
根據(jù)物理圖像和數(shù)學(xué)圖像的分析、比較,認(rèn)識(shí)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(fù)與位移方向的關(guān)系問(wèn)題)等。
本節(jié)課的教學(xué)要鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)參與、相互合作,在概念形成過(guò)程中,讓學(xué)生感受到分析、比較、歸納、演繹等科學(xué)方法的應(yīng)用,感悟相互合作對(duì)實(shí)驗(yàn)成功的重要作用。
二、教學(xué)目標(biāo)
1、知識(shí)與技能
(1)理解勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移—時(shí)間、速度—時(shí)間圖像及其物體意義。
(2)初步學(xué)會(huì)用勻速直線運(yùn)動(dòng)的圖像描述物體的運(yùn)動(dòng)。
2、過(guò)程與方法
(1)通過(guò)直線運(yùn)動(dòng)的圖像的引人過(guò)程,感受實(shí)驗(yàn)、分析、類(lèi)比等科學(xué)方法。
(2)通過(guò)用s-t圖像和v-t圖像描述龜、兔賽跑的情況,認(rèn)識(shí)物理圖像在研究物理問(wèn)題中的直觀、便捷作用。
3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀
(1)通過(guò)動(dòng)畫(huà)故事引入,激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣和探究的愿望,從而主動(dòng)參與教學(xué)過(guò)程。
(2)通過(guò)動(dòng)手做一個(gè)“簡(jiǎn)易自動(dòng)記錄儀”的小實(shí)驗(yàn)過(guò)程,感悟相互合作對(duì)實(shí)驗(yàn)成功的重要作用,因而在實(shí)驗(yàn)中明確分工,相互配合。
三、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)
s-t圖像和v-t圖像的物理意義;理解圖像所描述的運(yùn)動(dòng)。
四、教學(xué)資源
動(dòng)畫(huà)、課件、實(shí)物投影儀、坐標(biāo)紙、直尺。
五、教學(xué)設(shè)計(jì)思路
本設(shè)計(jì)包括勻速直線運(yùn)動(dòng)的s-t圖像和v-t圖像兩部分內(nèi)容。
本設(shè)計(jì)的基本思路是:以學(xué)生活動(dòng)為主線,對(duì)學(xué)生描述龜、兔運(yùn)動(dòng)過(guò)程所用方法,通過(guò)分析、比較,歸納得出也可以用圖像的方法來(lái)描述物體的運(yùn)動(dòng);再通過(guò)制作“簡(jiǎn)易自動(dòng)記錄儀”的小實(shí)驗(yàn),建立s-t圖像的概念,進(jìn)而結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí),通過(guò)圖像間的類(lèi)比,建立v-t圖像的概念;最后,結(jié)合實(shí)例分析,認(rèn)識(shí)s-t圖像和v-t圖像所表示的物理意義。
本設(shè)計(jì)要突出的重點(diǎn)和要突破的難點(diǎn)是:勻速直線運(yùn)動(dòng)的s-t圖像、v-t圖像的物理意義;理解圖像所描述的運(yùn)動(dòng)。方法是:以對(duì)龜兔賽跑的描述方法為切入點(diǎn),通過(guò)學(xué)生描述龜、兔運(yùn)動(dòng)過(guò)程所用方法的分析、比較,歸納得出也可以用圖像的方法來(lái)描述物體的運(yùn)動(dòng),建立s-t圖像的概念;通過(guò)學(xué)生自制“簡(jiǎn)易自動(dòng)記錄儀”小實(shí)驗(yàn),并對(duì)實(shí)驗(yàn)中鉛筆所畫(huà)圖線(鉛筆線)與鉛筆的實(shí)際運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行分析、比較,理解圖像中的圖線不是物體運(yùn)動(dòng)的軌跡;進(jìn)而對(duì)鉛筆以不同快慢運(yùn)動(dòng)(畫(huà)線)時(shí),圖線的傾斜程度不同的情況,進(jìn)行定性分析、比較,再通過(guò)實(shí)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(shè)計(jì)要求鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)參與,在得出s-t圖像和v-t圖像的過(guò)程中,感受實(shí)驗(yàn)、分析、類(lèi)比等科學(xué)方法;在自制“簡(jiǎn)易自動(dòng)記錄儀”小實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,感悟相互合作對(duì)實(shí)驗(yàn)成功的重要作用。
完成本設(shè)計(jì)的內(nèi)容約需2課時(shí)。
六、教學(xué)流程
1、教學(xué)流程圖
2、教學(xué)流程圖說(shuō)明
情景動(dòng)畫(huà)
播放龜兔賽跑的動(dòng)畫(huà),引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
學(xué)生活動(dòng)I交流討論
請(qǐng)學(xué)生通過(guò)交流、討論,用物理語(yǔ)言來(lái)描述動(dòng)畫(huà)中龜兔賽跑故事,在此基礎(chǔ)上進(jìn)而要求讓學(xué)生用畫(huà)圖的方法來(lái)表達(dá)故事的內(nèi)容,為引出s-t圖像和v-t圖像作鋪墊。
學(xué)生活動(dòng)II小制作
學(xué)生根據(jù)圖片,互相配合動(dòng)手做一個(gè)“簡(jiǎn)易自動(dòng)記錄儀”。
學(xué)生活動(dòng)III實(shí)驗(yàn)探究,設(shè)問(wèn)
讓學(xué)生結(jié)合活動(dòng)I和實(shí)驗(yàn),通過(guò)設(shè)問(wèn):能否找出更好的一種作圖方法來(lái)表示龜兔賽跑的故事,從而引人s-t圖像。
學(xué)生活動(dòng)IV類(lèi)比
結(jié)合數(shù)學(xué)中有關(guān)圖像的知識(shí),通過(guò)類(lèi)比引人v-t圖像。
學(xué)生活動(dòng)V應(yīng)用
通過(guò)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(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,鞏固本節(jié)課學(xué)習(xí)的內(nèi)容。
3、教學(xué)的主要環(huán)節(jié)
本節(jié)課分為三個(gè)主要的教學(xué)環(huán)節(jié):
第一環(huán)節(jié),以龜兔賽跑的故事創(chuàng)設(shè)情景,引人課題。
第二環(huán)節(jié),通過(guò)小制作、學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究、類(lèi)比等方法引人s-t圖像和v-t圖像。
第三環(huán)節(jié),通過(guò)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(xué)生活動(dòng)
播放龜兔賽跑的動(dòng)畫(huà),請(qǐng)學(xué)生通過(guò)交流、討論,用物理語(yǔ)言來(lái)描述動(dòng)畫(huà)中龜兔賽跑故事。
2、導(dǎo)入新課
在學(xué)生講解的基礎(chǔ)上,啟發(fā)學(xué)生能否用作圖的方法表示呢?
點(diǎn)評(píng)學(xué)生畫(huà)出的圖。
通過(guò)設(shè)問(wèn):是否有更好的作圖方式來(lái)表示呢?
請(qǐng)學(xué)生觀察自動(dòng)記錄儀,再作進(jìn)一步思考。
(二)學(xué)生實(shí)驗(yàn):引人s-t圖像(位移—時(shí)間圖像)
1、觀察振動(dòng)自動(dòng)記錄儀的圖片,介紹其主要結(jié)構(gòu)和自動(dòng)記錄的方法。
設(shè)問(wèn):生活中見(jiàn)過(guò)哪些類(lèi)似的自動(dòng)記錄儀?
