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1、【新教材】統(tǒng)編人教版高中物理必修第一冊第一章運(yùn)動(dòng)的描述全章節(jié)教案教學(xué)設(shè)計(jì)第 1 章 運(yùn)動(dòng)的描述1.1 質(zhì)點(diǎn) 參考系1.2 時(shí)間 位移1.3 位置變化快慢的描述 - 速度1.4 速度變化快慢的描述 - 加速度本章綜合與測試1.1質(zhì)點(diǎn) 參考系教案教學(xué)目標(biāo)1.理解質(zhì)點(diǎn)的概念,能明確物體在什么情況下可以看作質(zhì)點(diǎn)。2.知道參考系的概念。知道選取參考系時(shí),要考慮到使運(yùn)動(dòng)的描述盡可能簡單。3.知道坐標(biāo)系的概念,能夠用坐標(biāo)系描述物體的位置和位置的變化。4.領(lǐng)悟質(zhì)點(diǎn)概念的提出和分析、建立的過程。了解物理學(xué)研究中物理模型的特點(diǎn),初步掌握科學(xué)抽象這種研究方法。5.體驗(yàn)物理學(xué)研究問題的一種方法科學(xué)抽象,養(yǎng)成正確處理問
2、題的方法,學(xué)會在研究問題總突出主要矛盾的哲學(xué)價(jià)值觀。教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)重點(diǎn):質(zhì)點(diǎn)概念的理解、參考系的選取。難點(diǎn):理想化模型 質(zhì)點(diǎn)的建立,及其相應(yīng)的思想方法。教學(xué)用具多媒體課件等。教學(xué)過程【引入】 “凌云戲月游銀河,轉(zhuǎn)瞬翔天過天空” 這是詩人對航天工程的形象描述。世界萬物都在運(yùn)動(dòng),對于不同物體的運(yùn)動(dòng),不同人有不同的描述,剛才我們就闡述了詩人的描述。同樣,畫家畫筆也可以來描述物體的運(yùn)動(dòng)。那么,科學(xué)家怎么描述物體的運(yùn)動(dòng)呢?著名物理學(xué)家海森伯曾經(jīng)說過:“ 為了理解現(xiàn)象,首要條件就是引入適當(dāng)?shù)母拍睢?只有借助于正確的概念, 我們才能真正知道觀察到了什么。 ”【新知講解】(一)物體與質(zhì)點(diǎn)大家都看過鴿子在空中飛
3、翔的景象,提問,并請同學(xué)們思考、討論后回答:1要準(zhǔn)確描述鴿子身上各點(diǎn)位置隨時(shí)間的變化不是件容易事,困難和麻煩出在哪里呢?指出:主要由于它的身體在向前運(yùn)動(dòng)的同時(shí),它的翅膀還在上下運(yùn)動(dòng),也就是鳥兒有一定的大小和形狀,各部分的運(yùn)動(dòng)情況不一樣。2如果我們研究它從北京到上海,需要了解它各部分運(yùn)動(dòng)的區(qū)別嗎?3如何才能較準(zhǔn)確地描述它的運(yùn)動(dòng)呢?因此,有些時(shí)候?yàn)榱吮阌诜治?,常常把物體簡化為一個(gè)點(diǎn)。當(dāng)我們一個(gè)物體從哪里移動(dòng)到了哪里時(shí), 就不必太在意它的形狀, 把它看成一個(gè)點(diǎn)來描述它的運(yùn)動(dòng)就容易了。下面我們來分析一些具體的實(shí)例,看看什么樣的問題可以把物體看成一個(gè)點(diǎn),什么樣的問題不能把物體看成一個(gè)點(diǎn)。例如:飛機(jī)以某速
