匀速直线运动位移和时间的关系
高中物理课堂教学教案年月日
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．
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．
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．
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．
参考答案：前2s内物体的位移为
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．前的位移为5 m，大小等于物体在前
2s内的三角形的面积与后
时间轴下方时，所表示的位移为负．所以这
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，
(1)该质点的位移随时间变化的关系式是
(2)在时刻t=
(3)从t＝0到t＝20 s
参考答案：(1)一4t+0.2t
解析：由图象可知v0
10s前沿负方向运动，
0，路程为40m，
[实践与拓展]
位移与时间的关系式为
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，
—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
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
2．一辆汽车以1m／s2的加速度做匀减速直线运动，经过6 s(汽车未停下)汽车行102m．汽车开始减速时的速度是多少?
二、匀变速直线运动的位移与速度的关系
[讨论与交流]
师：通过大家的讨论和推导可以看出，如果问题的已知量和未知量都不涉及时间，利用位移一速度的关系v2-v02=2ax可以很方便地求解．
[例题剖析]
1. (出示例题)一艘快艇以2 m／s2的加速度在海面上做匀加速直线运动，快艇的初速度是
6m／s．求这艘快艇在8s末的速度和8s内经过的位移．
师：(1)物体做什么运动?
2、一辆载满乘客的客机由于某种原因紧急着陆，着陆时的加速度大小为6m/s2着陆前的速度为60m/s，问飞机着陆后12s内滑行的距离为多大？(300m)
速度、位移与时间的关系
速度、位移与时间的关系 基础知识必备 一、速度与时间的关系 由加速度的定义式t v a ??==t v v t 0-，可得：at v v t +=0 1、式中v 0是开始计时时的瞬时速度，v t 是经过时间t 后的瞬时速度，a 是匀变速直线运动的加速度； 2、公式中的v 0、v t 、a 都是矢量，都有方向，所以必然要规定正方向； 3、当公式中的v 0=0时，公式变为v t =at ，表示物体做从静止开始的匀加速直线运动，当a =0时，v t =v 0，表示物体做匀速直线运动。 二、匀变速直线运动的平均速度20t v v v += 三、位移与时间的关系：202 1at t v x + = 四、解决匀变速直线运动问题的一般思路： 1、审清题意，建立正确的物理情景并画出草图 2、判断物体的运动情况，并明白哪些是已知量，哪些是未知量； 3、选取正方向，一般以初速度的方向为正方向 4、选择适当的公式求解； 5、一般先进行字母运算，再代入数值 6、检查所得结果是否符合题意或实际情况，如汽车刹车后不能倒退，时间不能倒流。 典型例题： 【例1】质点做匀变速直线运动，若在A 点时的速度是5m/s ，经3s 到达B 点时速度是14m/s ，则它的加速度是____________m/s 2；再经过4s 到达C 点，则它到达C 点时的速度是________m/s 2. 答案：3 26 【练习1】一个物体做初速度为4m/s 、加速度3m/s 2的匀加速直线运动，求它在第5s 末和第8s 末的瞬时速度。 答案：由at v v t +=0，得v 1=19m/s ，v 2=28m/s 【例2】一质点做匀加速直线运动，从v 0=5m/s 开始计时，经历3s 后，速度达到9m/s ，则求该质点在这3s 内的位移为多少？ 答案：21m 【练习2】一个物体做匀变速直线运动，某时刻的速度大小为4m/s ，2s 后速度大小变为12m/s 。求在这2s 内该物体的位移为多大？ 答案：16m
位移和时间的关系以及速度和时间的关系
位移和时间的关系以及速度和时间的关系 一、匀速直线运动 1、定义：在任意相等的时间内位移均相等的直线运动。 2、运动规律： 3、特点： 二、位移——时间图象（s－t图象或简称位移图象） 1、横轴表示时间（t/s），纵轴表示位移（x/m），坐标原点表示位移起点。 2、x－t图象物理意义：反映物体运动位移随时间的变化关系。 3、x－t图象一经确定，在物体实际运动空间中正方向就确定，则x－t图象只能反映直线运动。 4、匀速直线运动：x－t图象是一条倾斜直线 5、图1物理含义： (1)从距离规定的位移参考点相距x0的地方开始沿正方向作匀速直线运动。 θ1＞θ2，与水平方向倾角越大，物体运动得越快，速度越大。 (2)x—t图像的交点表示相遇