2、學(xué)生小實(shí)驗(yàn):同桌互相配合用白紙、直尺(長(zhǎng)度大于白紙的寬度)、鉛筆來(lái)做一個(gè)能記錄鉛筆運(yùn)動(dòng)情況的簡(jiǎn)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(dòng)。實(shí)驗(yàn)時(shí),其中一個(gè)同學(xué)沿垂直于紙的方向向左勻速拉動(dòng)白紙,代表時(shí)間的均勻流逝,另一同學(xué)用沿尺向上(或向下)勻速移動(dòng)鉛筆,在白紙上畫(huà)出一條與白紙拉動(dòng)方向傾斜的鉛筆線。
在保持拉動(dòng)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(dòng)的快慢,重復(fù)幾次上述實(shí)驗(yàn),得到傾斜程度不同的幾條鉛筆線。
幾次實(shí)驗(yàn)時(shí),相互配合的兩同學(xué)應(yīng)交換各自的操作。
選擇幾張學(xué)生得到的鉛筆位移隨時(shí)間變化的圖像,通過(guò)投影,先讓學(xué)生定性比較:鉛筆移動(dòng)得快,圖線(鉛筆線)傾斜程度大;鉛筆移動(dòng)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(yùn)動(dòng)的快慢。
接著給出一輛作勻速直線運(yùn)動(dòng)的汽車(chē),其位移和時(shí)間的一組數(shù)據(jù),請(qǐng)學(xué)生先在坐標(biāo)紙上建立直角坐標(biāo)系,選擇表示位移和時(shí)間的坐標(biāo)軸,標(biāo)上物理量的符號(hào),確定坐標(biāo)軸標(biāo)度,然后通過(guò)描點(diǎn)作出汽車(chē)的位移圖像。
通過(guò)對(duì)汽車(chē)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(chē))運(yùn)動(dòng)的速度。
設(shè)問(wèn):圖像中的直線是汽車(chē)運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的軌跡嗎?(有了前面學(xué)生自己做的小實(shí)驗(yàn),很好理解答案為“不是”)
(三)類(lèi)比:引人速度——時(shí)間圖像(v-t圖像)
有了前面位移時(shí)間圖像的研究過(guò)程,啟發(fā)學(xué)生應(yīng)用類(lèi)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(xué)中有關(guān)圖像的知識(shí),通過(guò)小組交流、討論,自己動(dòng)手畫(huà)出勻速直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖像,并描述圖像的物理意義,然后通過(guò)大組交流,提高對(duì)勻速直線運(yùn)動(dòng)的s-t圖像和v-t圖像的認(rèn)識(shí)。
(四)鞏固練習(xí)
最后,再回到開(kāi)始的情景,分別畫(huà)出龜、兔賽跑的s-t圖像和v-t圖像;也可讓學(xué)生進(jìn)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(yùn)動(dòng)情況,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,鞏固本節(jié)課學(xué)習(xí)的內(nèi)容。
(五)作業(yè)練習(xí)略。
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課時(shí)1描述運(yùn)動(dòng)的物理量及勻速直線運(yùn)動(dòng)
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1、掌握質(zhì)點(diǎn)、位移、速度(包括平均速度和瞬時(shí)速度),加速度概念;
2、掌握勻速運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。
【學(xué)習(xí)內(nèi)容】
一、描述運(yùn)動(dòng)的物理量
1、質(zhì)點(diǎn):只有沒(méi)有_________的點(diǎn),物體能簡(jiǎn)化為質(zhì)點(diǎn)的條件是_____________
例1、下列可把火車(chē)看作質(zhì)點(diǎn)的是:()
A、火車(chē)從車(chē)站開(kāi)出,計(jì)算通過(guò)車(chē)站口的時(shí)間B、比較兩火車(chē)運(yùn)動(dòng)的快慢
C、計(jì)算火車(chē)從北京開(kāi)往上海的時(shí)間D、研究人在車(chē)廂里的位置
2、參照系:為了描述物體的運(yùn)動(dòng),而選作___________的物體。
①對(duì)同一個(gè)運(yùn)動(dòng),選擇不同的參照物,觀察的結(jié)果會(huì)有所不同,②參照物是可以任意選取的,以運(yùn)動(dòng)的描述盡可能簡(jiǎn)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(chǔ))4.從水平勻速飛行的直升機(jī)上向外自由釋放一個(gè)物體,不計(jì)空氣阻力,在物體下落過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是
A.從飛機(jī)上看,物體靜止B.從飛機(jī)上看,物體始終在飛機(jī)的后方
C.從地面上看,物體做平拋運(yùn)動(dòng)D.從地面上看,物體做自由落體運(yùn)動(dòng)
3、時(shí)間與時(shí)刻:
時(shí)刻在時(shí)間軸上是一個(gè)點(diǎn);時(shí)間是兩時(shí)刻間的一段間隔,在時(shí)間軸上是一段線段。
時(shí)刻與位置對(duì)應(yīng),時(shí)間與位移(或路程)對(duì)應(yīng)
例3、關(guān)于做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體的位移,在如圖所示的位移坐標(biāo)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(shuō)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(diǎn)在x軸上運(yùn)動(dòng),各個(gè)時(shí)刻的坐標(biāo)如下表,則此質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)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(shí)速度是指:______________________,速率是指:_____________。
③平均速度的計(jì)算
例5、某同學(xué)在百米比賽中,以6m/s的速度從起點(diǎn)沖出,經(jīng)50米處的速度為8.2m/s,在他跑完全程中間時(shí)刻t=6.25s時(shí)速度為8.3m/s,最后以8.4m/s沖過(guò)終點(diǎn),他的百米平均速度大小為_(kāi)____________m/s.
