匀速直线运动的位移与时间的关系 教案
匀变速直线运动的位移与时间的关系 说课稿 教案 教学设计
匀变速直线运动的位移与时间的关系【三维目标】(一)知识与技能1.知道匀速直线运动的位移与时间的关系。
2.理解匀变速直线运动的位移及其应用。
3.理解匀变速直线运动的位移与时间的关系及其应用。
4.理解v-t图象中图线与t轴所夹的面积表示物体在这段时间内运动的位移。
(二)过程与方法1.体验微元法的特点和技巧,能把瞬时速度的求法与此比较。
2.感悟一些数学方法的应用特点。
(三)情感态度与价值观1.经历微元法推导位移公式和公式法推导速度位移关系。
2.体验成功的快乐和方法的意义。
【教学重点】1.匀变速直线运动的位移的理解及其应用。
2.匀变速直线运动的位移与时间的关系的理解及其应用。
【教学难点】1.v-t图象中图线与t轴所夹的面积表示物体在这段时间内运动的位移。
2.微元法推导位移公式。
【课时安排】1课时【教学过程】一、新课引入教师:这节课我们研究匀变速直线运动的位移与时间的关系,提出问题:取运动的初始时刻的位置为坐标原点,同学们写出匀速直线运动的物体在时间t内的位移与时间的关系式,并说明理由。
学生活动:学生思考,写公式并回答:x=vt。
理由是:速度是定值,位移与时间成正比。
教师活动:提出下一个问题:同学们在坐标纸上作出匀速直线运动的v-t图象,猜想一下,能否在v-t图象中表示出作匀速直线运动的物体在时间t内的位移呢?学生活动:学生作图并思考讨论。
结论:位移就是v-t图线与t轴所夹的矩形面积。
教师活动:讨论了匀速直线运动的位移可用v-t图象中所夹的面积来表示的方法,匀变速直线运动的位移在v-t图象中是不是也有类似的关系,下面我们就来学习匀速直线运动的位移和时间的关系。
二、新课讲解(一)匀变速直线运动的位移教师活动:进一步提出问题,对于匀变速直线运动的位移与它的v -t 图象是不是也有类似的关系?学生活动:学生思考。
教师活动:我们先不讨论是否有上述关系,我们先一起来讨论课本上的“思考与讨论”。
学生活动:学生阅读思考,分组讨论并回答各自见解。
教学设计1:2.3 匀变速直线运动的位移与时间的关系
教师姓名学生姓名年级学科课题名称第二章第3节匀变速直线运动的位移与时间的关系课型时间教学目标1.知道匀速直线运动的位移与时间的关系.2.理解匀变速直线运动的位移及其应用.3.理解匀变速直线运动的位移与时间的关系及其应用.4.理解v-t图象中图线与t轴所夹的面积表示物体在这段时间内运动的位移.教学重难点教学重点1.理解匀速直线运动的位移及其应用.2.理解匀变速直线运动的位移与时间的关系及其应用.教学难点1.v-t图象中图线与t轴所夹的面积表示物体在这段时间内运动的位移.2.微元法推导位移公式.A预习本节内容,了解本节内容基本概况B、新课教学前面我们学习了匀变速直线运动中速度与时间的关系,其关系式为v=v0+at.在探究速度与时间的关系时,我们分别运用了不同方法来进行.我们知道,描述运动的物理量还有位移,那位移与时间的关系又是怎样的呢?我们又将采用什么方法来探究位移与时间的关系呢?一、匀速直线运动的位移与时间的关系做匀速直线运动的物体在时间t内的位移x=vt.说明:取运动的初始时刻物体的位置为坐标原点,这样,物体在时刻t的位移等于这时的坐标x,从开始到t时刻的时间间隔为t.在坐标纸上作出匀速直线运动的v---t图象,猜想一下,能否在v---t图象中表示出做匀速直线运动的物体在时间t内的位移呢?探究1.作出匀速直线运动的物体的速度—时间图象.2.由图象可看出匀速直线运动的v-t图象是一条平行于t轴的直线.3.发现,从0——t时间内,图线与t轴所夹图形为矩形,其面积为vt.4.结论:对于匀速直线运动,物体的位移对应着v-t图象中一块矩形的面积,如图教学过程讨论了匀速直线运动的位移可用v-t图象中所夹的面积来表示的方法,匀变速直线运动的位移在v-t 图象中是不是也有类似的关系,下面我们就来学习匀变速直线运动的位移和时间的关系.二、匀变速直线运动的位移问题:对于匀变速直线运动的位移与它的v-t图象是不是也有类似的关系?思考,并阅读“思考与讨论”。
人教版高中物理教案-匀变速直线运动的位移与时间的关系
必修一 2.3勻變速直線運動的位移與時間的關係(教案)一、教材分析高中物理引入極限思想的出發點就在於它是一種常用的科學思維方法,上一章教科書用極限思想介紹了瞬時速度和暫態加速度。
本節介紹v-t圖線下面四邊形的面積代表勻變速直線運動的位移時,又一次應用了極限思想。
當然,我們只是讓學生初步認識這些極限思想,並不要求會計算極限。
按教科書這樣的方式來接受極限思想,對高中學生來說是不會有太多困難的。
學生學習極限時的困難不在於它的思想,而在於它的運算和嚴格的證明,而這些,在教科書中並不出現。
教科書的宗旨僅僅是“滲透”這樣的思想。
