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高中地球的运动教案

发表时间:2020-06-12

匀速直线运动的图像。

古人云,工欲善其事,必先利其器。作为高中教师就要早早地准备好适合的教案课件。教案可以让学生能够在课堂积极的参与互动,帮助高中教师能够井然有序的进行教学。写好一份优质的高中教案要怎么做呢?下面是小编精心为您整理的“匀速直线运动的图像”,供大家参考,希望能帮助到有需要的朋友。

第一章B匀速直线运动的图像

一、教学任务分析
匀速直线运动的图像是在初中路程—时间图像基础上的进一步学习,同时,也为匀变速直线运动的图像,乃至后续各种图像的学习奠定基础。
学习本节内容需要位移、速度、匀速直线运动的规律、路程—时间图像,以及数学中平面直角坐标等知识为基础。
根据龟兔赛跑的故事,启发学生用多种方法来描述龟、兔的运动过程,通过交流、讨论,得出图像也是描述物体的运动规律的一种方法。
通过同桌两位同学相互配合,动手做一个“简易自动记录仪”的小实验,经过交流、讨论引人s-t图像;进而结合数学中有关图像的知识,通过类比引人v-t图像。
根据物理图像和数学图像的分析、比较,认识物理图像所表示的物理意义,如s-t图像的斜率表示速度、v-t图像的“面积”在数值上等于物体位移的大小(本节课不涉及“面积”正、负与位移方向的关系问题)等。
本节课的教学要鼓励学生主动参与、相互合作,在概念形成过程中,让学生感受到分析、比较、归纳、演绎等科学方法的应用,感悟相互合作对实验成功的重要作用。
二、教学目标
1、知识与技能
(1)理解匀速直线运动的位移—时间、速度—时间图像及其物体意义。
(2)初步学会用匀速直线运动的图像描述物体的运动。
2、过程与方法
(1)通过直线运动的图像的引人过程,感受实验、分析、类比等科学方法。
(2)通过用s-t图像和v-t图像描述龟、兔赛跑的情况,认识物理图像在研究物理问题中的直观、便捷作用。
3、情感、态度与价值观
(1)通过动画故事引入,激发学习的兴趣和探究的愿望,从而主动参与教学过程。
(2)通过动手做一个“简易自动记录仪”的小实验过程,感悟相互合作对实验成功的重要作用,因而在实验中明确分工,相互配合。
三、教学重点与难点
s-t图像和v-t图像的物理意义;理解图像所描述的运动。
四、教学资源
动画、课件、实物投影仪、坐标纸、直尺。
五、教学设计思路
本设计包括匀速直线运动的s-t图像和v-t图像两部分内容。
本设计的基本思路是:以学生活动为主线,对学生描述龟、兔运动过程所用方法,通过分析、比较,归纳得出也可以用图像的方法来描述物体的运动;再通过制作“简易自动记录仪”的小实验,建立s-t图像的概念,进而结合数学知识,通过图像间的类比,建立v-t图像的概念;最后,结合实例分析,认识s-t图像和v-t图像所表示的物理意义。
本设计要突出的重点和要突破的难点是:匀速直线运动的s-t图像、v-t图像的物理意义;理解图像所描述的运动。方法是:以对龟兔赛跑的描述方法为切入点,通过学生描述龟、兔运动过程所用方法的分析、比较,归纳得出也可以用图像的方法来描述物体的运动,建立s-t图像的概念;通过学生自制“简易自动记录仪”小实验,并对实验中铅笔所画图线(铅笔线)与铅笔的实际运动情况进行分析、比较,理解图像中的图线不是物体运动的轨迹;进而对铅笔以不同快慢运动(画线)时,图线的倾斜程度不同的情况,进行定性分析、比较,再通过实例的定量分析,理解s-t图像和v-t图像的所表示的物理意义。
本设计要求鼓励学生主动参与,在得出s-t图像和v-t图像的过程中,感受实验、分析、类比等科学方法;在自制“简易自动记录仪”小实验过程中,感悟相互合作对实验成功的重要作用。
完成本设计的内容约需2课时。
六、教学流程
1、教学流程图