4、度從南京飛向北京,需要考慮飛機(jī)本身的大小嗎?研究火車在城市之間運(yùn)行,需要考慮火車的震動(dòng)嗎?研究汽車從北京到成都的平均速度時(shí)能否把汽車看作一個(gè)點(diǎn)?如果研究這輛汽車車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)呢,能不能把汽車看作一個(gè)點(diǎn)?再如:神舟十一號發(fā)射時(shí),科學(xué)家在研究它在太空中的運(yùn)動(dòng)位置、高度、速度等問題時(shí)就把它簡化為一個(gè)有質(zhì)量的點(diǎn),(為什么這么講?神舟十一號運(yùn)行時(shí)在指揮部熒光屏上的顯示為一個(gè)小小的光點(diǎn)。)小結(jié):這樣,在某些情況下,我們可以把物體簡化為一個(gè)有質(zhì)量的點(diǎn)。物理學(xué)中,把用來代替物體的有質(zhì)量的點(diǎn)叫質(zhì)點(diǎn)。信息反饋:在物理學(xué)中,突出問題的主要方面,忽略次要因素,經(jīng)過科學(xué)抽象而建立理想化的 “ 物理模型 ” ,并將其作為研究
5、對象, 是經(jīng)常采用的一種科學(xué)方法,質(zhì)點(diǎn)就是這種物理模型。【提問】(1)研究地球繞太陽的公轉(zhuǎn)能否把地球視為一個(gè)質(zhì)點(diǎn)呢?(2)研究地球上各處的季節(jié)變化時(shí),能否把它視為質(zhì)點(diǎn)呢?(3)一列沿京滬鐵路運(yùn)動(dòng)的火車,若研究它從上海到北京的運(yùn)動(dòng)能否把它簡化為一個(gè)質(zhì)點(diǎn)?(4)研究火車通過南京長江大橋的運(yùn)動(dòng)時(shí),能否把它簡化為一個(gè)質(zhì)點(diǎn)呢?通過以上問題請同學(xué)們進(jìn)一步討論:(1)物體是否在所有的情況下都能看作質(zhì)點(diǎn)?(2)物體看作質(zhì)點(diǎn)的條件是什么?(3)物理中的 “ 質(zhì)點(diǎn)” 與幾何學(xué)中的點(diǎn)有什么相同和不同的地方?(4)大的物體能不能看成質(zhì)點(diǎn)?小的物體都能看成質(zhì)點(diǎn)嗎?引導(dǎo)學(xué)生討論交流、歸納總結(jié):(1)同一物體能否看作質(zhì)點(diǎn),
6、要依據(jù)問題的具體情況決定。(2)物體看作質(zhì)點(diǎn)的條件是:物體的形狀和大小對所研究的問題影響很小時(shí)。(3)質(zhì)點(diǎn)與幾何中的點(diǎn): 相同點(diǎn)是都無大小和形狀, 不同點(diǎn)是質(zhì)點(diǎn)有質(zhì)量,幾何學(xué)中的點(diǎn)無質(zhì)量。(4)物體能否看成質(zhì)點(diǎn),與物體本身的大小無關(guān)。大的物體,也可以看成質(zhì)點(diǎn);小的物體在某些時(shí)候卻不能看成質(zhì)點(diǎn)。(二)參考系提問:我們應(yīng)該都聽過這首歌“ 小小竹排江中游,巍巍青山兩岸走” 作者為什么會有 “ 竹排江中游 ”“青山兩岸走 ” 這樣兩種不同的感覺 ?“ 竹排江中游 ” 是因?yàn)檫x兩岸的青山作為參考系, “ 青山兩岸走 ” 是選竹排作為參考系 ?為描述物體的運(yùn)動(dòng),需要另外選取一個(gè)物體作為標(biāo)準(zhǔn),否則無法判斷?
