以下是小编精心整理的高中物理匀变速直线运动的位移与时间的关系教案,本文共14篇,供大家参考借鉴,希望可以帮助到有需要的朋友。

篇1:高中物理匀变速直线运动的位移与时间的关系教案
整体设计
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,上一章教材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.按教材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,在教材中并不出现.教材的宗旨仅仅是“渗透”这样的思想.在导出位移公式的教学中,利用实验探究中所得到的一条纸带上时间与速度的记录,让学生思考与讨论如何求出小车的位移,要鼓励学生积极思考,充分表达自己的想法.可启发、引导学生具体、深入地分析,肯定学生正确的想法,弄清楚错误的原因.本节应注重数、形结合的问题,教学过程中可采用探究式、讨论式进行授课.
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.
课时安排
1课时
三维目标
知识与技能
1.知道匀速直线运动的位移与时间的关系.
2.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.
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.
课前准备
多媒体课件、坐标纸、铅笔
教学过程
导入新课
情景导入
“适者生存”是自然界中基本的法则之一,猎豹要生存必须获得足够的食物,猎豹的食物来源中,羚羊是不可缺少的.假设羚羊从静止开始奔跑,经50 m能加速到最大速度25 m/s,并能维持较长的时间;猎豹从静止开始奔跑,经60 m能加速到最大速度30 m/s,以后只能维持这个速度4.0 s.设猎豹在某次寻找食物时,距离羚羊30 m时开始攻击,羚羊在猎豹开始攻击后1.0 s才开始逃跑,假定羚羊和猎豹在加速阶段分别做匀加速直线运动,且均沿同一直线奔跑,猎豹能否成功捕获羚羊?
故事导入
1962年11月,赫赫有名的“子爵号”飞机正在美国马里兰州伊利奥特市上空平稳地飞行,突然一声巨响,飞机从高空栽了下来,事后发现酿成这场空中悲剧的罪魁祸首竟是一只在空中慢慢翱翔的天鹅.
在我国也发生过类似的事情.1991年10月6日,海南海口市乐东机场,海军航空兵的一架“014号”飞机刚腾空而起,突然,“砰”的一声巨响,机体猛然一颤,飞行员发现左前三角挡风玻璃完全破碎,令人庆幸的是,飞行员凭着顽强的意志和娴熟的技术终于使飞机降落在跑道上,追究原因还是一只迎面飞来的小鸟.
飞机在起飞和降落过程中,与经常栖息在机场附近的飞鸟相撞而导致“机毁鸟亡”.小鸟为何能把飞机撞毁呢?学习了本节知识,我们就知道其中的原因了.
复习导入
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?
推进新课
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=v-t.
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.
教师设疑: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图象中表示出做匀速直线运动的物体在时间t内的位移呢?学生作图并思考讨论.
合作探究
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.探究发现,从0——t时间内,图线与t轴所夹图形为矩形,其面积为v-t.
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2-3-1.
图2-3-1
点评:1.通过学生回答教师提出的问题,培养学生应用所学知识解决问题的能力和语言概括表达能力.
2.通过对问题的`探究,提高学生把物理规律和数学图象相结合的能力.
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
教师启发引导,进一步提出问题,但不进行回答.
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?
通过该问题培养学生联想的能力和探究问题、大胆猜想的能力.
学生针对问题思考,并阅读“思考与讨论”.
学生分组讨论并说出各自见解.
结论:学生A的计算中,时间间隔越小,计算出的误差就越小,越接近真实值.
点评:培养用微元法的思想分析问题的能力和敢于提出与别人不同见解发表自己看法的勇气.
说明:这种分析方法是把过程先微分后再累加(积分)的定积分思想来解决问题的方法,在以后的学习中经常用到.比如:一条直线可看作由一个个的点子组成,一条曲线可看作由一条条的小线段组成.
教师活动:(投影)提出问题:我们掌握了这种定积分分析问题的思想,下面同学们在坐标纸上作初速度为v0的匀变速直线运动的v-t图象,分析一下图线与t轴所夹的面积是不是也表示匀变速直线运动在时间t内的位移呢?
学生作出v-t图象,自我思考解答,分组讨论.
讨论交流:1.把每一小段Δt内的运动看作匀速运动,则各矩形面积等于各段匀速直线运动的位移,从图2-3-2看出,矩形面积之和小于匀变速直线运动在该段时间内的位移.
图2-3-2 图2-3-3 图2-3-4
2.时间段Δt越小,各匀速直线运动位移和与匀变速直线运动位移之间的差值就越小.如图2-3-3.
3.当Δt→0时,各矩形面积之和趋近于v-t图象下面的面积.
4.如果把整个运动过程划分得非常非常细,很多很小矩形的面积之和就能准确代表物体的位移了,位移的大小等于如图2-3-4所示的梯形的面积.
根据同学们的结论利用课本图2.3-2(丁图)能否推导出匀变速直线运动的位移与时间的关系式?
学生分析推导,写出过程:
S面积= (OC+AB)OA
所以x= (v0+v)t
又v=v0+at
解得x=v0t+ at2.
点评:培养学生利用数学图象和物理知识推导物理规律的能力.
做一做:位移与时间的关系也可以用图象表示,这种图象叫做位移—时间图象,即x-t图象.运用初中数学中学到的一次函数和二次函数知识,你能画出匀变速直线运动x=v0t+ at2的x-t图象吗?(v0、a是常数)
学生在坐标纸上作x-t图象.
点评:培养学生把数学知识应用在物理中,体会物理与数学的密切关系,培养学生作关系式图象的处理技巧.
(投影)进一步提出问题:如果一位同学问:“我们研究的是直线运动,为什么画出来的x-t图象不是直线?”你应该怎样向他解释?
学生思考讨论,回答问题:
位移图象描述的是位移随时间的变化规律,而直线运动是实际运动.
知识拓展
问题展示:匀变速直线运动v-t关系为:v=v0+at
x-t关系为:x=v0t+ at2
若一质点初速度为v0=0,则以上两式变式如何?
学生思考回答:v=at x= at2
进一步提出问题:一质点做初速度v0=0的匀加速直线运动.
(1)1 s末、2 s末、3 s末……n s末的速度之比为多少?
(2)1 s内、2 s内、3 s内……n s内的位移之比为多少?
(3)第1 s内、第2 s内、第3 s内……第n s内的位移之比为多少?
(4)第1个x,第2个x,第3个x……第n个x相邻相等位移的时间之比为多少?
点评:通过该问题加深对公式的理解,培养学生灵活运用所学知识解决实际问题的能力.
学生活动:思考,应用公式解决上述四个问题.
(1)由v=at知,v∝t,故1 s末、2 s末、3 s末……n s末的速度之比为:1∶2∶3∶…∶n
(2)由x= at2知x∝t2,故1 s内、2 s内、3 s内……n s内的位移之比为:1∶4∶9∶…∶n2
(3)第1 s内位移为x1= a,第2 s内位移为x2= a(22-12),第3 s内位移为x3= a(32-22),第n s内位移为xn= a[n2-(n-1)2]
故第1 s内,第2 s内,第3 s内,…第n秒内位移之比为:1∶3∶5∶…∶(2n-1).
(4)由x= at2知t∝ ,故x,2x,3x,…nx位移所用时间之比为:1∶ ∶ ∶…∶ .
第1个x,t1= ;第2个x,t2= ;第3个x,t3= ……第n个x,tn= ,故第1个x,第2个x,第3个x……第n个x相邻相等位移的时间之比:1∶( -1)∶( - )∶…∶( - )
三、匀变速直线运动位移时间关系的应用
引导学生由v=v0+at,x=v0t+ at2两个公式导出两个重要推论,再利用两个推论解决实际问题,加深对公式的理解,提高学生逻辑思维能力.
问题:在匀变速直线运动中连续相等的时间(T)内的位移之差是否是恒量?若不是,写出之间的关系;若是,恒量是多少?