2、教学流程图说明
情景动画
播放龟兔赛跑的动画,引发学生的学习兴趣。
学生活动I交流讨论
请学生通过交流、讨论,用物理语言来描述动画中龟兔赛跑故事,在此基础上进而要求让学生用画图的方法来表达故事的内容,为引出s-t图像和v-t图像作铺垫。
学生活动II小制作
学生根据图片,互相配合动手做一个“简易自动记录仪”。
学生活动III实验探究,设问
让学生结合活动I和实验,通过设问:能否找出更好的一种作图方法来表示龟兔赛跑的故事,从而引人s-t图像。
学生活动IV类比
结合数学中有关图像的知识,通过类比引人v-t图像。
学生活动V应用
通过分别用s-t图像和v-t图像描述龟兔赛跑的情况,激发学生的学习兴趣,巩固本节课学习的内容。
3、教学的主要环节
本节课分为三个主要的教学环节:
第一环节,以龟兔赛跑的故事创设情景,引人课题。
第二环节,通过小制作、学生实验探究、类比等方法引人s-t图像和v-t图像。
第三环节,通过分别用s-t图和v-t图像表示龟兔赛跑的情况,理解图像的物理意义。
七、教案示例
(一)引入
1、学生活动
播放龟兔赛跑的动画,请学生通过交流、讨论,用物理语言来描述动画中龟兔赛跑故事。
2、导入新课
在学生讲解的基础上,启发学生能否用作图的方法表示呢?
点评学生画出的图。
通过设问:是否有更好的作图方式来表示呢?
请学生观察自动记录仪,再作进一步思考。
(二)学生实验:引人s-t图像(位移—时间图像)
1、观察振动自动记录仪的图片,介绍其主要结构和自动记录的方法。
设问:生活中见过哪些类似的自动记录仪?
2、学生小实验:同桌互相配合用白纸、直尺(长度大于白纸的宽度)、铅笔来做一个能记录铅笔运动情况的简易记录仪:
将直尺压在白纸上,保持直尺位置不变,但纸可以被自由抽动。实验时,其中一个同学沿垂直于纸的方向向左匀速拉动白纸,代表时间的均匀流逝,另一同学用沿尺向上(或向下)匀速移动铅笔,在白纸上画出一条与白纸拉动方向倾斜的铅笔线。
在保持拉动白纸速度不变的条件下,改变铅笔沿尺向上(或向下)匀速移动的快慢,重复几次上述实验,得到倾斜程度不同的几条铅笔线。
几次实验时,相互配合的两同学应交换各自的操作。
选择几张学生得到的铅笔位移随时间变化的图像,通过投影,先让学生定性比较:铅笔移动得快,图线(铅笔线)倾斜程度大;铅笔移动得慢,图线(铅笔线)倾斜程度小,即图线的倾斜程度反映了物体运动的快慢。
接着给出一辆作匀速直线运动的汽车,其位移和时间的一组数据,请学生先在坐标纸上建立直角坐标系,选择表示位移和时间的坐标轴,标上物理量的符号,确定坐标轴标度,然后通过描点作出汽车的位移图像。
通过对汽车s-t图像的定量分析,得出图像中直线的斜率所代表的是物体(铅笔汽车)运动的速度。
设问:图像中的直线是汽车运动运动的轨迹吗?(有了前面学生自己做的小实验,很好理解答案为“不是”)
(三)类比:引人速度——时间图像(v-t图像)
有了前面位移时间图像的研究过程,启发学生应用类比的方法,根据位移图像所表示的物理意义,联系数学中有关图像的知识,通过小组交流、讨论,自己动手画出匀速直线运动的v-t图像,并描述图像的物理意义,然后通过大组交流,提高对匀速直线运动的s-t图像和v-t图像的认识。
(四)巩固练习
最后,再回到开始的情景,分别画出龟、兔赛跑的s-t图像和v-t图像;也可让学生进行即兴创作,改编龟兔赛跑故事或是新编其他有趣味的故事,并用s-t图像和v-t图像分别故事主人公的运动情况,激发学生的学习兴趣,巩固本节课学习的内容。
(五)作业练习略。

相关知识

高考物理第一轮描述运动的物理量及匀速直线运动专项复习


课时1描述运动的物理量及匀速直线运动
【学习目标】
1、掌握质点、位移、速度(包括平均速度和瞬时速度),加速度概念;
2、掌握匀速运动的规律。
【学习内容】
一、描述运动的物理量
1、质点:只有没有_________的点,物体能简化为质点的条件是_____________
例1、下列可把火车看作质点的是:()
A、火车从车站开出,计算通过车站口的时间B、比较两火车运动的快慢
C、计算火车从北京开往上海的时间D、研究人在车厢里的位置
2、参照系:为了描述物体的运动,而选作___________的物体。
①对同一个运动,选择不同的参照物,观察的结果会有所不同,②参照物是可以任意选取的,以运动的描述尽可能简单为原则,③通常是以地面为参照物。
例2、(08年广东理科基础)4.从水平匀速飞行的直升机上向外自由释放一个物体,不计空气阻力,在物体下落过程中,下列说法正确的是
A.从飞机上看,物体静止B.从飞机上看,物体始终在飞机的后方
C.从地面上看,物体做平抛运动D.从地面上看,物体做自由落体运动

3、时间与时刻:
时刻在时间轴上是一个点;时间是两时刻间的一段间隔,在时间轴上是一段线段。
时刻与位置对应,时间与位移(或路程)对应
例3、关于做匀加速直线运动的物体的位移,在如图所示的位移坐标轴上S1、S2、Sn-1、Sn分别为物体在第1s末、第2s末、……第(n-1)s末、第ns末的位置,则下列说法中正确的是:()
A、0~S2为第2s内的位移
B、0~Sn-1为前(n-1)s内的位移
C、S2~Sn为第2s内的位移
D、Sn-1~Sn为第ns内的位移
4、位移和路程
位移是________________,路程是___________________,位移和路程的区别与联系有__________________________________。
例4、一质点在x轴上运动,各个时刻的坐标如下表,则此质点运动过程中:
t(s)末012345
x(m)05-4-1-71
①几秒内位移最大?()②第几秒内位移最大?()
③几秒内路程最大?()④第几秒内路程最大?()
5、速度:速度的物理意义是_____________________,方向与_____________相同。
①平均速度是指:,平均速率是指:________________。
②瞬时速度是指:______________________,速率是指:_____________。
③平均速度的计算
例5、某同学在百米比赛中,以6m/s的速度从起点冲出,经50米处的速度为8.2m/s,在他跑完全程中间时刻t=6.25s时速度为8.3m/s,最后以8.4m/s冲过终点,他的百米平均速度大小为_____________m/s.
[想一想]:甲、乙、丙三物体同时地作直线运动,位移一时间图象如图所示,在20s内它们的平均速度大小和平均速率的关系如何?