7、這個(gè)作為標(biāo)準(zhǔn)的物體叫做 參考系 ?小結(jié):物體的運(yùn)動(dòng)和靜止是相對的。我們來看圖,說明所選擇的參考系?答:如果選擇列車作為參考系的話, 車上的小孩是靜止的; 如果選擇車外的樹木作為參考系的話,車上的小孩就是運(yùn)動(dòng)的?以飛機(jī)上的人作為參考系,跳傘運(yùn)動(dòng)是豎直下落的;以地面上的人作為參考系,跳傘運(yùn)動(dòng)員是曲線下落的?有良種不同的結(jié)果是因?yàn)閰⒖枷档倪x取不一樣?3對于參考系的選取是任意的,但怎樣選擇比較好呢?在黑板上畫出地月系、太陽系運(yùn)行的模擬圖,請同學(xué)們仔細(xì)觀察思考研究月球的運(yùn)動(dòng)選什么參考系比較好?由此你得出的結(jié)論如何?學(xué)生觀察思考后回答:以地球?yàn)閰⒖枷当容^好,因?yàn)榇藭r(shí)研究月球的運(yùn)動(dòng)比較簡單。而以太陽為參考系
8、研究月球的運(yùn)動(dòng)比較復(fù)雜。因此我們認(rèn)為: 參考系的選擇應(yīng)以對運(yùn)動(dòng)的描述越簡單越好。小結(jié):參考系的選擇應(yīng)以對運(yùn)動(dòng)的描述簡單、方便為原則。要注意的是,若無特別說明, 通常是以地面或相對地面靜止的物體為參考系。課堂小結(jié)這節(jié)課我們學(xué)習(xí)了質(zhì)點(diǎn)、參考系的概念,它們是運(yùn)動(dòng)學(xué)乃至整個(gè)力學(xué)的最基本最重要的概念。 要描述物體的運(yùn)動(dòng), 首先要對實(shí)際物體建立一個(gè)物理模型,最簡單的是質(zhì)點(diǎn)模型。 由于運(yùn)動(dòng)的相對性, 描述質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)時(shí)必須明確所選擇的參考系。板書設(shè)計(jì)質(zhì)點(diǎn) 參考系一、質(zhì)點(diǎn)1定義:用來代替物體的有質(zhì)量的點(diǎn)叫質(zhì)點(diǎn)。2實(shí)物簡化為質(zhì)點(diǎn)的條件:物體的大小和形狀對研究的問題的影響可以忽略不計(jì)。3理想模型:抓住主要特征,忽略
9、次要因素。二、參考系1選來作為標(biāo)準(zhǔn)的另外的物體叫做參考系。2選擇不同的參考系來觀察同一運(yùn)動(dòng),觀察的結(jié)果會有不同。3選擇的原則:觀測方便和使運(yùn)動(dòng)的描述盡可能簡單。1.2時(shí)間 位移教學(xué)目標(biāo)1知道時(shí)間和時(shí)刻的區(qū)別和聯(lián)系2理解位移的概念,了解路程與位移的區(qū)別。3通過具體問題引出時(shí)間、時(shí)刻、位移、路程等概念,要使學(xué)生學(xué)會將抽象問題形象化的處理方法。4通過時(shí)間、位移的學(xué)習(xí),了解生活與物理的關(guān)系,同時(shí)學(xué)會用科學(xué)的思維看待熟悉的事物。教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)1時(shí)間和時(shí)刻的概念以及它們之間的區(qū)別和聯(lián)系。2位移的概念以及它與路程的區(qū)別。教學(xué)用具手表、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶等。教學(xué)過程【課程引入】請一個(gè)學(xué)生,描述上學(xué)路上自己的運(yùn)動(dòng)