（3）x－t图象并不表示物体运动 （4）x—t图像是曲线时，某一点的切线的斜率表示该点的速度. 三、速度和时间的关系：（v-t图像或速度图像） 1、纵轴v(m/s) 横轴t(s) 坐标原点速度为零 2、匀速直线运动v－t图象。 ①匀速直线运动的v－t图象是一条平行于t轴的直线。 ②v的正负表示运动的方向 ③v－t图象与t轴所围面积表示位移的大小。 ④v－t图象在坐标系中一经建立，正方向在实际运动空间中就确定，v－t图象只能反映物体速度沿正方向或负方向作直线运动，对于曲线运动的物体只能用速率时间图像反应. 3、
4、匀变速直线运动：在变速直线运动中，如果在任意相等的时间内速度的改变均相等，这种运动叫匀变速直线运动。 特点： 例：一辆玩具电动车，起动时和刹车时均做匀变速直线运动。 起动时： 刹车时：刚好相反。 启动作匀加速直线运动刹车时作匀减速运动 5、匀变速直线运动的v－t图象是一条倾斜直线。 可以把图象分割成无限的等时间间隔的梯形，这样无限分割下去，每一个小的时间间隔内物体可看作匀速直线运动，则每一个小的时间间隔内的位移可以看成是与t轴所围成的面积，这样整个0～t0过程物体作匀变速直线运动位移就等于与t轴所围图形的面积。 6、匀变速直线运动的位移等于v－t图象中与t轴所围面积的大小。
高一物理(匀速直线运动)单元测试题
匀速直线运动测试题 一、本题共10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有 一个选项正确，有的小题有多个选项正确．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分． 1．关于位移和路程，下列说法中正确的是（ ） A ．物体通过的路程不同，但位移可能相同 B ．物体沿直线向某一方向运动，通过的路程就是位移 C ．物体的位移为零，说明物体没有运动 D ．物体通过的路程就是位移的大小 2．雨滴从高空下落，由于空气阻力作用，其加速度逐渐减小，直到为零，在此过程中雨 滴的运动情况是（ ） A ．速度不断减小，加速度为零时，速度最小 B ．速度不断增大，加速度为零时，速度最大 C ．速度一直保持不变 D ．速度的变化率越来越小 3．一个运动员在百米赛跑中，测得他在50m 处的速度为6m/s ，16s 末到达终点时速度为 7.5m/s ，则全程的平均速度为（ ） A ．6m/s B ．6.25m/s C ．6.75m/s D ．7.5m/s 4．某物体运动的v —t 图象如图所示，下列说法正确的是（ ） A ．物体在第1s 末运动方向发生变化 B ．物体在第2s 内和第3s 内的加速度是相同的 C ．物体在4s 末返回出发点 D ．物体在6s 末离出发点最远，且最大位移为1m 5．在平直公路上，汽车以15m/s 的速度做匀速直线运动， 从某时刻开始刹车，在阻力作用下，汽车以2m/s 2 的加速度做匀减速直线运动，则刹车后10s 内汽车的位移大小为（ ） A ．50m B ．56.25m C ．75m D ．150m 6．一列火车从静止开始做匀加速直线运动，一人站在第一节车厢前端的旁边观测，第一 车厢通过他历时2s ，整列车厢通过他历时6s ，则这列火车的车厢有（ ） A ．3节 B ．6节 C ．9节 D ．12节 7．一个物体从某一高度做自由落体运动，已知它第1秒内的位移是它落地前最后一秒内 位移的一半，g 取10m/s 2，则它开始下落时距地面的高度为（ ） A ．5m B ．20m C ．11.25m D ． 31.25m t/s －
高中物理实验探究单摆的摆长与周期的关系学案
实验十三 探究单摆的摆长与周期的关系 考纲解读1.知道把单摆的运动看做简谐运动的条件.2.会探究与单摆的周期有关的因素.3.会用单摆测定重力加速度． 基本实验要求 1．实验原理 当偏角很小时，单摆做简谐运动，其运动周期为T ＝2π l g ，它与偏角的大小及摆球的质量无关，由此得到g ＝4π2 l T 2.因此，只要测出摆长l 和振动周期T ，就可以求出当地的重力加速度g 的值． 2．实验器材 带有铁夹的铁架台、中心有小孔的金属小球，不易伸长的细线(约1米)、秒表、毫米刻度尺和游标卡尺． 3．实验步骤 (1)让细线的一端穿过金属小球的小孔，然后打一个比小孔大一些的线结，做成单摆． (2)把细线的上端用铁夹固定在铁架台上，把铁架台放在实验桌边，使铁夹伸到桌面以外，让摆球自然下垂，在单摆平衡位置处作上标记，如实验原理图所示． (3)用毫米刻度尺量出摆线长度l ′，用游标卡尺测出摆球的直径，即得出金属小球半径r ，计算出摆长l ＝l ′＋r. (4)把单摆从平衡位置处拉开一个很小的角度(不超过5°)，然后放开金属小球，让金属小球摆动，待摆动平稳后测出单摆完成30～50次全振动所用的时间t ，计算出金属小球完成一次全振动所用时间，这个时间就是单摆的振动周期，即T ＝t N (N 为全振动的次数)，反复测3次，再算出周期T ＝T 1＋T 2＋T 33. (5)根据单摆周期公式T ＝2π l g 计算当地的重力加速度g ＝4π2 l T 2. (6)改变摆长，重做几次实验，计算出每次实验的重力加速度值，求出它们的平均值，该平均值即为当地的重力加速度值． (7)将测得的重力加速度值与当地的重力加速度值相比较，分析产生误差的可能原因． 规律方法总结 1．注意事项 (1)构成单摆的条件：细线的质量要小、弹性要小，选用体积小、密度大的小球，摆角不超过5°.