6、加速度:①定义________________________②物理意义___________________
③公式________________________④方向_______________________
注意:①加速度大小与速度无关②加速度方向不一定是速度方向③加速度符号并不表示物体作加速或减速运动。
例6、下列说法正确的是:()
A、加速度增大,速度一定增大B、速度变化量越大,加速度越大
C、物体有加速度,速度就增加D、物体速度很大,加速度可能为零
[想一想]:速度、速度的变化、速度变化率、速度变化快慢、速度变化大小、加速度的区别与联系。
二、匀速直线运动
1、匀速直线运动的概念是___________________________________________
2、匀速直线运动的基本规律:加速度a=0;速度V是定值;位移S=Vt
例7、下列说法正确的是:()
A、做匀速直线运动的物体,在相等时间内的位移相等
B、做匀速直线运动的物体,任一时刻的瞬时速度都相等
C、任意时间内平均速度都相等的运动是匀速直线运动
D、物体运动的路程跟所用的时间的比值是一个恒量,则这物体做匀速直线运动
例8、甲、乙两辆汽车沿平直公路从某地同时驶向同一目标,甲车在前一半时间内以速度v1做匀速运动,后一半时间内速度v2做匀速运动,乙车在前一半路程中以速度v1做匀速运动,后一半路程中以速度v2做匀速运动(),则:()
A、甲先到达B、乙先到达C、甲、乙同时到达D、不能确定
[想一想]:一列长L的队伍,进行速度为v,通讯员从队尾以速度u赶到排头,又立即以速度u返回队尾,在这段时间内队伍前进了多远。

【强化练习】
1、关于质点,正确的说法是()
A、体积很小的物体才能视为质点B、质量很小的物体才能视为质点
C、从地球上的控制中心跟踪观察在太空中飞行的宇宙飞船,可把飞船看作质点
D、在太空中进行飞船对接的宇航员观察这个飞船,可把飞船看作质点
2、一质点沿半径为R的圆周从A到B运动了半周,它在运动过程中位移的大小和路程分别是()
A、πR,πRB、2R,2RC、2R,πRD、πR,2R
3、做匀加速直线运动的物体的加速度为+3m/s2,对于任意一秒来说,下列说法正确的是()
A、在这一秒末的速度比这一秒初的速度总是大3m/s
B、物体在这一秒末的速度比这一秒初的速度总是大3倍
C、物体在这一秒末的速度一定比前一秒初的速度总是大3m/s
D、物体在这一秒末的速度一定比前一秒初的速度总是大6m/s
4、下列描述中的运动情况,有可能的是()
A、物体的加速度增大,速度减小B、物体速度为零时,加速度却不为零
C、物体的加速度始终不变(a≠0),速率也始终不变D、物体的加速度减小,速度增大
5、甲、乙、丙三人各乘一架直升飞机,甲看到楼房匀速上升,乙看到甲机匀速上升,丙看到乙机匀速下降,甲看到丙机匀速上升,那么甲、乙、丙相对地面的运动情况可能是()
A、甲、乙匀速下降,且v乙v甲,丙停在空中B、甲、乙匀速下降,且v乙v甲,丙匀速上升
C、甲、乙匀速下降,且v乙v甲,丙匀速下降,且v丙v甲
D、甲、乙匀速下降,且v乙v甲,丙匀速下降,且v丙v甲
6、为了传递信息,周朝形成邮驿制度,宋朝增设“急递铺”,设金牌、银牌、铜牌三种,“金牌”一昼夜行500里(1里=500米),每到一驿站换人换马接力传递,“金牌”的平均速度()
A、与成年人步行速度相当B、与人骑自行车速度相当
C、与高速公路上汽车速度相当D、与磁悬浮列车的速度相当
7、一个朝着某方向做直线运动的物体,在时间t内的平均速度是v,紧接着t/2内的平均速度是v/2,则物体在这段时间内的平均速度是____________。
8、汽车在一直线运动,第一秒内通过5m,第二秒内通过10m,第三秒内通过20m,第四秒内通过5m,则最初两秒的平均速度是________m/s。最后两秒的平均速度是________m/s。全过程中的平均速度是________m/s。
9、物体以5m/s的初速度沿光滑斜槽向上做匀减速直线运动,经4s滑回原处时速度大小仍为5m/s,则物体的速度变化为_________,加速度为__________。(规走初速度方向为正方向)
10、天文观测表明,几乎所有远处的恒星(或星系)都在以各自的速度背离我们而运动,离我们越远的星体,背离我们运动的速度(称为退行速度)越大;也就是说,宇宙在膨胀,不同星体的退行速度V和它们离我们的距离r成正比,即V=Hr。式中H为一常量,称为哈勃常数,已由天文观察测定。为解释上述现象,有人提出一种理论,认为宇宙是从一个大爆炸的火球开始形成的,假设大爆炸后各星体即以不同的速度向外匀速运动,并设想我们就位于其中心,则速度越大的星体,现在离我们越远,这一结果与上述天文观测一致。由上述理论和天文观测结果,可估算宇宙年龄T,其计算式为T=_____,根据近期观测,哈勃常数H=3×10-2米/(秒光年),其中光年是光在一年中行进的距离,由此估算宇宙的年龄约为___________亿年。
11、A、B两列火车在同一水平直路上以相等的速率v=30km/h相向而行,当它们相距6km时,一只小鸟以60km/h的恒定速率离开A飞向B,当到达B后立即返回,如此往复至两车相遇为止,试求:⑴鸟总共飞行了多少时间、路程和位移?⑵鸟在A、B间往返第一次来回的时间、路和位移是多少?
12、A船从港口P出发,拦截正以速度V0沿直线MN航行的B船,P与B所在航线的垂直距离为a,A船起航时,B与P的距离为b,且ba,如略去A船起动时的加速过程,认为它一起航就作匀速运动,求A船能拦到B船所需的最小速率V。

13、自动扶梯匀速运行,人站在扶梯上不动从下面到上面所需时间为t1,如果扶梯不动某人匀速行走,从下面到上面所需时间为t2(t1>t2),那么,扶梯运行时,人从下面到上面所需时间是多少?从上面到下面所需时间又为多少??