二教學目標(1 )知識與技能1、知道勻速直線運動的位移與時間的關係2、理解勻變速直線運動的位移及其應用3、理解勻變速直線運動的位移與時間的關係及其應用4、理解v-t圖像中圖線與t軸所夾的面積表示物體在這段時間內運動的位移(2)過程與方法1、通過近似推導位移公式的過程,體驗微元法的特點和技巧,能把瞬時速度的求法與此比較。
2、感悟一些數學方法的應用特點。
(3)情感、態度與價值觀1、經歷微元法推導位移公式和公式法推導速度位移關係,培養自己動手能力,增加物理情感。
2、體驗成功的快樂和方法的意義。
三教學重點1、理解勻變速直線運動的位移及其應用2、理解勻變速直線運動的位移與時間的關係及其應用教學難點1、v-t圖像中圖線與t軸所夾的面積表示物體在這段時間內運動的位移2、微元法推導位移公式。
四 學情分析我們的學生實行A 、B 、C 分班,學生已有的知識和實驗水準有差距。
有些學生對於極限法的理解不是很清楚、很透徹,所以講解時一樣需要詳細。
對於公式學生若僅限套公式,就沒有多大意義,這需要教師指導怎樣説明學生理解物理國過程,進而靈活的掌握公式解決實際問題。
五 教學方法1、啟發引導,猜想假設,探究討論,微分歸納得出勻變速直線運動的位移。
2、實例分析,強化對公式2021at t v x +=的理解和應用。
六 課前準備1.學生的學習準備:複習第一章瞬時速度和暫態加速度,領會極限思想的內涵。
人教版物理高中必修一《匀变速直线运动的位移与时间的关系》教案
《匀变速直线运动的位移与时间的关系》教案一、教学目标(一)知识与技能1.知道匀速直线运动的位移与时间的关系。
2.了解位移公式的推导方法,掌握位移公式x=v o t+ at2/2。
3.理解匀变速直线运动的位移与时间的关系及其应用。
(二)过程与方法1.通过近似推导位移公式的过程,体验微元法的特点和技巧,能把瞬时速度的求法与此比较。
2.感悟一些数学方法的应用特点。
(三)情感态度与价值观1.经历微元法推导位移公式和公式法推导速度位移关系,培养自己动手的能力,增加物理情感。
2.体验成功的快乐和方法的意义,增强科学能力的价值观。
二、教学重点1.理解匀变速直线运动的位移与时间的关系及其应用。
2.理解匀变速直线运动的位移与速度的关系。
三、教学难点1.v-t图象中图线与t轴所夹的面积表示物体在这段时间内运动的位移。
2.微元法推导位移时间关系式。
3.匀变速直线运动的位移与时间的关系x=vot+ at2/2及其灵活应用。
四、教学准备坐标纸、铅笔、刻度尺、多媒体课件。
五、教学过程新课导入:师:匀变速直线运动跟我们生活的关系密切,研究匀变速直线运动很有意义.对于运动问题,人们不仅关注物体运动的速度随时间变化的规律,而且还希望知道物体运动的位移随时间变化的规律。
我们用我国古代数学家刘徽的思想方法来探究匀变速直线运动的位移与时间的关系。
新课讲解:一、匀速直线运动的位移师:我们先从最简单的匀速直线运动的位移与时间的关系人手,讨论位移与时间的关系.我们取初始时刻质点所在的位置为坐标原点.则有t时刻原点的位置坐标工与质点在o~t一段时间间隔内的位移相同.得出位移公式x=vt.请大家根据速度一时间图象的意义,画出匀速直线运动的速度一时间图象。
学生动手定性画出一质点做匀速直线运动的速度一时间图象.如图2—3—1和2—3—2所示。
师:请同学们结合自己所画的图象,求图线与初、末时刻线和时间轴围成的矩形面积。
生:正好是vt。
师:当速度值为正值和为负值时,它们的位移有什么不同?生:当速度值为正值时,x=vt>O,图线与时间轴所围成的矩形在时间轴的上方。
匀变速直线运动位移与时间关系教案
课题
匀变速直线运动的位移与时间关系
课时
2课时第1课时
课型
探究型
教具
PPT课件、坐标纸、铅笔
教材
普通高中课程标准实验教科书物理必修第一章第三节
教学目标
一、知识目标:
1.知道匀速直线运动的位移和时间关系..
2.理解匀变速直线运动的位移与时间关系及其应用..
3.理解v-t图象中图线与t轴所夹的面积..
一、匀变速直线运动的位移
1、定义:
V-t图像中图像与t轴所夹面积表示t时间内物体匀变速直线运动的位移
二、匀变速直线运动的位移与时间公式
X=vt+1/2at2
I.仅适用匀变速直线运动;
Ii、 x、v、a都是矢量;用事要选取;
三、匀变速直线运动位移时间公式应用---实例探究
教学反思
通过本课的学习;学生能独自主解释许多物理现象及知识..可以解决本节课的重点、难点问题..有利于培养学生学习物理的兴趣;有利于培养学生的物理思维能力..
无限分割逐渐逼近
1.定义:
V-t图像中图像与t轴所夹面积表示t时间内物体匀变速直线运动的位移
二、匀变速直线运动的位移与时间公式
根据图2.3-2d图试着推导出位移与时间关系
适用范围i.仅适用匀变速直线运动;ii、x、v、a都是矢量;用事要选取统一正方向
时间与位移的图像叫s-t图运用初中二次函数;可以画出X=vt+1/2at2的s-t图其中v;a是常数..
