高中物理 匀变速直线运动的研究教案
高中物理第3章匀变速直线运动的研究第1节匀变速直线运动的规律教案鲁科版必修1
第1节 匀变速直线运动的规律[学习目标] 1.[物理观念]认识什么是匀变速直线运动,并知道匀变速直线运动的分类. 2.[科学思维]能理解匀变速直线运动的v t 图象特点. 3.[科学思维]理解匀变速直线运动的速度与时间的关系式,并用速度公式解决简单的匀变速直线运动问题. 4.[科学方法]理解位移公式的意义和推导过程,并能利用公式s =v 0t +12at 2进行分析和计算有关问题. 5.[科学态度与责任]体会物理知识与生活的联系.一、匀变速直线运动的特点及速度变化规律 1.匀变速直线运动(1)定义:物体的加速度保持不变的直线运动.(2)特点:物体在直线运动过程中,加速度的大小和方向都不变,即a 为一恒量. (3)分类①匀加速直线运动:加速度方向与速度方向同向,速度增加. ②匀减速直线运动:加速度方向与速度方向反向,速度减小. 2.匀变速直线运动的速度变化规律(1)速度公式:v t =v 0+at ,若v 0=0,则v t =at . (2)速度—时间图象①v t 图线是一条倾斜的直线.②图象提供的信息:一是直观反映物体运动速度随时间变化的规律,二是可以求出某时刻物体运动速度的大小或物体达到某速度所需要的时间,三是可以利用图线的斜率求出物体的加速度.二、匀变速直线运动的位移变化规律 1.匀变速直线运动的平均速度在匀变速直线运动中,速度是均匀变化的,所以在时间t 内的平均速度等于初、末速度的平均值,即 v =v 0+v t2.2.匀变速直线运动位移变化规律(1)位移公式:s =v 0t +12at 2.(2)位移—时间图象(s t 图象)以横轴表示时间,纵轴表示位移,根据实际数据选单位、定标度、描点,用平滑曲线连接各点便得到s t 图象.对于匀变速直线运动来说,位移是时间的二次函数,其图象是一个二次函数的部分曲线,如图所示.3.匀变速直线运动的速度与位移的关系式⎭⎪⎬⎪⎫v t =v 0+at s =v 0t +12at 2→v 2t-v 2=2as1.思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)加速度保持不变的运动就是匀变速直线运动. (×) (2)匀速直线运动的v t 图象是一条倾斜直线.(×)(3)公式s =v 0t +12at 2既适用于匀加速直线运动,也适用于匀减速直线运动. (√)(4)由公式v 2t -v 20=2as 可知在一定时间t 内,运动物体的末速度越大,位移就越大.(×) (5)匀变速直线运动的加速度越大,相同时间内位移越大. (×) (6)匀变速直线运动的平均速度越大,相同时间内位移越大. (√)2.关于直线运动,下述说法中错误的是( ) A .匀变速直线运动的加速度是恒定的,不随时间而改变 B .匀变速直线运动的瞬时速度随时间而改变 C .速度随时间不断增加的运动,叫匀加速直线运动D .速度随着时间均匀减小的直线运动,通常称为匀减速直线运动C [根据匀变速直线运动的特点可知,选项A 正确;根据匀变速直线运动的定义和特点可知,选项B 、D 正确;速度随时间不断增加,不一定是均匀增加,所以不一定是匀加速直线运动,选项C 错误.]3.(多选)匀变速直线运动中,下列加速度a 、初速度v 0、末速度v t 、时间t 、位移s 之间的关系式正确的是( )A .s =v 0t +12at 2B .s =v 0tC .s =12at 2D .s =v 0+v t2tAD [根据匀变速直线运动的位移公式可知A 正确.B 为加速度为0时的位移公式,即匀速直线运动的位移公式,C 为初速度为0时的位移公式,故B 、C 均错误.D 为用平均速度表示的位移公式,故D 正确.]4.(多选)下列选项图为四个物体在同一条直线上运动的图象,那么由图象可以看出,做匀变速直线运动的是( )A B C DBC [v t 图象的斜率表示物体的加速度,选项A 中图线平行于时间轴,斜率为零,加速度为零,所以做匀速直线运动,则A 错误;选项B 中图线斜率不为零且不变,加速度不变,是匀变速直线运动,且由图象可以看出,物体的速度随时间均匀减小,所以是匀减速直线运动,则B 正确;选项C 中图线斜率不为零且不变,加速度不变,做匀加速直线运动,则C 正确;选项D 中图线的切线斜率越来越大,表示物体做加速度越来越大的变加速直线运动,则D 错误.]匀变速直线运动的速度变化规律t 0(1)公式反映了匀变速直线运动中速度随时间变化的规律,该公式仅适用于匀变速直线运动.(2)公式中的v 0、v t 、a 都是矢量,在直线运动中,规定正方向后(通常以v 0的方向为正方向),都可以用带正、负号的代数量表示.(3)速度公式的两种特殊形式.①当a =0时,v t =v 0,说明物体做匀速直线运动.②当v 0=0时,v t =at ,说明物体做由静止开始的匀加速直线运动. 2.匀变速直线运动的平均速度公式 v -=v 0+v t 2仅适用于匀变速直线运动,对于加速度变化的直线运动的平均速度只能用平均速度的定义式v -=st计算.【例1】 汽车以54 km/h 的速度在水平公路上匀速行驶. (1)若汽车以0.5 m/s 2的加速度加速,则10 s 时速度能达到多少? (2)若汽车以3 m/s 2的加速度减速刹车,则3 s 时速度为多少? 思路点拨:先选取正方向,明确汽车做加速运动,还是做减速运动. 解析:v 0=54 km/h =15 m/s,取初速度方向为正方向. (1)由v =v 0+at 得,v 1=(15+0.5×10)m/s=20 m/s . (2)设历时t 0汽车停下,t 0=Δv a =0-15-3s =5 s 由v =v 0+at 得3 s 时速度v 2=[15+(-3)×3]m/s=6 m/s .答案:(1)20 m/s (2)6 m/s解匀变速直线运动速度与时间关系题目的步骤(1)规定正方向(设初速度方向为正方向).加速运动,a 为正值;减速运动,a 为负值. (2)明确初速度v 0、末速度v t 、加速度a 和时间t 及各量的正负. (3)将已知量代入公式求未知量,若所求量是矢量,要说明方向.[跟进训练]1.在上题(2)中若汽车以3 m/s 2的加速度减速刹车,则6 s 时速度为多少? 解析:设经过t 0时间汽车停下来,解t 0=Δv a =0-15-3 s =5 s .6 s >5 s,说明车已停了下来,所以速度为0. 答案:0匀变速直线运动的位移变化规律1.位移公式的推导:.2.与位移有关的两个公式 (1)s =v 0t +12at 2;(2)v 2t -v 20=2as . 3.公式的选用原则公式s =v 0t +12at 2和v 2t -v 20=2as 共包含v 0、a 、t 、v t 、s 五个物理量,已知其中的任意三个,可求另外两个,公式的选用原则:(1)若问题不涉及末速度,一般选公式s =v 0t +12at 2.(2)若问题不涉及时间,一般选公式v 2t -v 20=2as .【例2】 一辆汽车刹车前速度为90 km/h,刹车时获得的加速度大小为10 m/s 2,求: (1)汽车开始刹车后10 s 内滑行的距离s 0; (2)从开始刹车到汽车位移为30 m 所经历的时间t ; (3)汽车静止前1 s 内滑行的距离s ′.思路点拨:刹车问题的位移计算应首先由t =-v 0a确定“刹车时间”,再去比较研究的时间与“刹车时间”的关系进行计算.解析:(1)先算出汽车刹车经历的总时间.由题意可知,初速度v 0=90 km/h =25 m/s,末速度v t =0 根据v t =v 0+at 0及a =-10 m/s 2得t 0=v t -v 0a =0-25-10s =2.5 s <10 s 汽车刹车后经过2.5 s 停下来,因此汽车刹车后10 s 内的位移等于刹车后2.5 s 内的位移,可用以下两种解法求解.方法一:根据位移公式得s 0=v 0t 0+12at 20=⎝⎛⎭⎪⎫25×2.5-12×10×2.52m =31.25 m .方法二:根据v 2t -v 20=2as 0得s 0=v 2t -v 202a =0-2522×-10m =31.25 m .(2)根据s =v 0t +12at 2得t =-v 0±v 20+2as a=-25±252+2×-10×30-10 s解得t 1=2 s,t 2=3 st 2表示汽车经t 1后继续前进到达最远点后,再反向加速运动重新到达位移为30 m 处时所经历的时间,由于汽车刹车是单向运动,很显然,t 2不合题意,应舍去.