《实验：探究单摆周期与摆长的关系》参考教案
实验：探究单摆周期与摆长的关系 一、教学目标 1、知识与技能： （1）探究摆长对单摆周期的影响及其定量关系 （2）理解单摆周期与摆长的定量关系 （3）学会借助计算机处理实验数据 2、过程和方法： 体验用计算机辅助系统进行科学探究的过程，学会科学探究的基本思想和基本方法 3、情感、态度和价值观：科学研究的浓厚兴趣，培养科学探究能力，培养团队合作精神 二、教学重点与难点 重点：实验探究单摆周期与摆长的定量关系 难点：精确测量摆长 三、教学结构 四、教学过程 （一）情景导入，提出问题 复习单摆理想模型，分析描述单摆作简谐振动的条件。 （二）观察实验，做出猜测 1.两摆的振幅不同 2.两摆的质量不同 3.两摆的摆长不同 （三）设计方案与讨论 1：利用米尺和游标卡尺分别测量出细线长度和小球的半径，算出摆长。 2；让单摆做简谐运动，用秒表测出振动周期。（课件出示注意事项） 注意事项 1.为减小误差，测量时间时从摆球经过平衡位置计时，此处摆球速度最大，计时误差相对较小。 2.为提高测量准确度，采取叠加测量，即测量30个周期时间，再除以次数，也
可减小测量误差。 （四）学生实验，教师辅导 每个小组改变摆长测量10组摆长和周期的数据。（直接记录到电脑的Excel 表格中） 学生进行实验，老师辅导，约10分钟 （五）实验总结，数据分析 1、原始数据定性分析大致规律 学生观察采集到的原始数据，根据数据定性分析。 学生观察采集的数据，可以从数据中看到：随着摆长逐渐减小，单摆的周期也在逐渐减小。 2、作图并拟合曲线分析定量关系 从数据的变化我们已经可以看出，摆长的确是影响单摆周期的因素之一，而且他们的大致关系是摆长越小周期也越小。excell 中，提供了对表格数据的绘图功能，利用这个功能，可以用计算机快捷地把原始数据绘制成图象。 学生活动:在计算机上画出图象，用各种函数进行拟合一次函数、二次函数、三次函数、平方根函数、三次方根函数等，观察哪条函数图线拟合得最好。 学生观察结果：平方根函数拟合得最好。 3、转化参量提高定量分析精度 师：曲线的拟合程度高低看起来还不是非常直观，最好能把图线转化成直线，这样更能说明问题。可以把周期的数据平方，当然也可以选择把摆长的数据开平方根，都可以更加精确地证明我们的猜想。而且利用软件提供的功能，可以非常快捷地完成这个过程。 学生活动，分两大组分别用两种方法处理数据，重新绘制图线。 4、找到规律总结思想方法 学生分析：从重新绘制的拟合图线中可以看出，将周期平方或者将摆长开平方根以后得到的拟合图线与正比例函数拟合得非常好，从而表示出了周期与摆长的定量关系，那就是L T ∝2，或L T ∝。 （六）讨论摆长与其他因素的关系 1、设计实验讨论细节
匀速直线运动的位移与时间的关系 教案
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 荥阳高中高一物理第二章匀变速直线运动的研究制作人：于天然审核人：胡艳丽 第三节匀变速直线运动的位移与时间的关系 【教学目标】 1、体会数学微分与极限思想在物理中的应用； 2、理解位移时间公式的推导过程与思想 3．理解位移时间公式，掌握用其解题的思路与注意事项 【教学过程】 一、复习回顾： 1、匀速直线运动是不变的运动，其v-t图像是。 匀速直线运动的位移与时间的关系式：。 2、匀变速直线运动是不变的运动，其v-t图像是。 其特点是在相等的时间内，相同。 物体做匀变速直线运动时，速度和时间的关系：。 3、物体做匀变速直线运动，若满足，则物体做匀加速直线运动， 若满足，则物体做匀减速直线运动。 二、匀速直线运动的位移 【例1】一质点沿一直线做匀速直线运动。其速度为3m/s，则在2s内该质点走过的位移为多少？在v-t图像中如何表示？ 【思考】图中图线与坐标轴所围成的面积为。 小结：在匀速直线运动的v-t图像中，可以用来表示物体发生的位移。 三、探究匀变速直线运动的位移和时间关系 1、通过阅读课本第38页“匀变速直线运动位移”在推导匀变速直线运动的位移公式时 采用的数学思想是，结合图像试推导出在时间t内匀变速直线 运动的位移公式：。其中各个物理量的含义是什么？ 2、对于该公式的理解： ①该公式为式，代入数据计算时各个物理量要求。 ②如果匀变速直线运动的初速度为0，该公式可以简化为。 3、结合课本第39页例题，总结求解物理计算题时的基本步骤。并完成第40页课后习题第2、3题。 1 使用时间：2016年9月13日周二单印1×1200 学号：姓名： 【例2】一辆汽车以20m/s的速度行驶，现因故刹车，并最终停止运动，已知汽车刹车过程中的加速度大小是5m/s2。则汽车从开始刹车经过5s所通过的距离是多少？ 【例3】从车站开出的汽车，做匀加速运动，走了12s时，发现还有乘客没上来，于是立即做匀减速运动至停车，总共历时20s，行进了50m，求汽车的最大速度。 