[想一想]:甲、乙、丙三物體同時(shí)地作直線運(yùn)動(dòng),位移一時(shí)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(guān)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(wú)關(guān)②加速度方向不一定是速度方向③加速度符號(hào)并不表示物體作加速或減速運(yùn)動(dòng)。
例6、下列說(shuō)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(yùn)動(dòng)
1、勻速直線運(yùn)動(dòng)的概念是___________________________________________
2、勻速直線運(yùn)動(dòng)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(shuō)法正確的是:()
A、做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體,在相等時(shí)間內(nèi)的位移相等
B、做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體,任一時(shí)刻的瞬時(shí)速度都相等
C、任意時(shí)間內(nèi)平均速度都相等的運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)
D、物體運(yùn)動(dòng)的路程跟所用的時(shí)間的比值是一個(gè)恒量,則這物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)
例8、甲、乙兩輛汽車(chē)沿平直公路從某地同時(shí)駛向同一目標(biāo),甲車(chē)在前一半時(shí)間內(nèi)以速度v1做勻速運(yùn)動(dòng),后一半時(shí)間內(nèi)速度v2做勻速運(yùn)動(dòng),乙車(chē)在前一半路程中以速度v1做勻速運(yùn)動(dòng),后一半路程中以速度v2做勻速運(yùn)動(dòng)(),則:()
A、甲先到達(dá)B、乙先到達(dá)C、甲、乙同時(shí)到達(dá)D、不能確定
[想一想]:一列長(zhǎng)L的隊(duì)伍,進(jìn)行速度為v,通訊員從隊(duì)尾以速度u趕到排頭,又立即以速度u返回隊(duì)尾,在這段時(shí)間內(nèi)隊(duì)伍前進(jìn)了多遠(yuǎn)。
【強(qiáng)化練習(xí)】
1、關(guān)于質(zhì)點(diǎn),正確的說(shuō)法是()
A、體積很小的物體才能視為質(zhì)點(diǎn)B、質(zhì)量很小的物體才能視為質(zhì)點(diǎn)
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(diǎn)
D、在太空中進(jìn)行飛船對(duì)接的宇航員觀察這個(gè)飛船,可把飛船看作質(zhì)點(diǎn)
2、一質(zhì)點(diǎn)沿半徑為R的圓周從A到B運(yùn)動(dòng)了半周,它在運(yùn)動(dòng)過(guò)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(yùn)動(dòng)的物體的加速度為+3m/s2,對(duì)于任意一秒來(lái)說(shuō),下列說(shuō)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(yùn)動(dòng)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(shí),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(jī),甲看到樓房勻速上升,乙看到甲機(jī)勻速上升,丙看到乙機(jī)勻速下降,甲看到丙機(jī)勻速上升,那么甲、乙、丙相對(duì)地面的運(yùn)動(dòng)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(shè)“急遞鋪”,設(shè)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(dāng)B、與人騎自行車(chē)速度相當(dāng)
C、與高速公路上汽車(chē)速度相當(dāng)D、與磁懸浮列車(chē)的速度相當(dāng)
7、一個(gè)朝著某方向做直線運(yùn)動(dòng)的物體,在時(shí)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(shí)間內(nèi)的平均速度是____________。
8、汽車(chē)在一直線運(yùn)動(dòng),第一秒內(nèi)通過(guò)5m,第二秒內(nèi)通過(guò)10m,第三秒內(nèi)通過(guò)20m,第四秒內(nèi)通過(guò)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(guò)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(yùn)動(dòng),經(jīng)4s滑回原處時(shí)速度大小仍為5m/s,則物體的速度變化為_(kāi)________,加速度為_(kāi)_________。(規(guī)走初速度方向?yàn)檎较颍?br>
10、天文觀測(cè)表明,幾乎所有遠(yuǎn)處的恒星(或星系)都在以各自的速度背離我們而運(yùn)動(dòng),離我們?cè)竭h(yuǎn)的星體,背離我們運(yùn)動(dòng)的速度(稱(chēng)為退行速度)越大;也就是說(shuō),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(chēng)為哈勃常數(shù),已由天文觀察測(cè)定。為解釋上述現(xiàn)象,有人提出一種理論,認(rèn)為宇宙是從一個(gè)大爆炸的火球開(kāi)始形成的,假設(shè)大爆炸后各星體即以不同的速度向外勻速運(yùn)動(dòng),并設(shè)想我們就位于其中心,則速度越大的星體,現(xiàn)在離我們?cè)竭h(yuǎn),這一結(jié)果與上述天文觀測(cè)一致。由上述理論和天文觀測(cè)結(jié)果,可估算宇宙年齡T,其計(jì)算式為T(mén)=_____,根據(jù)近期觀測(cè),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(jìn)的距離,由此估算宇宙的年齡約為_(kāi)__________億年。
11、A、B兩列火車(chē)在同一水平直路上以相等的速率v=30km/h相向而行,當(dāng)它們相距6km時(shí),一只小鳥(niǎo)以60km/h的恒定速率離開(kāi)A飛向B,當(dāng)?shù)竭_(dá)B后立即返回,如此往復(fù)至兩車(chē)相遇為止,試求:⑴鳥(niǎo)總共飛行了多少時(shí)間、路程和位移?⑵鳥(niǎo)在A、B間往返第一次來(lái)回的時(shí)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(shí),B與P的距離為b,且ba,如略去A船起動(dòng)時(shí)的加速過(guò)程,認(rèn)為它一起航就作勻速運(yùn)動(dòng),求A船能攔到B船所需的最小速率V。
13、自動(dòng)扶梯勻速運(yùn)行,人站在扶梯上不動(dòng)從下面到上面所需時(shí)間為t1,如果扶梯不動(dòng)某人勻速行走,從下面到上面所需時(shí)間為t2(t1>t2),那么,扶梯運(yùn)行時(shí),人從下面到上面所需時(shí)間是多少?從上面到下面所需時(shí)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(xí)】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、、;
勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律
一名優(yōu)秀負(fù)責(zé)的教師就要對(duì)每一位學(xué)生盡職盡責(zé),高中教師要準(zhǔn)備好教案,這是每個(gè)高中教師都不可缺少的。教案可以保證學(xué)生們?cè)谏险n時(shí)能夠更好的聽(tīng)課,使高中教師有一個(gè)簡(jiǎn)單易懂的教學(xué)思路。你知道怎么寫(xiě)具體的高中教案內(nèi)容嗎?小編為此仔細(xì)地整理了以下內(nèi)容《勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律》,相信您能找到對(duì)自己有用的內(nèi)容。
高中物理《勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律》學(xué)案魯科版必修1
靜悟寄語(yǔ):
1、一心向著目標(biāo)前進(jìn)的人,整個(gè)世界都得給他讓路。
2、成功就在再堅(jiān)持一下的努力之中。
3、奇跡,就在凝心聚力的靜悟之中。
一、“靜”什么?
1、環(huán)境“安靜”:鴉雀無(wú)聲,無(wú)人走動(dòng),無(wú)聲說(shuō)話、交流,無(wú)人隨意出進(jìn)。每一個(gè)人充分沉浸在難得的靜謐之中。以享受維護(hù)安靜環(huán)境為榮,以影響破壞安靜環(huán)境為恥。
2、心態(tài)“安靜”:心靜自然“涼”,腦子自然清醒,精力自然集中,思路自然清晰。心靜如水,超然物外,成為時(shí)間的主人,學(xué)習(xí)的主人。情緒穩(wěn)定,效率較高。心不靜,則心亂如麻,心神不定,心不在焉,如坐針氈,眼在此心在彼,貌似用功,實(shí)則騙人。
二、【高考??疾榈闹R(shí)點(diǎn)】
1.靜力學(xué)的受力分析與共點(diǎn)力平衡(選擇題)