(3)把汽车减速到速度为零的过程可反过来看作初速度为零的匀加速运动,求出汽车以10 m/s 2的加速度从静止开始运动经过1 s 的位移,即s ′=12at ′2=12×10×12 m =5 m .答案:(1)31.25 m (2)2 s(3)5 m应用位移公式的解题步骤(1)确定正方向,一般规定初速度的方向为正方向. (2)根据规定的正方向,确定各已知物理量的正负. (3)将各已知量连同符号一起代入公式进行代数运算. (4)根据计算结果说明所求矢量的大小和方向.[跟进训练]2.飞机着陆后以6 m/s 2的加速度做匀减速直线运动,其着陆速度为60 m/s,求: (1)它着陆后12 s 内滑行的位移s 的大小; (2)整个减速过程的平均速度的大小; (3)静止前4 s 内飞机滑行的位移s ′的大小. 解析:(1)以初速度方向为正方向,则有a =-6 m/s 2飞机在地面滑行的最长时间t max =Δv a =0-60-6s =10 s 所以飞机12 s 内滑行的位移等于10 s 内滑行的位移. 由v 2t -v 20=2as 可得s =-v 202a =-6022×-6m =300 m .(2)v -=Δs Δt =s t max =30010m/s =30 m/s .(3)静止前4 s 内飞机做匀减速直线运动,可看成反向的匀加速直线运动s ′=12a ′t 2=12×6×42 m =48 m .答案:(1)300 m (2)30 m/s (3)48 mv t 图象(1)v t 图象只能描述直线运动,无法描述曲线运动.(2)v t 图象描述的是物体的速度随时间的运动规律,并不表示物体的运动轨迹. 2.v t 图象的应用通过v t 图象,可以明确以下信息: 图线上某点的纵坐标正负号 表示瞬时速度的方向 绝对值表示瞬时速度的大小图线的斜率正负号表示加速度的方向绝对值表示加速度的大小图线与坐标轴的交点纵截距表示初速度横截距表示开始运动或速度为零的时刻图线的拐点表示运动性质、加速度改变的时刻两图线的交点表示速度相等的时刻图线与坐标轴所围图形的面积表示位移,面积在横轴上方位移为正值,在横轴下方位移为负值段时间后又匀加速(同方向)出站.在如图所示的四个vt图象中,正确描述了“和谐号”运动情况的是( )A B C D思路点拨:速度的正、负表示运动方向,vt图象的斜率表示加速度,斜率的正、负表示加速度方向,加速度与速度同向时物体做加速运动,反向时物体做减速运动.B[进站速度均匀减小,出站速度均匀增大,故A、D错误;进站、出站的运动方向相同,故B正确,C错误.]由vt图象巧得四个运动量(1)运动速度:从速度轴上直接读出.(2)运动时间:从时间轴上读出时刻,取其差.(3)运动加速度:图线斜率的大小表示加速度的大小,斜率的正负反映了加速度的方向.4运动的位移:图线与时间轴围成的面积表示位移的大小,第一象限的面积表示与规定的正方向相同,第四象限的面积表示与规定的正方向相反.[跟进训练]3.(多选)如图所示为某质点运动的速度—时间图像,下列有关物体运动情况判断正确的是( )A.0~t1时间内,加速度为正,质点做加速直线运动B.t1~t2时间内,加速度为正,质点做减速直线运动C.t2~t3时间内,加速度为负,质点做加速直线运动D.t3~t4时间内,加速度为负,质点做减速直线运动AC[0~t1时间内,加速度为正,速度为正,两者方向相同,质点做加速直线运动,A正确;t1~t2时间内,速度为正,加速度为负,两者方向相反,质点做减速直线运动,B错误;t2~t3时间内,速度、加速度均为负,方向相同,质点做加速直线运动,C正确;t3~t4时间内,加速度为正,速度为负,方向相反,质点做减速直线运动,D错误.]1.[物理观念]匀变速直线运动.2.[科学思维]匀变速直线运动的速度、位移变化规律.3.[科学方法]用vt图象分析匀变速直线运动.1.关于匀变速直线运动,下列说法正确的是( )A.匀加速直线运动的速度一定与时间成正比B.匀减速直线运动就是加速度为负值的运动C.匀变速直线运动的速度随时间均匀变化D.速度先减小再增大的运动一定不是匀变速直线运动C[匀加速直线运动的速度是时间的一次函数,但不一定成正比,只有在初速度为零时成正比,所以A项错;加速度的正、负表示加速度的方向与设定的正方向相同还是相反,是否是减速运动还要看速度的方向,速度与加速度反向即为减速运动,所以B项错;匀变速直线运动的速度变化量与所需时间成正比,即速度随时间均匀变化,也可用速度图象说明,所以C项对;匀变速只说明加速度是恒定的,如后面将学习到的竖直上抛,速度就是先减小再增大的,但运动过程中加速度恒定,所以D项错.要说明的是,不存在速度先增大再减小的匀变速直线运动.] 2.由于发射卫星耗资巨大,还要耗费大量燃料推动沉重的金属物体在地球大气中飞行.科学家正在研发一种解决方案,利用一架喷气式飞机发射一个高效的小型推进系统,把卫星送入近地轨道.已知卫星必须达到8 000 m/s才能达到预定轨道,发射时喷气式飞机运行了16.7 min.则喷气式飞机的加速度约为( )A.6 m/s2B.8 m/s2C .10 m/s 2D .12 m/s 2B [根据公式v =at 可得,加速度为a =v t =8 00016.7×60m/s 2≈8 m/s 2,选项B 正确.]3 .如图所示是一物体做匀变速直线运动的v t 图象,由图可知物体( )A .初速度为0 m/sB .2 s 末的速度大小为3 m/sC .5 s 内的位移为0 mD .加速度大小为1.5 m/sB [由题图象可知,物体的初速度v 0=5 m/s,末速度v =0,由公式a =v -v 0t可得a =0-5 m/s 5 s =-1 m/s 2,A 、D 错误.由v =5-t 知,2 s 末物体的速度大小为3 m/s,B 正确.由于5 s 内v t 图象面积不为零,所以C 错误.]4.航空母舰上的飞机弹射系统可以减短战机起飞的距离.如图所示,假设某战机初速度为零,在弹射系统作用下,1 s 后达到一定的速度,然后战机脱离弹射系统继续在甲板的跑道上做匀加速直线运动,加速度为2 m/s 2,经过10 s 达到起飞速度50 m/s 的要求.求:(1)战机脱离弹射系统瞬时速度的大小? (2)战机在弹射系统作用下的加速度大小? 解析:(1)根据速度—时间公式有v =v 0+a 2t 2, 战机脱离弹射系统的瞬时速度v 0=v -a 2t 2, 解得v 0=30 m/s .(2)根据速度公式有v 0=a 1t 1,代入数据解得a 1=30 m/s 2. 答案:(1)30 m/s (2)30 m/s 2。
匀变速直线运动教案
匀变速直线运动教案第一章:匀变速直线运动的概念1.1 学习目标了解匀变速直线运动的定义及特点掌握速度、加速度、位移等基本概念1.2 教学内容匀变速直线运动的定义及特点速度、加速度、位移的定义及计算公式速度-时间图、位移-时间图的绘制及分析1.3 教学方法采用讲授法,讲解匀变速直线运动的概念及特点利用图形、动画等辅助教学,帮助学生直观理解1.4 教学活动引入实际例子,引导学生思考匀变速直线运动的特点讲解速度、加速度、位移的定义及计算公式绘制速度-时间图、位移-时间图,进行分析讨论1.5 作业与评估布置相关习题,巩固所学知识对学生的作业进行评估,了解掌握情况第二章:匀变速直线运动的规律2.1 学习目标掌握匀变速直线运动的规律学会运用公式计算匀变速直线运动的相关物理量2.2 教学内容匀变速直线运动的规律公式初速度、末速度、平均速度的关系加速度与速度、位移的关系2.3 教学方法采用讲授法,讲解匀变速直线运动的规律及公式利用例题,引导学生运用公式进行计算2.4 教学活动讲解匀变速直线运动的规律公式运用例题,进行公式计算及分析进行分组讨论,互相交流学习心得2.5 作业与评估布置相关习题,巩固所学知识对学生的作业进行评估,了解掌握情况第三章:匀变速直线运动的图像分析3.1 学习目标学会绘制及分析匀变速直线运动的速度-时间图、位移-时间图掌握图线与物理量的关系3.2 教学内容速度-时间图、位移-时间图的绘制方法图线与速度、加速度、位移等物理量的关系利用图线分析匀变速直线运动的特点3.3 教学方法采用讲授法,讲解速度-时间图、位移-时间图的绘制方法利用图形、动画等辅助教学,帮助学生直观理解3.4 教学活动讲解速度-时间图、位移-时间图的绘制方法绘制图线,进行分析讨论引入实际例子,进行图线分析,引导学生思考3.5 