学生分析推导:xn=v0T+ aT2
xn+1=(v0+aT)T+ aT2
Δx=xn+1-xn=aT2(即aT2为恒量).
展示论点:在匀变速直线运动中,某段时间内中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度.
学生分组,讨论并证明.
证明:如图2-3-5所示
图2-3-5
= +
= +at
= = = +
所以 = .
例1一个做匀变速直线运动的质点,在连续相等的两个时间间隔内,通过的位移分别是24 m和64 m,每一个时间间隔为4 s,求质点的初速度和加速度.
解析:匀变速直线运动的规律可用多个公式描述,因而选择不同的公式,所对应的解法也不同.如:
解法一:基本公式法:画出运动过程示意图,如图2-3-6所示,因题目中只涉及位移与时间,故选择位移公式:
图2-3-6
x1=vAt+ at2
x2=vA(2t)+ a(2t)2-( t+ at2)
将x1=24 m、x2=64 m,代入上式解得:
a=2.5 m/s2,vA=1 m/s.
解法二:用平均速度公式:
连续的两段时间t内的平均速度分别为:
=x1/t=24/4 m/s=6 m/s
=x2/t=64/4 m/s=16 m/s
B点是AC段的中间时刻,则
= ,
=
= = = m/s=11 m/s.
得 =1 m/s, =21 m/s
a= = m/s2=2.5 m/s2.
解法三:用推论式
由Δx=at2得
a= = m/s2=2.5 m/s2
再由x1= t+ at2
解得 =1 m/s.
答案:1 m/s 2.5 m/s2
说明:1.运动学问题的求解一般均有多种解法,进行一题多解训练可以熟练地掌握运动学规律,提高灵活运用知识的能力.从多种解法的对比中进一步明确解题的基本思路和方法,从而提高解题能力.
2.对一般的匀变速直线运动问题,若出现相等的时间间隔问题,应优先考虑公式Δx=at2求解.
课堂训练
一个滑雪的人,从85 m长的山坡上匀变速滑下,初速度是1.8 m/s,末速度是5.0 m/s,他通过这段山坡需要多长时间?
分析:滑雪人的运动可以看作是匀加速直线运动,可以利用匀变速直线运动的规律来求.已知量为初速度v0、末速度vt和位移x,待求量是时间t,此题可以用不同的方法求解.
解法一:利用公式vt=v0+at和x=v0t+ at2求解,
由公式vt=v0+at得,at=vt-v0,代入x=v0t+ at2有,
x=v0t+ ,故
t= = s=25 s.
解法二:利用平均速度的公式:
= 和x= t求解.
平均速度: = = =3.4 m/s
由x= t得,需要的时间:t= = =25 s.
关于刹车时的误解问题:
例2 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?
分析:车做减速运动,是否运动了10 s,这是本题必须考虑的.
初速度v0=15 m/s,a=-2 m/s2,设刹车时间为t0,则0=v0+at.
得:t= = s=7.5 s,即车运动7.5 s会停下,在后2.5 s内,车停止不动.
解析:设车实际运动时间为t,vt=0,a=-2 m/s2,由v=v0+at知t=7.5 s.
故x=v0t+ at2=56.25 m.
答案:56.25 m
思维拓展
如图2-3-7所示,物体由高度相同、路径不同的光滑斜面静止下滑,物体通过两条路径的长度相等,通过C点前后速度大小不变,问物体沿哪一路径先到达最低点?
图2-37 图2-3-8
合作交流:物体由A→B做初速度为零的匀加速直线运动,到B点时速度大小为v1;物体由A→C做初速度为零的匀加速直线运动,加速度比AB段的加速度大,由C→D做匀加速直线运动,初速度大小等于AC段的末速度大小,加速度比AB段的加速度小,到D点时的速度大小也为v1(以后会学到),用计算的方法较为烦琐,现画出函数图象进行求解.
根据上述运动过程,画出物体运动的v-t图象如图2-3-8所示,我们获得一个新的信息,根据通过的位移相等知道两条图线与横轴所围“面积”相等,所以沿A→C→D路径滑下用的时间较短,故先到达最低点.
提示:用v-t图象分析问题时,要特别注意图线的斜率、与t轴所夹面积的物理意义.(注意此例中纵轴表示的是速率)
课堂训练
“适者生存”是自然界中基本的法则之一,猎豹要生存必须获得足够的食物,猎豹的食物来源中,羚羊是不可缺少的.假设羚羊从静止开始奔跑,经50 m能加速到最大速度25 m/s,并能维持较长的时间;猎豹从静止开始奔跑,经60 m能加速到最大速度30 m/s,以后只能维持这个速度4.0 s.设猎豹在某次寻找食物时,距离羚羊30 m时开始攻击,羚羊则在猎豹开始攻击后1.0 s才开始逃跑,假定羚羊和猎豹在加速阶段分别做匀加速直线运动,且均沿同一直线奔跑,问猎豹能否成功捕获羚羊?(情景导入问题)
解答:羚羊在加速奔跑中的加速度应为:
a1= = ①
x= a1t2 ②
由以上二式可得:a1= =6.25 m/s2,同理可得出猎豹在加速过程中的加速度a2= = =7.5 m/s2.羚羊加速过程经历的时间t1= =4 s.猎豹加速过程经历的时间t2= =4 s.
如果猎豹能够成功捕获羚羊,则猎豹必须在减速前追到羚羊,在此过程中猎豹的位移为:x2=x2+v2t=(60+30×4) m=180 m,羚羊在猎豹减速前的位移为:x1=x1+v1t′=(50+25×3) m=125 m,因为x2-x1=(180-125) m=55 m>30 m,所以猎豹能够成功捕获羚羊.
课堂小结
本节重点学习了对匀变速直线运动的位移—时间公式x=v0t+ at2的推导,并学习了运用该公式解决实际问题.在利用公式求解时,一定要注意公式的矢量性问题.一般情况下,以初速度方向为正方向;当a与v0方向相同时,a为正值,公式即反映了匀加速直线运动的速度和位移随时间的变化规律;当a与v0方向相反时,a为负值,公式反映了匀减速直线运动的速度和位移随时间的变化规律.代入公式求解时,与正方向相同的代入正值,与正方向相反的物理量应代入负值.
布置作业
1.教材第40页“问题与练习”第1、2题.
2.利用课余时间实际操作教材第40页“做一做”的内容.
板书设计
篇2:高中物理匀变速直线运动的位移与时间的关系教案
位移与时间的关系
活动与探究
课题:用一把直尺可以测定你的反应时间.
方法:请另一个人用两个手指捏住直尺的顶端,你用一只手在直尺的下端作捏住直尺的准备,但手不能碰到直尺,记下这时手指在直尺上的位置;当你看到另一个人放开直尺时,你立即去捏直尺,记下你捏住直尺的位置,就可以求出你的反应时间.(用该尺测反应时间时,让手指先对准零刻度处)试说明其原理.
提示:直尺做v0=0、a=g的匀加速直线运动,故x= .
习题详解
1.解答:初速度v0=36 km/h=10 m/s,加速度a=0.2 m/s2,时间t=30 s,根据s=v0t+ at2得s=390 m.
根据v=v0+at得v=16 m/s.
2.解答:初速度v0=18 m/s,时间t=3 s,位移s=36 m.根据s=v0t+ at2得a= =-4 m/s2.
3.解答:x= at2x∝a
即位移之比等于加速度之比.
设计点评
本节是探究匀变速直线运动的位移与时间的关系,本教学设计先用微分思想推导出位移应是v-t图象中图线与t轴所夹图形的面积,然后根据求图形面积,推导出了位移—时间关系.这种分析方法是把过程先微分后再累加(积分)的定积分思想来解决问题的方法,在以后的学习中经常用到.因此本教学设计侧重了极限思想的渗透,使学生接受过程中不感到有困难.在渗透极限的探究过程中,重点突出了数、形结合的思路.