【随堂练习】 1、物体的位移随时间变化的函数关系式为x=4t+2t2，x与t的单位分别是m和s，则质点的初速度和加速度分别是（） A、4m/s和2m/s2 B、0和4m/s2 C、4m/s和4m/s2 D、4m/s和0 2、汽车以20m/s的速度做匀速直线运动，刹车后的加速度大小为5m/s2，那么开始刹车后2s与开始刹车后6s汽车通过的位移之比为（） A、1：1 B、3：1 C、3：4 D、4：3 3、正以30m/s的速率运行中的列车，街道前方小站的请求：在该站停靠1min，接一个垂危病人上车。列车决定先以加速度大小是0.6m/s2匀减速直线运动到小站恰停止，停车1min后再以1.0m/s2的加速度匀加速直线启动，直到恢复到原来的速度行驶。求该列车由于临时停车，共耽误多少时间？ 2 第三节、匀变速直线运动的位移与时间的关系 一. 教学目标 1.知识与技能：知道匀变速直线运动位移与速度的关系，了解位移的推导过程，掌握位移 公式2 021at t v x +=并会运用，理解t v -图的物理意义。 2.过程与方法：通过推导位移公式体验微元法的特点和技巧，能把瞬时速度与此发进行比较 3.情感态度与价值观：经历微元法的推导过程，培养学生自己动手的能力，增加物理情感。 二.使用说明和学习指导 用十分钟整理学案，用二十分钟阅读课本37-40页并完成问题导学，A 层全部完成，BC 层完成探究，分层达标。 三.预习指导 本章的重点是匀变速直线运动的位移与时间公式的推导及应用，难点是运用匀变速直线运动的基本规律解决实际问题。 四.探究学习 知识点一：位移—时间公式的推导 我们利用_______________方法得到匀变速直线运动的位移对应于其t v -图像中梯形的面积。 （1）分成5段时 （2）分成15段时 （3）分成无数段时 （4）梯形面积 在图中，梯形OABC 的面积是S=____________________. 把上式各线段换成所代表的物理量，x =____________.把at v v +=0代入得 x =_______________. 物体运动的位移随时间的变化而发生变化，这种变化规律可以用数学图像表示，在平面直角坐标系中，用纵坐标表示____________,用横坐标表示_________.这样的坐标系画出的图像叫位移——时间图，或写作t x -图。 随堂练习1：以s m /10的速度行驶的汽车，紧急刹车后的加速度大小是2 /6s m ，求刹车后4s 内的位移。 知识点二：匀变速直线运动的推论及应用 （1）2 2)(210002 0t v v at v v t at t v t x v += ++=+== （2）如果在连续相等时间内的位移依次为1x 、2x 、3x …..，则任意两个相邻的位移差均相等，且等于2 aT ：2 12312......aT x x x x x x x n n =-==-=-=?- 随堂练习2：一辆汽车在笔直的公路上做匀变速直线运动，该公路每隔15m 安装一个路标， 位移和时间的关系 教学目标知识目标知道什么是匀速直线运动，什么是变速直线运动理解位移—时间图像的含义，初步学会对图像的分析方法.能力目标培养自主学习的能力及思维想象能力.情感目标培养学生严肃认真的学习态度. 教学建议教材分析匀速直线运动是一种最简单的运动，教材通过汽车运行的实例给出定义，且下定义时没有用“在任何相等时间里”这种过于数学化的说法，适合高一同学的学习情况．本节的重点是由匀速直线运动的定义，用图像法研究位移与时间的关系，本节教材没出现任何公式，而是利用图2—6形象地描述了一辆汽车的运动情况，图上还标了位移和时间的测量结果．教材用表格的形式记录下测量数据，取平面直角坐标（横轴表示时间，纵轴表示位移，取单位，定标度），再根据记录数据描点，最后画出表示汽车运动的结果．教材用表格的形式记录下测量数据，取平面直角坐标（横轴表示时间，纵轴表示位移，取单位，定标度），再根据记录数据描点，最后画出表示汽车运动的位移图像为一直线，这个程序体现了我们研究问题的一种方法，要让学生领会．本节的第二个知识点是变速直线运动的定义，教材也是通过生活常识直接给出定义，本节的最后对图像法做了一个简介，能够引起同学们的重视．教法建议 本节内容不多，但学习了一种新的处理问题的方法：即根据实验数据作出图像，图像反映物理规律，这是我们通过实验探求自然 规律的一要重要的基本的途径．应在学生充分预习的基础上，真正让学生自己能画出图像，并练习分析图像所代表的过程或规律．学生容易把位移图像看成物体的运动轨迹，我们要注意强调它们是根本不同的两个东西，如果学生基础较好，我们应该尽量使学生看到物体的位移图像能想象出物体的运动情况，也应该使学生根据物体的运动情况正确地画出物体的位移图像．教学设计示例教学重点：匀速直线运动的位移—时间图像的建立．教学难点：对位移图像的理解．主要设计：一、匀速直线运动：（一）思考与讨论： 1、书中给出的实例，汽车每经过100m的位移所用的时间大致为多少？ 2、什么叫匀速直线运动？ 3、如何建立位移——时间图像？根据图像如何分析物体的运动规律？ 4、如图一个物体运动的位移——时间图像如图所示，分析物体各段的运动情况？（二）多媒体演示，加强对位移图像的理解将教材图2—6及图2—7做出动态效果．（三）练习：给出另一个物体做匀速直线运动的例子，让同学自己画出位移图像．（四）教师小结位移——时间图像的有关知识 1、图像是描述物理规律的一种常用方法． 