作业与评估布置相关习题,巩固所学知识对学生的作业进行评估,了解掌握情况第四章:匀变速直线运动的应用4.1 学习目标学会运用匀变速直线运动的规律解决实际问题培养学生的实际应用能力4.2 教学内容匀变速直线运动在实际问题中的应用运动物体的速度、位移、时间的计算实例分析:自由落体运动、抛体运动等4.3 教学方法采用讲授法,讲解匀变速直线运动在实际问题中的应用利用例题,引导学生运用规律解决实际问题4.4 教学活动讲解匀变速直线运动在实际问题中的应用运用规律解决实际问题,进行例题计算及分析进行分组讨论,互相交流学习心得4.5 作业与评估布置相关习题,巩固所学知识对学生的作业进行评估,了解掌握情况第五章:匀变速直线运动的实验研究5.1 学习目标掌握匀变速直线运动的实验方法及技巧学会运用实验数据验证匀变速直线运动的规律5.2 教学内容匀变速直线运动的实验原理及方法实验仪器的使用及数据采集实验结果的分析与处理5.3 教学方法采用实验法,引导学生进行匀变速直线运动的实验讲解实验原理及方法,指导学生进行实验操作5.4 教学活动进行匀变速直线运动的实验学会使用实验仪器,采集数据分析实验结果,验证匀变速直线运动的规律5.5 作业与评估对学生的实验报告进行评估,了解掌握情况第六章:匀变速直线运动的动力学因素6.1 学习目标理解牛顿第二定律在匀变速直线运动中的应用掌握力、质量、加速度之间的关系6.2 教学内容牛顿第二定律的表述及应用力的合成与分解质量、力、加速度之间的关系式6.3 教学方法采用讲授法,讲解牛顿第二定律及动力学因素的概念利用示例,展示力的合成与分解在匀变速直线运动中的应用6.4 教学活动分析匀变速直线运动中的动力学因素运用牛顿第二定律解决实际问题进行小组讨论,探讨力、质量、加速度之间的关系6.5 作业与评估布置相关习题,巩固所学知识对学生的作业进行评估,了解掌握情况第七章:匀变速直线运动的外力作用7.1 学习目标分析匀变速直线运动中外力的作用理解重力、摩擦力等外力对物体运动的影响7.2 教学内容重力、摩擦力等外力的性质及作用外力在匀变速直线运动中的影响规律外力作用下的匀变速直线运动特点7.3 教学方法采用讲授法,讲解外力作用的概念及特点利用示例,展示外力对匀变速直线运动的影响7.4 教学活动分析匀变速直线运动中外力的作用运用所学知识解决实际问题进行小组讨论,探讨外力对物体运动的影响7.5 作业与评估布置相关习题,巩固所学知识对学生的作业进行评估,了解掌握情况第八章:匀变速直线运动的合成与分解8.1 学习目标理解匀变速直线运动的合成与分解原理学会运用合成与分解解决实际问题8.2 教学内容运动的合成与分解概念合成与分解在匀变速直线运动中的应用运用合成与分解解决实际问题8.3 教学方法采用讲授法,讲解合成与分解原理及应用利用示例,展示合成与分解在匀变速直线运动中的应用8.4 教学活动分析匀变速直线运动的合成与分解运用合成与分解解决实际问题进行小组讨论,分享学习心得8.5 作业与评估布置相关习题,巩固所学知识对学生的作业进行评估,了解掌握情况第九章:匀变速直线运动的问题求解策略9.1 学习目标掌握匀变速直线运动问题的求解方法学会运用图解法、公式法等解决实际问题9.2 教学内容匀变速直线运动问题的求解方法图解法、公式法在实际问题中的应用求解策略的选取与运用9.3 教学方法采用讲授法,讲解求解方法及策略利用示例,展示图解法、公式法在实际问题中的应用9.4 教学活动分析匀变速直线运动问题的求解方法运用图解法、公式法解决实际问题进行小组讨论,探讨求解策略的选取与应用9.5 作业与评估布置相关习题,巩固所学知识对学生的作业进行评估,了解掌握情况第十章:匀变速直线运动综合训练10.1 学习目标综合运用匀变速直线运动的知识解决实际问题提高学生的综合分析和问题解决能力10.2 教学内容匀变速直线运动综合训练题目综合分析和问题解决方法的指导10.3 教学方法采用指导法,引导学生进行综合训练提供综合训练题目及解题思路10.4 教学活动进行匀变速直线运动综合训练学生展示解题过程和结果教师点评并指导解题方法10.5 作业与评估完成综合训练题目对学生的综合训练成果进行评估重点解析本文教案主要介绍了匀变速直线运动的概念、规律、图像分析、应用、动力学因素、外力作用、合成与分解、问题求解策略以及综合训练等内容。
匀变速直线运动教案(集合6篇)
匀变速直线运动教案(集合6篇)匀变速直线运动教案第1篇一、教材分析本节的内容是让学生熟练运用匀变速直线运动的位移与速度的关系来解决实际问题,教材先是通过一个例题的求解,利用公式x=v0t+at2和v=v0+at推导出了位移与速度的关系:v2-v02=2ax,到本节为止匀变速直线运动的速度—时间关系、位移—时间关系、位移—速度关系就都学习了,解题过程中应注意对学生思维的引导,分析物理情景并画出运动示意图,选择合适的'公式进行求解,并培养学生规范书写的习惯,解答后注意解题规律,学生解题能力的培养有一个循序渐进的过程,注意选取的题目应由浅入深,不宜太急,对于涉及几段直线运动的问题,比较复杂,引导学生把复杂问题变成两段简单问题来解。
二、目标1知识与技能(1)理解匀变速直线运动的位移与速度的关系。
(2)掌握匀变速直线运动的位移、速度、加速度和时间的关系,会用公式解决匀变直线运动的实际问题。
(3)提高匀变速直线运动的分析能力,着重物理情景的过程,从而得到一般的学习方法和思维。
(5)培养学生将已学过的数学规律运用到物理当中,将公式、图象及物理意义联系起来加以运用,培养学生运用数学工具解决物理问题的能力。
2过程与方法利用多媒体课件与课堂学生动手实验相互结合,探究匀变速直线运动规律的应用的方法和思维。
3情感态度与价值观既要联系的观点看问题,还要具体问题具体分析。
三、教学重、难点具体到实际问题当中对物理意义、情景的分析。
四、学情分析我们的学生属于A、B、C分班,学生已有的知识和实验水平均有差距。
有些学生仅仅对公式的表面理解会做套公式的题,对物理公式的内涵理解不是很透彻,所以讲解时需要详细。
五、教学方法讲授法、讨论法、问题法、实验法。
六、课前准备1.学生的学习准备:预习已学过的两个公式(1)速度公式(2)位移与时间公式2.教师的教学准备:多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,课后延伸拓展学案。
七、课时安排:1课时八、教学过程(一)预习检查、总结疑惑检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有了针对性。
《匀变速直线运动的速度与时间的关系》教案
《匀变速直线运动的速度与时间的关系》教案章节一:引言1. 教学目标:使学生理解匀变速直线运动的概念,掌握速度与时间的关系。
2. 教学内容:介绍匀变速直线运动的概念,解释速度与时间的关系。
3. 教学方法:采用讲授法,结合实例进行分析。
4. 教学步骤:(1)引入匀变速直线运动的概念,解释其特点。
(2)引导学生思考速度与时间的关系,提出问题。
(3)通过实例分析,引导学生得出速度与时间的关系公式。
章节二:速度与时间的关系公式1. 教学目标:使学生掌握速度与时间的关系公式,能够运用公式进行计算。
2. 教学内容:介绍速度与时间的关系公式,讲解公式的推导过程。
3. 教学方法:采用讲解法,结合实例进行分析。
4. 教学步骤:(1)讲解速度与时间的关系公式:v = v0 + at。
(2)解释公式中各符号的含义:v表示末速度,v0表示初速度,a表示加速度,t表示时间。
(3)引导学生理解公式中各符号之间的关系,进行实例分析。
章节三:加速度与速度的关系1. 教学目标:使学生理解加速度与速度的关系,掌握加速度的计算方法。
2. 教学内容:介绍加速度与速度的关系,讲解加速度的计算方法。
3. 教学方法:采用讲解法,结合实例进行分析。
4. 教学步骤:(1)讲解加速度与速度的关系:加速度是速度的变化率。
(2)介绍加速度的计算方法:a = Δv/Δt,其中Δv表示速度变化量,Δt表示时间变化量。
(3)引导学生运用公式进行实例分析,理解加速度的物理意义。
章节四:匀变速直线运动的位移与时间的关系1. 教学目标:使学生掌握匀变速直线运动的位移与时间的关系,能够运用公式进行计算。
2. 教学内容:介绍匀变速直线运动的位移与时间的关系公式,讲解公式的推导过程。
3. 教学方法:采用讲解法,结合实例进行分析。
4. 教学步骤:(1)讲解位移与时间的关系公式:s = v0t + 1/2at^2。