篇3:《匀变速直线运动的位移与时间的关系》教学反思
《匀变速直线运动的位移与时间的关系》教学反思
必修一第一章学习了描述运动的感念,本章学习匀变速直线运动几个物理量之间的定量关系。教材从最简单的匀速直线运动的位移与时间的关系入手,得出位移公式x=vt。然后从匀速直线运动的速度―时间图像说明v-t图线下面矩形的面积代表匀速直线运动的位移。接着利用实验探究中所得到的一条纸带上时间与速度的记录,引导学生进行分析,当Δt越小,估算结果越接近,最后得出结论:当Δt无穷小时,v-t图线下四边形的面积等于匀变速直线运动的位移,从而导出位移公式x=v0t+ 1/2at2。上一章为本节奠定了全面的基础,本节是第一章概念和科学思维方法的具体应用。
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,上一章教材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。按教材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,在教材中并不出现。教材的宗旨仅仅是“渗透”这样的思想。在导出位移公式的教学中,利用实验探究中所得到的一条纸带上时间与速度的'记录,让学生思考与讨论如何求出小车的位移,教学中不断鼓励学生积极思考,充分表达自己的想法。启发、引导学生具体、深入地分析,肯定学生正确的想法,教学过程中主要采用探究式、讨论式进行授课。
一、本节课的成功之处
匀变速直线运动的位移公式是高中物理教学中的难点之一,我在教学设计中根据学生实际提出了自己的教学思路。其突出的特点有以下几方面:
1、新课程倡导探究,并将科学探究与科学知识并列为课程的学习内容。猜想与假设是科学探究的要素之一,但不是没有依据的胡猜乱想。本节课从复习旧知识引出新问题之后,由匀速直线运动速度图象中“面积”的物理意义,迁移到在匀变速直线运动速度图象中的“面积”是否也具有同样的物理意义,提出猜想有根有据、合情合理,符合高一新学生的认知水平。
2、本节主要运用的是启发探究式综合教学法,对教学的重难点即微积分的教学上采用了目标导学法,以思维训练为主线,创设问题情境,通过小组讨论和归纳,引导学生积极思考,探索和发现科学规律,既明确了探究的目标和方向,又最大限度地调动了学生积极参与教学活动,充分体现“教师主导,学生主体”的教学原则。再从匀速过渡到变速的教学上采用了比较法,启发学生从已有知识获得新知,并利用数学知识解决物理问题。另外还通过知识的铺垫、方法的迁移、多媒体课件演示等手段,分散教学难点,引导学生动口、动脑、动手获取知识,提高学生的综合素质。
3、当推导出匀变速直线运动的位移公式之后,教师没有急于进行巩固训练,而是要求学生以上述研究过程为载体进行反思,感悟科学探究的方法和过程。
4、本节以学过的匀速运动为基础,利用实例巧妙设疑,启发学生思考,让学生在自主讨论的学习环境下深化对微积分的理解,培养学生分析问题的能力。学生用已有的知识演绎推理、归纳总结出匀变速运动的位移时间规律,培养学生知识的迁移能力。让学生通过面积自行计算求位移时采用多种方法,培养了学生的数形结合能力和发散思维能力。最后又通过实例分析加深学生对知识规律的消化理解,强化有意注意,及时评价鼓励学生,让学生经历从实际到理论,再从理论到实践的探究过程。
5、利用教材中“思考与讨论”栏目的内容,通过小组讨论的形式,对“v―t图像面积位移关系”进行了充分探究,再利用第二个“思考与讨论”栏目中的内容讨论“初速度为0的匀变速直线运动的x―t图像”。这种做法既实现了运用数学方法和极限思想研究并解决物理问题,又使教学过程更流畅,教学重点更突出,提高学生的学习主动性和积极性,有利于培养学生发散思维的能力和科学探究的能力。
总之,在这节课里,我把一个在物理学发展中极为深刻而有效的思维方法―――微积分,以简约化的方式呈现出来了。这样处理的目的是为了防止教学中仅仅侧重知识点“套用”,而忽略了科学思维方法的培养。“一个变化过程在极短时间内可以认为是不变的”,这也是一种科学的思路。而且常常是处理复杂物理问题的一种科学方法。本节课让学生在渗透中形成了科学的思路,掌握了基本的方法,达到了提高解决问题能力的。
二、本节课存在的不足
不足之处是在教学过程中发现学生小组讨论时,设计的问题还不够开放,应该让学生有更充分的讨论空间。
三、对再教的补充设计
再教时,要进一步调动学生学习的积极性,使每一个学生都有成就感,都有所得,教学效果一定会更好。
在平常教育教学中,必须具备全新的教育理念,认真学习新课改精神,使自己具有先进、科学的教育思想,将每节课按高标准要求,不断创新,提高课堂教学效益。对教学设计表现为:不思则无,深思则远,远思则宽。
篇4:匀变速直线运动的速度与时间的关系
什么是匀变速直线运动
匀变速直线运动,速度均匀变化的直线运动,即加速度不变的直线运动。其速度时间图象是一条倾斜的.直线,表示在任意相等的时间内速度的变化量都相同,即速度(v)的变化量与对应时间(t)的变化量之比保持不变(加速度不变),这样的运动是变速运动中最简单的运动形式,叫做匀变速直线运动。
篇5:高中物理时间和位移教学设计
高中时间和位移教学设计
高中物理时间和位移教学反思
新课程倡导探究,并将科学探究与科学知识并列为课程的学习内容。猜想与假设是科学探究的要素之一,但不是没有依据的胡猜乱想。本节课从复习旧知识引出新问题之后,由匀速直线运动速度图象中“面积”的物理意义,迁移到在匀变速直线运动速度图象中的“面积”是否也具有同样的物理意义,提出猜想有根有据、合情合理,符合高一新学生的认知水平。
教学过程中,我要求学生设计实验去验证“猜想”,这个实验设计对于高一学生有一定的难度,但是不同的学生有不同的思维“堵塞”点,要求各小组提出各自的困难与障碍,由其他同学帮助该组解决问题,最后达成共识。实现了对症下药,对于困难,鼓励学生敢于挑战,落实了“情感”目标,也体现了面向全体学生的课程理念。之后,我要求学生设计记录实验数据的表格,这既是实验前的准备工作,也促进了学生对实验的设计进行整理,使学生在思维上再经历了一次过程,培养了学生设计实验的能力。当学生根据实验数据验证了猜想,推导出位移公式,水到渠成,知识目标、过程目标和情感目标教学目标也得到实现。
篇6:高一物理《位移和时间的关系》教案
高一物理《位移和时间的关系》教案
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(假设汽车在一条直线上行驶)观察汽车的里程计和自己的手表,采集数据,即记录汽车在不同时刻发生的位移(实际为路程),包括进站停车时的情况,之后把你采集的数据,用位移—时间图像表示出来,并把你的结果讲给周围人听。
篇7:第2节匀变速直线运动的速度与时间的关系
匀变速直线运动的特点
?1.下列关于匀变速直线运动的说法,正确的是( )
A.匀变速直线运动是运动快慢相同的运动
B.匀变速直线运动是速度变化量相同的运动
C.匀变速直线运动的图像是一条倾斜的直线
D.匀变速直线运动的vt图像是一条倾斜的直线
?2.(大连高一检测)一辆汽车在平直的高速公路上行驶.已知在某段时间内这辆汽车的加速度方向与速度方向相同,则在这段时间内,该汽车( )
A.一定做匀减速直线运动 B.一定做匀加速直线运动
C.可能做匀变速直线运动 D.一定做匀变速直线运动
速度公式v=v0+at的应用
?3.一个质点做直线运动,其速度随时间变化的函数关系为v=kt.其中k=0.3 m/s2,下列说法正确的是( )
A.质点做匀速直线运动
B.质点的速度变化量大小是0.3 m/s
? 1.D 解析:运动快慢相同是指速度不变,故选项A错误;匀变速直线运动是在相等的时间内速度变化量相同的运动,若时间不相同,则速度的变化量不同.故选项B错误;vt图像中,匀变速直线运动的图像是一条倾斜的直线,在其他图像中不一定是直线,故选项C错误,D正确.