2、建立图像的一般步骤：采集实验数据，建立表格记录数据，建立坐标系，标明坐标轴代表的物理量及标度，描点做图． 3、分析图像中的信息：（轴的含义，一个点的含义，一段线的含义等）二、变速直线运动（一）提问：什么是变速直线运动？请举例说明．（二）展示多媒体资料：汽车启动及进站时的情况．探究活动请你坐上某路公共汽车（假设汽车在 课题 第二章匀速直线运动速度位移公式推导运用 教学目标掌握匀变速直线运动的基本规律，速度公式，位移公式推导运用 重点、难点匀速直线运动的性质，速度公式，位移公式、匀变速直线运动的速度-时间图象 考点及考试要求匀变速直线运动的位移与时间关系的公式s=v0t+1/2at2及其应用。应用v-t图象推导出匀变速直线运动的位移公式s=v0t+1/2at2。 教学内容 知识框架 一、匀速直线运动: 1、这是什么图象?图线中的一点表示什么含义？图像反映出什么物理量间的关系？ 2、图象具有什么特点？从图象可判断物体做什么运动？ 3、物体的加速度是多少？ 二、匀变速直线运动，以小车为例 丙 从图丙可以看出，由于v-t图象是一条倾斜的直线，速度随着时间逐渐变大，在时间轴上取取两点t1,t2,则t1,t2间的距离表示时间间隔?t= t2—t1，t1时刻的速度为v1, t2时刻的速度为v2,则v2—v1= ?v，?v即为间间隔?t内的速度的变化量。 提问：?v与?t是什么关系？ A、匀变速直线运动v-t图象特点？物体的加速度有什么特点? B、直线的倾斜程度与加速度有什么关系? 1、定义： 沿着一条直线，且加速度不变的运动，叫做匀变速直线运动。匀变速直线运动的v-t图象是一条倾斜的直线。 2、匀变速直线运动的分类 在匀变速直线运动中，如果物体的速度随时间均匀增加，这个运动叫做匀加速直线运动； 如果物体的速度随时间均匀减小，这个运动叫做匀减速直线运动。 3、v-t图象性质 2 02 1 at t v x += 质点在任一时刻的瞬时速度及任一速度所对应的时刻；2、比较速度的变化快慢3、确定加速度的大小和方向。 （1）、描述图1线①②③表示的运动情况怎样? （2）、图1中图线的交点有什么意义? 思考1:图2和3物体运动的速度怎样变化? 思考2:图3在相等的时间间隔内,速度的变化量总是相等吗? 思考3:图3物体在做匀加速运动吗? 三、速度与时间的关系式 四、匀速直线运动的位移 1、结论：匀速直线运动的位移就是v – t 图线与t 轴所夹的矩形“面积”。 2、公式法：x=vt 3、面积也有正负,面积为正,表示位移的方向为正方向, 面积为负值,表示位移的方向为负方向. 五、匀变速直线运动的位移 1、推导：由图可知：梯形OABC 的面积S=（OC+AB ）×OA/2 代入各物理量得：X=1/2(v 0+v t ) 又v=v 0+at ，x=v 0t+at 2/2 2、位移公式：x=v 0t+at 2/2 3、对位移公式的理解: ⑴反映了位移随时间的变化规律。 ⑵因为v 0、α、x 均为矢量，使用公式时应先规定正方向。（一般以υ0的方向为正方向）若物体做匀加速运动,a 取正值,若物体做匀减速运动,则a 取负值. (3)若v 0=0,则x=at 2/2 (4)特别提醒:t 是指物体运动的实际时间,要将位移与发生这段位移的时间对应起来. (5)代入数据时,各物理量的单位要统一.(用国际单位制中的主单位) 六、匀变速直线运动的位移与速度的关系 1、速度公式： v ＝v 0+at ， 2、位移公式： 位移与速度关系：ax v v 22 02=- 图1 图2 图3 课时作业五十三实验十一：单摆的周期与摆长的关系 受迫振动和共振 (限时：45分钟) (班级________ 姓名________) 1．关于单摆摆球在运动过程中的受力，下列结论正确的是 ( ) A．摆球受重力、摆线的张力、回复力、向心力作用 B．摆球的回复力最大时，向心力为零；回复力为零时，向心力最大 C．摆球的回复力最大时，摆线中的张力大小比摆球的重力大 D．摆球的向心力最大时，摆球的加速度方向沿摆球的运动方向 2．某同学做“用单摆测定重力加速度”的实验时，测得的重力加速度数值明显大于当地的重力加速度的实际值．造成这一情况的可能原因是( ) A．测量摆长时，把悬挂状态的摆线长当成了摆长 B．测量周期时，当摆球通过平衡位置时启动秒表，记为第0次，此后摆球第30次通 过平衡位置时制动秒表，读出经历的时间为t，并由计算式T＝t 30 求得周期 C．开始摆动时振幅过小 D．所用摆球的质量过大 3．(多选)在“用单摆测定重力加速度”的实验中，由于摆球形状不规则，无法准确测量摆长l，但摆线的长度l′可以准确测量．现使用同一摆球，多次改变摆线长度l′并测得每一次相应的摆动周期T.对于数据的处理方法，下列说法中正确的是( ) A．l′与T2不是直线关系 B．摆长l可以利用l′-T2图线求出 C. l′与T2是直线关系，在理论上，l′-T2直线的斜率与 l-T2直线的斜率相同 D．l′与T2是直线关系，在理论上，l′-T2直线的斜率与 l-T2直线的斜率不同 4．在飞机的发展史中有一个阶段，飞机上天后不久，飞机的机翼很快就抖动起来，而且越抖越厉害，后来人们经过了艰苦地探索，利用在飞机机翼前缘处装置一个配重杆的方法解决了这一问题，在飞机机翼前装置配重杆的主要目的是 ( ) A．