三、匀变速直线运动位移时间公式应用
学生阅读书p42的例题;运用位移公式对它进行分析先Fra bibliotek看解析;独立思考
一辆汽车以1m/s的加速度加速行驶了12s;驶过了180M..汽车开始加速时的速度是多少
匀变速直线运动位移与时间的关系教学设计
匀变速直线运动位移与时间的关系教学设计一、教学目标1. 了解匀变速直线运动的基本概念。
2. 掌握匀变速直线运动的位移与时间的关系。
3. 能够用数学式表示匀变速直线运动的位移与时间的关系。
二、教学准备1. 教师准备:PPT、黑板、白板、荧光笔、计时器。
2. 学生准备:笔、纸、计算器。
三、教学过程1. 导入(10分钟)教师通过引导学生回顾匀速直线运动的位移与时间的关系,并提出问题:在匀速直线运动中,如果速度不再恒定,那么位移与时间的关系会有什么变化呢?2. 概念讲解(10分钟)教师通过PPT展示匀变速直线运动的概念,解释匀变速直线运动与匀速直线运动的区别,并介绍匀变速直线运动的特点。
3. 实验探究(20分钟)教师组织学生进行实验,要求学生分组进行以下操作:a. 准备实验器材:小车、计时器、尺子。
b. 设计实验步骤:i. 将小车放在光滑的平面上,测量小车的起点位置。
ii. 启动计时器,同时推动小车,记录小车在不同时间内的位置。
iii. 根据实验数据,绘制位移-时间图线。
c. 结果分析:i. 学生根据实验数据分析小车的位置随时间的变化规律。
ii. 学生归纳匀变速直线运动的位移与时间的关系。
4. 数学表达(15分钟)教师引导学生将匀变速直线运动的位移与时间的关系用数学式表示,学生运用所学的数学知识,进行公式推导,并用简洁准确的数学语言表达匀变速直线运动的位移与时间的关系。
5. 练习巩固(10分钟)教师提供一些练习题,让学生在课堂上进行练习,巩固匀变速直线运动的位移与时间的关系的求解方法。
6. 拓展应用(5分钟)教师提供一些拓展应用题,让学生运用所学的知识解决实际问题,将匀变速直线运动的位移与时间的关系应用到实际生活中。
四、课堂小结(5分钟)教师对本节课的主要内容进行总结,并梳理匀变速直线运动的位移与时间的关系的学习要点。
五、课后作业布置匀变速直线运动的位移与时间的关系的课后作业,要求学生对所学内容进行复习,包括公式的推导和应用题的解答。
匀变速直线运动的位移与时间的关系 教学设计
匀变速直线运动的位移与时间的关系一、教学目标1.物理观念(1)理解匀变速直线运动的v-t图像中的图线与t轴所夹的四边形面积表示物体在这段时间内运动的位移;(2)知道匀速直线运动的位移与v-t图像中的面积对应关系;(3)掌握匀变速直线运动的位移公式及其应用。
2.科学思维学会观察和分析生活中有关物理知识的实例与实验现象,具有初步的观察能力、分析概括能力。
3.科学探究通过实践和探究,让学生感觉科学就在身边。
培养学生对科学的求知欲,乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理的精神,树立正确的世界观和唯物主义观。
4.科学态度与责任培养学生观察思考,勇于发现乐于探究的学习习惯,以及应用物理知识解决实际问题的能力。
二、教学重难点教学重点:领悟数形结合、微分、极限思维等思维方法。
教学难点:匀变速直线运动速度时间图象的面积表示位移。
三、教学分析学生是初中到高中学习的适应期,明白一些理念,比如说物理不仅仅需要学习一些公式,一些思想方法也是必要的,还有就是要学会灵活运用不同式子解答题目。
也应该去感受一些物理公式的推导原理。
四、教学过程活动1【导入】一、引入课题1.匀速直线运动的位移与时间的关系为x=vt,那么在v-t图象中,位移表示的几何意义是什么呢?2.做下题,找到位移的正负在图象如何反映的?求:物体甲从o点以4m.s-1沿X 轴正方向匀速运动5S的位移?物体乙从o点以5m.s-1沿X轴负方向匀速运动4S 的位移?3.那么,对匀变速直线运动的位移是不是也可以用v-t图象与t轴围成的面积来表示呢?活动2【活动】二、进行新课———逻辑推理1.请同学们先认真阅读课本上的“思考与讨论”2.思考与讨论中小车的运动是不是匀变直线运动呢?下面用excel来验证下v-t图象是不是直线。
3.提问甲:思考与讨论中的甲同学的计算方法,是把小车在每小段看做什么运动?4.提问乙:思考与讨论中乙同学为什么说同学甲的方法不行呢?5.总结:甲的做法只能粗略算出位移,误差大;乙指出的问题也对。
匀变速直线运动的位移与时间的关系教案
第三节匀变速直线运动的位移与时间的关系教案教学目标:1、 知道匀速直线运动的位移与 v-t 图线下围成的矩形面积的对应关系。
2、 理解匀变速直线运动的位移与 v-t 图象中四边形面积的对应关系,使学生 感受到利用极限思想解决物理问题的科学思维方法。
3、理解匀变速直线运动的位移与时间的关系。
教学重点:1、 v-t 图象中图线与t 轴所夹的面积表示物体在这段时间内运动的位移.2、 理解匀变速直线运动的位移与时间的关系及其应用. 教学难点: 1、 极限思想推导位移与时间的关系式2、 匀变速直线运动的位移与时间的关系及其灵活应用. 教学模式:启发综合式(设疑引导一辨疑解难一释疑巩固) 教学用具:小黑板,三角尺 课时安排:2课时教学内容及模式展开过程:(第1课时) 设疑引导:请同学们回忆一下,描述物体运动的物理量有哪些?(时间,位移,速度(初 速度和末速度),加速度)上节课我们研究了匀变速直线运动的速度与时间的关 系(v V 。