? 2.C 解析:汽车的加速度方向与速度方向相同,所以一定是加速运动.因为不能判断加速度大小是否恒定,所以不能确定汽车是否做匀变速直线运动,选项A、B、D错误,C正确.
2? 3.C 解析:因为质点的速度随时间均匀变化,所以质点做匀加速直线运动,加速度a=0.3 m/s,质点速度变
化量的大小与时间有关.
C.质点做匀加速直线运动
D.质点的初速度为0.3 m/s
?4.星级快车出站时能在150 s内匀加速到180 km/h,然后正常行驶.某次因意外列车以加速时的加速度大小将车速减至108 km/h.以初速度方向为正方向,则下列说法错误的是( )
A.列车加速时的加速度大小为m/s2
B.列车减速时,若运用v=v0+at计算瞬时速度,其中a=- m/s2
C.若用vt图像描述列车的运动,减速时的图线在时间轴t轴的下方
D.列车由静止加速,1分钟内,速度可达20 m/s
?5.,歼31隐身战机在某机场进行了首次热身飞行表演.设该战机的速度达到98 m/s时即可升空,假定战机从静止开始以3.5 m/s2的加速度做匀加速直线运动,则该战机从开动到起飞需滑行多长时间?
运动图像的应用
?6.从地面上竖直向上抛出一个物体,物体匀减速上升到最高点后,再以与上升阶段一样的加速度匀加速落回地面.可大致表示这一运动过程的vt图像是( )
? 4.C 解析:列车的加速度大小a=第一文库网== m/s,减速时,加速度方向与速度方向相反,a'=-m/s,选项22
A、B正确;列车减速时,vt图像中图线依然在时间轴t轴的上方,选项C错误,由v=at可得v=×60 m/s=20 m/s.选项D正确.
2? 5.解析:战机做初速度为零的匀加速直线运动,战机的初速度v0=0,末速度v=98 m/s,加速度a=3.5 m/s.
由速度与时间的关系式v=v0+at得战机从开动到起飞滑行的时间为t== s=28 s.
答案: 28 s
? 6.A 解析:竖直向上抛出物体后,物体先做减速运动,到达最高点后,物体开始反向做加速运动.选项A正确.
?7.某物体的运动图像如图所示,以下说法正确的是(
)
A.若y表示位移,则物体做往复运动
B.若y表示速度,则物体做往复运动
C.若y表示位移,则物体做匀速直线运动
D.若y表示速度,则物体做匀变速直线运动
?8.(多选)一枚火箭由地面竖直向上发射的vt图像如图所示,关于火箭的运动情况,下列说法正确的是(
)
A.火箭的速度先逐渐增大,然后又逐渐减小
B.火箭在tB时刻上升至最高点B
C.火箭在tB时刻的速度达到最大值
D.火箭在AB段的加速度比OA段的加速度要小
? 7.A 解析:在xt图像中,斜率表示物体运动的速度,斜率的正负号表示速度的方向,若y表示位移,因斜率有正有负,说明物体做往复运动,选项A正确,C错误,在vt图像中,斜率表示加速度,斜率的正负号表示加速度的方向.若y表示速度,由图像可知,物体的运动方向没有变化,说明物体一直向一个方向运动,选项B错误;因加速度的方向发生变化,故物体不做匀变速直线运动,选项D错误.
? 8.AC 解析:由图像可知,0~tA和tA~tB时间内火箭向上加速,tB~tC时间内向上减速,选项A正确;整个过程中火箭一直向上运动,在tC时刻到达最高点,选项B错误;根据图像,火箭在tB时刻的速度最大,选项C正确;图线的斜率表示加速度,在AB段的加速度比OA段的加速度大,选项D错误.
?9.(探索性)A、B两个物体在同一直线上做匀变速直线运动,它们的速度图像如图所示,则以下说法正确的是(
)
A.A、B两物体运动方向一定相反
B.前4 s内A、B两物体的位移相同
C.t=4 s时,A、B两物体的速度相同
D.A物体的加速度比B物体的加速度大
?10.在某品牌汽车4S店,一顾客正在测试汽车的加速和减速性能.某段时间内汽车以36 km/h的速度匀速行驶,若汽车以0.6 m/s的加速度加速,则10 s后速度能达到多少?若汽车以0.6 m/s2的加速度刹车,则10 s后和20 s后速度各减为多少?
?11.(探索性)A、B是做匀变速直线运动的两个物体的速度图像,如图所示.
? 9.C 解析:A、B两物体都沿正方向运动,运动方向相同,选项A错误;前4 s内,A、B两物体的位移不同,xA
22? 10.解析:取初速度的方向为正方向,初速度v0=36 km/h=10 m/s,加速度a1=0.6 m/s,a2=-0.6 m/s
由速度公式得加速10 s后的'速度v1=v0+a1t1=10 m/s+0.6×10 m/s=16 m/s
从开始刹车至汽车停下所需时间t== s≈16.7 s,t2t,故刹车20 s后汽车速度为零.
答案:16 m/s 4 m/s 零
? 11.解析:(1)A物体沿规定的正方向做匀加速直线运动,加速度为a1=
22 m/s=1 m/s,方向沿规定的正方22向;B物体前4 s沿规定的正方向做匀减速直线运动,4 s后沿反方向做匀加速直线运动, 加速度为a2= m/s =-2 m/s,负号表示与初速度方向相反.
(2)两图像交点表示在该时刻A、B速度相等.
(3)1 s末A物体的速度为3 m/s,和初速度方向相同;B物体的速度为6 m/s,和初速度方向相同.
(4)6 s末A物体的速度为8 m/s,和初速度方向相同;B物体的速度为-4 m/s,负号表示和初速度方向相反. 答案:见解析
(1)A、B各做什么运动?求其加速度.
(2)两图线交点的意义.
(3)求1 s末A、B的速度.
(4)求6 s末A、B的速度.
?12.(挑战性)卡车原来以10 m/s的速度在平直的公路上匀速行驶,因为路口出现红灯,司机从较远的地方即开始刹车,使卡车匀减速前进.当车减速到2 m/s时,交通灯变为绿灯,司机立即放开刹车,并且只用了减速过程的一半时间卡车就加速到原来的速度,从刹车开始到恢复原来的速度共用了12 s.求:
(1)减速与加速过程中的加速度;
(2)开始刹车后2 s末及10 s末的瞬时速度.
? 12.解析:(1)卡车先做匀减速运动,再做匀加速运动,其运动简图如图所示.设卡车从A点开始减速,则vA=10 m/s,用t1时间到达B点,从B点又开始加速经过时间t2到达C点.则
vB=2 m/s,vC=10 m/s,且t2=
t1+t2=12 s.
可得t1=8 s,t2=4 s,
由v=v0+at,
得vB=vA+a1t1
在BC段vC=vB+a2t2
22a1=-1 m/s,a2=2 m/s.
(2)开始刹车后2 s末的速度为
v1=vA+a1t=10 m/s-1×2 m/s=8 m/s
10 s末的速度为v2=vB+a2t=2 m/s+2×2 m/s=6 m/s.