参考答案:
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;
【反馈练习】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、、;

匀变速直线运动的规律


一名优秀负责的教师就要对每一位学生尽职尽责,高中教师要准备好教案,这是每个高中教师都不可缺少的。教案可以保证学生们在上课时能够更好的听课,使高中教师有一个简单易懂的教学思路。你知道怎么写具体的高中教案内容吗?小编为此仔细地整理了以下内容《匀变速直线运动的规律》,相信您能找到对自己有用的内容。

高中物理《匀变速直线运动的规律》学案鲁科版必修1
静悟寄语:
1、一心向着目标前进的人,整个世界都得给他让路。
2、成功就在再坚持一下的努力之中。
3、奇迹,就在凝心聚力的静悟之中。
一、“静”什么?
1、环境“安静”:鸦雀无声,无人走动,无声说话、交流,无人随意出进。每一个人充分沉浸在难得的静谧之中。以享受维护安静环境为荣,以影响破坏安静环境为耻。
2、心态“安静”:心静自然“凉”,脑子自然清醒,精力自然集中,思路自然清晰。心静如水,超然物外,成为时间的主人,学习的主人。情绪稳定,效率较高。心不静,则心乱如麻,心神不定,心不在焉,如坐针毡,眼在此心在彼,貌似用功,实则骗人。
二、【高考常考查的知识点】
1.静力学的受力分析与共点力平衡(选择题)
此题定位为送分题目,一般安排为16题,即物理学科的第一题,要求学生具有规范的受力分析习惯,熟练运用静力学的基本规律,如胡克定律、滑动摩擦定律与静摩擦力的变化规律、力的合成与分解、正交分解法等,可涉及两个状态,但一般不涉及变化过程的动态分析,也不至于考查相似三角形法等非常规方法。不必考虑计算题
2.运动图象及其综合应用(选择题)
山东卷对物理图象的专门考查以运动图象为代表,立足于对物理图象的理解。可涉及物理图象的基本意义、利用运动图象的分析运动过程、用不同物理量关系图象描述同一运动过程等。以宁夏、海南为代表的利用运动图象考查追及、相遇问题尚未被山东采纳。专题设计为选择题,尽量多涉及不同的图象类型。
3.牛顿定律的直接应用(选择、计算题)
与自感一样,超重失重为Ⅰ级要求知识点,此题为非主干知识考查题,为最可能调整和变化的题目。
但对牛顿定律的考查不会削弱,而很可能更加宽泛和深入,可拓展为具体情境中力和运动关系的分析(选择)、直线、类平抛和圆周运动中牛顿第二定律的计算(计算题的一部分)。
此专题定位在牛顿定律的直接应用,针对基本规律的建立、定律物理内涵的理解及实际情境中规律的应用,可涉及瞬时分析、过程分析、动态分析、特殊装置、临界条件,以及模型抽象、对象转换、整体隔离、合成分解等方法问题。
4.第四专题万有引力与航天(选择、计算题)
此专题内容既相对宽泛又相对集中,宽泛指万有引力与航天的内容均可涉及,集中即一定是本章内容且集中在一道题目中。这部分内容也是必考内容,今年考试说明中本章知识点增加了“经典时空观和相对论时空观(Ⅰ)”,“环绕速度”由(Ⅱ)到(Ⅰ)。可以理解为深度减弱,广度增加,最大的可能仍是选择题,也不排除作为力学综合题出现的可能,复习时应适当照顾。需特别注意的是,一定要关注近一年内天文的新发现或航天领域的新成就,题目常以此类情境为载体。
5.功能关系:(选择、计算题)动能定理、机械能守恒、功能关系、能量守恒是必考内容,要结合动力学过程分析、功能分析,进行全过程、分过程列式。考查形式选择题、计算题
注意:必修1、2部分考察多为选择题,但在牛顿定律结合功能关系以及抛体运动和圆周运动部分综合的计算,出现在24题上,本题一般涉及多个过程,是中等难度的保分题。
6.静电场主要以考察电场线、电势、电势差、电势能、电容器、带电粒子的加速与偏转为主
7.恒定电流以考察电学实验为主,选择中也容易出电路的分析题
8.磁场以考察磁场对运动电荷和通电导线的作用为主,选择中易出一个题,在大题中容易出与电场及重力场相结合的题目。
9.电磁感应以选择题、计算题,主要考察导体棒的切割以及感生电动势,楞次定律,注意图像问题
10.交流电主要考察交流电的四值、图像,以及远距离输电变压器问题,通常以选择形式出现
11.热学3-3:油膜法、微观量计算,气体实验定律,热一律、压强微观解释、热二律是重点
10.选修3-5中动量守恒、动量变化量计算、原子结构中能级跃迁、原子核中质能方程、核反应方程是考察重点。
三、【静悟注意事项】
1.以查缺补漏为主要目的,以考纲知识点为主线复习
2.重点看课本、课后题、改错本、以前做过的相关题目
3.把不会的问题记下来,集中找时间找老师解决
4.必须边思考,边动笔。静悟最忌只动眼动嘴的学习方式,必须多动脑多动手,做到手不离笔,笔不离纸。