10、情況。根據(jù)學(xué)生的回答提出:要想清楚地描述自己上學(xué)路上的運(yùn)動(dòng)情況,需要說明一些細(xì)節(jié):什么時(shí)間離開家的、在路上用了多長時(shí)間、怎么走的、什么時(shí)間到校的。(展示三幅頻閃照片)說明展示細(xì)節(jié),有助于更好的描述過程。描述清楚一個(gè)運(yùn)動(dòng)過程的細(xì)節(jié),必須要要說明是什么時(shí)間、在哪段時(shí)間如何運(yùn)動(dòng)的。說到時(shí)間,不能不說時(shí)刻和時(shí)間間隔。時(shí)刻和時(shí)間間隔既有聯(lián)系又有區(qū)別?!拘轮v解】1時(shí)刻和時(shí)間間隔在一開始學(xué)生的回答中,學(xué)生離家和到校所對應(yīng)的是時(shí)刻概念,在路上所用的時(shí)間就是時(shí)間間隔,它等于兩個(gè)時(shí)刻之差。(1)如果建立一個(gè)表示時(shí)間的一維直線系,則在這個(gè)坐標(biāo)系中,時(shí)刻用點(diǎn)表示,時(shí)間間隔是兩個(gè)時(shí)刻之差,用線段表示。(以 ppt所示
11、時(shí)間和時(shí)刻為例,講解時(shí)間與時(shí)刻的區(qū)別)(2)要注意嚴(yán)格區(qū)分時(shí)間間隔(時(shí)間)和時(shí)刻。備用例題: “第 6 秒末” 、“第 7 秒初” 、“6 秒末”等指的都是時(shí)刻而不是時(shí)間。其中“第 6 秒末” 、 “第 7 秒初”指的是同一時(shí)刻,在時(shí)間軸上都是指t=6 秒這一點(diǎn); “6 秒末”在時(shí)間軸上指t=6s這一點(diǎn)。“第 4 秒內(nèi)” 、 “前 2 秒內(nèi)”都是指時(shí)間間隔。其中“第4 秒內(nèi)”就是“第 4秒初” (或“第 3 秒末” )到“第 4 秒末”這兩個(gè)時(shí)刻之間的時(shí)間間隔,時(shí)間長度為 1 秒,在時(shí)間軸上指t=3 s到 t=4 s兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔?!扒?2 秒內(nèi)”就是“ 0 時(shí)刻”到“ 2 秒末”這兩個(gè)時(shí)刻
12、之間的時(shí)間間隔,時(shí)間長度為 2 秒,在時(shí)間軸上指t=0s到 t=2s兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔。2路程和位移(1) 路程:路程是質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡的長度。當(dāng)物體從某位置 a 運(yùn)動(dòng)到另一位置 b 時(shí), 可以沿不同的軌跡運(yùn)動(dòng),如圖所示,走過不同的路程。路程不能描述質(zhì)點(diǎn)的位置的變化,與運(yùn)動(dòng)路徑有關(guān)。路程只有大小,沒有方向。 “某一時(shí)間內(nèi)路程等于零”表示這段時(shí)間物體靜止。(2)位移:位移用來表示物體位置變化的物理量,它是從初位置到末位置的有向線段,如圖中的有向線段ab。位移既有大小,又有方向,位移的大小與路徑無關(guān),僅由初、末位置決定。 “某一時(shí)間內(nèi)位移等于零”表示這段時(shí)間物體的初、末位置相同,而不表示這段時(shí)間內(nèi)物體靜
13、止。既有大小、又有方向的物理量是矢量;只有大小沒有方向的物理量是標(biāo)量。位移為矢量、路程為標(biāo)量。(3)在任何情況下,位移的大小都不可能大于路程。當(dāng)物體做方向不變的直線運(yùn)動(dòng)時(shí),位移的大小才等于路程。01345678t/s前 2s第 4s第 6s 末、第 7s 初2xyabo(4)位移的單位是“米( m) ” ,有時(shí)也用“千米( km) ”或“厘米( cm) ” 。3.直線運(yùn)動(dòng)的位移對于做直線運(yùn)動(dòng)的物體, 如果我們以運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎较颍?建立一維坐標(biāo)系。例如:在水平桌面沿直線滾動(dòng)的小球。它的初位置為x1,末位置為 x2,則物體的位移應(yīng)該是由x1指向 x2的紅色有向線段,其大小等于末位置與初位置坐標(biāo)之