at ),这节课我们再来看一下匀变速直线运动的位移与时间的关系。
辩疑解难:一、 匀速直线运动的位移我们研究问题往往从最简单的出发,这个章我们主要研究运动的问题,那么 最简单的运动是什么运动呢?(匀速直线运动)我们首先就来研究匀速直线运动的位移与时间的关系,一辆小汽车以 的速度匀速行驶,10s 内小汽车的位移是多少?请一位同学在黑板上计算并画出小汽车运动的 v-t 图象(其 他同学在练习本上做)解:由 x vt 可得,x=6m/s x 10s=60m图象如右图所示。
请同学们仔细观察公式与图象,你发现什么了吗? (匀速直线运动的图线与t 轴所夹矩形的面积恰好为vt ,即 位移。
)你能得出什么结论呢?(在v-t 图象中,面积等于位移。
) 清楚了匀速直线运动的位移可用 v-t 图象中所夹矩形的面积来表示,那么我 们能不能猜想匀变速直线运动的位移在 v-t 图象中是不是也有类似关系? 二、 匀变速直线运动的位移我们在研究此问题之前,先请同学们阅读“思考与讨论”栏目,思考下列问 题: 1 •你对学生A 的估算方法做一评价。
《匀变速直线运动的位移与时间的关系》教学设计
《匀变速直线运动的位移与时间的关系》教学设计本教学设计旨在帮助学生理解匀变速直线运动的位移与时间的关系,从而掌握相关的物理知识和解题技巧。
一、教学目标:1、了解匀变速直线运动的概念和特点。
2、掌握匀变速直线运动中位移与时间的关系公式及其推导方法。
3、学会运用位移与时间的关系公式解决实际问题。
二、教学内容:1、匀变速直线运动的概念和特点。
2、位移与时间的关系公式及其推导方法。
3、解决实际问题的应用。
三、教学过程:1、引入环节:引入匀变速直线运动的概念和特点,让学生了解匀变速直线运动的基本属性和运动规律。
2、授课环节:首先,讲解匀变速直线运动的基本概念和相关公式,包括位移、速度、加速度等。
其次,介绍匀变速直线运动中位移与时间的关系公式及其推导方法,例如位移公式:S=(V0+V)t/2,其中S为位移,V0为初速度,V 为末速度,t为时间。
最后,通过一些实际问题的例子,让学生运用位移与时间的关系公式解决相关问题,例如:一个物体以20m/s的初速度向前运动,5秒后速度变为30m/s,求这一过程中物体的平均加速度和位移。
3、巩固环节:通过课堂练习和教师的指导,让学生巩固所学知识和解题技巧,加深对匀变速直线运动及其位移与时间关系的理解。
四、教学方法:采用讲授、示范、练习等多种教学方法,注重培养学生的实际操作能力和解决问题的能力。
五、教学评估:通过教学过程中的课堂练习,作业和考试等方式,对学生的学习成果进行评估,及时发现和纠正问题,提高教学效果。
六、教学资源:教师将准备相关的教学资料,包括教学课件、实验器材、教辅材料等,以便更好地促进学生的学习和理解。
七、教学反思:教学结束后,教师将对本次教学进行评估和反思,总结经验教训,不断完善教学方法和手段,提高教育教学质量。
匀变速直线运动的位移与时间关系教案
匀变速直线运动的位移与时间关系教案【匀变速直线运动的位移与时间关系教案】一、引言匀变速直线运动是物理学中的一个基础概念,它描述了一个物体在运动过程中位移与时间的关系。
本文将以深度和广度的方式来探讨匀变速直线运动的位移与时间的关系,帮助读者全面、深刻地理解此概念。
二、基本概念1. 匀变速直线运动的定义匀变速直线运动是指一个物体在直线上以匀速或变速的方式运动的过程。
2. 位移的定义位移是指从物体起点到终点的有效位移,它是一个矢量量,包括大小和方向。
3. 时间的定义时间是指物体运动所经历的时间间隔,通常以秒为单位。
三、位移与时间的关系1. 匀速直线运动的位移与时间的关系在匀速直线运动中,物体在相等时间间隔内的位移是相等的。
即物体每隔相同时间间隔,它的位移相等。
2. 变速直线运动的位移与时间的关系在变速直线运动中,物体在不同时间间隔内的位移是不相等的。
即物体每隔不同时间间隔,它的位移不相等。
四、位移与时间的计算1. 匀速直线运动的位移与时间的计算对于匀速直线运动,位移与时间的关系可以用简单的数学公式来计算。
即位移等于速度乘以时间间隔。
2. 变速直线运动的位移与时间的计算对于变速直线运动,位移与时间的计算需要使用更复杂的数学方法。
其中,可以利用物体在不同时刻的速度和时间间隔进行近似计算。
五、个人观点和理解匀变速直线运动的位移与时间关系是物理学中最基本的概念之一,它是我们理解物体运动规律和预测物体位置变化的重要基础。
通过理解位移与时间的关系,我们可以更好地描述和解释物体在运动中的变化。
在实际应用中,我们也可以利用位移与时间的关系来计算物体的速度和加速度,为工程设计和科学研究提供依据。
六、总结与回顾本文通过深入探讨匀变速直线运动的位移与时间关系,帮助读者全面、深刻地理解了这个概念。
我们从基本概念开始,介绍了匀速直线运动和变速直线运动的位移与时间关系。
我们介绍了位移与时间的计算方法,并分享了个人对这个主题的观点和理解。
匀变速直线运动的位移与时间的关系教案
匀变速直线运动的位移与时间的关系教案一、教学目标1. 让学生理解匀变速直线运动的概念,掌握位移与时间的关系式。
2. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
3. 引导学生通过观察、实验、分析等方法,探究位移与时间的关系。