此題定位為送分題目,一般安排為16題,即物理學(xué)科的第一題,要求學(xué)生具有規(guī)范的受力分析習(xí)慣,熟練運(yùn)用靜力學(xué)的基本規(guī)律,如胡克定律、滑動(dòng)摩擦定律與靜摩擦力的變化規(guī)律、力的合成與分解、正交分解法等,可涉及兩個(gè)狀態(tài),但一般不涉及變化過(guò)程的動(dòng)態(tài)分析,也不至于考查相似三角形法等非常規(guī)方法。不必考慮計(jì)算題
2.運(yùn)動(dòng)圖象及其綜合應(yīng)用(選擇題)
山東卷對(duì)物理圖象的專(zhuān)門(mén)考查以運(yùn)動(dòng)圖象為代表,立足于對(duì)物理圖象的理解。可涉及物理圖象的基本意義、利用運(yùn)動(dòng)圖象的分析運(yùn)動(dòng)過(guò)程、用不同物理量關(guān)系圖象描述同一運(yùn)動(dòng)過(guò)程等。以寧夏、海南為代表的利用運(yùn)動(dòng)圖象考查追及、相遇問(wèn)題尚未被山東采納。專(zhuān)題設(shè)計(jì)為選擇題,盡量多涉及不同的圖象類(lèi)型。
3.牛頓定律的直接應(yīng)用(選擇、計(jì)算題)
與自感一樣,超重失重為Ⅰ級(jí)要求知識(shí)點(diǎn),此題為非主干知識(shí)考查題,為最可能調(diào)整和變化的題目。
但對(duì)牛頓定律的考查不會(huì)削弱,而很可能更加寬泛和深入,可拓展為具體情境中力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系的分析(選擇)、直線、類(lèi)平拋和圓周運(yùn)動(dòng)中牛頓第二定律的計(jì)算(計(jì)算題的一部分)。
此專(zhuān)題定位在牛頓定律的直接應(yīng)用,針對(duì)基本規(guī)律的建立、定律物理內(nèi)涵的理解及實(shí)際情境中規(guī)律的應(yīng)用,可涉及瞬時(shí)分析、過(guò)程分析、動(dòng)態(tài)分析、特殊裝置、臨界條件,以及模型抽象、對(duì)象轉(zhuǎn)換、整體隔離、合成分解等方法問(wèn)題。
4.第四專(zhuān)題萬(wàn)有引力與航天(選擇、計(jì)算題)
此專(zhuān)題內(nèi)容既相對(duì)寬泛又相對(duì)集中,寬泛指萬(wàn)有引力與航天的內(nèi)容均可涉及,集中即一定是本章內(nèi)容且集中在一道題目中。這部分內(nèi)容也是必考內(nèi)容,今年考試說(shuō)明中本章知識(shí)點(diǎn)增加了“經(jīng)典時(shí)空觀和相對(duì)論時(shí)空觀(Ⅰ)”,“環(huán)繞速度”由(Ⅱ)到(Ⅰ)??梢岳斫鉃樯疃葴p弱,廣度增加,最大的可能仍是選擇題,也不排除作為力學(xué)綜合題出現(xiàn)的可能,復(fù)習(xí)時(shí)應(yīng)適當(dāng)照顧。需特別注意的是,一定要關(guān)注近一年內(nèi)天文的新發(fā)現(xiàn)或航天領(lǐng)域的新成就,題目常以此類(lèi)情境為載體。
5.功能關(guān)系:(選擇、計(jì)算題)動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒、功能關(guān)系、能量守恒是必考內(nèi)容,要結(jié)合動(dòng)力學(xué)過(guò)程分析、功能分析,進(jìn)行全過(guò)程、分過(guò)程列式??疾樾问竭x擇題、計(jì)算題
注意:必修1、2部分考察多為選擇題,但在牛頓定律結(jié)合功能關(guān)系以及拋體運(yùn)動(dòng)和圓周運(yùn)動(dòng)部分綜合的計(jì)算,出現(xiàn)在24題上,本題一般涉及多個(gè)過(guò)程,是中等難度的保分題。
6.靜電場(chǎng)主要以考察電場(chǎng)線、電勢(shì)、電勢(shì)差、電勢(shì)能、電容器、帶電粒子的加速與偏轉(zhuǎn)為主
7.恒定電流以考察電學(xué)實(shí)驗(yàn)為主,選擇中也容易出電路的分析題
8.磁場(chǎng)以考察磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷和通電導(dǎo)線的作用為主,選擇中易出一個(gè)題,在大題中容易出與電場(chǎng)及重力場(chǎng)相結(jié)合的題目。
9.電磁感應(yīng)以選擇題、計(jì)算題,主要考察導(dǎo)體棒的切割以及感生電動(dòng)勢(shì),楞次定律,注意圖像問(wèn)題
10.交流電主要考察交流電的四值、圖像,以及遠(yuǎn)距離輸電變壓器問(wèn)題,通常以選擇形式出現(xiàn)
11.熱學(xué)3-3:油膜法、微觀量計(jì)算,氣體實(shí)驗(yàn)定律,熱一律、壓強(qiáng)微觀解釋、熱二律是重點(diǎn)
10.選修3-5中動(dòng)量守恒、動(dòng)量變化量計(jì)算、原子結(jié)構(gòu)中能級(jí)躍遷、原子核中質(zhì)能方程、核反應(yīng)方程是考察重點(diǎn)。
三、【靜悟注意事項(xiàng)】
1.以查缺補(bǔ)漏為主要目的,以考綱知識(shí)點(diǎn)為主線復(fù)習(xí)
2.重點(diǎn)看課本、課后題、改錯(cuò)本、以前做過(guò)的相關(guān)題目
3.把不會(huì)的問(wèn)題記下來(lái),集中找時(shí)間找老師解決
4.必須邊思考,邊動(dòng)筆。靜悟最忌只動(dòng)眼動(dòng)嘴的學(xué)習(xí)方式,必須多動(dòng)腦多動(dòng)手,做到手不離筆,筆不離紙。
勻變速直線運(yùn)動(dòng)
【考試說(shuō)明】
主題內(nèi)容要求說(shuō)明
質(zhì)點(diǎn)的直線
運(yùn)動(dòng)參考系、質(zhì)點(diǎn)
位移、速度和加速度
勻變速直線運(yùn)動(dòng)及其公式、圖像Ⅰ
Ⅱ
Ⅱ
【知識(shí)網(wǎng)絡(luò)】
【考試說(shuō)明解讀】
1.參考系
⑴定義:在描述一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)時(shí),選來(lái)作為標(biāo)準(zhǔn)的假定不動(dòng)的物體,叫做參考系。
⑵運(yùn)動(dòng)學(xué)中的同一公式中涉及的各物理量應(yīng)以同一參考系為標(biāo)準(zhǔn)。
2.質(zhì)點(diǎn)
⑴定義:質(zhì)點(diǎn)是指有質(zhì)量而不考慮大小和形狀的物體。
⑵質(zhì)點(diǎn)是物理學(xué)中一個(gè)理想化模型,能否將物體看作質(zhì)點(diǎn),取決于所研究的具體問(wèn)題,而不是取決于這一物體的大小、形狀及質(zhì)量,只有當(dāng)所研究物體的大小和形狀對(duì)所研究的問(wèn)題沒(méi)有影響或影響很小,可以將其形狀和大小忽略時(shí),才能將物體看作質(zhì)點(diǎn)。
物體可視為質(zhì)點(diǎn)的主要三種情形:
①物體只作平動(dòng)時(shí);
②物體的位移遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于物體本身的尺度時(shí);
③只研究物體的平動(dòng),而不考慮其轉(zhuǎn)動(dòng)效果時(shí)。
3.時(shí)間與時(shí)刻
⑴時(shí)刻:指某一瞬時(shí),在時(shí)間軸上表示為某一點(diǎn)。
⑵時(shí)間:指兩個(gè)時(shí)刻之間的間隔,在時(shí)間軸上表示為兩點(diǎn)間線段的長(zhǎng)度。
⑶時(shí)刻與物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的某一位置相對(duì)應(yīng),時(shí)間與物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的位移(或路程)相對(duì)應(yīng)。
4.位移和路程
⑴位移:表示物體位置的變化,是一個(gè)矢量,物體的位移是指從初位置到末位置的有向線段,其大小就是此線段的長(zhǎng)度,方向從初位置指向末位置。
⑵路程:路程等于運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度,是一個(gè)標(biāo)量。只有在單方向的直線運(yùn)動(dòng)中,位移的大小才等于路程。
5.速度、平均速度、瞬時(shí)速度
⑴速度:是表示質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)快慢的物理量,在勻速直線運(yùn)動(dòng)中它等于位移與發(fā)生這段位移所用時(shí)間的比值,速度是矢量,它的方向就是物體運(yùn)動(dòng)的方向。
⑵平均速度:物體所發(fā)生的位移跟發(fā)生這一位移所用時(shí)間的比值叫這段時(shí)間內(nèi)的平均速度,即,平均速度是矢量,其方向就是相應(yīng)位移的方向。公式=(V0+Vt)/2只對(duì)勻變速直線運(yùn)動(dòng)適用。
⑶瞬時(shí)速度:運(yùn)動(dòng)物體經(jīng)過(guò)某一時(shí)刻(或某一位置)的速度,其方向就是物體經(jīng)過(guò)某有一位置時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向。
6.加速度
⑴加速度是描述物體速度變化快慢的物理量,是一個(gè)矢量,方向與速度變化的方向相同。
⑵做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體,速度的變化量與發(fā)生這一變化所需時(shí)間的比值叫加速度,即
⑶速度、速度變化、加速度的關(guān)系:
①方向關(guān)系:加速度的方向與速度變化的方向一定相同,加速度方向和速度方向沒(méi)有必然的聯(lián)系。
②大小關(guān)系:V、△V、a無(wú)必然的大小決定關(guān)系。
③只要加速度方向跟速度方向相同,無(wú)論加速度在減少還是在增大,物體的速度一定增大,若加速度減小,速度增大得越來(lái)越慢(仍然增大);只要加速度方向跟速度方向相反,物體的速度一定減小。
7、運(yùn)動(dòng)圖象:s—t圖象與v—t圖象的比較
下圖和下表是形狀一樣的圖線在s—t圖象與v—t圖象中的比較.
