高一上學(xué)期優(yōu)秀教案第二章勻變速直線運(yùn)動(105頁)

1、高一上學(xué)期優(yōu)秀教案第二章勻變速直線運(yùn)動的描述備課資料1.運(yùn)動學(xué) 運(yùn)動學(xué)是理論力學(xué)的一個分支學(xué)科，它是運(yùn)用幾何學(xué)的方法來研究物體的運(yùn)動，通常不考慮力和質(zhì)量等因素的影響.至于物體的運(yùn)動和力的關(guān)系，則是動力學(xué)的研究課題. 用幾何方法描述物體的運(yùn)動必須確定一個參考系，因此，單純從運(yùn)動學(xué)的觀點(diǎn)看，對任何運(yùn)動的描述都是相對的.這里，運(yùn)動的相對性是指經(jīng)典力學(xué)范疇內(nèi)的，即在不同的參考系中時間和空間的量度相同，和參考系的運(yùn)動無關(guān).不過當(dāng)物體的速度接近光速時，時間和空間的量度就同參考系有關(guān)了.這里的“運(yùn)動”指機(jī)械運(yùn)動，即物體位置的改變；所謂“從幾何的角度”是指不涉及物體本身的物理性質(zhì)（如質(zhì)量等）和加在物體上的力.

2、 運(yùn)動學(xué)主要研究點(diǎn)和剛體的運(yùn)動規(guī)律.點(diǎn)是指沒有大小和質(zhì)量、在空間占據(jù)一定位置的幾何點(diǎn).剛體是沒有質(zhì)量、不變形，但有一定形狀、占據(jù)空間一定位置的形體.運(yùn)動學(xué)包括點(diǎn)的運(yùn)動學(xué)和剛體運(yùn)動學(xué)兩部分.掌握了這兩類運(yùn)動，才可能進(jìn)一步研究變形體（彈性體、流體等）的運(yùn)動. 在變形體研究中，須把物體中微團(tuán)的剛性位移和應(yīng)變分開.點(diǎn)的運(yùn)動學(xué)研究點(diǎn)的運(yùn)動方程、軌跡、位移、速度、加速度等運(yùn)動特征.這些都隨所選的參考系不同而異；而剛體運(yùn)動學(xué)還要研究剛體本身的轉(zhuǎn)動過程、角速度、角加速度等更復(fù)雜些的運(yùn)動特征.剛體運(yùn)動按運(yùn)動的特性又可分為：剛體的平動、剛體定軸轉(zhuǎn)動、剛體平面運(yùn)動、剛體定點(diǎn)轉(zhuǎn)動和剛體一般運(yùn)動.運(yùn)動學(xué)為動力學(xué)、機(jī)械原

3、理（機(jī)械學(xué)）提供理論基礎(chǔ)，也包含有自然科學(xué)和工程技術(shù)很多學(xué)科所必需的基本知識. 運(yùn)動學(xué)的發(fā)展歷史 運(yùn)動學(xué)在發(fā)展的初期，從屬于動力學(xué)，隨著動力學(xué)而發(fā)展.古代，人們通過對地面物體和天體運(yùn)動的觀察，逐漸形成了物體在空間中位置的變化和時間的概念.中國戰(zhàn)國時期在墨經(jīng)中已有關(guān)于運(yùn)動和時間先后的描述.亞里士多德在物理學(xué)中討論了落體運(yùn)動和圓運(yùn)動，已有了速度的概念. 伽利略發(fā)現(xiàn)了等加速直線運(yùn)動中，距離與時間二次方成正比的規(guī)律，建立了加速度的概念.在對彈射體運(yùn)動的研究中，他得出拋物線軌跡，并建立了運(yùn)動（或速度）合成的平行四邊形定則，伽利略為點(diǎn)的運(yùn)動學(xué)奠定了基礎(chǔ).在此基礎(chǔ)上，惠更斯在對擺的運(yùn)動和牛頓在對天體運(yùn)動的研

4、究中，各自獨(dú)立地提出了離心力的概念，從而發(fā)現(xiàn)了向心加速度與速度的二次方成正比、同半徑成反比的規(guī)律. 18世紀(jì)后期，由于天文學(xué)、造船業(yè)和機(jī)械業(yè)的發(fā)展和需要，歐拉用幾何方法系統(tǒng)地研究了剛體的定軸轉(zhuǎn)動和剛體的定點(diǎn)運(yùn)動問題，提出了后人用他的姓氏命名的歐拉角的概念，建立了歐拉運(yùn)動學(xué)方程和剛體有限轉(zhuǎn)動位移定理，并由此得到剛體瞬時轉(zhuǎn)動軸和瞬時角速度矢量的概念，深刻地揭示了這種復(fù)雜運(yùn)動形式的基本運(yùn)動特征.所以歐拉可稱為剛體運(yùn)動學(xué)的奠基人. 此后，拉格朗日和漢密爾頓分別引入了廣義坐標(biāo)、廣義速度和廣義動量，為在多維位形空間和相空間中用幾何方法描述多自由度質(zhì)點(diǎn)系統(tǒng)的運(yùn)動開辟了新的途徑，促進(jìn)了分析動力學(xué)的發(fā)展. 19

5、世紀(jì)末以來，為了適應(yīng)不同生產(chǎn)需要、完成不同動作的各種機(jī)器相繼出現(xiàn)并廣泛使用，于是，機(jī)構(gòu)學(xué)應(yīng)運(yùn)而生.機(jī)構(gòu)學(xué)的任務(wù)是分析機(jī)構(gòu)的運(yùn)動規(guī)律，根據(jù)需要實(shí)現(xiàn)的運(yùn)動設(shè)計新的機(jī)構(gòu)和進(jìn)行機(jī)構(gòu)的綜合，現(xiàn)代儀器和自動化技術(shù)的發(fā)展又促進(jìn)機(jī)構(gòu)學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展，提出了各種平面和空間機(jī)構(gòu)運(yùn)動分析和綜合的問題，作為機(jī)構(gòu)學(xué)的理論基礎(chǔ)，運(yùn)動力學(xué)已逐漸脫離動力學(xué)而成為經(jīng)典力學(xué)中一個獨(dú)立的分支.伽利略對運(yùn)動快慢的研究 16世紀(jì)末，西方學(xué)術(shù)上都認(rèn)為重的物體下落比輕的物體更快，畢竟，亞里士多德曾經(jīng)這樣說過.一個古希臘學(xué)者的觀點(diǎn)尚且如此，足以表明科學(xué)在中世紀(jì)衰落造成的后果.時任比薩大學(xué)數(shù)學(xué)系主任的伽利略如此大膽地對這一常識產(chǎn)生質(zhì)疑.這個故事