二、教学重点与难点1. 重点:匀变速直线运动的位移与时间的关系式。
2. 难点:位移与时间的导数关系,即速度与时间的关系。
三、教学方法1. 采用问题驱动法,引导学生探究位移与时间的关系。
2. 利用实验数据,分析位移与时间的线性关系。
3. 运用数学方法,推导位移与时间的导数关系。
四、教学准备1. 实验器材:滑轮组、尺子、计时器。
2. 教学工具:PPT、黑板、粉笔。
五、教学过程1. 导入新课利用PPT展示匀变速直线运动的图片,引导学生关注位移与时间的关系。
2. 讲解匀变速直线运动的概念讲解匀变速直线运动的定义,强调速度随时间变化的特点。
3. 分析位移与时间的关系假设物体在t时刻的位移为S,上一时刻的位移为S0,则位移差ΔS=S-S0。
根据匀变速直线运动的速度公式v=v0+at,可得位移差ΔS=v0t+1/2at^2。
4. 实验验证安排学生进行实验,测量不间间隔内的位移,记录数据。
5. 数据分析引导学生利用实验数据,分析位移与时间的关系,验证位移与时间的线性关系。
6. 推导位移与时间的导数关系对位移公式S=v0t+1/2at^2求导,得到速度公式v=v0+at。
7. 应用拓展引导学生运用位移与时间的关系,解决实际问题,如计算物体在特定时间内的位移。
8. 课堂小结总结匀变速直线运动的位移与时间的关系,强调关键知识点。
9. 布置作业布置练习题,巩固位移与时间的关系公式。
10. 课后反思教师对本节课的教学效果进行反思,为学生提供反馈意见。
六、教学评价1. 通过课堂提问、作业批改和实验报告,评估学生对匀变速直线运动位移与时间关系的理解和应用能力。
2. 观察学生在解决问题时的思维过程,评价其分析问题和解决问题的能力。
人教版高中物理必修1-2.3《匀变速直线运动的位移与时间的关系》教案1
二、匀变速直线运动的位移
【思考与讨论】
在“探究小车的运动规律”的测量记录中,某同学得到了小车在0,1,2,3,4,5几个位置的瞬时速度.如下表:
位置编号
0
1
2
3
4
5
时间t/s
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
速度v/(m·s-1)
0.38
(用平均速度公式求解,非常简便快捷,以后大家要注意这种解法.)
【布置作业】
板书设计
3匀变速直线运动的位移与时间的关系
匀速直线运动的位移
x=vt
v-t图象中图线与时间轴、时刻线围成的面积表示位移
匀变速直线运动的位移
x=v0t+ at2
v-t图象中图线与时间轴、时刻线围成的面积表示位移
讨论各物理量的意义,以及应该注意的问题.
公式中有起始时刻的初速度v0,有t时刻末的位置x(t时间间隔内的位移),有匀变速运动的加速度a,有时间间隔t.
师:物体做直线运动时,矢量的方向性可以在选定正方向后,用正、负来体现.方向与规定的正方向相同时,矢量取正值,方向与规定的负方向相反时,矢量取负值.一般我们都选物体的运动方向或是初速度的方向为正.
【课堂训练】
在平直公路上,一汽车的速度为15 m/s,从某时刻开始刹车,在阻力作用下,汽车以2 m/s2的加速度运动,问刹车后10 s末车离开始刹车点多远?
【阅读】
【讨论与交流】
1.火车沿平直铁轨匀加速前进,通过某一路标时的速度为10.8 km/h,1 min后变成54 km/h,再经一段时间,火车的速度达到64.8 km/h.求所述过程中,火车的位移是多少?
匀变速直线运动位移与时间关系教案
匀变速直线运动位移与时间关系教案教案:匀变速直线运动位移与时间关系一、教学目标:1.理解匀变速直线运动的概念;2.掌握匀变速直线运动位移与时间的关系;3.能够通过实验和计算,求解匀变速直线运动的位移;4.培养学生的观察和实验探究能力。
二、教学内容:1.匀变速直线运动的概念;2.匀变速直线运动位移与时间的关系;3.实验探究匀变速直线运动位移与时间的关系。
三、教学过程:Step 1:导入(10分钟)1.引入:运动是物体位置随时间变化的过程。
我们已经学过匀速直线运动,即物体在相等时间内位移相等的运动。
但是生活中很多运动是位置随时间不断变化的,这种运动我们称为匀变速直线运动。
今天我们就来学习一下匀变速直线运动位移与时间的关系。
2.提问:你们对匀变速直线运动有什么了解?请举一个例子。
Step 2:概念解释(10分钟)1.讲解匀变速直线运动的概念:匀变速直线运动是指物体在相等时间内位移的增量不相等的运动。
2.示意图:通过画图等方式,向学生展示匀变速直线运动的特点。
3.提问:匀变速直线运动与匀速直线运动的区别是什么?Step 3:实验(30分钟)1.实验设计:a.实验仪器:光电门、计时器、滑轮、负载物;b.实验步骤:-将光电门固定在水平桌面上,与光电门平行的桌子上放置滑轮,并在滑轮上挂上适当的负载物;-将滑轮固定在光电门与负载物之间的塑料板上,以保持负载物的运动状态稳定;-使用计时器测量滑轮上方负载物通过光电门的时间;-改变负载物的重量,测量多组数据。
2.实验操作:a.负载物的重量用称量砝码来改变,分别设置3-4组不同的重量;b.负载物通过光电门的距离可通过测量滑轮到光电门的距离来确定;c.通过光电门测得负载物通过的时间。
3.实验记录:a.记录每组实验数据,包括负载物的重量、负载物通过光电门的时间、负载物通过光电门的距离;b.对于每组数据,计算负载物的平均速度和位移。