22答案:(1)-1 m/s 2 m/s (2)8 m/s 6 m/s
篇8:匀变速直线运动的速度与时间的关系物理课教案设计
匀变速直线运动的速度与时间的关系物理课教案设计
一、教材分析
在上一节实验的基础上,分析v-t图像时一条倾斜直线的意义――加速度不变,由此定义了匀变速直线运动。而后利用描述匀变速直线运动的v-t图像的是倾斜直线,进一步分析匀变速直线运动的速度与时间的关系:无论时间间隔t大小, 的值都不变,由此导出v = v0 + at,最后通过例题以加深理解,并用“说一说”使学生进一步加深对物体做变速运动的理解。
二、教学目标
1、知道匀速直线运动 图象。
2、知道匀变速直线运动的 图象,概念和特点。
3、掌握匀变速直线运动的速度与时间关系的公式v = v0 + at,并会进行计算。
三、教学重点
1、匀变速直线运动的 图象,概念和特点。
2、匀变速直线运动的速度与时间关系的公式v = v0 + at,并进行计算。
四、教学难点
会用 图象推导出匀变速直线运动的速度与时间关系的公式v = v0 + at。
五、教学过程
预习检查:加速度的概念,及表达式
导入新课:
上节课,同学们通过实验研究了速度与时间的关系,小车运动的-t图象。
设问:小车运动的 -t图象是怎样的图线?(让学生画一下)
学生坐标轴画反的要更正,并强调调,纵坐标取速度,横坐标取时间。
-t图象是一条直线,速度和时间的这种关系称为线性关系。
设问:在小车运动的-t图象上的一个点P(t1,v1)表示什么?
学生画出小车运动的-t图象,并能表达出小车运动的-t图象是一条倾斜的直线。
学生回答:t1时刻,小车的速度为v1 。
学生回答不准确,教师补充、修正。
预习检查
情境导入
精讲点拨:
1、匀速直线运动图像
向学生展示一个-t图象:
提问:这个-t图象有什么特点?它表示物体运动的速度有什么特点?物体运动的加速度又有什么特点?
在各小组陈述的基础上教师请一位同学总结。
2、匀变速直线运动图像
提问:在上节的实验中,小车在重物牵引下运动的v-t图象是一条倾斜的直线,物体的加速度有什么特点?直线的倾斜程度与加速度有什么关系?它表示小车在做什么样的运动?
从图可以看出,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?
知识总结: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。
提问:匀变速直线运动的v-t图线的斜率表示什么?匀变速直线运动的v-t图线与纵坐标的交点表示什么?
展示以下两个v-t图象,请同学们观察,并比较这两个v-t图象。
知识总结:在匀变速直线运动中,如果物体的速度随着时间均匀增加,这个运 动叫做匀加速直线运动;如果物体的速度随着时间均匀减小,这个运动叫做匀减速直线运动。
分小组讨论
每一小组由一位同学陈述小组讨论的结 果。
学生回答:是一条平行于时间轴的直线。表示物体的速度不随时间变化,即物体作匀速直线运动。作匀速直线运动的物体,v = 0, = 0,所以加速度为零。
分小组讨论
每一小组由一位同学陈述小组讨论的'结果。
由于v-t图象是一条直线,无论t选在什么区间,对应 的速度v的变化量v与时间t的变化量t之比 都是一样的, 表示速度 的变化量与所用时间的比值,即加速度。所以v-t图象是一条倾斜的直线的运动,是加速度不变的运动。
学生回答:v-t图线的斜率在数值上等于速度v的变化量v与时间t的变化量t之比,表示速度的变化量与所用时间的比值,即加速度。
v-t图线与纵坐标的交点表示t = 0 时刻的速度,即初速度v0。
学生回答:甲乙两个v-t图象表示的运动都是匀变速直线运动,但甲图的速度随时间均匀增加,乙图的速度随着时间均匀减小。
让学生通过自身的观察,发现匀加速直线运动与匀减速直线运动 的不同之处,能帮助学生正确理解匀变速直线运动。
3、匀变速直线速度与时间的关系式
提问:除用图象表示物体运动的速度与时间的关关系外,是否还可以用公式表达物体运动的速度与时间的关系?
教师引导,取t=0时为初状态,速度为初速度V0,取t时刻为末状态,速度为末速度V,从初态到末态,时间的变化量为t,则t = t―0,速度的变化量为V,则V = V―V0
提问:能否直接从图线结合数学知识得到速度与时间的关系式?
知识总结:匀变速直线 运动中,速度与时间的关系式是V= V0 + a t
匀变速直线运动的速度与时间关系的公式:V= V0 + a t可以这样理解:由于加速度a在数值上等于单位时间内速度的变化量,所以at就是整个运动过程中速度的变化量;再加上运动开始时物体的速度V0,就得到t时刻物体的速度V。
篇9:时间与位移测试题
关于时间与位移测试题
一、选择题
1、关于时刻和时间,下列说法正确的是
A、时刻表示时间极短,时间表示时刻较长
B、在时间轴上时刻对应点,时间对应线段
C、作息时间表上的数字均表示时间
D、1min只能分成60个时刻
2、以下说法正确的是()
A、两个物体通过的路程相同,则他们通过的位移也一定相同
B、两个物体通过的位移相同,则他们通过的`路程也一定相同
C、一个物体在某一方向上运动中,其位移大小可能大于所通过的路程
D、如物体做单方向的直线运动,位移的大小就等于路程
3、有一个小球从空中的10m处落下,遇到地面反弹在离地2m的地方被接住,那么小球的位移大小和路程是()
A、10m、8m B、8m、12m C、10m、12mD、8m、8m
4、一个质点沿半径为R的圆周运动一周,回到出发点,在此过程中,路程和位移大小出现的最大值是()
A、2πR,2πR B、0,2πR C、2R,2R D、2πR,2R
5、如图所示,物体沿半径为R的半圆弧线由A运动到C,则它的位移和路程分别为()
A、0,0
B、4R 由A→C,4R
C、4R由A→C,2?R
D、4?R,由A→C,4R
二、填空题
6、时间与时刻是不同的概念。区分第一秒初,第一秒末,第五秒内,五秒内,前五秒内,后五秒初等概念中,其中为时刻的是_____________________,为时间的是_________________________________
7、小球从A点出发,沿半径为r的圆周转动。则当小球转过1.25周时所发生的位移的大小是_________,小球所通过的路程_________。
三、计算题
8、一辆汽车从A点出发,向东行驶了40km,到达C点,又向南行驶了30km到达B点,在此过程中它行驶的路程是多少?它的位移的大小和方向又如何?
[参考答案]
1、B 2、D3、B4、D5、C
6、时刻:第一秒初,第一秒末,后五秒初。
时间:第五秒内,五秒内,前五秒内。
7、2r,2.5πr。
8、通过的路程为70km;位移为50km,方向东偏南370。
篇10:第一册(必修) 2.2 位移和时间的关系 教案
一、目的要求
1、理解匀速直线运动,变速直线运动的概念
2、理解位移-时间图象的含义,知道匀速直线运动的位移图象及其意义.
3、理解用图象表示物理量之间的.关系的数学方法.
二、重点难点
重点:匀速直线运动的位移-时间图象。
难点:理解图象的意义.
三、教学过程:
(一)多媒体显示,引出匀速直线运动
1、观测一辆汽车在一段平直公路上运动
文件大小: 31K文件格式: doc 下载地址: 击本地免费下载地址篇11:《位移和时间的关系》教学设计
教材分析:本节内容虽浅显,但因其牵涉到的物理思想方法比较典型,且学生将在本节首次接触到物理图象,故本课的价值倾向长远,在课堂中培养学生的科学素养和良好的图象分析习惯是非常重要的。
教学目标 :
1、理解匀速直线运动和变速直线运动的概念;
2、能识别s-t图像,理解匀速直线运动的s-t图像的意义;
3、掌握匀速运动中位移和时间的关系以及它们的数学表示(包括公式和图像);
4、渗透科学习惯和科学思维方法的教育。
教学重点:运动的研究方法与描述、匀速直线运动的规律、作图与图像分析
教学难点 :图像与物理过程的比较分析
教学过程 设计:
1、引入课题
设问1、上节学过的质点的概念是如何定义的,何种情况下物体可看成质点呢?