6、已經(jīng)成為科學(xué)傳奇的一部分：他從小鎮(zhèn)的斜塔上同時放下兩個不同重力的物體，結(jié)果顯示它們同時著地.為了進(jìn)一步搞清楚運(yùn)動的性質(zhì)，伽利略進(jìn)行了測量對象方面的轉(zhuǎn)換由于物體從室內(nèi)一定高度下落所用時間很短，而當(dāng)時又沒有精確的計時工具，伽利略巧妙地把研究對象由落體運(yùn)動轉(zhuǎn)變成物體在斜面上的運(yùn)動，下面是伽利略的具體實(shí)驗(yàn)過程. 他取了一塊5.6 m長，0.23 m寬的板，并居中開了一個凹槽，盡可能地平整和光滑.他將這個平面傾斜，滾下鋼球，用一個大容器（水通過一根細(xì)管進(jìn)入玻璃杯）制作的水鐘記下它們的下滑時間，每一次運(yùn)動后稱一下流出水的重力，從而確定經(jīng)過了多少時間，并和球經(jīng)過的距離進(jìn)行比較.亞里士多德已經(jīng)預(yù)言滾球的速度是

7、常數(shù)：通過的時間為原來的兩倍，通過的距離也為原來的兩倍.伽利略則證明距離實(shí)際上正比于時間的平方：時間變?yōu)?倍，距離將變?yōu)?倍.伽利略實(shí)驗(yàn)結(jié)果否定了亞里士多德預(yù)言的滾球的速度是常數(shù)，他會得出什么結(jié)論呢？ 預(yù)習(xí)一下本章第三節(jié)的內(nèi)容，回答上述問題.更重要的是此實(shí)驗(yàn)開了用實(shí)驗(yàn)作為學(xué)說最終仲裁者的先河.第二章 勻變速直線運(yùn)動的研究本章設(shè)計 本章是在學(xué)習(xí)了描述物體運(yùn)動的幾個物理量：位移、速度、加速度等概念的基礎(chǔ)上，用實(shí)驗(yàn)探究的方法，具體研究一種最簡單的變速運(yùn)動勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律.這種研究不是從抽象的概念出發(fā)，而是讓學(xué)生探究小車在重物牽引下做的變速運(yùn)動，學(xué)生觀察、記錄小車的速度隨時間變化情況.從這個實(shí)例出

8、發(fā)，教材引導(dǎo)我們研究勻變速直線運(yùn)動的速度與時間的關(guān)系和位移與時間的關(guān)系以及速度與位移的關(guān)系.最后研究一種簡單的勻加速直線運(yùn)動，即常見的自由落體運(yùn)動，領(lǐng)會伽利略對自由落體運(yùn)動的研究方法對近代科學(xué)的影響. 本章的特點(diǎn)是概念多、公式多和規(guī)律多.要教給學(xué)生在學(xué)習(xí)中不能死記硬背這些概念、公式和規(guī)律，重要的是領(lǐng)會概念的實(shí)質(zhì)和把握公式規(guī)律的來龍去脈.如：對勻變速直線運(yùn)動規(guī)律和概念的矢量性的掌握.要列舉一些具體實(shí)例，通過對實(shí)際物理現(xiàn)象的分析、物理情景的構(gòu)建和物理過程的認(rèn)識，逐漸掌握物理規(guī)律，這樣學(xué)到的知識將不再是枯燥生硬的結(jié)論.在掌握相關(guān)規(guī)律的同時，通過對某些推論的導(dǎo)出過程，體驗(yàn)物理規(guī)律“條件”的意義和重要性

9、，明確很多規(guī)律都是有條件的，科學(xué)的推理也有條件性. 本章不僅要求理解勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律，會在實(shí)際問題中應(yīng)用規(guī)律，還要求我們要重視運(yùn)動規(guī)律與學(xué)生生活、現(xiàn)代社會及科學(xué)發(fā)展的聯(lián)系.鼓勵學(xué)生大膽實(shí)驗(yàn)，激發(fā)探究的興趣，經(jīng)過思考討論的過程，逐步培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力，形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度.在研究勻變速直線運(yùn)動中速度與時間的關(guān)系、位移與時間的關(guān)系時，體會公式表述和圖象表述的優(yōu)越性，為進(jìn)一步應(yīng)用規(guī)律奠定基礎(chǔ)，體會數(shù)學(xué)在處理問題中的重要性.通過史實(shí)了解伽利略研究自由落體所用的實(shí)驗(yàn)和推論方法，體會科學(xué)推理的重要性，提高自己的科學(xué)推理能力. 在本章教學(xué)過程中，要教給學(xué)生養(yǎng)成根據(jù)題意畫出物體運(yùn)動示意圖的習(xí)慣，畫圖可使

10、運(yùn)動過程直觀、清晰，便于分析研究.由于本章公式較多，且各公式間有相互聯(lián)系，因此，本章的題目?？梢活}多解.解題時要思路開闊，聯(lián)想比較，篩選最簡捷的解題方案.解題時除采用常規(guī)的解析法外，圖象法、比例法、極值法、逆向轉(zhuǎn)換法（如將一勻減速直線運(yùn)動視為反向的勻加速直線運(yùn)動等）等也是本章解題中常用的方法. 本章共六節(jié)，建議用9課時.各節(jié)課時建議安排如下：1 實(shí)驗(yàn)：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律2課時2 勻變速直線運(yùn)動的速度與時間的關(guān)系2課時3 勻變速直線運(yùn)動的位移與時間的關(guān)系1課時4 勻變速直線運(yùn)動的位移與速度的關(guān)系1課時5 自由落體運(yùn)動2課時6 伽利略對自由落體運(yùn)動的研究1課時1 實(shí)驗(yàn)：探究小車速度隨時間

11、變化的規(guī)律整體設(shè)計 本節(jié)是個學(xué)生實(shí)驗(yàn)，用打點(diǎn)計時器研究小車在重物牽引下的運(yùn)動，探究小車的運(yùn)動特點(diǎn)和規(guī)律.教學(xué)的核心是引導(dǎo)學(xué)生實(shí)際研究小車在運(yùn)動中速度隨時間變化的規(guī)律，目的是讓學(xué)生通過科學(xué)探究活動來完成.通過實(shí)驗(yàn)探索過程，體驗(yàn)運(yùn)動規(guī)律探索的方法.小車在重物牽引下運(yùn)動看似簡單，但就其研究問題的過程和方法是具有基礎(chǔ)性和典型性的.重視獲取知識的過程，讓學(xué)生體驗(yàn)一種從實(shí)驗(yàn)研究中獲取數(shù)據(jù)，作出圖象，分析圖象，尋找規(guī)律的科學(xué)思維方法和能力.這種科學(xué)思維方法貫穿整個物理實(shí)驗(yàn)，因此教學(xué)中必須讓學(xué)生親自動手做實(shí)驗(yàn).教材設(shè)計這個學(xué)生實(shí)驗(yàn)為一節(jié)，建議用2課時完成.教學(xué)重點(diǎn) 1.由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出v-t圖象. 2.由v-t

12、圖象得出小車的速度隨時間變化的規(guī)律.教學(xué)難點(diǎn) 1.實(shí)驗(yàn)探究過程注意事項(xiàng). 2.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理.課時安排 2課時三維目標(biāo) 知識與技能 1.根據(jù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計實(shí)驗(yàn)并熟練操作.會運(yùn)用已學(xué)知識處理紙帶，求各點(diǎn)瞬時速度. 2.會用表格法處理數(shù)據(jù)，并合理猜想.巧用v-t圖象處理數(shù)據(jù)，觀察規(guī)律. 3.掌握畫圖象的一般方法，并能用簡潔語言進(jìn)行闡述. 過程與方法 1.初步學(xué)習(xí)根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求設(shè)計實(shí)驗(yàn)、完成某種規(guī)律的探究方法.對打出的紙帶，會用近似的方法得出各點(diǎn)瞬時速度. 2.初步學(xué)會根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行猜測、探究、發(fā)現(xiàn)規(guī)律的探究方法. 3.認(rèn)識數(shù)學(xué)化繁為簡的工具作用，直觀地運(yùn)用物理圖象展現(xiàn)規(guī)律，驗(yàn)證規(guī)律. 情感態(tài)度