4.实验分析:a.绘制位移-时间图,并观察图像的特点;b.通过实验数据和图像,讨论匀变速直线运动位移与时间的关系。
(完整版)匀变速直线运动的位移与时间的关系教案
2.3匀变速直线运动的位移与时间的关系一、教材分析《匀变速直线运动的位移与时间的关系》选自人教版物理必修1第二章“匀变速直线运动的研究”的第三节(第37页)。
二、教学目标1、知识与技能掌握用v—t图象描述位移的方法掌握匀变速运动位移与时间的关系并运用(知道其推导方法)掌握匀变速直线运动的位移公式。
2、过程与方法经历匀变速直线运动位移规律的探究过程,感悟科学探究的方法;渗透极限思想,尝试用数学方法解决物理问题;通过v-t图象推出位移公式,培养发散思维能力。
3、情感态度与价值观激发学生对科学探究的热情,体验探究的乐趣。
三、教学重、难点1.重点a.推导和理解匀变速直线运动的位移公式s v°t fat2一-V t V ob.匀变速直线运动速度公式v—f —和位移公式的运用。
2.难点对匀变速直线运动位移公式的物理意义的理解。
四、教学方法匀变速直线运动的位移规律,以位移公式为载体,采用“导学式” 的教学方法,让学生经历匀变速直线运动位移规律的探究过程,利用v-t图象,渗透极限思想,得出“ v-t图象与时间轴所围的面积表示板书:二、匀变速直线运动的位移公式 (学生活动)板演:学生通过计算“面积”推导出位移公式 看作梯形或割补后的矩形,都得到 看作小矩形加上三角形,得到: 看作大矩形减去三角形,得到: 1. 把“面积”2. 把“面积”3. 把“面V o t V t t (选讲2): V o V t t t 。
2 1 . 2 at -at 2 。
2三、位移公式的验证 位移”的结论,然后在此基础上让学生通过计算“面积”发现几道位 移公式,培养学生的发散思维能力。
最后用实验方法对公式进行验证, 培养学生科学的探究能力和严谨的科学态度。
五、教学过程设计 板书: 一、用V -1图象研究匀变速直线运动的位移 (明确学习目标) 【探究】为了研究匀变速直线运动的位 移规律,我们先来看看匀速直线运动的位移规 律:在匀速直线运动的v-t 图象中,图象与时 间轴所围的面积表示位移x=vt 。
匀变速直线运动的位移和时间的关系教学设计
在渗透极限思想 的同时,培养学生 分析和研究问题时 要具有循序渐进的 科学思维品质。
培养学生运用已 知结论正确类比推 理和归纳得出的出 思维能力
段(如书中图2.3-2乙所 体在整个过程中的
示)运用υ-t图象,求x. 位移.
提问2:将时间t分成15 学生C回答:很
小段(如书中图2.3-2丙 多很多小矩形的面
所示)运用υ-t图象,求 积之和就能十分准
x.
确地代表物体的位
提问3:将时间t分得非常 移.
细(如书中图2.3-2丁所
学生D回答:用
示)情况又怎样?
梯形OABC的面积表
提问4:根据上述的研 示.
究,匀加速直线运动的物 学生E回答:也
体在时间t内的位移用υ-t 能用梯形的面积表
图象的什么面积来表示? 示.
(3)培养学生应用物理知识解决实际问题的能
二、教学内容及模块整体分析
(1)匀变速直线运动的位移与时间关系的公式 及其应用. (2)匀变速直线运动的位移与速度关系的公式 及其应用. 教学策略:通过思考讨论和实例分析来加深理解. 应用 图象推导出匀变速直线运动的位移公式 . 教学策略:引导同学用极限思想循序渐进得出v-t图线下面梯形的面积 代表匀变速直线运动的位移.
分析:汽车从开始加速到
驶过180m这个过程中,历
时12s,即x=180m,t= 12s。这是个速度越来越 大的过程,加速度的方向 与速度的方向相同,取正 号,所以a=1m/s2。加 速度不变,可以应用匀变 速直线运动的规律。待求
学生看题后,画 出示意图,学生分 析解题思路并写出 解答过程。
学生分析,其余 同学补充、纠正。
下面我们就用υ-t图象来
研究位移和时间的关系。
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2.3匀速直线运动的位移与时间的关系教学目标知识与技能1.知道匀速直线运动的位移与时间的关系.2.了解位移公式的推导方法,掌握位移公式x=v o t+ at2/2.3.理解匀变速直线运动的位移与时间的关系及其应用.4.理解v-t图象中图线与t轴所夹的面积表示物体在这段时间内运动的位移.5.能推导并掌握位移与速度的关系式v2-v02=2ax.6.会适当地选用公式对匀变速直线运动的问题进行简单的分析和计算.过程与方法1.通过近似推导位移公式的过程,体验微元法的特点和技巧,能把瞬时速度的求法与此比较.2.感悟一些数学方法的应用特点.情感态度与价值观1.经历微元法推导位移公式和公式法推导速度位移关系,培养自己动手的能力,增加物理情感.2.体验成功的快乐和方法的意义,增强科学能力的价值观.教学重点、难点教学重点1.理解匀变速直线运动的位移与时间的关系x=v o t+ at2/2及其应用.2.理解匀变速直线运动的位移与速度的关系v2-v02=2ax及其应用.教学难点1.v-t图象中图线与t轴所夹的面积表示物体在这段时间内运动的位移.2.微元法推导位移时间关系式.3.匀变速直线运动的位移与时间的关系x=v o t+ at2/2及其灵活应用.教学方法探究、讲授、讨论、练习教学手段教具准备坐标纸、铅笔、刻度尺、多媒体课件教学活动[新课导入]师:匀变速直线运动跟我们生活的关系密切,研究匀变速直线运动很有意义.