s—t圖v—t圖
①表示物體勻速直線運(yùn)動(dòng)(斜率表示速度v)①表示物體勻加速直線運(yùn)動(dòng)(斜率表示加速度a)
②表示物體靜止②表示物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)
③表示物體向反方向做勻速直線運(yùn)動(dòng);初位移為s0③表示物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng);初速度為v0
④t1時(shí)間內(nèi)物體位移s1④t1時(shí)刻物體速度v1(圖中陰影部分面積表示質(zhì)點(diǎn)在0~t1時(shí)間內(nèi)的位移)
補(bǔ)充:(1)s—t圖中兩圖線相交說(shuō)明兩物體相遇,v—t圖中兩圖線相交說(shuō)明兩物體在交點(diǎn)時(shí)的速度相等
(2)s—t圖象與橫軸交叉,表示物體從參考點(diǎn)的一邊運(yùn)動(dòng)到另一邊.v—t圖線與橫軸交叉,表示物體運(yùn)動(dòng)的速度反向.
(3)s—t圖象是直線表示物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止.圖象是曲線則表示物體做變速運(yùn)動(dòng).v—t圖線是直線表示物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)或勻速直線運(yùn)動(dòng);圖線是曲線表示物體做變加速運(yùn)動(dòng).
(4)s—t圖象斜率為正值,表示物體沿與規(guī)定正方向相同的方向運(yùn)動(dòng).圖象斜率為負(fù)值,表示物體沿與規(guī)定正方向相反的方向運(yùn)動(dòng).v—t圖線的斜率為正值,表示物體的加速度與規(guī)定正方向相同;圖象的斜率為負(fù)值,表示物體的加速度與規(guī)定正方向相反.
【例題:07山東理綜】如圖所示,光滑軌道MO和ON底端對(duì)接且ON=2MO,M、N兩點(diǎn)高度相同。小球自M點(diǎn)右靜止自由滾下,忽略小球經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能損失,以v、s、a、EK分別表示小球的速度、位移、加速度和動(dòng)能四個(gè)物理量的大小。下列圖象中能正確反映小球自M點(diǎn)到N點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的是
【例題:08山東理綜】質(zhì)量為1500kg的汽車(chē)在平直的公路上運(yùn)動(dòng),v-t圖象如圖所示.由此可求(ABD)
A.前25s內(nèi)汽車(chē)的平均速度
B.前l(fā)0s內(nèi)汽車(chē)的加速度
C.前l(fā)0s內(nèi)汽車(chē)所受的阻力
D.15~25s內(nèi)合外力對(duì)汽車(chē)所做的功
8.勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律及推論:
基本規(guī)律:⑴Vt=V0+at,⑵s=V0t+at2/2
推論:⑴Vt2_VO2=2as
⑵(Vt/2表示時(shí)間t的中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度)
⑶任意兩個(gè)連續(xù)相等的時(shí)間間隔(T)內(nèi),位移之差是一恒量.即:
sⅡ-sⅠ=sⅢ-sⅡ=……=sN-sN-1=△s=aT2.
9.初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn):(設(shè)T為等分時(shí)間間隔):
⑴1T末、2T末、3T末……瞬時(shí)速度的比為:v1:v2:v3:……vn=1:2:3:……:n
⑵1T內(nèi)、2T內(nèi)、3T內(nèi)……位移的比為:s1:s2:s3:……:sn=12:22:32:……:n2
⑶第一個(gè)T內(nèi)、第二個(gè)T內(nèi)、第三個(gè)T內(nèi)……位移的比為:s1:sⅡ:sⅢ?……:sN=1:3:5:……:(2n-1)
⑷從靜止開(kāi)始通過(guò)連續(xù)相等的位移所用時(shí)間的比
t1:t2:t3:……:tn=
10、豎直上拋運(yùn)動(dòng)的兩種研究方法
①分段法:上升階段是勻減速直線運(yùn)動(dòng),下落階段是自由落體運(yùn)動(dòng).
②整體法:從全程來(lái)看,加速度方向始終與初速度v0的方向相反,所以可把豎直上拋運(yùn)動(dòng)看成是一個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng),應(yīng)用公式時(shí),要特別注意v,h等矢量的正負(fù)號(hào).一般選取向上為正方向,則上升過(guò)程中v為正值下降過(guò)程中v為負(fù)值,物體在拋出點(diǎn)以下時(shí)h為負(fù)值.
11、追及問(wèn)題的處理方法
1.要通過(guò)兩質(zhì)點(diǎn)的速度比較進(jìn)行分析,找到隱含條件.再結(jié)合兩個(gè)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間關(guān)系、位移關(guān)系建立相應(yīng)的方程求解,也可以利用二次函數(shù)求極值,及應(yīng)用圖象法和相對(duì)運(yùn)動(dòng)知識(shí)求解
2.追擊類(lèi)問(wèn)題的提示
1.勻加速運(yùn)動(dòng)追擊勻速運(yùn)動(dòng),當(dāng)二者速度相同時(shí)相距最遠(yuǎn).
2.勻速運(yùn)動(dòng)追擊勻加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)二者速度相同時(shí)追不上以后就永遠(yuǎn)追不上了.此時(shí)二者相距最近.
3.勻減速直線運(yùn)動(dòng)追勻速運(yùn)動(dòng),當(dāng)二者速度相同時(shí)相距最近,此時(shí)假設(shè)追不上,以后就永遠(yuǎn)追不上了.
4.勻速運(yùn)動(dòng)追勻減速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)二者速度相同時(shí)相距最遠(yuǎn).