加大飞机的惯性 B．使机体更加平衡 C．使机翼更加牢固 D．改变机翼的固有频率 5．(多选)一个单摆做受迫振动，其共振曲线(振幅A与驱动力的频率f的关系)如图所示，则( ) 第二章运动的描述 第3节匀变速运动的位移与时间 一、预备知识： 1、匀速直线运动的位移 先从匀速直线运动的位移与时间的关系人手，由位移公式x＝vt．画出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． 图线与初、末时刻线和时间轴围成的矩形面积．正好是vt． 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 围成的面积．先把物体的运动分成5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)．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．把物体的运动分成了10个小段．分成的小段数目越多，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．为了精确一些，可以把运动过程划分为更多的小段，如图丙。可以想象，整个运动过程划分得非常非常细，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的位移． 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 ＝(V o +V)t/2 把前面已经学过的速度公式v ＝v 0+at 代人，得到x ＝2 02 1at t v x += 这就是表示匀变速直线运动的位移与时间关系的公式。也同样适用于匀减速直线运动。 在公式2 2 1at t v x +=中，初速度v o ，位移x ，加速度a ，时间间隔t 图2—3—5．匀变速直线运动的速度一时间图象用画斜线部分的面积表示位移 2、用公式推导： 根据平均速度的定义式t v x =， 代入 02 t v v v +=和0t v v at =+就可以推出 匀变速直线运动的位移公式为：2 2 1at t v x += 匀减速位移公式还可X=V 0t —1/2 at 2 3、初速度为0时：若00=v ，则2 2 1at x =。速度一时间图象的面积为三角形。 第2讲：位移和时间的关系及运动快慢的描述一速度 学习目标： 1 ?理解速度的概念.知道速度是表示运动快慢的物理量，知道它的定义、公式、符号和单位，知道它是矢量。 2 ?理解平均速度,知道瞬时速度的概念。 3 ?理解匀速直线运动、变速运动的概念。 4 ?知道什么是位移一时间图象，以及如何用图象来表示位移和时间的关系。 5 ?知道匀速直线运动的s-t图象的意义。 6 ?知道公式和图象都是描述物理量之间关系的数学工具，它们各有所长，可以互相补充。 7 ?知道速度和速率以及它们的区别。 学习内容： 【回忆】1、初中我们用了什么方法比较物体运动快慢的方法？ 2、什么叫匀速直线运动。 3、什么叫变速直线运动 一、引入一个物理量一一速度 1、速度等于位移跟发生这段位移所用时间的比值。 S 2、公式：v = t 3、速度单位是米/秒（m/s）,常用的还有千米/时（km/h ） 4、物理意义：表示物体运动快慢的物理量。 5、速度是矢量，既有大小也有方向。 二、平均速度 一辆汽车在一条直线上运动，第一秒内通过的位移是8米，第二秒内通过的位移是20米，第三秒通过的位移是30米，第四秒通过的位移是10米 【提问】汽车做什么运动？ 1、平均速度：在变速直线运动中，运动物体在一段时间内的位移和所用时间之比，叫做这段位移内（或这段时间内）的平均速度. 2、平均速度的公式: 3、物理意义：表示物体的平均运动快慢。 【课堂训练】根据上题请求岀最初2s的平均速度？中间2s平均速度？全程的平均速度？ 4、师生共同归纳平均速度特点：变速直线运动各段的平均速度一般是不同的，平均速度必须指明是“哪段时间”、“哪段位移”、平均速度只能粗略描述一段时间内的总体快慢。 要精确描述变速直线运动，要知到其在各个位置或各个时刻的运动快慢，引入瞬时速度。 三、瞬时速度 高中物理课堂教学教案年月日 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． 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． 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． 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． 参考答案：前2s内物体的位移为 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．前的位移为5 m，大小等于物体在前 2s内的三角形的面积与后 时间轴下方时，所表示的位移为负．