13、與價值觀 1.通過對小車運(yùn)動的設(shè)計，培養(yǎng)積極主動思考問題的習(xí)慣，并鍛煉思考的全面性、準(zhǔn)確性與邏輯性. 2.通過對紙帶的處理、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的圖象展現(xiàn)，培養(yǎng)實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，能靈活地運(yùn)用科學(xué)方法來研究問題、解決問題，提高創(chuàng)新意識.課前準(zhǔn)備 打點(diǎn)計時器、低壓交流電源、導(dǎo)線、紙帶、帶滑輪的長木板、小車、鉤碼、細(xì)線、復(fù)寫紙片、刻度尺.教學(xué)過程導(dǎo)入新課 情景導(dǎo)入 放眼所見，物體的運(yùn)動規(guī)律各不相同.如圖2-1-1，飛機(jī)著陸時的運(yùn)動，火車出站時的運(yùn)動，鳥兒在空中飛行這些物體遵循什么樣的運(yùn)動規(guī)律？ 圖2-1-1 速度是描述物體運(yùn)動快慢的物理量，用它可以描述物體的具體運(yùn)動情況，我們可以通過機(jī)動車的速度計得知機(jī)車某時

14、刻的速度大小.在實(shí)驗(yàn)中怎樣才能得知各個時刻物體運(yùn)動速度的大小呢？通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)我們將知道怎樣解決這一問題. 案例導(dǎo)入 我們利用課余時間自己想辦法探究物體的運(yùn)動規(guī)律.小明同學(xué)利用頻閃相機(jī)在公路旁拍攝了摩托車運(yùn)動的情景，他拍攝的照片如圖2-1-2所示：圖2-1-2 你能根據(jù)照片分析出摩托車的運(yùn)動情況嗎？你分析的依據(jù)是什么？ 復(fù)習(xí)導(dǎo)入 （展示課件）打點(diǎn)計時器的構(gòu)造如圖2-1-3.圖2-1-3 復(fù)習(xí)舊知：1.打點(diǎn)計時器的構(gòu)造及工作原理. 2.瞬時速度的測量：時間比較短時，可用紙帶上與待測點(diǎn)相鄰的兩點(diǎn)的平均速度來表示待測點(diǎn)的瞬時速度. 3.用v-t圖象進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析. 本節(jié)課我們將利用打點(diǎn)計時器來探

15、究小車速度隨時間變化的規(guī)律.推進(jìn)新課 一、進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 要探究一個物體的速度隨時間變化的規(guī)律，必須知道物體在一系列不同時刻的速度.直接測量瞬時速度是比較困難的，本實(shí)驗(yàn)中我們用打點(diǎn)計時器先記錄物體在不同時刻的位置，再通過對紙帶的分析，計算得到各個時刻的瞬時速度. 問題探究 問題1：如果探究得到小車在砝碼拉動下在平直的長木板上運(yùn)動，紙帶上打出的點(diǎn)與點(diǎn)的間隔距離近似相等，那么小車做什么運(yùn)動？ 結(jié)論猜想：紙帶上相鄰點(diǎn)間的時間間隔相同，而點(diǎn)與點(diǎn)間的距離近似相等，則小車做勻速直線運(yùn)動. 問題2：在探究小車帶動紙帶運(yùn)動時，紙帶上的點(diǎn)與點(diǎn)間的距離不等，那么小車做什么運(yùn)動？ 結(jié)論猜想：紙帶上點(diǎn)與點(diǎn)間的距離不相等，說

16、明相同時間內(nèi)位移不相等，小車做變速運(yùn)動. 點(diǎn)評：通過探究這兩個問題，培養(yǎng)學(xué)生利用所學(xué)物理知識大膽猜想的良好科學(xué)品質(zhì)，通過回答問題提高學(xué)生語言概括表達(dá)能力.若要了解做變速運(yùn)動小車的速度與時間的變化規(guī)律，就必須求出打每一個點(diǎn)時的速度.速度求出來了，由加速度定義式a=便可求出相鄰兩點(diǎn)間運(yùn)動時的加速度，便可看出運(yùn)動過程中加速度是否變化，這些問題需要我們先進(jìn)行完實(shí)驗(yàn)才能處理. 1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?探究小車速度隨時間變化規(guī)律. 2.實(shí)驗(yàn)器材 附有滑輪的長木板 小車 帶小鉤的細(xì)線 25 g的鉤碼3個，也可以用50 g的鉤碼或用沙子和小桶代替鉤碼，用彈簧秤或天平稱量 打點(diǎn)計時器 紙帶 刻度尺 學(xué)生電源、導(dǎo)線 3.實(shí)

17、驗(yàn)原理 把紙帶跟運(yùn)動的物體連接在一起，并穿過打點(diǎn)計時器.這樣紙帶上的點(diǎn)不但記錄了物體的運(yùn)動時間，而且相應(yīng)地表示運(yùn)動物體在不同時刻的位置.研究這些點(diǎn)的情況，就可以了解物體的運(yùn)動情況. 問題探究 小明與他的同伴在做探究小車速度隨時間變化的規(guī)律的實(shí)驗(yàn)時，由于他的同伴不太明確該實(shí)驗(yàn)的目的及原理，他從實(shí)驗(yàn)室里借取了如下器材：打點(diǎn)計時器；天平；低壓直流電源；細(xì)繩；紙帶；小車；鉤碼；秒表；一端附有定滑輪的長木板. 小明看后覺得不妥，讓我們共同討論一下，哪些器材必須使用，哪些多余，還缺少什么器材. 交流討論：1.打點(diǎn)計時器是一種計時儀器，因此不需要秒表來測時間，故多余. 2.打點(diǎn)計時器使用低壓交流電源，因此低

18、壓直流電源多余，然后，器材中沒有低壓交流電源，故缺少低壓交流電源. 3.該實(shí)驗(yàn)不需要測量小車或鉤碼的質(zhì)量，故天平多余. 結(jié)論：必須使用的器材有： 多余的器材有： 缺少的器材有：低壓交流電源. 方法小結(jié)：實(shí)驗(yàn)器材的選取不能死記硬背，在記憶時要結(jié)合實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)過程. 4.實(shí)驗(yàn)步驟 （1）如圖2-1-4所示，把附有滑輪的長木板平放在實(shí)驗(yàn)桌上，并使滑輪伸出桌面，把打點(diǎn)計時器固定在長木板上沒有滑輪的一端，連接好電路.圖2-1-4 （2）把一條細(xì)繩拴在小車上，使細(xì)繩跨過滑輪，下邊掛上合適的鉤碼，放手后，看小車能否在木板上平衡地加速滑行，然后把紙帶穿過打點(diǎn)計時器，并把紙帶的一端固定在小車的后面. （3）把