(2)解释公式中各符号的含义:s表示位移,v0表示初速度,a表示加速度,t 表示时间。
《匀变速直线运动的速度与时间的关系》教案
一、教学目标1. 让学生理解匀变速直线运动的速度与时间的关系。
2. 让学生掌握速度时间公式的应用。
3. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
二、教学重点1. 匀变速直线运动的速度与时间的关系。
2. 速度时间公式的应用。
三、教学难点1. 速度时间公式的推导。
2. 速度时间公式在实际问题中的应用。
四、教学方法1. 采用问题驱动法,引导学生思考并探索匀变速直线运动的速度与时间的关系。
2. 利用图象法,直观地展示速度时间关系。
3. 运用实例分析法,让学生学会运用速度时间公式解决实际问题。
五、教学内容1. 匀变速直线运动的速度与时间的关系(1)引导学生回顾匀变速直线运动的速度定义,理解速度的概念。
(2)引导学生观察速度时间图象,分析速度与时间的关系。
(3)介绍速度时间公式v = v0 + at,解释各符号的含义。
2. 速度时间公式的应用(1)让学生通过实例,学会运用速度时间公式计算物体在不间内的速度。
(2)引导学生掌握速度时间公式在实际问题中的运用,如计算物体在某段时间内的位移。
(3)培养学生运用速度时间公式解决实际问题的能力。
3. 课堂练习(1)布置一些有关匀变速直线运动速度与时间关系的练习题,巩固所学知识。
(2)让学生通过实例,运用速度时间公式解决实际问题,提高学生的应用能力。
4. 课堂小结对本节课的内容进行总结,强化学生对匀变速直线运动速度与时间关系的理解,以及速度时间公式的应用。
5. 课后作业布置一些有关匀变速直线运动速度与时间关系的作业,让学生进一步巩固所学知识。
六、教学过程1. 导入新课:通过回顾上一节课的内容,引导学生思考匀变速直线运动的特点,为新课的学习做好铺垫。
2. 探究速度与时间的关系:让学生观察速度时间图象,引导学生发现速度与时间的关系,从而引入速度时间公式。
3. 推导速度时间公式:通过对速度时间图象的分析,引导学生推导出速度时间公式v = v0 + at。
4. 应用速度时间公式:让学生通过实例,学会运用速度时间公式计算物体在不间内的速度,以及计算物体在某段时间内的位移。
匀变速直线运动的推论及其运用公开课教案(五篇)
匀变速直线运动的推论及其运用公开课教案(五篇)第一篇:匀变速直线运动的推论及其运用公开课教案匀变速直线运动的推论及其运用一、教学目标1、知识目标:会运用匀变速直线运动的规律推导匀变速直线运动的三个重要推论,并会进行简单的运用。
2、技能目标:通过运用匀变速直线运动的推论解决简单的问题,提高分析解题能力和匀变速直线运动规律的综合运用能力。
3、情感目标:通过学习匀变速直线运动的推论,感受物理的规律性和可塑性,激发物理学习的兴趣。
二、教学重难点:会运用匀变速直线运动的规律推导匀变速直线运动的三个重要推论,并会进行简单的运用。
三、教学方法:讲练结合法四、教学过程:(一)新课引入:1、旧知识复习:教师引导学生回顾旧知识,以增强学生对匀变速直线运动规律的记忆。
速度规律:vt=v0+at位移规律:s=v0t+12at 22vt2-v0=2as平均速度:v=v0+vt 22、新课引入:教师:以上匀变速直线运动的规律固然重要,但由以上规律而得到的一些潜在的规律也很重要,而且在运用它解题时常常会轻松快捷得多,比如我们要学习的匀变速直线运动的推论。
(二)新课教学:1、推论内容及其推导过程推论一:做匀变速直线运动的物体,任意两个连续相等时间内的位移差是个恒量,即∆s=at推导:设开始的速度是v0经过第一个时间t后的速度为v1=v0+at,这一段时间内的位移为S1=v0t+212at 23222经过第二个时间t后的速度为v2=v0+2at,这段时间内的位移为S2=v1t+at=v0t+at1222经过第三个时间t后的速度为v2=v0+3at,这段时间内的位移为S3=v2t+at=v0t+at1252 则∆s=s2-s1=s3-s2=at2根据以上方法,可以得到∆S=S2-S1=S3-S2=……=Sn-Sn-1=at2∆S,只要t2教师点拨:只要是匀加速或匀减速运动,相邻的连续的相同的时间内的位移之差,是一个与加速度a与时间“有关的恒量”.这也提供了一种加速度的测量的方法:即a=测出相邻的相同时间内的位移之差∆S和t,就容易测出加速度a。
匀变速直线运动 教案
匀变速直线运动教案教案标题:匀变速直线运动教案目标:1. 理解匀变速直线运动的概念和特征;2. 掌握匀变速直线运动的基本公式和计算方法;3. 能够应用所学知识解决与匀变速直线运动相关的问题。
教学准备:1. 教学工具:黑板、白板、投影仪等;2. 教学材料:教科书、练习册、实验器材等;3. 学生资源:学生教材、笔记本电脑等。
教学过程:1. 导入(5分钟)- 引入匀变速直线运动的概念,通过实例或图片让学生了解匀变速直线运动的基本特征。
2. 知识讲解(15分钟)- 介绍匀变速直线运动的基本公式和计算方法,包括位移、速度和加速度的定义和计算公式。
3. 案例分析(20分钟)- 给出一些实际生活中的案例,让学生运用所学知识计算相关的物理量,如位移、速度和加速度等。
4. 实验演示(20分钟)- 进行一个简单的实验,通过测量物体在匀变速直线运动中的位移和时间数据,让学生亲自计算速度和加速度。
5. 小组讨论(15分钟)- 将学生分成小组,让他们共同讨论一个与匀变速直线运动相关的问题,并提出解决方案。
6. 总结归纳(10分钟)- 对本节课所学内容进行总结,强调匀变速直线运动的重要性和应用。
7. 作业布置(5分钟)- 布置相关的练习题,巩固学生对匀变速直线运动的理解和应用能力。
教学反思:本节课通过引入概念、讲解知识、分析案例、进行实验演示和小组讨论等多种教学方法,使学生能够全面理解和应用匀变速直线运动的知识。
同时,通过实际操作和小组讨论,培养了学生的实践能力和团队合作精神。
在教学过程中,教师应注重引导学生思考和解决问题的能力,以培养学生的创新思维和动手实践能力。
新课标人教版高一物理必修1教案第二章匀变速直线运动的研究教案
第二章 匀变速直线运动的研究(复习)★新课标要求1、通过研究匀变速直线运动中速度与时间的关系,位移与时间的关系,体会公式表述和图象表述的优越性,为进一步应用规律奠定基础,体会数学在处理问题中的重要性。
通过史实了解伽利略研究自由落体所用的实验和推论方法,体会科学推理的重要性,提高学生的科学推理能力。
2、在掌握相关规律的同时,通过对某些推论的导出过程的经历,体验物理规律“条件”的意义和重要性,明确很多规律都是有条件的,科学的推理也有条件性。
★复习重点匀变速直线运动的规律及应用。
★教学难点匀变速直线运动规律的实际应用。
★教学方法复习提问、讲练结合。
★教学过程(一)投影全章知识脉络,构建知识体系图象位移-时间图象意义:表示位移随时间的变化规律应用:①判断运动性质(匀速、变速、静止)②判断运动方向(正方向、负方向)③比较运动快慢④确定位移或时间等速度-时间图象意义:表示速度随时间的变化规律应用:①确定某时刻的速度②求位移(面积)③判断运动性质④判断运动方向(正方向、负方向)⑤比较加速度大小等 主要关系式:速度和时间的关系:匀变速直线运动的平均速度公式: 位移和时间的关系: 位移和速度的关系: at v v +=02v v v +=2021at t v x +=ax v v 2202=-匀变速直线运动 自由落定义:物体只在重力作用下从静止开始下落的运动特点:初速度为零、加速度为g 的匀加速直线运动 定义:在同一地点,一切物体在自由落体运动中的加速度都相同,这个加速度叫做自由落体加速度 自由落体加速(二)本章复习思路突破Ⅰ物理思维方法l、科学抽象——物理模型思想这是物理学中常用的一种方法。
在研究具体问题时,为了研究的方便,抓住主要因素,忽略次要因素,从而从实际问题中抽象出理想模型,把实际复杂的问题简化处理。
如质点、匀速直线运动、匀变速直线运动、自由落体运动等都是抽象了的理想化的物理模型。
2、数形结合思想本章的一大特点是同时用两种数学工具:公式法和图象法描述物体运动的规律。
高中物理教学设计之匀变速直线运动的研究(必修1第二章)
第二章匀变速直线运动的研究§2.1 实验:探究小车速度随时间变化的规律一、教学目标(1)巩固打点计时器的使用、纸带数据处理和测量瞬时速度的方法。
(2)通过实验探究,体验如何从实验研究中获取数据,学会利用图象处理实验数据的科学方法。
