2019-2020年高一物理勻速直線運(yùn)動的位移與時間的關(guān)系教學(xué)教案 新課標(biāo).doc
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2019-2020年高一物理勻速直線運(yùn)動的位移與時間的關(guān)系教學(xué)教案 新課標(biāo) 課 題 2.2勻速直線運(yùn)動的速度和時間的關(guān)系 課 型 新授課(2課時) 教 學(xué) 目 標(biāo) 知識與技能 1.知道勻速直線運(yùn)動的v—t圖象特點(diǎn),理解圖象的物理意義. 2.掌握勻變速直線運(yùn)動的概念,知道勻變速直線運(yùn)動v—t圖象的特點(diǎn). 3.理解勻變速直線運(yùn)動v—t圖象的物理意義,會根據(jù)圖象分析解決問題, 4.掌握勻變速直線運(yùn)動的速度與時間關(guān)系的公式,能進(jìn)行有關(guān)的計算. 過程與方法 1.培養(yǎng)學(xué)生識別、分析圖象和用物理語言表達(dá)相關(guān)過程的能力. 2.引導(dǎo)學(xué)生研究圖象、尋找規(guī)律得出勻變速直線運(yùn)動的概念. 3.引導(dǎo)學(xué)生用數(shù)學(xué)公式表達(dá)物理規(guī)律并給出各符號的具體含義. 情感態(tài)度與價值觀 1.培養(yǎng)學(xué)生用物理語言表達(dá)物理規(guī)律的意識,激發(fā)探索與創(chuàng)新欲望. 2.培養(yǎng)學(xué)生透過現(xiàn)象看本質(zhì)、甩不同方法表達(dá)同一規(guī)律的科學(xué)意識. 教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn) 教學(xué)重點(diǎn) 1.理解勻變速直線運(yùn)動v—t圖象的物理意義 2.掌握勻變速直線運(yùn)動中速度與時間的關(guān)系公式及應(yīng)用. 教學(xué)難點(diǎn) 1.勻變速直線運(yùn)動v—t圖象的理解及應(yīng)用. 2.勻變速直線運(yùn)動的速度一時間公式的理解及計算. 教 學(xué) 方 法 探究、講授、討論、練習(xí) 教 學(xué) 手 段 教具準(zhǔn)備 多媒體課件 教 學(xué) 活 動 [新課導(dǎo)入] 師:勻變速直線運(yùn)動是一種理想化的運(yùn)動模型.生活中的許多運(yùn)動由于受到多種因素的影響,運(yùn)動規(guī)律往往比較復(fù)雜,但我們忽略某些次要因素后,有時也可以把它們看成是勻變速直線運(yùn)動.例如:在乎直的高速公路上行駛的汽車,在超車的一段時間內(nèi),可以認(rèn)為它做勻加速直線運(yùn)動,剎車時則做勻減速直線運(yùn)動,直到停止.深受同學(xué)們喜愛的滑板車運(yùn)動中,運(yùn)動員站在板上從坡頂筆直滑下時做勻加速直線運(yùn)動,筆直滑上斜坡時做勻減速直線運(yùn)動. 我們通過實(shí)驗(yàn)探究的方式描繪出了小車的v—t圖象,它表示小車做什么樣的運(yùn)動呢?小車的速度隨時間怎樣變化?我們能否用數(shù)學(xué)方法得出速度隨時間變化的關(guān)系式呢? [新課教學(xué)] 一、勻變速直線運(yùn)動 [討論與交流] 師:請同學(xué)們思考速度一時間圖象的物理意義. 生:速度一時間圖象是以坐標(biāo)的形式將各個不同時刻的速度用點(diǎn)在坐標(biāo)系中表現(xiàn)出來.它以圖象的形式描述了質(zhì)點(diǎn)在各個不同時刻的速度. (課件展示)勻速直線運(yùn)動的v—t圖象,如圖2—2—1所示. 師:請同學(xué)們思考討論課件展示的兩個速度一時間圖象.在v—t圖象中能看出哪些信息呢?思考討論圖象的特點(diǎn),嘗試描述這種直線運(yùn)動. 學(xué)生思考討論后回答. 師:請大家先考慮左圖. 生1:我們能從速度一時間圖象中得出質(zhì)點(diǎn)在各個不同時刻的速度,包括大小和方向. 生2:我從左圖中能看出這個直線運(yùn)動的速度不隨時間變化,在不同的時刻,速度值都等于零時刻的速度值.不隨時間變化的速度是恒定的,說明質(zhì)點(diǎn)在做勻速直線運(yùn)動.