设问2、教师原地转一圈,后问动否?路程和位移的区别何在?
师阐述:质点是一种理想化的模型,它是科学的抽象与近似,用来简化、代替实际物体。能否看成质点,应视具体的问题而定,不能以大小一概而论,因为大小总是相对的。
路程虽可精确地反映物体在某时刻的运动情况,但在表示物体在一段时间内位置的变化时却不成功,为此引入位移。注意路程与位移无可比性。但可比较路程与位移的大小,它们的关系是S路≥S位。
阐述物理思想:物理学研究物质运动的规律,采用分解的思想,即由简单到复杂、由低级到高级。物体常见的运动形式有直线运动、抛体运动、圆周运动、振动和波。我们首先研究在诸多运动形式中最基本的最简单的----直线运动
描述图景:蜗牛缓缓地爬,清晨老人在散步,路上行人骑着自行车,汽车在奔驰,飞机在航线上飞行等等。这些运动有何相似的特点呢?
2、新授
交待课本上研究的是汽车的运动,原因之一是运动的可测量性,二是汽车代表了社会的进步。
指导学生阅读课本P22第一段,当中提问:
①研究目的是什么?(研究位移随时间的变化关系)
②研究方法是什么?(通过测量S、t分析)
③如何设计表格,记录数据?(两行五组数据)
④对数据如何处理,数据反映了什么?
师提示:数据处理的常用方法是列表法及逐差法。
学生:感觉每通过100米所用的时间不一样,再一想又发现差不多。在差不多相等的时间内,物体的位移相等。
师启发:差不多的原因是由于运动本身所致,还是由于人的测量引起的呢?能否用科学的物理语言代替通俗的生活语言,这反映一个人的科学素养。
结论:在实验允许的误差范围内,物体在相等时间内通过的位移相等。
2、1匀速直线运动
(1)定义:在任何相等时间内,质点通过的位移都相同的运动。
(2)内涵与外延
师强调指出:
①指出知识定义的科学性和严密性;匀速直线运动实为一种理想化的运动形式,理论上的匀速直线运动,无论如何对时间进行划分,在任意小的时间标准内考察,质点通过的位移都要相同。故要精确判断汽车的运动,需增加测量的精度,但实际中测量到一定的精度即可。
②研究汽车的意义在于找到了前面所述的几种运动间的本质联系。它们遵循相同或相近的规律。由特殊到一般、个性到共性,分析与概括、归纳与演绎便是物理学研究问题的思维方法。
③位移的矢量性使匀速直线运动可简称为匀速运动。匀速运动中位移与发生这段位移的时间成正比,这区别于变速直线运动。
2、2图像表述
(1)作图的规范化要求
师提出如下问题:
要求学生阅读课本第23页第四段及方框内文字,然后回答问题。
归纳学生回答后,师总述:
①作图步骤:建坐标,标箭头、原点、物理量符号、单位;对坐标轴标度;描点并连线。对课本中的图象还原,一步一步展示作图的过程并提出要求。
②强调:描点后,观察点的分布规律,发现几乎都在一条直线上。此时应用一条直线尽可能多地串起点,实在画不到线上则应该使点均匀分布在线的两侧,实质是取了平均值。个别较远的点可能是测量错误,应予以舍弃。不能迁就个别的.点,将射线画成折线或曲线。当然,今后的学习过程中,会遇到将描出的点用平滑的曲线相连的情形。
交待作图中采取的这些措施是为了减小实验中人为测量引起的误差。这是处理数据时作图法优于列表法的原因之一。
③描出的点是有限的,但反映出了点的分布规律,组成线后延伸至无穷远处,点就是无限的了。从有限到无限,此时就能对未知的运动作出科学的预见。
(2)渗透科学思想方法教育
物理作为一门实验学科,它以定量的可重复的实验为依据,抓住影响实验结果的主要的因素,使实际问题抽象为理想化的模型,对实验的现象、数据不是简单的罗列,而是对其进行分析、综合、归纳和演绎,借助于图象分析,再推理形成系统的理论,使之概括化、公式化,并进行科学预言,为新发现提供指导性线索。可见,质疑、分析、归纳与概括、内插和外推,由个性(个性现象)高度抽象、概括出具共性普遍特征和一般意义的东西,再用之去指导实践,分析个别的事物和现象,便是物理学使用的最基本的研究方法和程序。科学方法论中还包含:科学需要证据、科学是逻辑和想象的结合体、科学需尊重实验数据、科学是一种预见和假设、科学不依赖权威并避免偏见等。
(3)图象特点分析
讲授:由数据到图象,由图象再到公式,是将由实验结果上升到理论高度的过程。
①启发同学们思考:能否把刚才描出的图线写为数学上的函数形式?
学生总结出匀速直线运动的公式表述:S=Vt
②让一位学生上黑板在汽车位移时间图线上定性作出老人匀速散步的位移图线。
引导学生比较分析两图线的特点:(1)共同点(过坐标原点的直线)
(2)不同点(倾斜的程度----斜率)
设问:(1)图线直否意义?图线是否一定过坐标原点?什么是匀速直线运动位移图线的本质特征?
(2)斜率大小的意义?
小结:图线直不直反映了运动的匀不匀,而如果出发时不在坐标原点,则图线可不过原点。倾斜程度反映了运动的快慢。越斜则说明在相同时间内的位移越大,即运动越快。
(3)图像的识别→分析物理过程
讲授:
位移-时间图象反映的是物体的位置坐标随时间的变化关系(或位置与时间的一一对应关系),而位置对坐标原点来说就是位移,这与某一段时间内发生的位移是不同的。
时间轴无负轴,而位移轴有正负,因位移是矢量,故t轴上方的位移表示正方向,t轴下方的位移表示对坐标原点的另一方向即负方向。故位移图线只能描述直线运动。
图线上每点对应一坐标(t,S),由图线可求出某一时刻质点所处的位置或到达某一位置的时刻。图线上一截线段的含义则是在时间(t2-t1)内质点发生(S2-S1)的位移。由此可知,若图线是弯曲的,则说明在相同的时间内质点发生的位移是不同的,表明质点做的是变速直线运动。图线若是平的,则表明位置不随时间变化,物体是静止的。图线若是向下倾斜,则表明随着时间的增大,质点的位置离坐标原点越来越近,质点在做与规定正方向相反的直线运动。
2.3师生活动(为帮助学生理解图象,做如下游戏,可将抽象的图象变得形象和生动。)
由感性认识上升至理性认识,这是认识的第一次飞跃。而由理性认识再用以指导实践活动则是认识的第二次飞跃。
教师从学生的角度在讲台的正面画一直线,在讲台的中央标上坐标原点,规定向右为位移的正方向。后在黑板上画下几个S-t坐标。
(1)让学生注意观察老师的运动情况,后在图中画出位移图线。
①教师从讲台中央分别向左和向右匀速走
②教师从讲台的左边匀速走到右边
③教师从讲台的中央走到右边后站住(接着往回走到中央)
对学生作出的图给予评定,图线从略。
(2)在黑板画出如下所示的图象,要求学生上讲台表演与图象相对应的运动。其后在图的下面用简洁的文字总结。
另外,也可画出两条图线,让两位学生上台表演追及和相向运动问题。
学生通过这种方式来接触、了解图象,一方面兴趣大增,同时由于亲自参与,对图象理解得非常深刻。
3、典型例题
例1、汽车作直线运动,向东以100m/s行驶2秒,停2秒,又以200m/s向前运动1秒,最后以200m/s往回运动2秒。作出汽车运动的位移时间图像。
例2、据下图分析A、B、C质点的运动情况
4、作业 设计与板书设计 从略
篇12:变速直线运动位移与速度的关系教案
【设计思路】
根据课堂教学设计的基本原理和高中学生学习、认知的特点,制定“匀变速直线运动的速度与位移的关系”的教学设计方案。 【教材分析】
匀变速直线运动的速度与位移的关系是人民教育出版社出版的物理(必修1)第二章第四节的内容。该内容是学习了匀变速直线运动的前两个规律的基础上,继续对匀变速直线运动进行学习。其主要特点培养学生逻辑思维能力、科学的思维方法和强化学生分析和论证的能力;强调匀变速直线运动规律应用,为以后动力学的知识打下坚实的基础。 【教学目标】
一、知识与技能
1、理解匀变速直线运动的速度与位移的关系。