所以这 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， (1)该质点的位移随时间变化的关系式是 (2)在时刻t= (3)从t＝0到t＝20 s 参考答案：(1)一4t+0.2t 解析：由图象可知v0 10s前沿负方向运动， 0，路程为40m， [实践与拓展] 位移与时间的关系式为 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， —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 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 《位移和时间的关系》教学设计 篇一：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教案 【教学目标】 知识与技能： 1、使学生明确匀变速直线运动位移公式的推导，理解公式的应用条件，培养学生应用数学知识解决物理问题的能力 2、正确理解v-t图象与时间轴所围面积的物理意义，并能应用其求解匀变速直线运动问题 3、初步掌握匀变速直线运动的位移公式，学会运用公式解题 过程与方法： 1、让学生通过对速度-时间图象的观察、分析、思考，使学生接受一种新的研究物理问题的科学方法-微分法 2、通过让学生讨论求匀变速直线运动位移的其他方法，拓展学生思维情感态度与价值观： 1、通过速度图线与横轴所围的面积求位移，实现学生由感性认识到理性认识的过渡 2、通过课堂提问，启发思考，激发学生的学习兴趣 【教学重点与难点】 重点：匀变速直线运动的位移公式的实际应用 难点：用微分思想分析归纳，从速度图象推导匀变速直线运动的位 移公式 【教学方法】探究、讲授、讨论、练习 【教学手段】坐标纸、铅笔、刻度尺、多媒体 课件 【教学过程】 导入新课：多媒体出示图2-3-1，分别请三名学生回答v-t图象1、2、3三个图线各表示物体做什么运动 v 0 图2-3-2 t 进行新课： 一、匀速直线运动的位移 提问：（出示图2-3-2）请问这个图象表示什么运动？ （匀速直线运动） 提问：同学们是否会计算这个运动在t秒内发生的位移？ （用公式x=vt可以计算位移） 板书：一、匀速直线运动的位移 1、公式x=vt 提问：请同学们继续观察和思考，看一看这个位移的公式与图象有 什么关系？（引导：公式与图象中的矩形有什么关系？） （原来位移等于这个矩形的面积） 板书： 2、 v-t图中，匀速直线运动位移等于v-t图象与时间轴所 围矩形的面积 教师：准确的讲：这个矩形的面积在数值上等于物体发生的位移， 或者说：这个矩形的面积代表匀速直线运动的位移。那么在匀变速 直线运动中，物体发生的位移又如何计算呢？它是否也像匀速直线 运动一样，位移与它的v-t图象也有类似的关系呢？ 二、匀变速直线运动的位移 （出示下表）下表中是一位同学测得的一个运动物体在0，1，2，3，4，5 五个位置的瞬时速度，其对应的时刻和速度如表中所示 提问：从表中看，物体做什么运动？ （匀加速直线运动） 必修一 2.3匀变速直线运动的位移与时间的关系（教案） 一、教材分析高中物理引入极限思想的出发点就在于它是一种常用的科学思维方法，上一章教科书用极限思想介绍了瞬时速度和瞬时加速度。本节介绍v-t图线下面四边形的面积代表匀变速直线运动的位移时，又一次应用了极限思想。当然，我们只是让学生初步认识这些极限思想，并不要求会计算极限。按教科书这样的方式来接受极限思想，对高中学生来说是不会有太多困难的。学生学习极限时的困难不在于它的思想，而在于它的运算和严格的证明，而这些，在教科书中并不出现。教科书的宗旨仅仅是“渗透”这样的思想。 二教学目标 （1 ）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 （2）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。 （3）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，培养自己动手能力，增加物理情感。 2、体验成功的快乐和方法的意义。 三教学重点 1、理解匀变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。 四学情分析 我们的学生实行A、B、C分班，学生已有的知识和实验水平有差距。有些学生对于极限法 的理解不是很清楚、很透彻，所以讲解时一样需要详细。对于公式学生若仅限套公式，就没有多大意义，这需要教师指导怎样帮助学生理解物理国过程，进而灵活的掌握公式解决实际问题。 五 教学方法 1、启发引导，猜想假设，探究讨论，微分归纳得出匀变速直线运动的位移。 2、实例分析，强化对公式202 1at t v x + =的理解和应用。 六 课前准备 1．学生的学习准备：复习第一章瞬时速度和瞬时加速度，领会极限思想的内涵。 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。 （二 ）情景引入，展示目标 教师活动：直接提出问题学生解答，培养学生应用所学知识解答问题的能力和语言概括 表述能力。 