速度大小為10m/s,方向與規(guī)定的正方向相同. 師:勻速直線運(yùn)動是速度保持不變的直線運(yùn)動,它的加速度呢? 生(眾生):零. 師:大家觀察右圖,與左圖有什么不同和相似的地方? 生3:在這個圖中的速度值大小也是10m/s,但它卻是負(fù)值,與規(guī)定的正方向相反,因?yàn)樗俣戎狄脖3植蛔?,所以它也是勻速直線運(yùn)動. 生4:勻速直線運(yùn)動的速度一時間圖象是一條平行于時間軸的直線. 師:你能斷定這兩個圖象中所表示的運(yùn)動方向相反嗎? 生5:是的,它們肯定相反,因?yàn)橐粋€是正值,與規(guī)定的正方向相同,一個是負(fù)值,與規(guī)定的正方向相反. 老師及時引導(dǎo),提示. 師:它們是在同一個坐標(biāo)系中嗎?這樣的信息對你確定它們的方向有沒有幫助? 生6:顯然不是啊,這有什么用啊? 生7:有了,有了,兩個坐標(biāo)系中規(guī)定的正方向一定是相同的嗎?對了,不一定相同,所以不能斷定它們的方向一定相反. 師:是的,在兩個不同的坐標(biāo)系中不能確定它們的方向關(guān)系. (課件展示)上節(jié)課我們自己實(shí)測得到的小車運(yùn)動的速度一時間圖象,如圖2—2—2所示. 師:請大家嘗試描述它的運(yùn)動情況. 生:圖象是一條過原點(diǎn)的傾斜直線,它是初速度為零的加速直線運(yùn)動. 師:大家嘗試取相等的時間間隔,看它們的速度變化量. 學(xué)生自己畫圖操作后回答. 生:在相等的時間間隔內(nèi)速度的增加量是相同的. 老師課件投影圖2—2—3,進(jìn)一步加以闡述. 師:我們發(fā)現(xiàn)每過一個相等的時間間隔,速度的增加量是相等的.所以無論Δt(選在什么區(qū)間,對應(yīng)的速度v的變化量△v與時間t變化量△t之比Δx/Δt是一樣的,即這是一種加速度不隨時間(時間間隔)改變的直線運(yùn)動. 師:質(zhì)點(diǎn)沿著一條直線運(yùn)動,且加速度不變的運(yùn)動,叫做勻變速直線運(yùn)動.它的速度一時間圖象是一條傾斜的直線. 在勻變速直線運(yùn)動中,如果物體的加速度隨著時間均勻增大,這個運(yùn)動就是勻加速直線運(yùn)動;如果物體的速度隨著時間均勻減小,這個運(yùn)動就是勻減速直線運(yùn)動. (課件展示)展示各種不同的勻變速直線運(yùn)動的速度一時間圖象,讓學(xué)生說出運(yùn)動的性質(zhì),以及速度方向、加速度方向.如圖2—2—4至圖2—2—8所示. 生1:圖2—2—4是初速度為v0的勻加速直線運(yùn)動. 生2:圖2—2—5是初速度為v0的勻減速直線運(yùn)動.速度方向?yàn)檎?,加速度方向與規(guī)定的正方向相反,是負(fù)的. 生3:圖2—2—6是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動,但速度方向與規(guī)定的速度方向相反. 生4:圖2—2—?是初速度為v0的勻減速直線運(yùn)動,速度為零后又做反向(負(fù)向)勻加速運(yùn)動。 生5:圖2—2—8是初速度為v0的負(fù)向勻減速直線運(yùn)動,速度為零后又做反向(正向)勻加速運(yùn)動。 教師及時總結(jié)和補(bǔ)充學(xué)生回答中出現(xiàn)的問題. 師:下面,大家討論后系統(tǒng)總結(jié)我們能從速度一時間圖象中得出哪些信息? 生:質(zhì)點(diǎn)在任一時刻的瞬時速度及任一速度所對應(yīng)的時刻. 生:比較速度的變化快慢. 生:加速度的大小和方向. [討論與探究] 下面提供一組課堂討論題,供參考選擇. 1.如圖2—2—9中的速度一時間圖象中各圖線①②③表示的運(yùn)動情況怎樣?圖象中圖線的交點(diǎn)有什么意義? 答案:①表示物體做初速為零的勻加速直線運(yùn)動; ②表示物體做勻速直線運(yùn)動; ③表示物體做勻減速直線運(yùn)動; ④交點(diǎn)的縱坐標(biāo)表示在t2時刻物體具有相等的速度,但不相遇; 2.如圖2—2—10所示是質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的速度圖象,試敘述它的運(yùn)動情況. 