【例題:09海南】甲乙兩車(chē)在一平直道路上同向運(yùn)動(dòng),其圖像如圖所示,圖中和的面積分別為和.初始時(shí),甲車(chē)在乙車(chē)前方處.(ABC)
A.若,兩車(chē)不會(huì)相遇B.若,兩車(chē)相遇2次
C.若,兩車(chē)相遇1次D.若,兩車(chē)相遇1次
勻加速直線運(yùn)動(dòng)
第一章F勻加速直線運(yùn)動(dòng)
一、教學(xué)任務(wù)分析
本節(jié)內(nèi)容是繼勻速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律后,對(duì)直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的進(jìn)一步學(xué)習(xí),本節(jié)內(nèi)容還為牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用以及一些更復(fù)雜運(yùn)動(dòng)的研究奠定了基礎(chǔ)。本節(jié)內(nèi)容與人們的日常生活緊密聯(lián)系,有著廣泛的現(xiàn)實(shí)意義。
學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容需要以位移、瞬時(shí)速度、加速度、位移圖像、速度圖像等概念為基礎(chǔ)。
從“重物豎直下落”入手,通過(guò)對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)結(jié)果的討論,發(fā)現(xiàn)初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的平方成正比。
通過(guò)對(duì)“小車(chē)沿斜面下滑”過(guò)程的DIS實(shí)驗(yàn)研究,得到v—t圖像。然后通過(guò)對(duì)v—t圖像的分析、討論,建立勻變速運(yùn)動(dòng)的概念,認(rèn)識(shí)勻加速直線運(yùn)動(dòng)速度變化的特點(diǎn)。
結(jié)合加速度的概念,通過(guò)演繹推理得到初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的速度公式。
類(lèi)比利用速度圖像的“面積”表示勻速直線運(yùn)動(dòng)位移,利用flash課件交互,演示“無(wú)限逼近”的情景,然后經(jīng)過(guò)演繹推理,得出初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式。
最后,通過(guò)實(shí)際問(wèn)題的應(yīng)用,使學(xué)生知道公式的應(yīng)用思路。
本節(jié)課的學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主動(dòng)參與,使學(xué)生在獲得知識(shí)的同時(shí),感受科學(xué)探究的過(guò)程與方法,發(fā)展抽象思維能力,學(xué)會(huì)應(yīng)用DIS實(shí)驗(yàn)研究實(shí)際問(wèn)題,促使學(xué)生形成樂(lè)于探究的情感。
二、教學(xué)目標(biāo)
1、知識(shí)與技能
(1)理解勻加速直線運(yùn)動(dòng)的概念和特征。
(2)理解勻加速直線運(yùn)動(dòng)的速度公式和位移公式。
(3)初步學(xué)會(huì)利用圖像分析、歸納勻加速直線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)及推導(dǎo)速度公式與位移公式。
2、過(guò)程與方法
(1)通過(guò)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、研究初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的過(guò)程,認(rèn)識(shí)猜測(cè)假設(shè)、分析驗(yàn)證的科學(xué)探究方法。
(2)通過(guò)用圖像推導(dǎo)勻加速直線運(yùn)動(dòng)位移公式的過(guò)程,感受轉(zhuǎn)化、無(wú)限逼近的思想方法。
3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀
(1)在實(shí)驗(yàn)探究中,體驗(yàn)嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和團(tuán)隊(duì)協(xié)作的精神。
(2)在通過(guò)探索發(fā)現(xiàn)勻加速直線運(yùn)動(dòng)的特征和規(guī)律的過(guò)程中,感悟求真務(wù)實(shí)的科學(xué)精。
三、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)
重點(diǎn):勻加速直線運(yùn)動(dòng)的概念和特征,初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的位移與速度公式。
難點(diǎn):由速度圖像探究初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式。
四、教學(xué)資源
1、探究模板:學(xué)生探究學(xué)習(xí)工作單。
2、信息平臺(tái):基于校園網(wǎng)的教學(xué)平臺(tái),基于視頻投影儀的交流平臺(tái)。
3、DIS實(shí)驗(yàn):力學(xué)小車(chē)、導(dǎo)軌、位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)等。
五、教學(xué)思路
本設(shè)計(jì)包括勻變速運(yùn)動(dòng)的概念和初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律兩部分內(nèi)容。
本設(shè)計(jì)的基本思路是:以真實(shí)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程,驅(qū)動(dòng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究,在初步發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上,以新的問(wèn)題,將研究引向深入。通過(guò)應(yīng)用DIS研究小車(chē)沿斜面的下滑運(yùn)動(dòng),測(cè)出速度圖像,然后從圖像上歸納出勻加速直線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),推導(dǎo)出初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的速度公式和位移公式。
本設(shè)計(jì)要突出的重點(diǎn)是:勻加速直線運(yùn)動(dòng)速度變化的特點(diǎn),初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的速度公式和位移公式。方法是:以DIS實(shí)驗(yàn)及由實(shí)驗(yàn)得到的v-t圖像為基礎(chǔ),運(yùn)用類(lèi)比、猜測(cè)假設(shè)、分析歸納、演繹推理、無(wú)限逼近等科學(xué)方法,通過(guò)對(duì)v-t圖像認(rèn)識(shí)的討論、交流,理解勻加速直線運(yùn)動(dòng)速度變化的特點(diǎn),歸納出初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的速度公式和位移公式。
本設(shè)計(jì)要突破的難點(diǎn)是:由速度圖像探究初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式。方法是:類(lèi)比利用速度圖像的“面積”表示勻速直線運(yùn)動(dòng)位移,利用flash課件演示“無(wú)限逼近”的情景,通過(guò)分析、討論,得出可用速度圖像“面積”表示位移的結(jié)論,然后經(jīng)過(guò)演繹推理,得出初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式。
本設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主動(dòng)參與,重視概念的形成過(guò)程以及伴隨這一過(guò)程的多種方法的教育。
完成本設(shè)計(jì)的內(nèi)容約需2課時(shí)。
六、教學(xué)流程
1、教學(xué)流程圖
2、流程圖說(shuō)明
活動(dòng)Ⅰ交流討論
對(duì)課外用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究物體由靜止開(kāi)始下落結(jié)果的交流,重點(diǎn)交流由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫(huà)出的位移時(shí)間圖像,及對(duì)位移變化規(guī)律的猜想。
活動(dòng)Ⅱ問(wèn)題討論
討論如何確定物體下落運(yùn)動(dòng)位移跟時(shí)間之間具體函數(shù)關(guān)系的“化曲為直”的研究方法。
活動(dòng)Ⅲ化曲為直
學(xué)生對(duì)S-t圖像進(jìn)行“化曲為直”的猜想進(jìn)行具體驗(yàn)證,得出物體由靜止下落位移與時(shí)間之間S=At2的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
問(wèn)題I設(shè)問(wèn)1
重物下落速度究竟怎樣隨時(shí)間變化?規(guī)律如何?關(guān)系式S=At2中的A所代表的物理意義是什么?
活動(dòng)IVDIS實(shí)驗(yàn)
用位移傳感器和數(shù)據(jù)采集器,采集小車(chē)由靜止開(kāi)始沿斜面加速向下運(yùn)動(dòng)的位移、時(shí)間數(shù)據(jù),由計(jì)算機(jī)畫(huà)出小車(chē)的S-t圖像,老師應(yīng)啟發(fā)學(xué)生根據(jù)斜率求速度的思路,再由計(jì)算機(jī)畫(huà)出小車(chē)的v-t圖像。
活動(dòng)V分析推導(dǎo)
學(xué)生分析小車(chē)沿斜面下滑的v-t圖像,歸納得出勻加速直線運(yùn)動(dòng)速度變化的特征,然后根據(jù)圖像推導(dǎo)出勻加速直線運(yùn)動(dòng)的速度公式。
問(wèn)題I設(shè)問(wèn)2。
能從v-t圖像上找出從t=0s開(kāi)始,經(jīng)過(guò)任意長(zhǎng)時(shí)間t小車(chē)通過(guò)的位移的公式嗎?