匀变速直线运动
【考试说明】
主题内容要求说明
质点的直线
运动参考系、质点
位移、速度和加速度
匀变速直线运动及其公式、图像Ⅰ


【知识网络】
【考试说明解读】
1.参考系
⑴定义:在描述一个物体的运动时,选来作为标准的假定不动的物体,叫做参考系。
⑵运动学中的同一公式中涉及的各物理量应以同一参考系为标准。
2.质点
⑴定义:质点是指有质量而不考虑大小和形状的物体。
⑵质点是物理学中一个理想化模型,能否将物体看作质点,取决于所研究的具体问题,而不是取决于这一物体的大小、形状及质量,只有当所研究物体的大小和形状对所研究的问题没有影响或影响很小,可以将其形状和大小忽略时,才能将物体看作质点。
物体可视为质点的主要三种情形:
①物体只作平动时;
②物体的位移远远大于物体本身的尺度时;
③只研究物体的平动,而不考虑其转动效果时。
3.时间与时刻
⑴时刻:指某一瞬时,在时间轴上表示为某一点。
⑵时间:指两个时刻之间的间隔,在时间轴上表示为两点间线段的长度。
⑶时刻与物体运动过程中的某一位置相对应,时间与物体运动过程中的位移(或路程)相对应。
4.位移和路程
⑴位移:表示物体位置的变化,是一个矢量,物体的位移是指从初位置到末位置的有向线段,其大小就是此线段的长度,方向从初位置指向末位置。
⑵路程:路程等于运动轨迹的长度,是一个标量。只有在单方向的直线运动中,位移的大小才等于路程。
5.速度、平均速度、瞬时速度
⑴速度:是表示质点运动快慢的物理量,在匀速直线运动中它等于位移与发生这段位移所用时间的比值,速度是矢量,它的方向就是物体运动的方向。
⑵平均速度:物体所发生的位移跟发生这一位移所用时间的比值叫这段时间内的平均速度,即,平均速度是矢量,其方向就是相应位移的方向。公式=(V0+Vt)/2只对匀变速直线运动适用。
⑶瞬时速度:运动物体经过某一时刻(或某一位置)的速度,其方向就是物体经过某有一位置时的运动方向。
6.加速度
⑴加速度是描述物体速度变化快慢的物理量,是一个矢量,方向与速度变化的方向相同。
⑵做匀速直线运动的物体,速度的变化量与发生这一变化所需时间的比值叫加速度,即
⑶速度、速度变化、加速度的关系:
①方向关系:加速度的方向与速度变化的方向一定相同,加速度方向和速度方向没有必然的联系。
②大小关系:V、△V、a无必然的大小决定关系。
③只要加速度方向跟速度方向相同,无论加速度在减少还是在增大,物体的速度一定增大,若加速度减小,速度增大得越来越慢(仍然增大);只要加速度方向跟速度方向相反,物体的速度一定减小。
7、运动图象:s—t图象与v—t图象的比较
下图和下表是形状一样的图线在s—t图象与v—t图象中的比较.

s—t图v—t图
①表示物体匀速直线运动(斜率表示速度v)①表示物体匀加速直线运动(斜率表示加速度a)
②表示物体静止②表示物体做匀速直线运动
③表示物体向反方向做匀速直线运动;初位移为s0③表示物体做匀减速直线运动;初速度为v0
④t1时间内物体位移s1④t1时刻物体速度v1(图中阴影部分面积表示质点在0~t1时间内的位移)
补充:(1)s—t图中两图线相交说明两物体相遇,v—t图中两图线相交说明两物体在交点时的速度相等
(2)s—t图象与横轴交叉,表示物体从参考点的一边运动到另一边.v—t图线与横轴交叉,表示物体运动的速度反向.
(3)s—t图象是直线表示物体做匀速直线运动或静止.图象是曲线则表示物体做变速运动.v—t图线是直线表示物体做匀变速直线运动或匀速直线运动;图线是曲线表示物体做变加速运动.
(4)s—t图象斜率为正值,表示物体沿与规定正方向相同的方向运动.图象斜率为负值,表示物体沿与规定正方向相反的方向运动.v—t图线的斜率为正值,表示物体的加速度与规定正方向相同;图象的斜率为负值,表示物体的加速度与规定正方向相反.
【例题:07山东理综】如图所示,光滑轨道MO和ON底端对接且ON=2MO,M、N两点高度相同。小球自M点右静止自由滚下,忽略小球经过O点时的机械能损失,以v、s、a、EK分别表示小球的速度、位移、加速度和动能四个物理量的大小。下列图象中能正确反映小球自M点到N点运动过程的是