19、小車停在打點(diǎn)計時器處，先接通電源，后釋放小車，讓小車拖著紙帶運(yùn)動，打點(diǎn)計時器就在紙帶上打下一列小點(diǎn)，再按同樣的方法（不改變鉤碼）打出兩條紙帶.從這三條紙帶中選用一條點(diǎn)跡清晰的，計為紙帶. （4）增加一個鉤碼，按上述方法打出紙帶. （5）在打紙帶的基礎(chǔ)上減少一個鉤碼，仍按上述方法打出紙帶. （6）整理器材.課堂訓(xùn)練 在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，小明與他同伴操作中有以下實(shí)驗(yàn)步驟，其中有錯誤或遺漏的步驟有（遺漏步驟可編上序號G、H）_. A.拉住紙帶，將小車移至靠近打點(diǎn)計時器處，先放開紙帶，再接通電源 B.將打點(diǎn)計時器固定在平板上，并接好電路 C.把一條細(xì)繩拴在小車上，細(xì)繩跨過定滑輪

20、，下面吊著適當(dāng)?shù)你^碼 D.取下紙帶 E.將平板一端抬高，輕推小車，使小車能在平板上做加速運(yùn)動 F.將紙帶固定在小車后部，并穿過打點(diǎn)計時器的限位孔 將以上步驟完善并按合理的順序?qū)懺跈M線上_. 交流討論：在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，要先接通電源，再放開紙帶.在取下紙帶前要先斷開電源.為了減小誤差，應(yīng)重復(fù)實(shí)驗(yàn)3次即打3條紙帶. 參考答案：（1）A中應(yīng)先接通電源，再放開紙帶. （2）D中取下紙帶前應(yīng)先斷開電源. （3）補(bǔ)充步驟G：換上新紙帶，重復(fù)3次. 步驟順序?yàn)椋築FCADG. 學(xué)生分組交流討論該實(shí)驗(yàn)操作過程中應(yīng)該注意的事項(xiàng)并歸納： 注意事項(xiàng)：1.開始釋放小車時，應(yīng)使小車靠近打點(diǎn)計時

21、器. 2.實(shí)驗(yàn)時，應(yīng)先接通電源，再放開小車. 3.要防止鉤碼下落時與地板相碰，可在地板上事先放幾本書. 4.要防止小車與定滑輪相碰，可用中、食指叉開跨過細(xì)線放在滑輪前事先等著小車. 5.牽引小車的鉤碼個數(shù)要適當(dāng)，以便使在長度為50 cm的紙帶上清晰地取得56個計數(shù)點(diǎn)為宜. 6.細(xì)線一定要與長木板平行. 二、處理數(shù)據(jù) 同學(xué)們做完了實(shí)驗(yàn)，每組學(xué)生手中都有了三條點(diǎn)跡清晰的紙帶. 問題：根據(jù)紙帶上的點(diǎn)，如何探究小車速度與時間的關(guān)系？ 交流討論：1.紙帶上每一點(diǎn)的速度可以利用前后相鄰兩點(diǎn)的平均速度來表示. 2.相鄰兩點(diǎn)時間間隔為0.02 s，為了便于研究計算，每5個計時點(diǎn)取1個計數(shù)點(diǎn).計算時T=0.1

22、s，利用計數(shù)點(diǎn)求速度. 3.紙帶上的點(diǎn)跡前一部分過于密集，測量長度時誤差較大，把前一部分的點(diǎn)跡舍掉. 結(jié)論：合理的數(shù)據(jù)處理如下： 1.對每條紙帶（即、）都舍掉開頭一些過于密集的點(diǎn)跡，找一個適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)當(dāng)作計時起點(diǎn)，且每隔4個點(diǎn)計一個計數(shù)點(diǎn). 2.對、條紙帶分別進(jìn)行測量，并計算小車對應(yīng)各計數(shù)點(diǎn)的瞬時速度并填入下表.位置（計數(shù)點(diǎn)）01234567時間（s）00.10.20.30.40.50.60.7速度（m/s）紙帶紙帶紙帶 3.以速度v為縱軸，時間t為橫軸建立平面直角坐標(biāo)系，并根據(jù)表中數(shù)據(jù)給坐標(biāo)軸適當(dāng)刻度.特別注意要標(biāo)明各軸的單位. 4.分別根據(jù)表中紙帶（）（）（）對應(yīng)的數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)系中描點(diǎn)，并分析

23、對應(yīng)每條紙帶描出點(diǎn)的分布規(guī)律. 5.作出每條紙帶對應(yīng)的v-t圖象. 6.從圖象上分析小車的運(yùn)動速度隨時間的變化規(guī)律. 問題探究 問題一：測量長度時用刻度尺測量相鄰兩個計數(shù)點(diǎn)間的長度，還是用刻度尺對齊各計數(shù)點(diǎn)（不移動尺子）讀出各計數(shù)點(diǎn)間長度值？ 問題二：為什么用圖象處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)？ 問題三：如何由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出v-t圖象？ 問題四：如何由實(shí)驗(yàn)得出的v-t圖象，進(jìn)一步得出小車運(yùn)動的速度隨時間變化的規(guī)律？ 交流討論：1.測量長度時最好用刻度尺對齊各計數(shù)點(diǎn)（不移動尺子）讀出各計數(shù)點(diǎn)間長度值，這樣可以避免測量誤差的積累. 2.為什么用圖象處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 在科學(xué)上，為了描述實(shí)驗(yàn)中測量值之間的關(guān)系，先將其在坐標(biāo)系

24、中描點(diǎn)，然后根據(jù)這些點(diǎn)的分布趨向，用一條平滑曲線（包括直線）連接這些點(diǎn)，盡量讓多數(shù)點(diǎn)落在曲線上，不在曲線上的點(diǎn)應(yīng)使點(diǎn)數(shù)在曲線兩側(cè)大致一般多，這種方法叫“擬合”. “擬合”法處理數(shù)據(jù)能夠直觀形象地反映數(shù)據(jù)的分布規(guī)律，進(jìn)而找出所要探究的問題或物理量的特點(diǎn)及所遵循的規(guī)律. 3.如何由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出v-t圖象 （1）根據(jù)變量函數(shù)的關(guān)系確定坐標(biāo)軸：橫軸時間軸，縱軸速度軸. （2）描點(diǎn)作圖.作圖時應(yīng)把盡量多的點(diǎn)連在一條曲線（或直線上），不能連在線上的點(diǎn)應(yīng)盡量使分居在線兩側(cè)的點(diǎn)數(shù)相同. （3）根據(jù)作出的圖象分析變量之間的函數(shù)關(guān)系. 4.如何由實(shí)驗(yàn)得出的v-t圖象進(jìn)一步得出小車運(yùn)動的速度隨時間變化的規(guī)律？ 我們