活動(dòng)VI課件交互
應(yīng)用flash課件對(duì)勻加速直線速度圖像進(jìn)行勻速跳變分割和無(wú)限逼近的交互與講解,得出勻加速直線運(yùn)動(dòng)速度圖像面積也可以表示位移的結(jié)論。
活動(dòng)ⅥI公式推導(dǎo)
學(xué)生應(yīng)用勻加速直線運(yùn)動(dòng)速度圖像面積表示位移的結(jié)論,推導(dǎo)得出位移公式。
活動(dòng)VIII實(shí)際應(yīng)用
應(yīng)用勻加速直線運(yùn)動(dòng)的速度公式和位移公式,解決生活中簡(jiǎn)單的勻加速直線運(yùn)動(dòng)問(wèn)題,讓學(xué)生感受應(yīng)用規(guī)律解決實(shí)際問(wèn)題的思路。
3、教學(xué)的主要環(huán)節(jié)本節(jié)課的教學(xué)主要有如下四個(gè)環(huán)節(jié):
第一環(huán)節(jié),通過(guò)對(duì)課外用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究重物下落過(guò)程中,得到的位移隨時(shí)間變化規(guī)律的圖像進(jìn)行交流討論,感受應(yīng)用圖像進(jìn)行科學(xué)探究的方法,為本節(jié)課研究勻加速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律奠定方法論基礎(chǔ)。
第二環(huán)節(jié),通過(guò)用DIS實(shí)驗(yàn)研究小車(chē)沿斜面下滑的運(yùn)動(dòng),由實(shí)驗(yàn)得出的速度時(shí)間圖像,引導(dǎo)學(xué)生分析歸納勻加速直線運(yùn)動(dòng)速度變化的特征、建立勻加速直線運(yùn)動(dòng)的概念,并從圖像上推導(dǎo)速度公式。
第三環(huán)節(jié),通過(guò)教師進(jìn)行結(jié)合課件交互,“點(diǎn)拔”講解,使學(xué)生理解速度圖像面積表示位移,在此基礎(chǔ)上,再引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)得出勻加速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式。
第四環(huán)節(jié),通過(guò)勻加速直線運(yùn)動(dòng)的速度和位移公式的實(shí)際應(yīng)用,讓學(xué)生感受應(yīng)用規(guī)律解決實(shí)際問(wèn)題的思路,鞏固所學(xué)知識(shí),反饋教學(xué)的效果。
七、教案示例
(一)實(shí)驗(yàn)回顧,交流討論
上節(jié)課,大家利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器進(jìn)行實(shí)驗(yàn),得到了記錄重物由靜止開(kāi)始下落運(yùn)動(dòng)的紙帶,課后,大家通過(guò)測(cè)量紙帶和處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),探究了重物下落位移和速度隨時(shí)間變化的規(guī)律。那么,探究的情況如何呢?我們請(qǐng)幾組同學(xué)來(lái)作一交流,全班參與討論。交流討論請(qǐng)圍繞以下話題進(jìn)行:
1、你們是怎樣挑選計(jì)數(shù)點(diǎn)的?計(jì)時(shí)單位是多少?測(cè)了哪些數(shù)據(jù)?
2、你們是如何處理數(shù)據(jù)的?得到怎樣的結(jié)果?
3、由數(shù)據(jù)處理結(jié)果,能確定重物位移隨時(shí)間變化的規(guī)律和速度是如何隨時(shí)間變化的嗎?(對(duì)速度只追問(wèn)變化趨勢(shì),對(duì)位移追問(wèn)函數(shù)關(guān)系。)
4、探索研究中碰到或產(chǎn)生了什么問(wèn)題?
(二)交流討論,猜想驗(yàn)證
1、學(xué)生圍繞⑴—⑷話題,進(jìn)行交流討論。
2、教師追問(wèn)引導(dǎo),進(jìn)行猜想驗(yàn)證:
(1)從S-t圖像上能看出重物下落速度是如何隨時(shí)間變化的嗎?為什么?
(2)那么,S-t之間究竟是什么樣的函數(shù)關(guān)系呢?能猜猜嗎?怎樣驗(yàn)證?
3、學(xué)生畫(huà)S-t2圖像,驗(yàn)證關(guān)于S-t函數(shù)關(guān)系的猜測(cè)或假設(shè)是否正確并交流結(jié)果。
4、提出新的問(wèn)題:
(1)重物下落速度究竟怎樣隨時(shí)間變化?規(guī)律如何?(2)S=At2,式中A代表什么?
(三)實(shí)驗(yàn)演示,討論探索
1、教師對(duì)實(shí)驗(yàn)演示先作“點(diǎn)拔”指導(dǎo)
[課件演示]要探索重物下落速度隨時(shí)間變化的規(guī)律,由前面所學(xué)知識(shí),可作S-t圖像上
各點(diǎn)的切線,求各個(gè)時(shí)刻切線的斜率,即瞬時(shí)速度,然后以v為縱軸,t為橫軸,將各個(gè)時(shí)刻和速度描點(diǎn)畫(huà)v-t圖像,即可找到重物下落速度隨時(shí)間的變化規(guī)律。人工進(jìn)行這項(xiàng)工作比較困難,我們交由計(jì)算機(jī)來(lái)完成。
2、用DIS實(shí)驗(yàn)研究小車(chē)沿斜面的加速直線運(yùn)動(dòng)
(1)教師指導(dǎo):[課件演示]簡(jiǎn)介DIS系統(tǒng)測(cè)S、t并畫(huà)S-t圖像的原理和過(guò)程。
(2)實(shí)驗(yàn)演示:應(yīng)用DIS進(jìn)行實(shí)驗(yàn),得到小車(chē)運(yùn)動(dòng)的S-t圖像,再由計(jì)算機(jī)求斜率繪v-t圖像。
(3)教師指導(dǎo):v-t圖像不過(guò)原點(diǎn),說(shuō)明開(kāi)始計(jì)時(shí)t=0s時(shí),小車(chē)已有了速度(稱(chēng)為初速度)。雖然小車(chē)是從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的,但我們是在小車(chē)運(yùn)動(dòng)起來(lái)后才啟動(dòng)DIS采集數(shù)據(jù)繪圖。所以v-t圖上t=0s時(shí)小車(chē)速度不為零。這樣,由實(shí)驗(yàn)得到的v-t圖像代表的是一個(gè)初速度不為零的變速直線運(yùn)動(dòng)。
3、學(xué)生分組討論,由v-t圖探究變速直線運(yùn)動(dòng)的特征和規(guī)律
(1)v-t圖像是直線,代表速度隨時(shí)間的變化有何特點(diǎn)?
(2)加速度表示速度變化快慢,v-t圖像為直線,表明小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度有何特點(diǎn)?
(3)請(qǐng)從v-t圖像導(dǎo)出小車(chē)從t=0s開(kāi)始,經(jīng)任意長(zhǎng)時(shí)間t后速度vt的公式?
(4)能從v-t圖像上找從t=0s開(kāi)始,經(jīng)過(guò)任意長(zhǎng)時(shí)間t小車(chē)通過(guò)的位移嗎?請(qǐng)說(shuō)明你們的理由或依據(jù),并導(dǎo)出位移公式。
4、交流討論,“點(diǎn)拔”指導(dǎo),歸納總結(jié)
(1)強(qiáng)調(diào):
①[課件演示]v-t圖像是直線,代表速度均勻增加,稱(chēng)勻加速直線運(yùn)動(dòng)。
②勻加速直線運(yùn)動(dòng)加速度不隨時(shí)間而變,在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中恒定。
③將公式vt=at、S=12at2與勻速直線運(yùn)動(dòng)v=恒量、S=vt對(duì)比發(fā)現(xiàn),勻加速直線運(yùn)動(dòng)比勻速運(yùn)動(dòng)復(fù)雜,但應(yīng)該是變速運(yùn)動(dòng)中最簡(jiǎn)單的(內(nèi)容決定形式,內(nèi)容與形式統(tǒng)一)。
(2)討論:為什么v-t圖像是傾斜直線,面積仍表示位移?是怎么想的?