2、掌握匀变速直线运动的速度与位移的关系式,会用此公式解相关的匀变速直线运动的问题。
二、过程与方法
1、通过速度与位移关系式的推导和应用过程使学生进一步领会运用数学工具解决物理问题的方法。
2、通过对实例、例题和习题中物理过程的分析,使学生继续学习并习惯运用画运动示意图对物体运动过程进行分析和描述的方法。
三、情感、态度与价值观
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山东省垦利第一中学
杜辉
1、通过解题过程养成学生规范化、程序化解题的物理学科的学习习惯。
2、通过读题、审题、计算、检验等解题环节,养成学生做事认真、严谨的科学态度。 【教学重点】
速度与位移关系式的推导过程及应用。
通过提出学习任务、解决实际问题、推导出新的函数关系并初步学会利用位移与速度关系式解决实际问题的过程,使学生比较充分地感受到速度与位移的关系式可以更方便的解决某一类型的实际问题,体会到该关系式的重要作用;认识数学工具对解决物理问题的重要性;养成规范化、程序化解题的良好物理学习习惯;通过对这一类型问题特点的归纳,使学生逐步掌握并习惯用分析、归纳的方法解决问题。 【教学难点】
对速度与位移关系式的理解与应用。
学生在初学时往往将数学与物理隔离开来,机械的套公式,不注重也不太会对物体运动过程进行分析,对公式中各物理量及之间的关系缺乏理解,从而对公式的应用感到困难。 【具体设计】
1、课堂引入
引导学生阅读材料:车祸猛于虎,汽车是一个具有天使和魔鬼双重身份的工具,它给人们带来方便快捷的同时,也给人类带来很多灾难.“十次车祸九次快”,这是人们在无数次的交通事故中总结出来的安全警语.据统计,每年我国有十万多人直接死于车祸.在公路上经常可以看到一些限速牌,
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规定了汽车通过该路段的最高时速.
同时提出问题,为什么车速快就比较容易发生车祸?找学生亲自操作遥控汽车,并总结出个人体会。通过具体情境让学生形成直观的认识,速度与位移有关。
2、公式推导
先帮助学生回忆学过的匀变速直线运动的规律,然后给出例题1: 射击时,子弹在枪筒内获得加速度加速。已知a=5×105m/s2,枪筒长x=0.64m,求子弹出枪口时的速度。
让学生自己解决,同时提出题中所给的已知条件和所求的结果都不涉及时间t,我们可以将两个公式联立,消去t,就直接得到位移与速度的关系式。然后让同学上黑板进行推导并展示结果。得到了匀变速直线运动速度与位移的关系后让学生在将例题1用新的公式完成。 提出问题,那种方法更好一些,然后给出例题2:
一个高山滑雪的人,从100 m长的山坡上匀加速滑下,初速度为5 m/s,末速度为15 m/s,他运动的加速度大小为多少? 让学生分成两部分,分别用不同的方式解决,然后进行比较,得出结论,在不涉及时间的问题中,匀变速直线运动速度与位移的关系解题更方便。
3.公式选择
提出问题,匀变速直线运动的规律在具体问题中应该如何选择?然后给出例题3:一辆汽车做匀减速直线运动,初速度为10m/s,加速度大小为2m/s2,求:
(1)汽车3s末速度的大小。
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(2)汽车2s内的位移。
(3)汽车的速度减为零所经历的位移。 (4)汽车8s内的位移。
让学生分组进行讨论,并最总由学生进行展示,总结,得到规律。在总结出规律的基础上补充思考问题:
骑自行车的人以5m/s的初速度匀减速上一个斜坡,加速度的大小为0.4m/s2,斜坡长30m,骑自行车的人通过斜坡需要多少时间?
学生解决后会发现本题结果有2个,这时提出问题:2个结果应该如何取舍?让学生讨论并总结规律。
最后由学生对本节课内容进行具体的总结,并完成补充练习。
篇13:变速直线运动位移与速度的关系教案
课型:新课 执笔人:陈水兵 审核人:物理教研组 时间: . 10.10 学习目标:本节研究匀变速直线运动的位移与速度的关系,并用语言、公式、图象进行描述.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. 本节公式和推论较多,且公式间有相互联系,要分清公式的应用条件和前提,不可乱套公式,在物理过程比较复杂时可以分解过程,一一突破并建立相关联系,必要时可借助图象进行分析比较. 自主探究:1.匀变速直线运动的位移时间关系公式是怎样得出的?
2.在匀变速直线运动中各个矢量的方向如何确定?
3.如何正确选用匀变速直线运动的三个公式?
自主学习:
1.匀变速直线运动的位移 (1)匀变速直线运动的v-t图象,是一条____________,并且斜率的大小表示____________. (2)在匀变速直线运动的v-t图象中,图线与时间轴所包围的面积在数值上等于____________的大小. (3)在匀变速直线运动中,位移与时间的关系是:____________.式中v0表示____________,a表示____________. 2.匀变速直线运动的位移与速度的关系
(1)在匀变速直线运动中,在v=v0+at和x=v0t+
1
2at两式中消去____________,可得位移2与速度的关系是:____________.
22(2)如果问题的已知量和未知量都____________,利用v-v0=2ax求解,往往会使问题变得简单、方便. 重点、难点、疑点解析
1.匀变速直线运动三个基本公式的选用
公式v=v0+at,x=v0t+
12
2at,v-v02=2ax,三个公式中包含五个物理量:初速度v0、加2速度a、运动时间t、末速度v、位移x,已知其中任意三个物理量,可求出其余两个.在解题过程中选用公式的基本方法是:
(1)若题目相关物理量无位移,选用公式v=v0+at. (2)若题目相关物理量无时间,一般选用公式v2-v02=2ax. (3)若题目相关物理量无末速度,一般选公式x=v0t+
12at. 22.匀变速直线运动的几个常用推论
(1)任意两个连续相等时间间隔T内,位移之差是常量,即Δx=x2-x1=aT2
推导:如图
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(2)中点时刻的速度公式:在一段时间内,中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度,还等于这段时间初末速度矢量和的一半,即vvvtv022. 推导:如图
由匀变速直线运动的v-t图象可知下图时间t内的位移
是
所以这段时间的平均速度
. 综合以上分析得出平均速度
. (3)中点位置的速度公式
(4)初速度为零的匀变速直线运动的公式 位移公式: 速度公式:
速度位移关系式:平均速度公式:
①在连续相等时间内的位移之比为:x1∶x2∶x3∶…∶xn=1∶3∶5∶…∶(推导:设时间间隔为t,则
②通过连续相等时间时速度之比
③在前1T 、2T 、3T、4T 、5T 、6T 通过的位移之比
④通过连续相等的位移所用时间之比
⑤通过连续相等的位移所用时速度之比
例题剖析
2n-1) 第 3 页 共 4 页
应用点一:位移与速度关系的应用
例1:航天飞机着陆时速度很大,可用阻力伞使它减速.假设一架航天飞机在一条笔直的水平跑道上着陆,刚着陆时速度为100 m/s,在着陆的同时立即打开阻力伞,加上地面的摩擦作用,产生大小为4 m/s2的加速度.研究一下,这条跑道至少要多长?
练习1一辆正以8 m/s的速度沿直线行驶的汽车,突然以1 m/s2的加速度加速.求汽车加速行驶了18 m时的速度.