(3)知道小车在重物牵引下运动速度随时间变化的规律。
二、重点、难点重点:图象法研究速度随时间变化的规律。
难点:对纸带数据的处理。
三、教具学生电源、导线、打点计时器、小车、钩码、一端带有滑轮的长木板、带小钩的细线、纸带、刻度尺、坐标纸、投影机、笔记本电脑。
四、教学过程在我们的生活中有跳远助跑、驾车、高山滑雪等运动,在自然界中有雨点下落、鸽子飞翔、蜗牛爬行等运动,在这些运动中都有速度的变化,且变化规律不尽相同,我们怎样才能知道速度随时间变化的规律呢?如何探究一个物体速度随时间变化的规律?如何知道物体在不同时刻的速度?用什么仪器测?复习打点计时器的使用和注意事项,瞬时速度的测量方法(一)进行实验步骤:(1)把一端附有滑轮的长木板平放(一高一低可否?)在实验桌上,并使滑轮伸出桌面,把打点计时器固定在长木板上远离滑轮的一端,连接好电路。
(2)把一条细绳拴在小车上,使细绳跨过滑轮,下边挂上合适的钩码,先接通电源,然后放开小车,让小车拖着纸带运动,打完一条后立即关闭电源。
换上新纸带,重复操作三次。
选择一条最清晰的来分析。
(3)增减所挂的钩码数,再做两次实验。
本实验特别要注意哪些事项?①.打点计时器的限位孔应与长木板纵轴位置对齐再固定在长木板上,使纸带、小车、拉线和定滑轮在一条直线上。
②.应考虑复写纸与纸带的位置关系。
③.钩码数量不能过多,以100g以内为宜,长木板两端高低相差不能太大。
④.小车应由紧靠打点计时器处开始释放,在撞击长木板末端前应让小车停止运动,防止小车从板上掉下来。
⑤.先接通电源,后让纸带运动。
⑥.打点结束后立即关闭电源。
问题一:怎样分析和选取纸带上的点?开头过于密集的点舍掉;若纸带上点与点之间的距离较小,可取多个间隔(可5)为一个计数间隔时间(间隔不再是0.02s)(但要看具体情况灵活选定);给选取的点加标记。
高中物理 第2章《第二章 匀变速直线运动的研究》章末总结(教案)
《第二章匀变速直线运动的研究》章末总结【教学过程】知识网络★重难点一、匀变速直线运动规律的理解与应用★1.公式中各量正负号的确定x、a、v0、v均为矢量,在应用公式时,一般以初速度方向为正方向(但不绝对,也可规定为负方向),凡是与v0方向相同的矢量为正值,相反的矢量为负值.当v0=0时,一般以a的方向为正方向,这样就把公式中的矢量运算转换成了代数运算.2.善用逆向思维法特别对于末速度为0的匀减速直线运动,倒过来可看成初速度为0的匀加速直线运动,这样公式可以简化错误!,初速度为0的比例式也可以应用.3.注意(1)解题时首先选择正方向,一般以v0方向为正方向.(2)刹车类问题一般先求出刹车时间.(3)对于有往返的匀变速直线运动(全过程加速度a 恒定),可对全过程应用公式v=v0+at、x=v0t+错误! at2、……列式求解.(4)分析题意时要养成画运动过程示意图的习惯,特别是对多过程问题.对于多过程问题,要注意前后过程的联系——前段过程的末速度是后一过程的初速度;再要注意寻找位移关系、时间关系。
4.匀变速直线运动的常用解题方法【典型例题】物体做匀加速直线运动,在时间T 内通过位移x 1到达A 点,接着在时间T 内又通过位移x 2到达B 点,则物体( )A .在A 点的速度大小为1222x x T +B .在B 点的速度大小为2132x x T - C .运动的加速度为122x TD .运动的加速度为221T x x +【答案】B★重难点二、x -t 图象和v —t 图象★★x -t 图象和v -t 图象的比较x -t 图 v -t 图①表示物体做匀速直线运动(斜率表①表示物体做匀加速直线运动(斜率表示加类型,其次应从图象所表达的物理意义,图象的斜率、截距、交点、拐点、面积等方面的含义加以深刻理解.线的处于同一位置运动的速度相同交点【典型例题】质点做直线运动的速度—时间图像如图所示,该质点()A.在第1秒末速度方向发生了改变B.在第2秒末加速度方向发生了改变C.在前2秒内发生的位移为零D.第3秒末和第5秒末的位置相同【答案】D★重难点三、纸带问题的处理方法★纸带的分析与计算是近几年高考中考查的热点,因此应该掌握有关纸带问题的处理方法.1.判断物体的运动性质(1)根据匀速直线运动的位移公式x=vt知,若纸带上各相邻的点的间隔相等,则可判定物体做匀速直线运动.(2)由匀变速直线运动的推论Δx=aT2知,若所打的纸带上在任意两个相邻且相等的时间内物体的位移差相等,则说明物体做匀变速直线运动.2.求瞬时速度根据在匀变速直线运动中,某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度:v n=错误!,即n点的瞬时速度等于(n-1)点和(n+1)点间的平均速度.3.求加速度(1)逐差法虽然用a=错误!可以根据纸带求加速度,但只利用一个Δx时,偶然误差太大,为此应采取逐差法.如图所示,纸带上有六个连续相等的时间间隔T内的位移x1、x2、x3、x4、x5、x6.由Δx=aT2可得:x4-x1=(x4-x3)+(x3-x2)+(x2-x1)=3aT2x5-x2=(x5-x4)+(x4-x3)+(x3-x2)=3aT2x6-x3=(x6-x5)+(x5-x4)+(x4-x3)=3aT2所以a=错误!=错误!。
匀变速直线运动的速度与时间的关系的物理教案
匀变速直线运动的速度与时间的关系的物理教案一、教学目标1.理解匀变速直线运动的概念,掌握速度与时间关系的公式。
2.能够运用速度与时间关系公式解决实际问题。
3.培养学生的实验操作能力和数据分析能力。
二、教学重点与难点1.教学重点:匀变速直线运动的速度与时间关系的理解与应用。
2.教学难点:速度与时间关系公式的推导过程。
三、教学过程1.导入新课(1)引导学生回顾初中阶段学习的匀速直线运动知识,提问:匀速直线运动的速度与时间有何关系?(3)引入匀变速直线运动的概念,提问:匀变速直线运动的速度与时间有何关系?2.理论讲解(1)讲解匀变速直线运动的概念,强调加速度的概念。
(2)引导学生观察速度随时间变化的图像,提问:速度随时间变化的规律是什么?(3)引导学生推导速度与时间关系的公式:v=v0+at。
(4)讲解速度与时间关系公式的应用,如求解物体在匀变速直线运动中的速度、加速度等。
3.实验探究(1)设计实验:利用小车和斜面,研究小车在斜面上运动的速度与时间关系。
(2)分组实验:学生分组进行实验,记录实验数据。
(3)数据分析:引导学生分析实验数据,验证速度与时间关系的公式。
4.课堂小结(2)强调公式的应用范围和条件。
5.作业布置(1)练习题:求解物体在匀变速直线运动中的速度、加速度等。
(2)思考题:如何利用速度与时间关系的公式解决实际问题?四、教学策略1.采用问题驱动的教学方法,引导学生主动探究匀变速直线运动的速度与时间关系。
2.结合实验探究,让学生亲身体验速度与时间关系的变化,增强感性认识。
3.注重公式推导过程,培养学生的逻辑思维能力。
4.通过练习题和思考题,提高学生的应用能力和创新能力。
五、教学反思1.本节课通过问题驱动和实验探究,让学生深入理解了匀变速直线运动的速度与时间关系,教学效果良好。
2.在教学过程中,要注重引导学生思考,培养学生的创新意识。
六、教学资源1.教材:高中物理(必修二)第三章第1节。
2.课件:匀变速直线运动的速度与时间关系。
高中物理 《匀变速直线运动的实验探究》教案(1)
一、 高中物理《匀变速直线运动的实验探究》教案2 鲁科版必修1第五章 曲线运动(一)、知识网络(二)重点内容讲解1、物体的运动轨迹不是直线的运动称为曲线运动,曲线运动的条件可从两个角度来理解:(1)从运动学角度来理解;物体的加速度方向不在同一条直线上;(2)从动力学角度来理解:物体所受合力的方向与物体的速度方向不在一条直线上。
曲线运动的速度方向沿曲线的切线方向,曲线运动是一种变速运动。
曲线运动是一种复杂的运动,为了简化解题过程引入了运动的合成与分解。
一个复杂的运动可根据运动的实际效果按正交分解或按平行四边形定则进行分解。
合运动与分运动是等效替代关系,它们具有独立性和等时性的特点。
运动的合成是运动分解的逆运算,同样遵循平等四边形定则。
2、平抛运动平抛运动具有水平初速度且只受重力作用,是匀变速曲线运动。
研究平抛运动的方法是利用运动的合成与分解,将复杂运动分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。