【例题:08山东理综】质量为1500kg的汽车在平直的公路上运动,v-t图象如图所示.由此可求(ABD)
A.前25s内汽车的平均速度
B.前l0s内汽车的加速度
C.前l0s内汽车所受的阻力
D.15~25s内合外力对汽车所做的功
8.匀变速直线运动的基本规律及推论:
基本规律:⑴Vt=V0+at,⑵s=V0t+at2/2
推论:⑴Vt2_VO2=2as
⑵(Vt/2表示时间t的中间时刻的瞬时速度)
⑶任意两个连续相等的时间间隔(T)内,位移之差是一恒量.即:
sⅡ-sⅠ=sⅢ-sⅡ=……=sN-sN-1=△s=aT2.
9.初速度为零的匀加速直线运动的特点:(设T为等分时间间隔):
⑴1T末、2T末、3T末……瞬时速度的比为:v1:v2:v3:……vn=1:2:3:……:n
⑵1T内、2T内、3T内……位移的比为:s1:s2:s3:……:sn=12:22:32:……:n2
⑶第一个T内、第二个T内、第三个T内……位移的比为:s1:sⅡ:sⅢ?……:sN=1:3:5:……:(2n-1)
⑷从静止开始通过连续相等的位移所用时间的比
t1:t2:t3:……:tn=
10、竖直上抛运动的两种研究方法
①分段法:上升阶段是匀减速直线运动,下落阶段是自由落体运动.
②整体法:从全程来看,加速度方向始终与初速度v0的方向相反,所以可把竖直上抛运动看成是一个匀变速直线运动,应用公式时,要特别注意v,h等矢量的正负号.一般选取向上为正方向,则上升过程中v为正值下降过程中v为负值,物体在抛出点以下时h为负值.
11、追及问题的处理方法
1.要通过两质点的速度比较进行分析,找到隐含条件.再结合两个运动的时间关系、位移关系建立相应的方程求解,也可以利用二次函数求极值,及应用图象法和相对运动知识求解
2.追击类问题的提示
1.匀加速运动追击匀速运动,当二者速度相同时相距最远.
2.匀速运动追击匀加速运动,当二者速度相同时追不上以后就永远追不上了.此时二者相距最近.
3.匀减速直线运动追匀速运动,当二者速度相同时相距最近,此时假设追不上,以后就永远追不上了.
4.匀速运动追匀减速直线运动,当二者速度相同时相距最远.
【例题:09海南】甲乙两车在一平直道路上同向运动,其图像如图所示,图中和的面积分别为和.初始时,甲车在乙车前方处.(ABC)
A.若,两车不会相遇B.若,两车相遇2次
C.若,两车相遇1次D.若,两车相遇1次

匀加速直线运动


第一章F匀加速直线运动

一、教学任务分析
本节内容是继匀速直线运动规律后,对直线运动规律的进一步学习,本节内容还为牛顿运动定律的应用以及一些更复杂运动的研究奠定了基础。本节内容与人们的日常生活紧密联系,有着广泛的现实意义。
学习本节内容需要以位移、瞬时速度、加速度、位移图像、速度图像等概念为基础。
从“重物竖直下落”入手,通过对学生实验结果的讨论,发现初速为零的匀加速直线运动的位移与时间的平方成正比。
通过对“小车沿斜面下滑”过程的DIS实验研究,得到v—t图像。然后通过对v—t图像的分析、讨论,建立匀变速运动的概念,认识匀加速直线运动速度变化的特点。
结合加速度的概念,通过演绎推理得到初速为零的匀加速直线运动的速度公式。
类比利用速度图像的“面积”表示匀速直线运动位移,利用flash课件交互,演示“无限逼近”的情景,然后经过演绎推理,得出初速为零的匀加速直线运动的位移公式。
最后,通过实际问题的应用,使学生知道公式的应用思路。
本节课的学习强调学生的主动参与,使学生在获得知识的同时,感受科学探究的过程与方法,发展抽象思维能力,学会应用DIS实验研究实际问题,促使学生形成乐于探究的情感。
二、教学目标
1、知识与技能
(1)理解匀加速直线运动的概念和特征。
(2)理解匀加速直线运动的速度公式和位移公式。
(3)初步学会利用图像分析、归纳匀加速直线运动的特点及推导速度公式与位移公式。
2、过程与方法
(1)通过处理实验数据、研究初速为零的匀加速直线运动的过程,认识猜测假设、分析验证的科学探究方法。
(2)通过用图像推导匀加速直线运动位移公式的过程,感受转化、无限逼近的思想方法。
3、情感、态度与价值观
(1)在实验探究中,体验严谨认真的科学态度和团队协作的精神。
(2)在通过探索发现匀加速直线运动的特征和规律的过程中,感悟求真务实的科学精。
三、教学重点与难点
重点:匀加速直线运动的概念和特征,初速为零的匀加速直线运动的位移与速度公式。
难点:由速度图像探究初速为零的匀加速直线运动的位移公式。
四、教学资源
1、探究模板:学生探究学习工作单。
2、信息平台:基于校园网的教学平台,基于视频投影仪的交流平台。
3、DIS实验:力学小车、导轨、位移传感器、数据采集器、计算机等。
五、教学思路
本设计包括匀变速运动的概念和初速为零的匀加速直线运动的规律两部分内容。
本设计的基本思路是:以真实的运动过程,驱动学生的实验探究,在初步发现的基础上,以新的问题,将研究引向深入。通过应用DIS研究小车沿斜面的下滑运动,测出速度图像,然后从图像上归纳出匀加速直线运动的特点,推导出初速为零的匀加速直线运动的速度公式和位移公式。
本设计要突出的重点是:匀加速直线运动速度变化的特点,初速为零的匀加速直线运动的速度公式和位移公式。方法是:以DIS实验及由实验得到的v-t图像为基础,运用类比、猜测假设、分析归纳、演绎推理、无限逼近等科学方法,通过对v-t图像认识的讨论、交流,理解匀加速直线运动速度变化的特点,归纳出初速为零的匀加速直线运动的速度公式和位移公式。
本设计要突破的难点是:由速度图像探究初速为零的匀加速直线运动的位移公式。方法是:类比利用速度图像的“面积”表示匀速直线运动位移,利用flash课件演示“无限逼近”的情景,通过分析、讨论,得出可用速度图像“面积”表示位移的结论,然后经过演绎推理,得出初速为零的匀加速直线运动的位移公式。
本设计强调学生的主动参与,重视概念的形成过程以及伴随这一过程的多种方法的教育。
完成本设计的内容约需2课时。
六、教学流程
1、教学流程图