答案:表示質(zhì)點(diǎn)做能返回的勻變速直線運(yùn)動,第1 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動,沿正方向運(yùn)動,速度均勻增大到4m/s。第1s末到第2s末,質(zhì)點(diǎn)以4m/s的初速度做勻減速直線運(yùn)動,仍沿正方向運(yùn)動,直至速度減小為零;從第2s末,質(zhì)點(diǎn)沿反方向做勻加速直線運(yùn)動,速度均勻增大直至速度達(dá)到4 m/s;從第3s末起,質(zhì)點(diǎn)仍沿反方向運(yùn)動,以4m/s為初速度做勻減速直線運(yùn)動,至第4s末速度減為零,在2 s末,質(zhì)點(diǎn)離出發(fā)點(diǎn)4 m;在第2 s末到第4s末這段時間內(nèi),質(zhì)點(diǎn)沿反方向做直線運(yùn)動,直到第4s末回到出發(fā)點(diǎn). (說一說) 如圖2—2—13所示是一個物體運(yùn)動的v-t圖象.它的速度怎樣變化?請你找出在相等的時間間隔內(nèi),速度的變化量,看看它們是不是總是相等?物體所做的運(yùn)動是勻加速運(yùn)動嗎? 學(xué)生具體操作教師巡回指導(dǎo),然后由學(xué)生討論后回答. 生:速度是增大的,隨著時間的延續(xù)速度增大. 生:取相等時間間隔△t,它們的速度變化量△v明顯不相等.我們發(fā)現(xiàn)隨著時間的延續(xù),速度的變化量△v越來越大. 生:根據(jù)加速度的定義式a=△v/△t,可以得出物體的加速度越來越大. 師:加速度增大,那意味著什么呢? 生:首先說明物體做的不是勻變速運(yùn)動,由于加速度是描述速度變化快慢的物理量,加速度越來越大,說明速度增大得越來越快,所以物體是做加速度增大的加速運(yùn)動. 師:我們知道在勻變速直線運(yùn)動的速度一時間關(guān)系圖象中,傾斜直線的斜率表示物體運(yùn)動的加速度.它能反映物體速度變化的快慢.這里物體在各個不同的瞬時,加速度是不同的.我們怎樣找加速度呢? 生:我們可以做曲線上某一點(diǎn)的切線,這一點(diǎn)的切線的斜率就表示物體在這一時刻的瞬時加速度. 師:對,請大家做幾個點(diǎn)的切線,觀察有什么變化規(guī)律. 學(xué)生動手實(shí)踐操作、討論后回答. 生:隨著時間的延續(xù),這些切線越來越陡,斜率越來越大. [交流與討論] 1.為什么v-t圖象只能反映直線運(yùn)動的規(guī)律? 參考答案:因?yàn)樗俣仁鞘噶?,既有大小又有方向.物體做直線運(yùn)動時,只可能有兩個速度方向.規(guī)定了一個為正方向時,另一個便為負(fù)值,所以可用正、負(fù)號描述全部運(yùn)動方向.當(dāng)物體做一般曲線運(yùn)動時,速度方向各不相同,不可能僅用正、負(fù)號表示所有的方向,所以不能畫出v-t圖象.所以只有直線運(yùn)動的規(guī)律才能用v-t圖象描述.任何v-t圖象反映的也一定是直線運(yùn)動規(guī)律. 2.速度圖象的兩個應(yīng)用 (1)圖2—2—14中給出了A、B、C三輛小車的v-t圖象,不用計算,請你判斷小車的加速度誰大誰小?然后再分別計算三輛小車的加速度,看看結(jié)果與判斷是否一致. (2)利用速度圖象說出物體的運(yùn)動特征. 分析圖2—2—15中的(a)和(b)分別表示的是什么運(yùn)動,初速度是否為零,是加速還是減速? 二、速度與時間的關(guān)系式 師:數(shù)學(xué)知識在物理中的應(yīng)用很多,除了我們上面采用圖象法來研究外,還有公式法也能表達(dá)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的速度與時間的關(guān)系. 從運(yùn)動開始(取時刻t=0)到時刻t,時間的變化量就是t,所以△t=t一0. 請同學(xué)們寫出速度的變化量. 讓一位學(xué)生到黑板上寫,其他同學(xué)在練習(xí)本上做. 學(xué)生的黑板板書:△v=v一v0. 因?yàn)閍=△v/△t不變,又△t=t一0 所以a=△v/△t =(v-v0)/△t ,于是解得:v=v0 +at 教師及時評價學(xué)生的作答情況,并投影部分在練習(xí)本上做的典型情況. 課件投影老師的規(guī)范作答. 教師強(qiáng)調(diào)本節(jié)的重點(diǎn),說明勻變速直線運(yùn)動中速度與時間的關(guān)系式. 