14、差 x2x1。位移用 ? 表示, ?= x2x1。如果? 是負(fù)值,說明小球向x 軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)。4.位移時(shí)間 -圖像在描述物體運(yùn)動(dòng)時(shí),如果把每一個(gè)時(shí)刻的位置在直角坐標(biāo)系中表示出來,可以得到一個(gè)位置時(shí)間圖像, 如圖所示。 圖像上的每一個(gè)點(diǎn), 表示對應(yīng)的時(shí)刻物體所在的位置。如果把物體的初位置選為坐標(biāo)原點(diǎn),即x1=0,則每一時(shí)刻的位移大小與這個(gè)時(shí)刻位置的坐標(biāo)相等( xx ) ,此圖像就是物體運(yùn)動(dòng)的位移-時(shí)間圖像。圖像上的每一個(gè)點(diǎn),表示在此刻物體的位移。5.位移和時(shí)間的測量在實(shí)驗(yàn)室中常用秒表和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器或頻閃照相的方法來測量時(shí)間,其中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和頻閃照相的方法可以測量很短的時(shí)間間隔。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器有兩種,一
15、種電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,一種電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔相等的時(shí)間(0.2 秒) ,在紙帶上打下一個(gè)點(diǎn),通過觀察紙點(diǎn)上兩點(diǎn)的距離,可以判斷紙帶運(yùn)動(dòng)的快慢。共同分析:紙帶上的點(diǎn)距離越大,紙帶運(yùn)動(dòng)得越快,反之越慢?!镜湫屠}】1關(guān)于時(shí)刻和時(shí)間,下列說法中正確是( abcd )a. 5s 時(shí)即為 5s 末,指的是時(shí)刻b時(shí)刻對應(yīng)位置,時(shí)間對應(yīng)位移c. 第 5s 內(nèi)指的是 4s 末到 5s末這 1s 的時(shí)間d第 4s末就是第 5s初,指的是時(shí)刻f時(shí)光不能倒流,因?yàn)闀r(shí)間有方向2 小球從距地面 5m 高處落下,碰到地面反彈后,在距地面 2m 高處被接住,則小球從高處落下到被接住這一過程中通過的路程和位移的大小
16、分別是(d )a7m、7m b5m、2m c5m、3m d7m、3m 六、課堂小結(jié)時(shí)刻、時(shí)間間隔、位移、路程等是運(yùn)動(dòng)學(xué)中最常見的幾個(gè)物理量,注意它們之間的區(qū)別和聯(lián)系對我們掌握它們有很多幫助。對以后的學(xué)習(xí)也奠定了基礎(chǔ)。七、板書設(shè)計(jì)2. 時(shí)間 位移1時(shí)刻和時(shí)間間隔路程:質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡的長度2路程和位移位移:表示物體位置變化的物理量3. 直線運(yùn)動(dòng)的位移 ?=x2x1。4.位移時(shí)間圖像5.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器1.3位置變化快慢的描述 速度教材分析本節(jié)是物理必修一第一章第三節(jié)的內(nèi)容。這是一節(jié)概念課, 用單位時(shí)間的位移或單位位移的時(shí)間進(jìn)行對比, 建立速度的概念。 講解了平均速度和瞬時(shí)速度的區(qū)別與聯(lián)系,用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測量