对于运动问题,人们不仅关注物体运动的速度随时间变化的规律,而且还希望知道物体运动的位移随时间变化的规律.我们用我国古代数学家刘徽的思想方法来探究匀变速直线运动的位移与时间的关系.[新课教学]一、匀速直线运动的位移师:我们先从最简单的匀速直线运动的位移与时间的关系人手,讨论位移与时间的关系.我们取初始时刻质点所在的位置为坐标原点.则有t时刻原点的位置坐标工与质点在o~t一段时间间隔内的位移相同.得出位移公式x=vt.请大家根据速度一时间图象的意义,画出匀速直线运动的速度一时间图象.学生动手定性画出一质点做匀速直线运动的速度一时间图象.如图2—3—1和2—3—2所示.师:请同学们结合自己所画的图象,求图线与初、末时刻线和时间轴围成的矩形面积.生:正好是vt.师:当速度值为正值和为负值时,它们的位移有什么不同?生:当速度值为正值时,x=vt>O,图线与时间轴所围成的矩形在时间轴的上方.当速度值为负值时,x=vt<O,图线与时间轴所围成的矩形在时间轴的下方.师:位移x>o表示位移方向与规定的正方向相同,位移x<O表示位移方向与规定的正方向相反.师:对于匀变速直线运动,它的位移与它的v—t图象,是不是也有类似的关系呢?二、匀变速直线运动的位移[思考与讨论]学生阅读教材第40页思考与讨论栏目,老师组织学生讨论这一问题.(课件投影)在“探究小车的运动规律”的测量记录中,某同学得到了小车在0,1,2,3,4,5几个位置的瞬时速度.如下表:师:能否根据表中的数据,用最简便的方法估算实验中小车从位置0到位置5的位移?学生讨论后回答.生:在估算的前提下,我们可以用某一时刻的瞬时速度代表它附近的一小段时间内的平均速度,当所取的时间间隔越小时,这一瞬时的速度越能更准确地描述那一段时间内的平均运动快慢.用这种方法得到的各段的平均速度乘以相应的时间间隔,得到该区段的位移x=vt,将这些位移加起来,就得到总位移.师:当我们在上面的讨论中不是取0.1s时,而是取得更小些.比如0.06s,同样用这个方法计算,误差会更小些,若取0.04 s,0.02 s……误差会怎样?生:误差会更小.所取时间间隔越短,平均速度越能更精确地描述那一瞬时的速度,误差也就越小.[交流与讨论](课件投影)请同学们阅读下面的关于刘徽的“割圆术”.分割和逼近的方法在物理学研究中有着广泛的应用.早在公元263年,魏晋时的数学家刘徽首创了“割圆术”——圆内正多边形的边数越多,其周长和面积就越接近圆的周长和面积.他著有《九章算术》,在书中有很多创见,尤其是用割圆术来计算圆周率的想法,含有极限观念,是他的一个大创造.他用这种方法计算了圆内接正192边形的周长,得到了圆周率的近似值π=157/50(=3.14);后来又计算了圆内接正3 072边形的周长,又得到了圆周率的近似值π=3 927/1 250(=3.141 6),用正多边形逐渐增加边数的方法来计算圆周率,早在古希腊的数学家阿基米德首先采用,但是阿基米德是同时采用内接和外切两种计算,而刘徽只用内接,因而较阿基米德的方法简便得多.学生讨论刘徽的“割圆术”和他的圆周率,体会里面的“微分”思想方法.生:刘徽采用了无限分割逐渐逼近的思想.圆内一正多边形边数越多,周长和面积就越接近圆的周长和面积.让学生动手用剪刀剪圆,体会分割和积累的思想.具体操作是:用剪刀剪一大口,剪口是一条直线;如用剪刀不断地剪许多小口,这许多小口的积累可以变成一条曲线.师:下面我们采用这种思想方法研究匀加速直线运动的速度一时间图象.(课件展示)一物体做匀变速直线运动的速度一时间图象,如图2—3—4中甲所示.师:请同学们思考这个物体的速度一时间图象,用自己的语言来描述该物体的运动情况.生:该物体做初速度为v0的匀加速直线运动.师:我们模仿刘徽的“割圆术”做法,来“分割”图象中图线与初、末时刻线和时间轴图线所围成的面积.请大家讨论.将学生分组后各个进行“分割”操作.A组生1:我们先把物体的运动分成5个小段,例如t/5算一个小段,在v—t图象中,每小段起始时刻物体的瞬时速度由相应的纵坐标表示(如图乙).A组生2:我们以每小段起始时刻的速度乘以时间t/5近似地当作各小段中物体的位移,各位移可以用一个又窄又高的小矩形的面积代表.5个小矩形的面积之和近似地代表物体在整个过程中的位移.B组生:我们是把物体的运动分成了10个小段.师:请大家对比不同组所做的分割,当它们分成的小段数目越长条矩形与倾斜直线间所夹的小三角形面积越小.这说明什么?生:就像刘徽的“割圆术”,我们分割的小矩形数目越多,小矩形的面积总和越接近于倾斜直线下所围成的梯形的面积.师:当然,我们上面的做法是粗糙的.为了精确一些,可以把运动过程划分为更多的小段,如图丙,用所有这些小段的位移之和,近似代表物体在整个过程中的位移.从v—t图象上看,就是用更多的但更窄的小矩形的面积之和代表物体的位移.可以想象,如果把整个运动过程划分得非常非常细,很多很多小矩形的面积之和,就能准确地代表物体的位移了.这时,“很多很多”小矩形顶端的“锯齿形”就看不出来了,这些小矩形合在一起组成了一个梯形OABC,梯形OABC的面积就代表做匀变速直线运动物体在0(此时速度是v0)到t(此时速度是v)这段时间内的位移.教师引导学生分析求解梯形的面积,指导学生怎样求梯形的面积.生:在图丁中,v—t图象中直线下面的梯形OABC的面积是S=(OC+AB)XOA/2把面积及各条线段换成所代表的物理量,上式变成x=(Vo+V)t/2把前面已经学过的速度公式v=v0+at代人,得到x=v o t+at2/2这就是表示匀变速直线运动的位移与时间关系的公式。