25、可以從兩條途徑進(jìn)行：圖2-1-5 一是通過直接分析圖象（圖2-1-5）的特點(diǎn)得到.小車運(yùn)動的v-t圖象是一條傾斜的直線，那么當(dāng)時間增加相同的值t，速度也會增加相同的值v.也就是得出結(jié)論： 小車的速度隨時間均勻增加（或變化）. 二是通過得出函數(shù)關(guān)系式進(jìn)一步得到，既然小車的v-t圖象是一條傾斜的直線，那么v隨t變化的函數(shù)關(guān)系式為v=kt+b，顯然v與t成“線性關(guān)系”，小車的速度隨時間均勻增加（或變化）.課堂訓(xùn)練 小車牽引紙帶沿斜面下滑，用打點(diǎn)計時器打出的紙帶如圖2-1-6所示.已知打點(diǎn)周期為0.02 s.根據(jù)紙帶提供的數(shù)據(jù)填寫表格并求出平均加速度，作出v-t圖象.圖2-1-6 打點(diǎn)計時器紙帶記錄了

26、小車沿斜面下滑時的時間與位移表一 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分段第1段第2段第3段第4段第5段第6段時間t/s00.10.10.20.20.30.30.40.40.50.50.6各段位移x/m1.4510-22.4510-23.5510-24.5510-25.6010-26.6510-2平均速度v/（ms-1）表二 相鄰段加速度值相鄰段12段23段34段45段56段加速度a/（ms-2） 分析：已知每段的位移與時間，可求得各段的平均速度，由速度和時間關(guān)系可求得加速度. 解答：表一數(shù)據(jù)分析： 據(jù)=得，各段平均速度分別為 = m/s=1.4510-1 m/s = m/s=2.4510-1 m/s = m/s=3.5

27、510-1 m/s = m/s=4.5510-1 m/s = m/s=5.6010-1 m/s = m/s=6.6510-1 m/s 其v-t圖象如圖2-1-7所示.圖2-1-7 表二數(shù)據(jù)分析： 各段的平均速度可以認(rèn)為是該段中間時刻的瞬時速度，也可以粗略地認(rèn)為是該段開始時的瞬時速度.因此，兩相鄰速度所對應(yīng)的時間就等于0.025 s=0.1 s. 根據(jù)a=得知： a1= m/s2=1.0 m/s2 據(jù)相同的做法可求得：a2=1.1 m/s2 a3=1.0 m/s2 a4=1.05 m/s2 a5=1.05 m/s2 平均加速度= m/s2=1.04 m/s2. 問題：在描點(diǎn)作v-t圖象之前我們先

28、求出打某一點(diǎn)時小車的瞬時速度，我們是利用t時刻附近一小段時間t內(nèi)的平均速度代替t時刻的瞬時速度.t取得越小越好嗎？在描點(diǎn)作圖的過程中我們該注意什么？ 教師展示課件（t過小出現(xiàn)的問題，作圖過程中應(yīng)該注意的事項(xiàng)） 1.該實(shí)驗(yàn)中是用t時刻附近一小段時間t內(nèi)的平均速度代替t時刻的瞬時速度.從原理上講t越小，t內(nèi)的平均速度越趨近t時刻的瞬時速度.但實(shí)驗(yàn)上t很小時，相應(yīng)位移也變小，使位移測量的相對誤差增大，反而使實(shí)驗(yàn)誤差增大，因此，t不宜過長也不宜過短.另外，學(xué)完勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律后，我們會有精確的方法測某時刻的瞬時速度. 2.注意事項(xiàng)：（1）建立v-t坐標(biāo)系，給坐標(biāo)軸刻度時，要注意結(jié)合具體的測量數(shù)據(jù)，

29、最小刻度值不宜太大，也不宜太小，以免描出的點(diǎn)分布太稀或太密，盡量使得描出的各點(diǎn)均勻布滿坐標(biāo)平面. （2）作圖象時，應(yīng)用平滑的曲線連接各點(diǎn)，不能出現(xiàn)折線.如果有些點(diǎn)不在連線上，應(yīng)使曲線兩側(cè)的點(diǎn)數(shù)大致相同. （3）如果有個別點(diǎn)明顯遠(yuǎn)離趨勢線，則可判定該點(diǎn)對應(yīng)數(shù)據(jù)是錯誤的，應(yīng)舍棄該點(diǎn). 學(xué)生活動：利用自己手中的紙帶，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，描繪出v-t圖象，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論. 問題探究 學(xué)生作出的v-t圖象，各點(diǎn)并不是嚴(yán)格地在同一直線上，造成誤差的原因是什么？為了減少誤差，應(yīng)采取什么措施？你得出了什么結(jié)論？ 1.該實(shí)驗(yàn)中作出的v-t圖象，很可能各點(diǎn)并不是嚴(yán)格在同一條直線上，這樣的誤差主要來源于：（1）對紙帶的測量

30、；（2）求瞬時速度運(yùn)算時有效數(shù)字的取舍；（3）對坐標(biāo)軸的刻度；（4）描點(diǎn)時對各點(diǎn)位置的確定. 2.針對上述誤差產(chǎn)生的原因，在實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)盡量采取有效措施來減少誤差.重要的方法之一就是要細(xì)心、認(rèn)真.3.實(shí)驗(yàn)結(jié)論：（1）物體的速度時間圖象能反映出物體的速度隨時間變化的規(guī)律. （2）小車做的是速度越來越大的加速直線運(yùn)動，且速度隨時間是均勻增加的，它的速度時間圖象是一條傾斜直線. （3）牽引力越大時，小車的速度增加得越快，即加速度越大. 方法拓展 在利用打點(diǎn)計時器探究小車速度隨時間變化規(guī)律時通常是測量兩計數(shù)點(diǎn)間隔的距離，用v=，計算各計數(shù)點(diǎn)的速度，然后再用描述法求其運(yùn)動規(guī)律. 下面是某同學(xué)的另一種做法

31、，你認(rèn)為有道理嗎？并談一下你的觀點(diǎn). 某同學(xué)在打出的紙帶上每5點(diǎn)取一個計數(shù)點(diǎn)，共取了7個計數(shù)點(diǎn)，用以下方法繪制小車的v-t圖象.先把紙帶每隔0.1 s剪斷，得到6個短紙條.再把這些紙條并排貼在一張紙上，使這些紙條下端對齊，作為時間坐標(biāo)軸，標(biāo)出時間.最后將紙條上端中心連接起來，于是得到v-t圖象，如圖2-1-8所示.圖2-1-8 點(diǎn)評：培養(yǎng)學(xué)生把數(shù)學(xué)知識應(yīng)用在物理當(dāng)中，體會物理與數(shù)學(xué)的密切關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，提高學(xué)生利用舊知識解決新問題的能力.思維分析：（1）因?yàn)槲覀兪前衙慷渭垘чL當(dāng)作縱坐標(biāo)v值，把紙帶寬當(dāng)作時間間隔，那么紙帶的面積在數(shù)值上應(yīng)等于該時間段內(nèi)的位移，即v-t圖線在該時間段內(nèi)梯