2、流程图说明
活动Ⅰ交流讨论
对课外用打点计时器研究物体由静止开始下落结果的交流,重点交流由实验数据画出的位移时间图像,及对位移变化规律的猜想。
活动Ⅱ问题讨论
讨论如何确定物体下落运动位移跟时间之间具体函数关系的“化曲为直”的研究方法。
活动Ⅲ化曲为直
学生对S-t图像进行“化曲为直”的猜想进行具体验证,得出物体由静止下落位移与时间之间S=At2的实验结论。
问题I设问1
重物下落速度究竟怎样随时间变化?规律如何?关系式S=At2中的A所代表的物理意义是什么?
活动IVDIS实验
用位移传感器和数据采集器,采集小车由静止开始沿斜面加速向下运动的位移、时间数据,由计算机画出小车的S-t图像,老师应启发学生根据斜率求速度的思路,再由计算机画出小车的v-t图像。
活动V分析推导
学生分析小车沿斜面下滑的v-t图像,归纳得出匀加速直线运动速度变化的特征,然后根据图像推导出匀加速直线运动的速度公式。
问题I设问2。
能从v-t图像上找出从t=0s开始,经过任意长时间t小车通过的位移的公式吗?
活动VI课件交互
应用flash课件对匀加速直线速度图像进行匀速跳变分割和无限逼近的交互与讲解,得出匀加速直线运动速度图像面积也可以表示位移的结论。
活动ⅥI公式推导
学生应用匀加速直线运动速度图像面积表示位移的结论,推导得出位移公式。
活动VIII实际应用
应用匀加速直线运动的速度公式和位移公式,解决生活中简单的匀加速直线运动问题,让学生感受应用规律解决实际问题的思路。
3、教学的主要环节本节课的教学主要有如下四个环节:
第一环节,通过对课外用打点计时器研究重物下落过程中,得到的位移随时间变化规律的图像进行交流讨论,感受应用图像进行科学探究的方法,为本节课研究匀加速直线运动规律奠定方法论基础。
第二环节,通过用DIS实验研究小车沿斜面下滑的运动,由实验得出的速度时间图像,引导学生分析归纳匀加速直线运动速度变化的特征、建立匀加速直线运动的概念,并从图像上推导速度公式。
第三环节,通过教师进行结合课件交互,“点拔”讲解,使学生理解速度图像面积表示位移,在此基础上,再引导学生推导得出匀加速直线运动的位移公式。
第四环节,通过匀加速直线运动的速度和位移公式的实际应用,让学生感受应用规律解决实际问题的思路,巩固所学知识,反馈教学的效果。
七、教案示例
(一)实验回顾,交流讨论
上节课,大家利用打点计时器进行实验,得到了记录重物由静止开始下落运动的纸带,课后,大家通过测量纸带和处理实验数据,探究了重物下落位移和速度随时间变化的规律。那么,探究的情况如何呢?我们请几组同学来作一交流,全班参与讨论。交流讨论请围绕以下话题进行:
1、你们是怎样挑选计数点的?计时单位是多少?测了哪些数据?
2、你们是如何处理数据的?得到怎样的结果?
3、由数据处理结果,能确定重物位移随时间变化的规律和速度是如何随时间变化的吗?(对速度只追问变化趋势,对位移追问函数关系。)
4、探索研究中碰到或产生了什么问题?
(二)交流讨论,猜想验证
1、学生围绕⑴—⑷话题,进行交流讨论。
2、教师追问引导,进行猜想验证:
(1)从S-t图像上能看出重物下落速度是如何随时间变化的吗?为什么?
(2)那么,S-t之间究竟是什么样的函数关系呢?能猜猜吗?怎样验证?
3、学生画S-t2图像,验证关于S-t函数关系的猜测或假设是否正确并交流结果。
4、提出新的问题:
(1)重物下落速度究竟怎样随时间变化?规律如何?(2)S=At2,式中A代表什么?
(三)实验演示,讨论探索
1、教师对实验演示先作“点拔”指导
[课件演示]要探索重物下落速度随时间变化的规律,由前面所学知识,可作S-t图像上
各点的切线,求各个时刻切线的斜率,即瞬时速度,然后以v为纵轴,t为横轴,将各个时刻和速度描点画v-t图像,即可找到重物下落速度随时间的变化规律。人工进行这项工作比较困难,我们交由计算机来完成。
2、用DIS实验研究小车沿斜面的加速直线运动
(1)教师指导:[课件演示]简介DIS系统测S、t并画S-t图像的原理和过程。
(2)实验演示:应用DIS进行实验,得到小车运动的S-t图像,再由计算机求斜率绘v-t图像。
(3)教师指导:v-t图像不过原点,说明开始计时t=0s时,小车已有了速度(称为初速度)。虽然小车是从静止开始运动的,但我们是在小车运动起来后才启动DIS采集数据绘图。所以v-t图上t=0s时小车速度不为零。这样,由实验得到的v-t图像代表的是一个初速度不为零的变速直线运动。
3、学生分组讨论,由v-t图探究变速直线运动的特征和规律
(1)v-t图像是直线,代表速度随时间的变化有何特点?
(2)加速度表示速度变化快慢,v-t图像为直线,表明小车运动的加速度有何特点?
(3)请从v-t图像导出小车从t=0s开始,经任意长时间t后速度vt的公式?
(4)能从v-t图像上找从t=0s开始,经过任意长时间t小车通过的位移吗?请说明你们的理由或依据,并导出位移公式。
4、交流讨论,“点拔”指导,归纳总结
(1)强调:
①[课件演示]v-t图像是直线,代表速度均匀增加,称匀加速直线运动。
②匀加速直线运动加速度不随时间而变,在运动过程中恒定。
③将公式vt=at、S=12at2与匀速直线运动v=恒量、S=vt对比发现,匀加速直线运动比匀速运动复杂,但应该是变速运动中最简单的(内容决定形式,内容与形式统一)。
(2)讨论:为什么v-t图像是倾斜直线,面积仍表示位移?是怎么想的?
[课件演示]以匀速直线运动为基础,引导学生用替代转化、无限逼近方法论证变速直线运动的v-t图像与横轴包围的面积表示位移。
(3)拓展:匀加速直线运动的速度随位移又如何变化呢?只要联列速度时间公式和位移
时间公式,消去时间即可得出vt2=2aS。
(四)实际应用,巩固理解
1、请写出由静止开始的匀加速直线运动的速度时间公式、位移时间公式和速度位移公式?并说明在打点计时器实验S=At2中,A表示什么?
2、应用匀加速直线运动的公式解决实际问题:教材P34-示例。
(1)突出公式和图像两种方法。
(2)强调过程分析。
3、作业布置:
(1)课外探究:完成教材P35自主活动所要求的探究任务。
(2)巩固应用:略。