师:这个位移公式虽然是在匀加速直线运动的情景下导出的,但也同样适用于匀减速直线运动。
师:在公式x=v o t+at2/2中,我们讨论一下并说明各物理量的意义,以及应该注意的问题。
生:公式中有起始时刻的初速度v o,有t时刻末的俊置x(t时间间隔内的位移),有匀变速运动的加速度a,有时间间隔t师:注意这里哪些是矢量,讨论一下应该注意哪些问题.生:公式中有三个矢量,除时间t外,都是矢量.师:物体做直线运动时,矢量的方向性可以在选定正方向后,用正、负来体现.方向与规定的正方向相同时,矢量取正值,方向与规定的负方向相反时,矢量取负值.一般我们都选物体的运动方向或是初速度的方向为正.师:在匀减速直线运动中,如刹车问题中,尤其要注意加速度的方向与运动相反.教师课件投影图2—3—5.师:我们在本节课的开始发现匀速直线运动的速度一时间图象中图线与坐标轴所围成的面积能反映位移。
下面我们也看一下匀变速直线运动的速度一时间图象是否也能反映这个问题.师:我给大家在图上形象地标出了初速度、速度的变化量,请大家从图象上用画斜线部分的面积表示位移来进一步加深对公式的理解.请大家讨论后对此加以说明.学生讨论.生:at(是o~t时间内的速度变化量△v,就是图上画右斜线部分的三角形的高,而该三角形的底恰好是时间间隔t,所以该三角形的面积正好等于1/2·a t·t=at2/2。
该三角形下画左斜线部分的矩形的宽正好是初速度v o,而长就是时间间隔t,所以该矩形的面积等于v0t.于是这个三角形和矩形的“面积”之和,就等于这段时间间隔t内的位移(或t时刻的位置).即x=v o t+at2/2.师:类似的,请大家自己画出一个初速度为vo的匀减速直线运动的速度图象,从中体会:图象与时间轴所围成的梯形“面积”可看作长方形“面积”v0t与三角形“面积”1/2·a t·t=at2/2之差.[课堂探究]一质点以一定初速度沿竖直方向抛出,得到它的速度一时间图象如图2—3—6所示.试求出它在前2 s内的位移,后2 s内的位移,前4s内的位移.参考答案:前2s内物体的位移为5 m,前4s内的位移为零.解析:由速度一时间图象可以用图线所围成的面积求物体的位移.前2s内物体的位移为5 m,大小等于物体在前2 s内图线所围成的三角形的面积.前4s内的位移为前2s内的三角形的面积与后2 s内的三角形的面积之“和”,但要注意当三角形在时间轴下方时,所表示的位移为负.所以这4s内的位移为两个三角形的面积之差,由两个三角形的面积相等,所以其总位移为零.教师总结对此类型的试题进行点评.(课件投影)特例:如图2—3—7所示,初速度为负值的匀减速直线运动,位移由两部分组成:t1时刻之前位移x1为负值;t2时刻之后位移x2为正值;故在0~t2时间内总位移x=|x2|一|x1|若x>0,说明这段时间内物体的位移为正;若x<0,说明这段时间内物体的位移为负.(课堂训练)一质点沿一直线运动,t=o时,位于坐标原点,图2—3—8为质点做直线运动的速度一时间图象.由图可知:(1)该质点的位移随时间变化的关系式是:x=.(2)在时刻t= s时,质点距坐标原点最远.(3)从t=0到t=20 s内质点的位移是;通过的路程是;参考答案:(1)一4t+0.2t2(2)10 (3)0 40 m解析:由图象可知v0=一4m/s,斜率为0.4,则x=v o t+at2/2=一4t+0.2t2,物体10s 前沿负方向运动,10s后返回,所以10s时距原点最远.20s时返回原点,位移为0,路程为40m,[实践与拓展]位移与时间的关系式为x=v o t+at2/2,我们已经用图象表示了速度与时间的关系.那么,我们能不能用图象表示位移与时间的关系呢?位移与时间的关系也可以用图象来表示,怎样表示,请大家讨论,并亲自实践,做一做.同理可以由x=一4t+0.2t2,得出v0=一4m/s,a=0.4师:描述位移随时间变化关系的图象,叫做位移一时间图象、x—t图象.用初中学过的数学知识,如一次函数、二次函数等,画出匀变速直线运动x=v o t+at2/2的位移一时间图象的草图.学生画出后,选择典型的例子投影讨论.如图2—3—9所示.生:我们研究的是直线运动,为什么画出来的位移一时间图象不是直线呢?师:位移图象反映的是位移随时间变化的规律,可以根据物体在不同时刻的位移在x—t坐标系中描点作出.直线运动是根据运动轨迹来命名的.而x—t图象中的图线不是运动轨迹,因此x—t图象中图线是不是直线与直线运动的轨迹没有任何直接关系.[例题剖析](出示例题)一辆汽车以1 m/s2的加速度行驶了12s,驶过了180m.汽车开始加速时的速度是多少?让学生审题,弄清题意后用自己的语言将题目所给的物理情景描述出来.生:题目描述一辆汽车的加速运动情况,加速度是lm/s2,加速行驶的时间是12s.问开始加速时的速度.师:请大家明确列出已知量、待求量,画物理过程示意图,确定研究的对象和研究的过程.学生自己画过程示意图,并把已知待求量在图上标出.[课堂训练]1、在平直公路上,一汽车的速度为15m/s,从某时刻开始刹车,在阻力作用下,汽车以2 m/s2的加速度运动,问刹车后10s末车离开始刹车点多远?提示:7.5s后停下,故位移是56.25m,不能带入10s做题。