32、形的面積，才符合v-t圖.而兩小三角形面積全等，見圖2-1-9，故可由此方法得到v-t圖象.（2）用求直線斜率得加速度值a=.圖2-1-9 閱讀材料（課件展示） 1.用計算機(jī)繪制v-t圖象 用Excel繪制圖象時，注意輸入數(shù)據(jù)時用“依次”二字，在Excel工作簿中先輸入自變量時間，在相鄰一列中輸入對應(yīng)的速度值，輸入順序不對，所畫的圖象也不對.具體做法如下： 打開Excel工作簿可以看到行和列，行號用1、2、3表示；列號用A、B、C表示.將自變量時間的數(shù)值從某一單元格開始輸入，在同一列中將其他時間值一一輸入.在相鄰的右側(cè)一列中將速度值一一輸入，注意速度值要與時間值相對應(yīng).也可以在同一行中依次輸入

33、時間和速度，下一行中再次輸入第二組時間和速度，直至全部輸入完畢.用鼠標(biāo)選中這些數(shù)據(jù)，再用鼠標(biāo)左鍵單擊“圖表向?qū)А卑粹o，出現(xiàn)“圖表類型”窗口，選“散點(diǎn)圖”，選“確定”按鈕，彈出“圖表標(biāo)題輸入框”，輸入相應(yīng)的字符后選“下一步”按鈕，直到“完成”.出現(xiàn)由點(diǎn)組成的圖表，用鼠標(biāo)右鍵單擊繪圖區(qū)中任何一個數(shù)據(jù)點(diǎn)，出現(xiàn)下拉式菜單，選“添加趨勢線”，彈出添加趨勢線窗口，選擇“線性”趨勢；打開該窗口的“選項(xiàng)”卡，對其中“顯示公式”左側(cè)的小方格用鼠標(biāo)左鍵單擊出現(xiàn)“”號后，按“確定”.則圖表框中出現(xiàn)一條直線，這就是經(jīng)過計算機(jī)做最佳“擬合”后的v-t圖象，并顯示出一個表明該圖象的函數(shù)式. 2.圖象在社會、生活中的應(yīng)用

34、現(xiàn)代社會，圖象和文字一樣，已經(jīng)成為人們進(jìn)行研究、交流的一個重要手段.科學(xué)家、工程師、社會學(xué)家、經(jīng)濟(jì)學(xué)家社會上不同行業(yè)的人們正在越來越多地運(yùn)用圖象. 圖2-1-10展示了世界人口每增加大約10億所經(jīng)歷的時間.由圖象可知，世界人口每增加10億的時間間隔越來越短，這揭示了人口大爆炸危機(jī).但是在將圖象外推時一定要謹(jǐn)慎，外推圖象時需要綜合考慮各方面的因素.圖2-1-10 世界人口隨時間的變化課堂小結(jié) 本節(jié)課探究了小車速度隨時間變化的規(guī)律.通過對實(shí)驗(yàn)原理及目的的探究得出實(shí)驗(yàn)器材及實(shí)驗(yàn)步驟，通過紙帶分析可以得到物體的運(yùn)動規(guī)律，最終得出小車速度時間圖象為一條傾斜直線. 規(guī)律方法總結(jié)：1.因?yàn)榇螯c(diǎn)計時器結(jié)合紙帶

35、能記錄物體在一系列不同時刻的位置，所以通過紙帶分析可以得到物體的運(yùn)動規(guī)律，電火花計時器及閃光照相的原理與之類似，也可以應(yīng)用. 2.求紙帶上某點(diǎn)速度時一般用一小段時間內(nèi)的平均速度代替，在學(xué)完勻變速直線運(yùn)動規(guī)律后，還有更準(zhǔn)確的方法.布置作業(yè) 1.教材第33頁“問題與練習(xí)”第1、3題. 2.模擬打點(diǎn)計時器 如圖2-1-11所示，兩位同學(xué)進(jìn)行跑步比賽時，為了了解自己的加速情況，他們分別拿著底部穿孔、滴水比較均勻的飲料瓶一起跑，然后通過地上的水印分析他們的速度變化情況.請你和同學(xué)們一起試一試，并說一說其中的道理.圖2-1-11板書設(shè)計1 實(shí)驗(yàn)：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律探究小車速度隨時間變化的規(guī)律活動

36、與探究 課題：用照相機(jī)從側(cè)面給正在快速運(yùn)動的人或車拍照時，有時會得到一張邊緣模糊的照片.你能由這張照片和相機(jī)快門的速度得到這張照片所拍的人或物的運(yùn)動速度嗎？ 分析：1.根據(jù)模糊的照片可測出兩邊緣的距離. 2.根據(jù)人或物與照片的比例算出人或物的實(shí)際位移. 3.根據(jù)相機(jī)快門的速度求出此過程所用的時間. 4.利用v=求出人或物的運(yùn)動速度. 結(jié)論：能由這張照片和相機(jī)快門的速度得到這張照片所拍的人或物的運(yùn)動速度.習(xí)題詳解 1.解答：（1）見下表時間t/s051015202530速度v/（kmh-1）54596570768186速度v/（ms-1）1516.418.119.421.122.523.9 （2

37、）如圖2-1-12圖2-1-12 （3）可認(rèn)為是一條直線 2.解答：a做勻速直線運(yùn)動，速度為15 m/s；b做初速度為零、加速度為1.75 m/s2的勻加速直線運(yùn)動；c做初速度為4 m/s、加速度為0.67 m/s2的勻減速直線運(yùn)動，6 s時速度為0. 3.解答：（1）圖2-1-13.圖2-1-13 （2）剪下的紙條長度表示0.1 s時間內(nèi)位移大小，可近似認(rèn)為速度v=.vx，紙條長度可認(rèn)為表示速度. 4.略.設(shè)計點(diǎn)評 本教學(xué)設(shè)計首先通過教師展示課件復(fù)習(xí)舊知，然后引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并通過演示實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生總結(jié)出實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)注意的事項(xiàng)、實(shí)驗(yàn)誤差的來源，以及對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的正確處理.先熟知操作過程各種可能結(jié)

38、果，然后再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生既提高了技能，又快速、準(zhǔn)確地進(jìn)行探究.備課資料 1.磁懸浮列車 從1998年起，磁懸浮列車在日本山梨縣試車線上運(yùn)行.試車目標(biāo)是運(yùn)營時速達(dá)到500 km（見圖2-2-14）.試驗(yàn)一直持續(xù)到現(xiàn)在.如果一切順利，在兩年的時間內(nèi)，將開始短途的商業(yè)運(yùn)營.與此同時，德國正在為這種列車鋪設(shè)從漢堡到柏林之間的線路.2005年投入運(yùn)營.而在我國的上海，2003年元旦，磁懸浮列車正式投入商業(yè)運(yùn)行.圖2-2-14 上海磁懸浮列車示范運(yùn)營線是目前全世界第一條也是唯一的一條磁懸浮列車商業(yè)運(yùn)營線，是吉尼斯世界紀(jì)錄認(rèn)證的“現(xiàn)今世界上最快的陸上交通工具”. 2.談?wù)劷德鋫闩c降落速度 人類試圖憑借空氣