師:在公式v=v0+at中,我們討論一下并說明各物理量的意義,以及應(yīng)該注意的問題. 生:公式中有起始時刻的初速度,有t時刻末的速度,有勻變速運(yùn)動的加速度,有時間間隔t師:注意這里哪些是矢量,討論一下應(yīng)該注意哪些問題. 生:公式中有三個矢量,除時間t外,都是矢量. 師:物體做直線運(yùn)動時,矢量的方向性可以在選定正方向后,用正、負(fù)來體現(xiàn).方向與規(guī)定的正方向相同時,矢量取正值,方向與規(guī)定的正方向相反時,矢量取負(fù)值.一般我們都取物體的運(yùn)動方向或是初速度的方向?yàn)檎? 教師課件投影圖2—2—16. 師:我給大家在圖上形象地標(biāo)出了初速度,速度的變化量.請大家從圖象上來進(jìn)一步加深對公式的理解. 生:at是0~t時間內(nèi)的速度變化量△v,加上基礎(chǔ)速度值——初速度vo,就是t時刻的速度v,即v=vo+at. 師:類似的,請大家自己畫出一個初速度為v0的勻減速直線運(yùn)動的速度圖象,從中體會:在零時刻的速度詢的基礎(chǔ)上,減去速度的減少量at,就可得到t時刻的速度v。 學(xué)生自己在練習(xí)本上畫圖體會. [例題剖析] 例題1:汽車以40km/h的速度勻速行駛,現(xiàn)以0.6m/s2的加速度加速,10s后速度能達(dá)到多少?加速多長時間后可以達(dá)到80km/h? 例題2:某汽車在某路面緊急剎車時,加速度的大小是6 m/s2,如果必須在2s內(nèi)停下來,汽車的行駛速度最高不能超過多少? 例題3:一質(zhì)點(diǎn)從靜止開始以l m/s2的加速度勻加速運(yùn)動,經(jīng)5 s后做勻速運(yùn)動,最后2 s的時間質(zhì)點(diǎn)做勻減速運(yùn)動直至靜止,則質(zhì)點(diǎn)勻速運(yùn)動時的速度是多大?減速運(yùn)動時的加速度是多大? [小結(jié)] 本節(jié)重點(diǎn)學(xué)習(xí)了對勻變速直線運(yùn)動的理解和對公式v=vo+at的掌握.對于勻變速直線運(yùn)動的理解強(qiáng)調(diào)以下幾點(diǎn): 1.任意相等的時間內(nèi)速度的增量相同,這里包括大小方向,而不是速度相等. 2.從速度一時間圖象上來理解速度與時間的關(guān)系式:v=vo+at,t時刻的末速度v是在初速度v0的基礎(chǔ)上,加上速度變化量△v=at得到. 3.對這個運(yùn)動中,質(zhì)點(diǎn)的加速度大小方向不變,但不能說a與△v成正比、與△t成反比,a決定于△v 和△t 的比值. 4.a(chǎn)=△v/△t 而不是a=v/t , a=△v/△t =(vt-v0)/△t即v=vo+at,要明確各狀態(tài)的速度,不能混淆. 5.公式中v、vo、a都是矢量,必須注意其方向. 數(shù)學(xué)公式能簡潔地描述自然規(guī)律,圖象則能直觀地描述自然規(guī)律.利用數(shù)學(xué)公式或圖象,可以用已知量求出未知量.例如,利用勻變速直線運(yùn)動的速度公式或v-t圖象,可以求出速度,時間或加速度等. 用數(shù)學(xué)公式或圖象描述物理規(guī)律通常有一定的適用范圍,只能在一定條件下合理外推,不能任意外推.例如,討論加速度d=2 m/s2的小車運(yùn)動時,若將時間t推至2 h,即7 200s,這從數(shù)學(xué)上看沒有問題,但是從物理上看,則會得出荒唐的結(jié)果,即小車速度達(dá)到了14 400m/s,這顯然是不合情理的. 學(xué) 生 活 動 作 業(yè) [布置作業(yè)] 教材第39頁“問題與練習(xí)”. 板 書 設(shè) 計 2.2勻速直線運(yùn)動的速度和時間的關(guān)系 1.勻變速直線運(yùn)動 沿著一條直線運(yùn)動,且加速度不變的運(yùn)動 2.速度一時間圖象是一條傾斜的直線 3.速度與時間的關(guān)系式 v=vo+at 4.初速度vo再加上速度的變化量at就得到t時刻物體的末速度 教 學(xué) 后 記- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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