[課件演示]以勻速直線運(yùn)動(dòng)為基礎(chǔ),引導(dǎo)學(xué)生用替代轉(zhuǎn)化、無(wú)限逼近方法論證變速直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖像與橫軸包圍的面積表示位移。
(3)拓展:勻加速直線運(yùn)動(dòng)的速度隨位移又如何變化呢?只要聯(lián)列速度時(shí)間公式和位移
時(shí)間公式,消去時(shí)間即可得出vt2=2aS。
(四)實(shí)際應(yīng)用,鞏固理解
1、請(qǐng)寫(xiě)出由靜止開(kāi)始的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間公式、位移時(shí)間公式和速度位移公式?并說(shuō)明在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器實(shí)驗(yàn)S=At2中,A表示什么?
2、應(yīng)用勻加速直線運(yùn)動(dòng)的公式解決實(shí)際問(wèn)題:教材P34-示例。
(1)突出公式和圖像兩種方法。
(2)強(qiáng)調(diào)過(guò)程分析。
3、作業(yè)布置:
(1)課外探究:完成教材P35自主活動(dòng)所要求的探究任務(wù)。
(2)鞏固應(yīng)用:略。
勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度
勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度的教案示例
一、教學(xué)目標(biāo)
1.在物理知識(shí)方面要求:
(1)掌握勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度公式,會(huì)用公式解決有關(guān)問(wèn)題;
(2)能識(shí)別不同形式的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度圖象;
(3)會(huì)用速度圖象求勻變速運(yùn)動(dòng)中任一時(shí)刻的速度或達(dá)到某一速度所用時(shí)間。
2.通過(guò)分析勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度圖象使學(xué)生逐漸熟悉數(shù)學(xué)工具的應(yīng)用,培養(yǎng)研究物理問(wèn)題的能力。
3.學(xué)習(xí)利用公式和圖象表示物理規(guī)律,達(dá)到提高學(xué)生分析問(wèn)題能力的目的。
二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
1.重點(diǎn)是使學(xué)生掌握在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中,速度隨時(shí)間的變化規(guī)律,利用速度圖象分析運(yùn)動(dòng)規(guī)律。
2.通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出速度圖象,使學(xué)生明確速度圖象反映的是速度隨時(shí)間的變化規(guī)律,把位移圖象和速度圖象加以區(qū)別,避免兩者混同起來(lái)。這是難點(diǎn)。
三、教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)
(一)引入新課
做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體,它的瞬時(shí)速度是不變的;而做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體,它的瞬時(shí)速度是時(shí)刻在改變的,今天我們研究瞬時(shí)速度變化的規(guī)律。
(二)主要教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)
例:火車(chē)原以10.0m/s的速度勻速行駛,后來(lái)開(kāi)始做勻變速運(yùn)動(dòng),
加速度是0.2m/s2,從火車(chē)加速起第1s末、第2s末、第3s末的速度分別是多少?
復(fù)習(xí)加速度概念,提出問(wèn)題:火車(chē)的加速度是0.2m/s2,什么意思?表示火車(chē)的速度是均勻增加的,根據(jù)這道題的物理規(guī)律,我們?nèi)绾斡脭?shù)學(xué)表達(dá)式分別表示出第1s末、第2s末、第3s末的速度:
v1=10.0m/s+0.2m/s2×1s=10.2m/s
開(kāi)始的速度加上1s內(nèi)速度的增加,即為第1s末的速度。
v2=10.0m/s+0.2m/s2×2s=10.4m/s
開(kāi)始的速度加上2s內(nèi)速度的增加,即為第2s末的速度。
v3=10.0m/s+0.2m/s2×3s=10.6m/s
1.勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度
vt=v0+at——?jiǎng)蜃兯僦本€運(yùn)動(dòng)的速度公式,也可以從加速度的定
明確:①此公式對(duì)勻加速直線運(yùn)動(dòng)和勻減速直線運(yùn)動(dòng)都適用。在勻加速直線運(yùn)動(dòng)中,a為正值,表明物體的速度隨時(shí)間均勻增加;在勻減速直線運(yùn)動(dòng)中,a為負(fù)值,表明物體的速度隨時(shí)間均勻減少。
②物體做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),上式可寫(xiě)成vt=at。
例:一輛汽車(chē)做勻減速直線運(yùn)動(dòng),初速度為15m/s,加速度大小為3m/s2,求:(1)第3s末的瞬時(shí)速度;(2)汽車(chē)末速度為零時(shí)所經(jīng)歷的時(shí)間。
分析:由于汽車(chē)做勻減速運(yùn)動(dòng),a為負(fù)值。
(1)已知v0,a和t,求vt,可根據(jù)公式vt=v0+at來(lái)求。
vt=15m/s+(-3m/s2)×3s=6m/s
(2)已知v0、a和vt,求t,可依據(jù)速度公式得:
第3s末的瞬時(shí)速度為6m/s,末速度為零,所經(jīng)歷的時(shí)間為5s。
勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化的關(guān)系可以用公式表示,也可以用圖象表示。
2.勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度圖象
分析:從表中的數(shù)據(jù)看,在誤差允許范圍內(nèi),每2s速度增加3m/s,汽車(chē)做勻加速運(yùn)動(dòng),它的速度圖象是一條向上傾斜的直線。直線的起點(diǎn)為零時(shí)刻的速度v0,橫軸的某一時(shí)刻對(duì)應(yīng)直線上縱軸的一點(diǎn)即為該時(shí)刻的速度vt。
再畫(huà)直線B,請(qǐng)同學(xué)思考這是怎樣運(yùn)動(dòng)的速度圖象?
總結(jié):兩條直線都是表示初速度為15m/s的勻加速運(yùn)動(dòng),不同點(diǎn)是AB兩物體的速度變化快慢不同即加速度不同,aA>aB,所以從速度圖線可以求加速度。
請(qǐng)同學(xué)將上述例題用圖象表示出來(lái)。
可以看出做勻減速運(yùn)動(dòng)的速度圖象是向下傾斜的直線。如圖2所示。
請(qǐng)同學(xué)畫(huà)出初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)的圖象。如圖3所示。
為了鞏固同學(xué)對(duì)速度圖象的認(rèn)識(shí),可做以下練習(xí):
圖4中A、B、C、D、E各圖線分別表示物體做什么運(yùn)動(dòng)?請(qǐng)定性指出來(lái)。
圖5中圖線表示物體做什么運(yùn)動(dòng)?
圖6表示一個(gè)做直線運(yùn)動(dòng)的物體的速度圖線,(1)說(shuō)明該物體在OA、AB、BC三段時(shí)間內(nèi)做什么運(yùn)動(dòng)?(2)求各段運(yùn)動(dòng)的加速度。
(三)課堂小結(jié)
1.勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度公式是運(yùn)動(dòng)學(xué)的基本公式之一,在我們今后研究運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí),經(jīng)常用它來(lái)分析。
2.已知物體做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí),加速度a作為已知數(shù),代入公式中取正值;已知物體做勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí),加速度a作為已知數(shù),代入公式中取負(fù)值。求出加速度a為正值時(shí),表示物體做勻加速運(yùn)動(dòng);求出加速度a為負(fù)值時(shí),表示物體做勻減速運(yùn)動(dòng)。
3.用圖象表示物體規(guī)律是一種非常直觀鮮明的方法,拿到圖象后,首先明確橫、縱坐標(biāo)軸所表示的物理量,再分析變化規(guī)律。