39、阻力使人從空中慢慢安全下降著陸的設(shè)想，首先是由意大利文藝復(fù)興時代的巨匠達(dá)芬奇加以具體化的.他設(shè)計了一種用布制成的四方尖頂天蓋，人可以吊在下面從空中下降.這可以說是人類歷史上初次嘗試設(shè)計的降落傘.據(jù)他計算，天蓋的每邊長7米，可吊一個人.這幅設(shè)計圖現(xiàn)在保存在意大利的達(dá)芬奇博物館里.據(jù)說達(dá)芬奇曾親自利用這種降落傘從一個塔上跳下來做試驗(yàn). 有記載的第一個利用降落傘從塔上跳艇的是法國人貝拉吉奧.1777年，他用自己設(shè)計的木框糊上布制作了降落傘. 第一個在空中利用降落傘的是法國飛艇駕駛員布蘭查德.1785年，他從停留在空中的氣球上放下一個降落傘.降落傘吊著一只筐子，筐子里面放著一只狗，最后，狗順利著地.接

40、著在1793年，他本人從氣球上用降落傘下降，可是他在著地時摔壞了腿.這一年，他正式提出了從空中降落的報告. 另一個飛艇駕駛員加納林，于1797年10月22日在巴黎成功地從610米高度降落成功，于1802年9月21日在倫敦從2 438米高度降落成功.1808年波蘭的庫帕連托從著火的氣球上用降落傘脫險. 后來航空事業(yè)迅速發(fā)展，人們開始把降落傘作為救難裝備進(jìn)行研制，現(xiàn)在已發(fā)展成為飛行員必備之物了.那么使用降落傘為什么可安全降落呢？人從高空中跳落后，如果沒有降落傘，其下落的加速度是很大的，接近重力加速度g=10 m/s2，同學(xué)們易計算出，如果下落2 s，著地速度就達(dá)20 m/s，而人正常著地時，為保證

41、安全，著地速度不應(yīng)大于6 m/s.降落傘的作用就是增大下落時的阻力，使人降落加速度變小，或者使人的加速度向上，從而做減速運(yùn)動.一般情況下屬于后者的更多，其具體過程如下：圖2-2-15 人打開降落傘前加速下落，打開傘后減速下落，速度減到一定程度后，由于傘受空氣的阻力與速度有關(guān)，可使人與降落傘加速度變?yōu)榱?，從而勻速下落，直至落? 假設(shè)人從降落至張傘前做勻加速運(yùn)動，用時為t1，張傘后至勻速運(yùn)動用時為t2，以后勻速下落，試在圖2-2-15中大致畫出人降落的v-t圖象，并與其他同學(xué)交流討論以下問題： 假如未來的你是位傘兵而且在實(shí)戰(zhàn)中執(zhí)行空降任務(wù)，張傘時刻的早晚各有何利弊？2 勻變速直線運(yùn)動的速度與時間

42、的關(guān)系整體設(shè)計 勻變速直線運(yùn)動的速度公式是本章的重點(diǎn)內(nèi)容之一.為了使學(xué)生對速度公式獲得具體的認(rèn)識，也便于鞏固所學(xué)知識，教材從上節(jié)探究小車運(yùn)動的速度隨時間的變化得到v-t圖象入手，分析v-t圖象是一條直線，表明運(yùn)動小車的加速度不變，由此定義了勻變速直線運(yùn)動.為了擴(kuò)展學(xué)生的認(rèn)識，在“說一說”欄目中列舉了一個加速度變化的直線運(yùn)動的例子.速度公式的推導(dǎo)是本節(jié)課的重點(diǎn)，利用勻變速運(yùn)動的概念、加速度的概念，猜想速度公式，之后再從公式變形的角度推出.教材最后通過兩個例題加深對速度公式的理解.本節(jié)教學(xué)過程中，可采用探究式、討論式教學(xué)方法突破重點(diǎn)及難點(diǎn).教學(xué)重點(diǎn) 1.勻變速直線運(yùn)動的定義. 2.勻變速直線運(yùn)動的

43、速度公式的推導(dǎo).教學(xué)難點(diǎn) 靈活運(yùn)用速度公式解決實(shí)際問題.課時安排 2課時三維目標(biāo) 知識與技能 1.掌握勻變速直線運(yùn)動的概念，知道勻變速直線運(yùn)動v-t圖象的特點(diǎn)，會根據(jù)圖象分析解決問題； 2.掌握勻變速直線運(yùn)動的速度與時間的關(guān)系公式，能進(jìn)行有關(guān)的計算. 過程與方法 1.通過探究速度公式，經(jīng)歷由特殊到一般的推理過程，體會科學(xué)研究方法； 2.通過尋找規(guī)律得出勻變速直線運(yùn)動的概念，并用數(shù)學(xué)公式表達(dá)物理規(guī)律并給出各符號的具體含義. 情感態(tài)度與價值觀 1.通過速度公式的推導(dǎo)過程培養(yǎng)用物理語言表達(dá)物理規(guī)律的意識，激發(fā)探索與創(chuàng)新的欲望. 2.通過v-t圖象的理解及應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生透過現(xiàn)象看本質(zhì)，用不同方法表達(dá)同

44、一規(guī)律的科學(xué)意識.教學(xué)過程導(dǎo)入新課 故事導(dǎo)入 2007年2月，在泰安市青年路上，一位女士推著一輛電動車在斑馬線上，正準(zhǔn)備穿過馬路.突然，一輛小轎車自西向東沖了過來，站在斑馬線上的女士還沒來得及反應(yīng)就被撞飛了出去.由于小轎車以超過了每小時60千米的速度行駛，推車的女士一下子被撞飛了兩米多高，然后重重地摔在了肇事車輛的擋風(fēng)玻璃上，接著又掉在了路中心，當(dāng)場不省人事.可見，速度過大會帶來嚴(yán)重危害.但若司機(jī)緊急剎車的話，就有可能避免這場災(zāi)難.若司機(jī)剎車之后，小轎車會做什么樣的運(yùn)動？需要用多長時間剎車才能避免災(zāi)難.圖2-2-1 情景導(dǎo)入 播放影片資料（跳傘表演）.當(dāng)飛機(jī)離地面某一高度靜止于空中時，運(yùn)動員離

45、開飛機(jī)自由下落，運(yùn)動一段時間后打開降落傘，直到落到地面.運(yùn)動員在打開傘前做什么樣的運(yùn)動？在打開降落傘之后又做了什么樣的運(yùn)動呢？（假設(shè)空氣阻力恒定）運(yùn)動員的速度發(fā)生了怎樣的變化？打開降落傘的時間是運(yùn)動員任意選取的嗎？圖2-2-2 復(fù)習(xí)導(dǎo)入 復(fù)習(xí)舊知：1.速度時間圖象的意義：描述速度隨時間的變化關(guān)系，即質(zhì)點(diǎn)在不同時刻的速度. 2.速度時間圖象的繪制： 課件展示： 圖2-2-3 圖2-2-4 以上兩圖為兩個質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動過程中的v-t圖象.圖2-2-3表示質(zhì)點(diǎn)在任意時刻速度均不變化，它描述的是勻速直線運(yùn)動.圖2-2-4是一條傾斜的直線，與上節(jié)實(shí)驗(yàn)中，小車在重物牽引下運(yùn)動的v-t圖象相同.它表示質(zhì)點(diǎn)在做什么