这节课我们研究匀变速直线运动的位移与时间的关系，（投影）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：（投影）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。不一定或能。结论：位移vt 就是图线与t 轴所夹的矩 形面积。 总结：培养学生从多角度解答问题的能力以及物理规律和数学图象相结合的能力 教师活动（展示目标）：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。 课本P16有句话：匀速直线运动是瞬时速度保持不变的运动。通过这句话引申出匀速直线运动的规律和图像问题。 一、什么事匀速直线运动？ 物体在一条直线上运动，且在任意相等的时间间隔内通过的位移相等，这种运动称为匀速直线运动。 二、匀速直线运动的特点： 1、做匀速直线运动的物体，在不同的位移或时间段中，位移与时间的比值是一个定值，称为速度，速度的大小直接反映了物体运动的快慢。 2、在匀速直线运动中,平均速度和瞬时速度是一样的,平均速度的大小和平均速率也是相等的,匀速运动的位移和时间成正比,用公式表示为x=vt。 3、匀速直线运动并不常见，我们可以把一些运动近似地看成是匀速直线运动。 4、我们可用v=x/t求得他们的运动速度，式中， x为位移，v为速度，它为恒矢量，t为发生位移x所用的时间，由公式可以看出，位移是时间的一次函数，位移与时间成正比。 5、做匀速直线运动的物体其速度是匀速的，因此，如果知道了某一时刻（或某一距离）的运动速度，就知道了它在任意时间段内或任意运动点上的速度。 6、不能从数学角度把公式s=vt理解成物体运动的速度与路程成正比，与时间成反比。匀速直线运动的特点是瞬时速度的大小和方向都保持不变，是一种理想化的运动。 7、匀速直线运动的位移是均匀变化的。 思考：对某一匀速直线运动来说，x ∝t 。能说v ∝x吗？如匀速爬行蜗牛的速度与它的位移的关系。 三、匀速直线运动的位移—时间图像（x—t图） ? 1、x—t图像上某一点坐标的意义：某一时刻物体的位置 ? 2、x—t图像上某一线段表示的意义：某一时间内物体的位移 ? 3、x—t图像的斜率（大家讨论如何让学生轻松地接受斜率？）：表示速度的大小与方向。 ?思考：x—t图像上如何表示物体运动的方向和快慢。 思考：说出下列各图中两个运动的不同之处？ 速度与时间的关系练习题1 1?如图2.1.4所示给出的几个图像中，表示物体做匀速直线运动的是 体静止的是_____ ，表示物体做匀加速直线运动的是___________ ，表示物 体做匀减速直线 2. ______________________________ 如图2.1.5，物体甲做______ 运动，加速度为，物体乙做 ____________ 运动，加速度为 ________ ，甲、乙两物体的运动方向_________ 3. _______________________________________________________________ —个质点做直线运动的v t图像如图2.1.6所示，质点1s末的速度是__________________________ m S，在0~1s 内质点做_____ 运动，加速度是_______ m s2 3 4。在1s ~ 3s内，质点的速度变化是_ m s , 加速度是_____ m s2,在3s~4s内，质点做____________ 运动，加速度是_______ m s2, 4. _________________________________________________________________某物体运动的V t图像如图2.1.7所示，则：0~2s内物体做___________________________________ 运动，加 速度是______ m s2, 2s ~ 4s内物体做__________ 运动；加速度是______ m s24s~ 6s 内物体做________ 运动，加速度是_______ m s2。物体在t 1s时速度大小为m s , 在t 5s时速度大小为m s，这两次速度方向_________________ 。 速度与时间的关系练习题1参考答案: 2 匀加速直线，1 m s2，匀减速直线， 3 1，匀加速直线 4 m s2, 6m s , 4 匀加速直线，2 m s2，匀速直线运动, 相同 运动的是图中交点A表示 O s 图 2.1.5 _ _____ ，表示物 图 2.1.7第3节位移和时间关系(1)公式的推导
第二章 第三节位移与时间的关系
位移和时间的关系.doc
(整理)匀速直线运动速度位移公式推导运用.
经典课件：2020年高考物理总复习课时作业五十三实验十一单摆的周期与摆长的关系
位移与时间的关系教案
第讲位移和时间的关系及运动快慢的描述速度
匀速直线运动位移和时间的关系
《位移和时间的关系》教学设计
高中物理《匀变速直线运动的位移与时间的关系》教案(人教版必修1)
匀速直线运动的位移与图像
速度与时间位移与时间的关系习题测验