曲线运动其运动规律为:(1)水平方向:a x =0,v x =v 0,x= v 0t 。
(2)竖直方向:a y =g ,v y =gt ,y= gt 2/2。
(3)合运动:a=g ,22y x t v v v +=,22y x s +=。
v t 与v 0方向夹角为θ,tan θ=gt/ v 0,s 与x 方向夹角为α,tan α= gt/ 2v 0。
平抛运动中飞行时间仅由抛出点与落地点的竖直高度来决定,即ght 2=,与v 0无关。
水平射程s= v 0gh 2。
3、匀速圆周运动、描述匀速圆周运动的几个物理量、匀速圆周运动的实例分析。
正确理解并掌握匀速圆周运动、线速度、角速度、周期和频率、向心加速度、向心力的概念及物理意义,并掌握相关公式。
圆周运动与其他知识相结合时,关键找出向心力,再利用向心力公式F=mv 2/r=mr ω2列式求解。
向心力可以由某一个力来提供,也可以由某个力的分力提供,还可以由合外力来提供,在匀速圆周运动中,合外力即为向心力,始终指向圆心,其大小不变,作用是改变线速度的方向,不改变线速度的大小,在非匀速圆周运动中,物体所受的合外力一般不指向圆心,各力沿半径方向的分量的合力指向圆心,此合力提供向心力,大小和方向均发生变化;与半径垂直的各分力的合力改变速度大小,在中学阶段不做研究。
高中物理第二章匀变速直线运动的研究第1节实验:探究小车速度随时间变化的规律4教案新人教版必修
实验:探究小车速度随时间变化的规律备课资源完成本实验的一些建议:1. 打点计时器纸带限位器要与长木板纵轴位置对齐再固定在长木板上,使纸带、小车、拉线和定滑轮在一条直线上。
小车要选择在木板上运动不跑偏或跑偏较小的车。
2. 牵引小车的钩码以100 g以内为宜。
若用到150 g以上,则纸带上打出的点数不能满足以0.1 s为计数点取6组数值的要求。
解决办法:用小沙桶替代钩码。
沙桶及沙的质量在40~100 g之间取三种不同质量,可用托盘天平称量沙桶和沙子。
若用50 g钩码,取至150 g时打出的纸带计数点之间的时间间隔可减小至0.08 s或0.06 s,可以满足6组以上数据的要求。
为防钩码落地损伤钩码,可在地面铺泡沫塑料垫。
小沙桶可选择能装100 g以上砂子的带盖塑料瓶。
3. 在小车后面安装纸带的方法如图2-1-1所示。
使小车运动时保持纸带与打点计时器平面、木板平行,减少摩擦力影响。
注意调整滑轮高度,使拉车的线与木板平行,减少拉力的变化。
4. 开启电源,待打点计时器工作稳定后释放小车,同时用一只手在定滑轮一端准备接住小车,防止小车撞击定滑轮,防止小车落地。
即使安装了防撞挡板,也要防止小车落地。
关断电源后再取纸带,取下纸带后,将所用钩码质量标注在纸带上,并给纸带编号。
5. 纸带上的点先取零点和计数点进行编号再测距离。
测量长度时不要用短刻度尺分别测量相邻两个计数点间的长度,最好用长刻度尺对齐各计数点(不移动尺子)读出各计数点间长度值,避免测量误差的积累。
6. 在坐标纸上画v-t图象时,注意坐标轴单位长度的选取,使图象分布在坐标平面的大部分面积。
教学目标一、知识与技能1. 能熟练使用打点计时器。
2. 会根据相关实验器材,设计实验并完成操作。
3. 会处理纸带求各点瞬时速度。
4. 会设计表格并用表格记录并处理数据。
5. 会用v-t图象处理数据,描述物体运动规律。
二、过程与方法1. 初步学习根据实验要求,设计实验,探究某种规律的研究方法。
《匀变速直线运动的规律》教案
《匀变速直线运动的规律》教案教案标题:匀变速直线运动的规律一、教学目标1.知识目标:了解匀变速直线运动的概念和规律,掌握速度与时间、位移与时间的关系。
2.能力目标:通过实际例子,培养学生观察和分析问题的能力,培养学生进行实验和数据处理的能力。
3.情感目标:培养学生积极主动的学习态度,培养学生对科学实验的兴趣和热爱。
二、教学重点与难点1.教学重点:掌握匀变速直线运动的规律,掌握速度和位移与时间的关系。
2.教学难点:培养学生观察和实验的能力,培养学生进行数据处理的能力。
三、教学准备实验器材:直线轨道、小车、计时器、计量尺、秒表。
教学素材:匀变速直线运动的实验数据和图表。
四、教学过程及内容学生活动,教师活---------------,------------------------------------------------,---------------------------------------------------导入,引入新课,与学生简单交流,激发学生的学习兴趣理论讲解,上课时间20分钟,通过多媒体展示讲解匀变速直线运动概念和规律实验设计,上课时间10分钟,设计匀变速直线运动的实验并解释实验步骤,强调数据记录的重要性实验操作,上课时间15分钟,引导学生按照实验步骤进行实验数据处理,上课时间20分钟,与学生一同分析实验数据,绘制速度-时间图和位移-时间图规律总结,上课时间15分钟,引导学生总结匀变速直线运动的规律练习,上课时间10分钟,布置相关练习题,检查学生对所学内容的掌握情况作业布置,上课时间5分钟,布置作业,要求学生利用所学知识解答简单问题检查反馈,上课时间5分钟,检查学生对所学知识的掌握程度五、教学评价通过实验设计和数据处理,培养学生的实验和观察能力,培养学生对科学实验的兴趣和热爱。
通过作业布置和练习的反馈,检查学生对所学知识的掌握程度。
六、教学延伸可利用其他现象进行教学延伸,如自由落体运动、抛物线运动等,进一步拓宽学生的知识面和学习能力。
匀变速直线运动规律的教学案例
二、教学案例《匀变速直线运动的规律》Ⅰ、教材分析一、设计思想:匀变速直线运动规律是高中物理课程中运动学的重要组成部分,是学生在高中阶段学习运动学的基础。
除了课程标准中的知识内容和能力要求外,本节课教学过程还应重视引导学生能够通过数据分析来认识匀变直线运动的特点,用数学方法探究并描述匀变速直线运动规律,体会数学在研究物理问题中的重要性,培养学生应用数学知识解决物理问题的能力。
二、教学目标:1.通过对观测数据的分析,知道匀变速直线运动的物体在相等的时间内速度的变化相等(即加速度保持不变)。
2.能根据加速度的概念,推导出匀变速直线运动的速度公式。
3.从数值运算中的算术平均值运算条件出发,引导学生初步理解匀变速直线运动的平均速度公式。
4.能根据平均速度的概念,推导出匀变速直线运动的位移公式。
5.会运用公式和图象等方法研究匀变速直线运动,了解微积分的思想。
6.会运用匀变速直线运动规律解决简单的实际问题。
7.领略运动的艺术美,保持对运动世界的好奇心和探究欲。
三、重点与难点:1.重点:探究匀变速直线运动速度与位移的变化规律;2.难点:用匀变速直线运动的v-t图象求一段时间内的位移。
Ⅱ、教学过程第一课时第1环节:让学生初步知道研究物体运动的基本方法提出问题(实例):一辆小汽车以20m/s的速度行驶,前方50米处正好有一个行人以1.5m/s的速度横穿道路,设路宽6m,问行人会不会有危险?学生分析结果:汽车到达行人位置处只需2.5s,而行人穿越道路需4 s时间,存在相遇的危险。
[师生对话]教师:为了安全,汽车司机应采取什么措施?学生:让汽车减速。
教师:对,让汽车做减速运动,汽车减速后对行人是否还构成危险,我们能否做出预测?我们如何预测?学生:必需知道物体作减速运动的公式。
教师:在生产、生活中的物体运动较多的是作变速(加速、减速)运动,物体的速度变化存在规律吗?怎样探索运动的规律?这就是我们要探究的问题。
为了降低研究的难度,我们先从变速运动中最简单的匀变速直线运动开始研究。
人教版高中物理必修1课件匀变速直线运动的研究学习教案
第四页,共41页。
物理 必修1
第二章
匀变速直线运动的研究
研读教材·自主学习
课堂互动·考点探究
随堂演练·当堂达标
4.直线运动的 v -t 图象 (1)匀速直线运动的 v -t 图象是一条平行于_时__间__轴___的直线,如图甲所示。
甲
乙
(2)匀变速直线运动的 v -t 图象是一条_倾__斜__(q的īng直xi线é) ,如图乙所示,a 表示
第6页/共41页
第七页,共41页。
物理 必修1
第二章
匀变速直线运动的研究
研读教材·自主学习
课堂互动·考点探究
随堂演练·开始时刻(t=0)的速度为 v0(叫 作初速度),加速度为 a,经过的时间为 t。
试结合上述情景,讨论下列问题: (1)求 t 时刻物体的瞬时速度。 (2)公式 v=v0+at 虽然可由 a=v-t v0变形后得到,但二者的含义不同,你知 道这是为什么吗?