匀变速直线运动的实验探究


一名优秀的教师在教学时都会提前最好准备,教师要准备好教案,这是教师工作中的一部分。教案可以让学生能够听懂教师所讲的内容,帮助教师在教学期间更好的掌握节奏。写好一份优质的教案要怎么做呢?为了让您在使用时更加简单方便,下面是小编整理的“匀变速直线运动的实验探究”,仅供参考,欢迎大家阅读。

第2节匀变速直线运动的实验探究
[问题导思]
【计时器的工作原理】
常用的计时器有打点计时器和电火花计时器两类,是用来记录时间时间的仪器。
(1)打点计时器是一种使用低压交流电源的计时器,(如上左图)其工作电压为4~6V。当电源频率为50Hz,它每隔0.02s打一个点。把纸带穿过限位孔,再把套在轴上的复写纸片压在纸带上面,通电后,在线圈和永久磁铁的作用下,振片便振动起来,位于振片一端的振针就跟着上下振动起来,当物体拖着纸带运动时,振针就在纸带上打出一系列的点,这些点记录了运动物体的位置,也记录了发生这些位移所用的时间。这就为我们定量地研究物体的运动情况提供了方便。
(2)电火花计时器是利用火花放电在纸带上打出小孔,从而显示出电迹的计时器(如上右图)使用时,墨粉纸盘轴上,并夹在两条纸带之间,接通220V交流电源,按下脉冲输出开关,计时器发出的脉冲电流经接正相的放电计、墨粉纸盘到负相的纸盘轴,产生火花放电,于是在运动的纸带1上就打出一列电迹,电源频率50Hz时,它每隔0.02s打一个点。
【纸带求匀速直线运动的加速度的方法】
(1)逐差法:如下左图所示,根据,同理,这样利用可以求出三个加速度值,再算出的平均值,即为我们所求匀变速直线运动物体的加速度。“逐差法”求加速度的目的是尽可能多地使用测量的数据以减小偶然误差。
(2)v-t图象法:根据匀变速直线运动某段时间中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度,即,求出打出第n个计数点时纸带的瞬时速度如上右图所示,再作出v-t图象,图线的斜率,即为匀变速直线运动物体的加速度a.
【频闪照相】
频闪照相:可以侧线户物体在做匀变速直线运动时每隔相等时间间隔的维护子,对数据进行研究、分析、处理等,就可以发现它们是否遵循匀变速直线运动的规律,达到研究的目的,深刻体会匀变速直线运动的基本特点和运动过场的形成,处理方法同上
观察、测量数据以及对数据进行研究、分析、处理等,是物理学告诉发展的基础,学重大发明发现,都来源于实验观察、数据测量及研究、分析、处理。
[例题解析]

例1在研究匀变速直线运动规律的实验中,小车拖车纸带运动,每秒打点50次的打点计时器打出的纸带如下图所示,选出A、B、C、D、E共5个计树点,每相邻两点间4个实验点(图中未画出)。以A点为起点量出的到各点计数点的位移,已经在图上,求:(1)AE段的平均速度;(2)C点的瞬时速度;(3)小车运动的加速度a。
解析:(1)AE段的瞬时速度由公式。
根据题意,AE段的位移,所用时间t=0.1s,则:
(2)C点是AE段的时间中点,对匀变速直线运动来水,C点的瞬时速度等于该段的平均速度,所以
(3)根据上图所示,有:
AB、BC、CD、DE各段所用时间T=0.1s,由可得:
说明:此题目中各计数点间相邻位移差恰好相等,如果不相等,则应该利用逐差法,求得由求得,再由求得加速度的平均值。