46、樣的運(yùn)動？推進(jìn)新課 一、勻變速直線運(yùn)動 在現(xiàn)實(shí)生活中，不同物體的運(yùn)動快慢程度往往不同.就是同一物體的運(yùn)動，在不同的過程中，運(yùn)動情況也不一定相同.比如：火車出站時速度由零逐漸增大，速度達(dá)到一定值后勻速運(yùn)動，進(jìn)站時速度逐漸減小至零.整個過程中，運(yùn)動情況不同. 教師設(shè)疑：火車在不同階段速度如何變化？加速度發(fā)生變化嗎？交流討論：火車出站時速度增加，其v-t圖象如同上節(jié)小車在重物牽引下運(yùn)動的v-t圖象； 在平直軌道上行駛時速度不變，v-t圖象是平行于t軸的直線； 進(jìn)站時速度逐漸減小，三個階段v-t圖象分別如圖2-2-5甲、乙、丙所示：圖2-2-5 1.在以上三個v-t圖象中，取相同時間t看速度的變化量v

47、如何變化.發(fā)現(xiàn)圖甲v0，且數(shù)值相同，圖乙v=0，圖丙v0且數(shù)值也相同. 2.取相同時間間隔tt，觀察v的變化，結(jié)論與上述相同. 3.取相同時間間隔tt，觀察v的變化，仍得到上述結(jié)論. 結(jié)論：在任意相等的時間內(nèi)：圖甲、圖丙v不變.由a=知：加速度不變 圖乙v=0，說明做勻速直線運(yùn)動. 歸納：如果一個運(yùn)動物體的v-t圖象是直線，則無論t取何值，對應(yīng)的速度變化量v與t的比值都是相同的，由加速度的定義a=可知，該物體做加速度恒定的運(yùn)動. 課件展示：1.勻變速直線運(yùn)動的定義：沿著一條直線，且加速度不變的運(yùn)動. 2.特點(diǎn)：（1）相等時間v相等，速度均勻變化； （2）=a恒定，保持不變； （3）v-t圖象是

48、一條傾斜直線. 3.分類課堂訓(xùn)練 如圖2-2-6所示為四個物體在一條直線上運(yùn)動的v-t圖象，由圖象可以看出，做勻加速直線運(yùn)動的是（ ）圖2-2-6 解析：v-t圖象的斜率就是物體的加速度，A中圖象平行于時間軸，斜率為零，加速度為零，所以做勻速直線運(yùn)動.B圖象斜率不變，加速度不變，是勻變速直線運(yùn)動，且由圖象可看出，物體的速度隨時間減小，所以是做勻減速直線運(yùn)動.C圖象斜率不變，加速度不變，做勻加速直線運(yùn)動.D圖象的切線斜率越來越大，表示物體做加速度越來越大的變加速運(yùn)動. 答案：C 二、速度與時間的關(guān)系式 解決物理問題的常用方法有兩種，即圖象法和數(shù)學(xué)分析法.我們可以通過對圖象的分析判定物體是否做勻變

49、速運(yùn)動，做勻變速直線運(yùn)動的定量描述是怎樣的呢？ （設(shè)計方案一）：利用例題用數(shù)學(xué)歸納法得出v-t關(guān)系. 例1火車原以10.0 m/s的速度勻速行駛，后來開始做勻加速直線運(yùn)動，加速度是0.2 m/s2，從火車加速起第1 s末、第2 s末、第3 s末第t秒末的速度分別是多少？ 解析：火車勻加速運(yùn)動時，速度是均勻增大的.加速度是0.2 m/s2，說明火車每1 s速度增大0.2 m/s. v1=10.0 m/s+0.2 m/s=10.2 m/s v2=10.2 m/s+0.2 m/s=10.4 m/s=10.0 m/s+0.2 m/s+0.2 m/s v3=10.4 m/s+0.2 m/s=10.6 m

50、/s=10.0 m/s+0.2 m/s+0.2 m/s+0.2 m/s. 由以上可類推：第t秒末的速度應(yīng)等于初速度加上t秒內(nèi)速度的增加，即為：vt=v0+at. （設(shè)計方案二）利用加速度的定義式推導(dǎo) a= 解出v=v0+at 答案：v=v0+at 這就是勻變速直線運(yùn)動的速度與時間的關(guān)系式. 點(diǎn)評：通過兩個方案推導(dǎo)出速度時間關(guān)系，領(lǐng)悟多種途徑可解決同一問題，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維、創(chuàng)新思維，提高學(xué)生靈活運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題的能力. 要點(diǎn)掃描 1.速度公式反映了勻變速直線運(yùn)動的瞬時速度隨時間變化的規(guī)律，式中v0是開始計時時的瞬時速度，vt是經(jīng)過時間t后的瞬時速度. 2.速度公式中v0、vt、a都是

51、矢量，在直線運(yùn)動中，規(guī)定正方向后（常以v0的方向?yàn)檎较颍?，都可用帶正、?fù)號的代數(shù)量表示，因此，對計算出的結(jié)果中的正、負(fù)，需根據(jù)正方向的規(guī)定加以說明.若經(jīng)計算后vt0，說明末速度與初速度同向；若a0，表示加速度與v0反向. 3.若初速度v0=0，則vt=at，瞬時速度與時間成正比. 4.若初速度v0的方向規(guī)定為正方向，減速運(yùn)動的速度公式vt=v0-at.當(dāng)vt=0時，可求出運(yùn)動時間t=v0/a. 5.利用v=v0+at計算未知量時，若物體做減速運(yùn)動，且加速度a已知，則代入公式計算時a應(yīng)取負(fù)數(shù)，如v0=10 m/s，以2 m/s2做減速運(yùn)動，則2 s后的瞬時速度vt=10 m/s-22 m/s=

52、（10-4） m/s=6 m/s.課堂訓(xùn)練 汽車以40 km/h的速度勻速行駛，現(xiàn)以0.6 m/s2的加速度加速，10 s后速度能達(dá)到多少？ 分析：此問題已知v0、a、t，求vt，因此可利用速度關(guān)系來求解. 解析：設(shè)初速度的方向?yàn)檎较?，v0=40 km/h= m/s=11 m/s 因?yàn)榧铀?，故a與v0同向，a=0.6 m/s2，時間t=10 s 10 s后速度為：v=v0+at=11 m/s+0.6 m/s210 s=17 m/s. 答案：17 m/s 知識拓展 以上是關(guān)于勻加速直線運(yùn)動的練習(xí)，而對于勻減速直線運(yùn)動的物體，解題結(jié)果要符合物理實(shí)際，物理問題并不是簡單的數(shù)學(xué)運(yùn)算. 例2小明駕駛汽車以v=20 m/s的速度勻速行駛，突然前面有緊急情況，（如圖2-2-7所示）小明緊急剎車，加速度大小為4 m/s2.求汽車6 s末的速度.圖2-2-7 解析：在式子v=v0+at中有四個物理量，題目中出現(xiàn)了其中的三個，即v0=20 m/s，a=-4 m/s2，t=6 s代入公式中，解得： v=v0+at=20+（-4）6 m/s=-4 m/s 意思是車正以4 m/s的速度后退，這顯然與實(shí)際現(xiàn)象違背. 根據(jù)題意知，剎車一段時間（t= s=5 s）后，汽車速度減為零，以后就會靜止，不會后退，故所求速度v=0. 答案：