第11页/共41页
第十二页,共41页。
物理 必修1
第二章
匀变速直线运动的研究
研读教材·自主学习
课堂互动·考点探究
随堂演练·当堂达标
一物体从静止开始以 2 m/s2 的加速度做匀加速直线运动,5 s 后做 匀速直线运动,最后 2 s 的时间内物体做匀减速直线运动直至静止。求:
(1)物体做匀速直线运动的速度大小; (2)物体做匀减速直线运动时的加速度大小。
第5页/共41页
第六页,共41页。
物理 必修1
第二章
匀变速直线运动的研究
研读教材·自主学习
课堂互动·考点探究
随堂演练·当堂达标
速度与时间的关系式 1.速度公式:v=__v_0+__a_t__。 2.对公式的理解:做匀变速直线运动的物体,在 t 时刻的速度 v,就等于物 体在开始时刻的速度 v0 再加上在整个过程中速度的变化量 at。 3.适用范围:_匀__变__速__(_b_ià_n__s_ù_)直__线。运动
匀变速直线运动的规律及其应用(教案及教学反思)
教案:匀变速直线运动的规律及其应用教学目标:1. 了解匀变速直线运动的概念及其特点;2. 掌握匀变速直线运动的规律及其应用;3. 能够运用匀变速直线运动的规律解决实际问题。
教学重点:1. 匀变速直线运动的概念及其特点;2. 匀变速直线运动的规律及其应用。
教学难点:1. 匀变速直线运动的规律的推导;2. 实际问题的解决。
教学准备:1. 教学PPT;2. 教学视频或动画;3. 实际问题案例。
教学过程:一、导入(5分钟)1. 引入匀变速直线运动的概念,引导学生回顾已学的物理知识;2. 提问学生对于匀变速直线运动的特点有何了解,引导学生思考。
二、新课讲解(15分钟)1. 讲解匀变速直线运动的定义及其特点;2. 推导匀变速直线运动的规律,引导学生参与其中,巩固知识点;3. 通过PPT或教学视频展示匀变速直线运动的具体案例,让学生更好地理解。
三、案例分析(15分钟)1. 给出几个实际问题案例,让学生运用匀变速直线运动的规律进行解决;2. 引导学生分组讨论,共同解决问题;3. 邀请学生分享解题过程和答案,进行点评和指导。
四、课堂练习(10分钟)1. 发放课堂练习题,让学生独立完成;2. 对学生的练习答案进行点评和指导,纠正错误。
五、课堂小结(5分钟)1. 对本节课的内容进行简要回顾,巩固知识点;2. 强调匀变速直线运动的规律在实际问题中的应用。
教学反思:本节课通过讲解匀变速直线运动的规律及其应用,让学生能够运用所学知识解决实际问题。
在教学过程中,通过导入、新课讲解、案例分析、课堂练习和课堂小结等环节,引导学生逐步理解和掌握匀变速直线运动的规律。
在案例分析环节,通过分组讨论和分享解题过程,培养了学生的合作意识和沟通能力。
在课堂练习环节,及时对学生的练习答案进行点评和指导,帮助学生纠正错误,提高解题能力。
总体来说,本节课的教学效果较好,学生对匀变速直线运动的规律及其应用有了更深入的理解和掌握。
但在教学过程中,仍需注意对于匀变速直线运动规律的推导环节,可以适当给予学生更多的引导和帮助,以确保学生能够更好地理解和掌握。
高中物理实验研究匀变速直线运动
研究匀变速直线运动教学目的:1、知道由纸带判断物体是否做匀变速直线运动。
2、掌握求匀变速直线运动加速度的方法。
3、能正确安装、操作和读数,会根据测量结果进行分析。
教学重点:1、根据实验纸带求匀变速直线运动加速度。
2、判断物体是否做匀变速运动。
教学难点:仪器的正确安装、操作、根据测量纸带求加速度。
实验器材:电火花打点计时器、纸带4条、墨粉纸盘、交流电源、刻度尺、轨道小车。
设问导入:1、怎样才能判断出物体做匀变速直线运动的?〔2分钟〕 2、怎样才能求出物体做匀变速直线运动的加速度的大小?简介实验:〔8分钟〕电火花打点计时器、仪器的安装:包括电火花打点计时器的固定、使用2条纸带,让纸带1从墨粉纸盘下面穿过,别一条纸带2从墨粉纸盘的上面穿过。
纸带与小车的固定,轨道小车的安装。
实验原理、步骤、注意事项等。
注意事项:1、应先接通电源,待打点计时器打点稳定后,再释放小车。
2、每次打点完毕,应立即切断电源,以免长时间空打,损伤墨粉纸盘。
3、小车的加速度不宜过大或过小,特别提醒过大会打不出点迹。
实验步骤:1、按课本要求装好实验装置。
2、使小车停在靠近打点计时器处,先接通电源,再放开小车,让小车牵动纸带前进。
打点计时器在纸带上打一系列的点,将纸带翻过来再做,总共做八次。
从打出的纸带挑选一条轨迹最理想的纸带做进一步的分析。
3、舍掉开头比较密集的点子,选合适的点作为0,然后把每打5次点的时间作为记数点时间,依次标明记数点:1,2,3,4,5,6。
用刻度尺测出相邻两个记数点间距离S1、S2、S3、S4、、S5、S6。
把测量结果填入表中。
4、根据测量结果,依据公式算出: a1、a2、a3的值。
注意T=0。
02S×5=0.1S。
5、求出a1、a2、a3的平均值,它就是是小车做匀速直线运动的加速度。
计数点相邻计数点的位移S〔m〕位移差△S〔m〕加速度a〔ms-2〕01 S1= S4- S1 = a1=2 S2=3 S3= S5- S2 = a2=4 S4=5 S5= S6- S3 = a3=6 S6=小车做匀速直线运动的加速度a=指导学生进行实验。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
匀变速直线运动的研究实验:探究小车速度随时间变化的规律教学目标:知识与技能1.根据相关实验器材,设计实验并熟练操作.2.会运用已学知识处理纸带,求各点瞬时速度.3.会用表格法处理数据,并合理猜想.4.巧用v—t图象处理数据,观察规律.5.掌握画图象的一般方法,并能用简洁语言进行阐述.过程与方法1.初步学习根据实验要求设计实验,完成某种规律的探究方法.2.对打出的纸带,会用近似的方法得出各点的瞬时速度.3.初步学会根据实验数据进行猜测、探究、发现规律的探究方法.4.认识数学化繁为简的工具作用,直观地运用物理图象展现规律,验证规律.5.通过实验探究过程,进一步熟练打点计时器的应用,体验瞬时速度的求解方法.情感态度与价值观1.通过对小车运动的设计,培养学生积极主动思考问题的习惯,并锻炼其思考的全面性、准确性与逻辑性.2.通过对纸带的处理、实验数据的图象展现,培养学生实事求是的科学态度,能使学生灵活地运用科学方法来研究问题、解决问题、提高创新意识.3.在对实验数据的猜测过程中,提高学生合作探究能力.4.在对现象规律的语言阐述中,提高了学生的语言表达能力,还体现了各学科之间的系,可引申到各事物间的关联性,使自己融入社会.5.通过经历实验探索过程,体验运动规律探索的方法.教学重点、难点:教学重点:1.图象法研究速度随时间变化的规律.2.对运动的速度随时间变化规律的探究教学难点:1.各点瞬时速度的计算.2.对实验数据的处理、规律的探究.教学方法:探究实验、讲授、讨论、练习教学手段:教具准备学生电源、导线、打点计时器、小车、4个25 g的钩码、一端带有滑轮的长木板、带小钩的细线、纸带、刻度尺、坐标纸、多媒体课件、计算机课时安排:实验课(2课时)教学过程:[新课导入](课件展示)下列语言表述中提及的运动情景.师:物体的运动通常是比较复杂的.放眼所见,物体的运动规律各不相同.在生活中,人们跳远助跑、水中嬉戏、驾车行驶、高山滑雪;在自然界里,雨点下落、鸽子飞翔、猎豹捕食、蜗牛爬行、蚂蚁搬家……这些运动中都有速度的变化.物体的速度变化存在规律吗?怎样探索复杂运动蕴含的规律呢?要想探究一个物体随时间变化的规律,必须知道物体在一系列不同时刻的速度.直接测量瞬时速度是比较困难的,我们可以借助打点计时器先记录物体在不同时刻的位置,再通过对纸带的分析、计算得到各个时刻的瞬时速度.[新课教学]一、进行实验[讨论与交流]进行实验前,让学生先回顾上一章是怎样使用打点计时器的,讨论后回答.生1:把打点计时器固定好,装好纸带.开启电源,手水平地拉动纸带,纸带上就会打出一行小点.生2:不,老师,他忘了及时关闭电源.师:对,千万别忘了及时关闭电源.这样做的好处是什么?为什么要这样做?生3:为了节省电能,因为国家电力能源紧张.生4:不,因为打点计时器是按间歇工作设计的,所以长期工作可能会因线圈发热而损坏.这样做是为了保护打点计时器.师:好,大家根据以前的经验,阅读课本第34页“进行实验”标题下的两段文字后分组进行讨论实验方案.让学生自己设计好实验,井口头阐述相关实验器材及步骤.生:实验中需要的器材应该有:附有滑轮的长木板,小车,带小钩的细线,钩码,打点计时器,纸带,刻度尺,学生电源,导线等.生:我们是在钩码的牵引下让小车运动的,为了研究小车的速度随时间变化的规律,需要把打点计时器固定在长木板上.让小车拖动纸带运动,然后我们再研究所打纸带上的点,从而得出小车的运动情况.生:为了得到打点清晰、较好的纸带,我们最好是多打几条纸带.