应用点二:利用v-t图象分析匀变速直线运动问题
例2:甲、乙两人同时由A地沿直线向B地运动,他们初速度相同,甲先匀加速再匀减速到达B地,乙先匀减速再匀加速到达B地,他们到达B地时,速度均和初速度相同,试分析甲、乙两人谁先到达B地?
练习2 某物体做直线运动,物体的速度—时间图线如图所示,若初速度的大小为v0,末速度的大小为v,则在时间t1内物体的平均速度是(
)
A.等于(v0+v)/2
B.小于(v0+v)/2 C.大于(v0+v)/2
D.条件不足,无法比较 夯实基础
1.一物体做匀变速直线运动,下列说法中正确的是(
)
A.物体的末速度一定与时间成正比B.物体的位移一定与时间的平方成正比 C.物体的速度在一定时间内发生的变化量与这段时间成正比
D.若为匀加速运动,速度和位移都随时间增加;若为匀减速运动,速度和位移都随时间减小
2.一物体由静止开始做匀加速直线运动,在t s内经过的位移为x m,则它从静止开始经
x m所用的时间为(
) 4A.t
4 B.t
2 C.
t
16
D.
2t 23.做匀减速直线运动的物体经过4 s后停止,若在第1 s内的位移是14 m,则最后1 s的位移是(
)A.3.5 m
B.2 m
C.1 m
D.0 4.做匀加速直线运动的质点,运动了t s,下列说法正确的是(
)
A.它的初速度越大,通过的位移一定越大B.它的加速度越大,通过的位移一定越大 C.它的末速度越大,通过的位移一定越大D.它的平均速度越大,通过的位移一定越大 5.物体做匀变速直线运动,初速度为v0,经过t,速度达到v,则物体在这段时间内的平均速度为(
)
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A.v0v 2
B.
v0v 2
C.
2v0at
2 D.v0+at
6.我国自行研制的“枭龙”战机04架在四川某地试飞成功.假设该战机起飞前从静止开始做匀加速直线运动,达到起飞速度v所需的时间为t,则起飞前的运动距离为(
)
A.vt
B.
vt 2
C.2vt
D.不能确定
7.物体的初速度是v0,以不变的加速度a做直线运动,如果要使速度增加到初速度的n倍,则经过的位移是(
)
vA.0(n2-1)
2a12 at22vB.0(n-1)
2a12 at22vC.0n2
2a2
vD.0(n-1)2 2a12at 228.一质点做匀加速直线运动,加速度为a,t秒末的速度为v,则t秒内质点的位移为(
) A.x=vt+
B.x=vt-
C.x=vt
D.x=9.甲乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向做直线运动,t=0时刻同时经过公路旁的同一个路标.在描述两车运动的v-t图中(如图2-3-13),直线a、b分别描述了甲乙两车在0~20 s的运动情况.关于两车之间的位置关系,下列说法正确的是(
)
A.在0~10 s内两车逐渐靠近
B.在10~20 s内两车逐渐远离
C.在5~15 s内两车的位移相等
D.在t=10 s时两车在公路上相遇
10.两辆完全相同的汽车,沿水平直路一前一后匀速行驶,速度均为v0.若前车突然以恒定的加速度刹车,在它刚停车时,后车以前车刹车时的加速度开始刹车.已知前车在刹车过程中所行驶的距离为s,若要保证两辆车在上述情况中不相撞,则两车在匀速行驶时保持的距离至少为(
)
A.s
B.2s
C.3s
D.4s
11.自行车以4 m/s的初速度匀减速滑上一个斜坡,加速度的大小为0.2 m/s2,斜坡长20 m,则自行车通过斜坡所需的时间是多少?
12.汽车进站关闭发动机做匀减速直线运动,当滑行x1=30 m时,速度恰好减为初速度的一半,接着又滑行了t2=20 s才停止.求:汽车滑行的总时间t,关闭发动机时的速度v0和总位移x. 13.汽车以10 m/s的速度在平直公路上匀速行驶,刹车后经2 s速度变为6 m/s,求: (1)刹车后2 s内前进的距离及刹车过程中的加速度; (2)刹车后前进9 m所用的时间;(3)刹车后8 s内前进的距离.
篇14:变速直线运动位移与速度的关系教案
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.2教材先是通过一个例题的求解,利用公式x=v0t+ at和v=v0+at推导出了位移与速度的关系:22v-v0=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 教学目标 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、教学重点
1.速度公式、位移公式及位移与速度关系的公式的推导。 2.会运用公式分析、计算。
四、教学重、难点
具体到实际问题当中对物理意义、情景的分析。
五、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
1.通过下面一道题目,让学生从不同角度,感受一题多解,拓展学生的物理思维。
一辆汽车以20m/s的速度行驶,驾驶员发现前方道路施工,紧急刹车并最终停止。已知汽车刹车过程的加速度大小是5m/s2 ,假设汽车刹车过程是匀减速直线运动,则汽车从开始刹车经过5s所通过的位移是多少?
(利用该题让学生知道:①对匀减速直线运动,若取v0方向为正方向时,则v0>o,a<0。②对汽车刹车过程,在给定的时间内的汽车是否一直在做匀减速直线运动,还需要进行判断。③让学生感受到一题多解——公式法、图象法和逆向思维法。)
2.通过物理情景1的分析,让学生寻找匀变速直线运动中位移与速度的关系。
【情景1】射击时,火药在枪筒中燃烧。燃气膨胀,推动弹头做加速运动。若把子弹在枪筒中的运动看做匀加速直线运动,假设枪筒长0.64m,子弹的加速度5×10m/s,我们根据已知条件能否求出子弹射出枪口时的速度?
问题1:能否根据题意,用前面的运动规律解决? [学生活动]用公式x5212at,vat得出子弹离开枪口时的速度。
2(三)合作探究,精讲点拨
问题2:在这个问题中,已知条件和所求的结果都不涉及时间t,它只是一个中间量。能否根据前面学习的运动规律,得到位移x与速度v的关系呢? [学生活动]用公式vv0at,xv0t12at进行推导。(请一位学生板演) 2[教师活动]通过以上分析可以看到,如果说问题的已知量和未知量都不涉及时间,利用2v2v02ax求解,往往会使问题变得简单、方便。
2[学生活动]用公式v2v02ax求解上面的问题,并与前面的方法进行比较。
例1 通过测试得知某型号的卡车在某种路面上急刹车时加速度大小是5m/s2。如果要求它在这种路面上行驶时在22.5m内必须停下,它的行驶速度不能超过多少千米每小时?
2[教师活动] 分析问题,用公式v2v02ax求解问题,并注意匀减速直线运动中加速度取负值。通过板书提醒学生解题规范化。
例2 美国“肯尼迪”号航空母舰上装有帮助飞机起飞的弹射系统。已知“F-A-15”型战斗
2机在跑道上加速时可产生的最大加速度为5. 0m/s,起飞速度为50m/s。若要该飞机滑行100m后起飞,则:
(1)弹射系统必须使飞机具有多大的初速度?(可保留根号) (2)假设某航空母舰不装弹射系统,但要求“F-A-15”型战斗机能在它上面正常起飞,则该跑道至少多长?
[教师活动]分析题意,已知条件,求什么物理量,正确选取运动规律。
2[学生活动]用公式v2v02ax求解问题,同时注意具体问题具体分析。
例3 驾驶手册规定具有良好刹车性能的汽车在以80km/h的速率行驶时,可以在56m的距离内刹住;在以48km/h的速率行驶时,可以在24m的距离内刹住。假设对这两种速率,驾驶员的反应时间(在反应时间内驾驶员来不及使用刹车,车速不变)与刹车产生的加速度都相同,则驾驶员的反应时间是多少?
[教师活动]引导学生分析汽车在整个过程中运动规律,如何解决问题。 [学生活动]根据题意的分析,正确选用运动规律求解。
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