生:我们分别选两个、三个、四个钩码来牵引小车,看小车的运动快慢情况,速度的变化情况.教师及时评价学生的讨论结果,适时指出不当之处,肯定学生的创新和正确的地方.教师课件投影参考实验过程.投影展示的内容实验过程参考提示:1.把一端附有滑轮的长木板平放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面,把打点计时器固定在长木板上远离滑轮的一端,连接好电路.2.把一条细绳拴在小车上,使细绳跨过滑轮,下边挂上合适的钩码,启动电源,然后放开小车,让小车拖着纸带运动,打完一条后立即关闭电源.3.换上新纸带,重复操作三次.引导学生熟练地摆好器材,进行合理、准确的操作,得到一条点迹清晰的纸带.学生进行实验,老师巡回指导,引导学生“三思而后行”,注意实验逻辑性、合理性及其相关注意事项,而且确保准确,并巡视全场,对出现的问题予以及时纠正.帮助实力较弱的小组实现实验.学生进行实验操作,注意把实验过程和已学过的“练习使用打点计时器”相对比,及时提出问题.点评:(1)在动手操作之前,可以让学生先在头脑中实验,提前思考实验顺序和注意事项;保证操作的顺利进行.(2)和已学实验进行对比,使学生很好地应用了比较法,且有助于加深记忆.(3)对学生出现的问题,可拿出来让全班同学参与解决,比如:“有的同学先松手,再开打点计时器电源;有的同学则反之.哪种好?为什么?”这样让学生参与讨论,调动学生思考的积极性和主动性.二、处理数据师:我们通过打点计时器得到了若干条纸带,采集了第一手资料,面对打出的纸带如何研究小车的运动呢?接下来我们采集数据,处理数据.学生讨论怎样选择纸带,如何测量数据,如何设计表格,填写数据.[课堂交流]生1:要选择一条最清晰的纸带.生2:开始的几个点不清晰,该怎么测啊!生3:我建议舍去这几个点算了.生4:对啊,计时起点是人为选取的,我们可以找一清晰的点开始当作计时的起点.教师及时评论学生的讨论,肯定学生的成绩.师:我们可以选一个清晰的点作为计时的起点.还可以选择计数点,建议你们在测量前每五个点选一个计数点.学生实时测量,教师巡回指导,指出学生中出现的问题.师:大家在测量时,我建议你们在选好计时起点后,测量以后的各个计数点与这个计时起点的距离.大家想想,这样做,有什么好处?生:我们是每两个计数点间就测量一个数据.这不是一样吗?师:我说的就是你这种做法是合适的,大家就此讨论.生:他这样做是每次都要挪动刻度尺,测出每两个点间的距离,而我的做法与老师您说的一样,我感觉这样能减少测量误差.学生测量数据,记录结果.教师引导学生学会计算各点瞬时速度的方法和表格处理方法.师:大家想想怎样计算计数点的瞬时速度.生:测量包含某个所研究的点在内的一段时间内的位移△x,同时找出对应的时间△t,根据v=Δx/Δt算出该点附近的平均速度,把它当作计时器打下这个点时的瞬时速度.生:我们这个小组是选了相邻三个计数点间的间隔为研究对象,根据测量结果算出这两个o.1s内的距离△x,把v=Δx/Δt算出的平均速度近似当作这三个点中的中间点的瞬时速度.师:大家可以参考按他说的做,这在近似计算来看,还是个很好的方法。
学生算出各个计数点的瞬时速度,并填人自己设计的表格中.教师课件投影参考提示:投影展示的内容(接上次投影中的三条)参考提示:4.选择所打纸带中最清晰的一条,舍掉开头一些过于密集的点,找一个适当的点当作计时起点.5.选择相隔o.1 s,即中间空四个点的时间间隔的若干计数点进行测量,把数据填入表格.6.计算各点的瞬时速度,填人自己设计的表格中,可参考课本第34页表格.三.作出速度一时间图象师:有了原始数据,确定运动规律的最好办法是作速度一时间图象,这样具体的运动规律才能更直观地显现出来.[讨论与交流]学生回顾上一章中描画手拉纸带的速度一时间图象的情景,讨论如何在本次实验中描点、连线.生:以时间t为横轴、速度v为纵轴,建立坐标系,把刚才所填表格中的各点在速度一时间坐标系中描出,师:要注意选择合适的标度哟!否则,作后看看你的图与别人的有什么不同?(要使图象尽量分布在坐标平面的大部分面积)师:请同学们注意观察和思考你所描画的这些点的分布规律.生1:我看描出的这些点都大致落在一条直线上。
生2:我们的也是.师:我们是用折线连呢,还是怎样连?生:不能用折线连,速度的实际变化应该是比较平滑的,所以,要用一条平滑的曲线来“拟合”这些点,这样曲线反映的规律应该与实际情况更接近.师:在连线时,还要注意使连线两侧的点数大致相同.学生连线,教师指导,随时回答学生可能提出的问题.生:我们这儿出现了有一个点明显偏离绝大部分点所在的直线.那该怎么办呢?师:这个问题很典型,大家对此进行一下讨论.生:大概是那一瞬时小车的速度瞬时突变了.生:我看小车的运动快慢还是比较均匀的,那一点的速度值可能是测量或计算出了问题.师:如果一旦出现明显偏离较大的点,我们可以认为是测量误差过大、测量中出现偏差所造成的。
可以将这个点视为无效点。
生:那这个点我们就可以擦去不用了.师:不是的,这个点我们要仍然保留在坐标纸上,因为我们要尊重实验事实,这毕竟是我们的第一手资料,是原始数据.教师在与学生交流的过程中体现科学探究要尊重实验事实的严谨科学态度。
[课堂探究]展示问题:怎样根据所画的速度一时间图象求加速度?生1:从所画的图象中取两个点,找到它们的纵横坐标(t1,v1)、(t2,v2),然后代人公式a=△v/△t =(v2-v1)/(t2-t1)生2:我们在找这两个点的时候还可以充分利用已测的数据、已描画的点的坐标,直接代入公式就行了.师:上面两位同学的讨论,是大家很容易犯的错误.请大家想想看,如果我们仍贪图方便还取已测得的表格中的数据点来求加速度,那么我们就没必要作图了,直接从表格中找两个数据代人公式算不就行了吗?或者我们也根本不需要测那么多的数据,只测量两组数就够了.这样就失去了作图的意义.师:我们求加速度的方法有两个,一个是公式法,可以直接用两组数据代入公式;另一个就是我们今天的图象法.师:我们可以任意选两个间隔较远的点,找出它们的坐标值(注意这两个点不能是我们表格中已测得的点),然后再把的它们的坐标值代人到公式a=△v/△t =(v2-v1)/(t2-t1)中,求出加速度,就能更详细地知道物体的运动情况.学生根据教师指导求出小车运动的加速度,用自己的语言描述小车的运动速度随时间变化的规律.生1:小车速度随时间逐渐增大.生2:相同时间里,速度增量相同.生3:速度跟时间成正比.生4:小车做初速度为零的匀加速直线运动,加速度大小是2.1 m/s2.师:同学们的描述都是不错的,有的定性说明,有的定量表述.总之,小车的运动速度随着时间的变化在均匀地增大,我们可以用图象法定量求出它的加速度.点评:这里答案不唯一,应鼓励学生大胆表达,对正确的地方表扬,不合适的地方应引导、纠正,这样才能使学生加深印象,培养良好的思维习惯,提高创新意识,开阔思维.[实践与拓展]展示问题:汽车沿平直的公路行驶,小明坐在汽车驾驶员旁,注视着速度计,并记下间隔相等的各时刻的速度值,如下表所示.师:从表中数据得到汽车在各段时间内的运动特点:在o~15 s内,汽车的速度在变化,每5s速度增大______km/h;在15~30 s内汽车速度不变,速度大小为_______km/h;在35~45s内汽车速度在变化,每5 s速度减小_________km/h.生:10km/h;50km/h;15km/h.师:请你根据上表中的数据,在下边的坐标系中标出对应的点,并用平滑的线连接各点,你得到了什么图形?生:如图2—l—2所示.师:如果认为在0~15 s内速度的变化是均匀的,你能在图象中找出汽车在7.5 s时的速度值吗?生:能,为35 km/h.[课堂交流]师:下面我用计算机绘制速度一时间图象,演示给大家看,大家有机会可以到微机室或家中电脑前亲自体验一下哟!观察计算机作图,了解计算机作图的优越性.教师用Excel软件演示作v—t图.学生认真观察、体会并和手工作图加以对比,争取课下独立完成.演示过程与方法:打开Excel工作簿可以看到行和列,行号用1、2、3……表示;列号用A、B、C……表示.将自变量时间的数值从某一单元格开始输入,在同一列中将其他时间值一一输入.在相邻的右侧一列中将速度值一一输入,注意速度值要与时间值相对应.也可以在同一行中依次输入时间和速度,下一行中再次输入第二组时间和速度,直至全部输入完毕.用鼠标选中这些数据.再用鼠标左键单击“图表向导”按钮,出现“图表类型”窗口,选“散点图”,选“确定”按钮,弹出“图表标题输入框”,输入相应的字符后选“下一步”按钮,直到“完成”.出现由点组成的图表,用鼠标右键单击绘图区中任何一个数据点,出现下拉式菜单,选“添加趋势线”,弹出“添加趋势线”窗口,选择“线性”趋势;打开该窗口的“选项”,对其中“显示公式”左侧的小方格用鼠标左键单击出现“√”号后,按“确定”.则图表框中出现一条直线,这就是经过计算机做最佳“拟合”后的。