17、平均速度和瞬時(shí)速度,最后講解了速度時(shí)間圖像。速度的矢量性問題, 是本節(jié)的重點(diǎn), 特別是對瞬時(shí)速度的理解, 體現(xiàn)了一種極限的思想,對此要求引導(dǎo)學(xué)生逐步理解,不要急于求成 速度的定義是高中物理中第一次向?qū)W生介紹比值定義物理量的方法,要求教師正確地加以引導(dǎo), 力求學(xué)生能理解教學(xué)過程中, 要多舉實(shí)例, 通過具體的例子從大小和方向兩方面來強(qiáng)化對速度概念的認(rèn)識。教學(xué)目標(biāo)與核心素養(yǎng)【物理觀念 】理解速度的概念 知道速度是表示物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量;理解平均速度,知道瞬時(shí)速度的概念。【科學(xué)思維 】體會速度的比值定義法,培養(yǎng)學(xué)生的遷移類推能力,抽象思維能力?!究茖W(xué)探究 】平均速度與瞬時(shí)速度的區(qū)別與聯(lián)系?!究茖W(xué)態(tài)度
18、與責(zé)任 】 通過介紹或?qū)W習(xí)各種工具的速度, 去感知科學(xué)的價(jià)值和應(yīng)用;培養(yǎng)對科學(xué)的興趣,堅(jiān)定學(xué)習(xí)思考探索的信念。教學(xué)重難點(diǎn)【教學(xué)重點(diǎn)】速度,速率,平均速度,瞬時(shí)速度的概念及區(qū)別?!窘虒W(xué)難點(diǎn)】1、怎樣由平均速度引出瞬時(shí)速度;2、瞬時(shí)速度與平均速度之間有什么區(qū)別和聯(lián)系及在運(yùn)動(dòng)中瞬時(shí)速度是怎樣確定的。課前準(zhǔn)備:ppt教學(xué)過程:【新課導(dǎo)入】生活和科學(xué)研究中經(jīng)常需要知道物體運(yùn)動(dòng)的快慢和方向,你還記得初中是怎樣描述物體運(yùn)動(dòng)快慢的嗎?運(yùn)動(dòng)員在比賽中的不同時(shí)段,運(yùn)動(dòng)的快慢一樣嗎?【新課講授】一、速度思考:在一田徑比賽中:1、觀眾怎么比較哪個(gè)運(yùn)動(dòng)員跑得快?2、裁判又是怎么判斷的?實(shí)例分析:比較物體運(yùn)動(dòng)的快慢(1)
19、比較 a 和 b,可以得到怎樣的結(jié)論 ? 快(2)比較 b 和 c,可以得到怎樣的結(jié)論 ? 快(3)比較 a 和 c,你有何感想 ? 快【參考答案】 b、c、c歸納總結(jié): 如何判斷誰運(yùn)動(dòng)的快 ?方法一:位移x 相同,比較時(shí)間t 的大小。方法二:時(shí)間t 相同,比較位移x 的大小。速度1.定義:位移與發(fā)生這個(gè)位移所用時(shí)間的比值。2.符號: v3.定義式:xvt4.單位:國際單位制為m/s(或 m?s-1 )5.速度是矢量,方向:與物體的運(yùn)動(dòng)方向相同。6.物理意義:速度大小在數(shù)值上等于單位時(shí)間內(nèi)物體位移的大小;速度的方向是物體運(yùn)動(dòng)的方向。鞏固練習(xí)1、下列關(guān)于速度的說法不正確的是()a、速度描述物體運(yùn)
20、動(dòng)的快慢,只有大小。b、物體運(yùn)動(dòng)時(shí)間越短,速度越大。c、物體運(yùn)動(dòng)位移越大,速度越大。d、物體位置變化越快,速度越大?!緟⒖即鸢浮?abc二、平均速度和瞬時(shí)速度平均速度1 .平均速度:物體運(yùn)動(dòng)的位移與發(fā)生這個(gè)位移所用的時(shí)間的比值,叫做平均速度v 2. 物理意義:粗略地描述了物體運(yùn)動(dòng)快慢程度;平均速度大,物體運(yùn)動(dòng)快,反之慢3.定義式:xvt4.單位: m/s5. 計(jì)算物體的平均速度時(shí)要注意哪些問題?平均速度只是對運(yùn)動(dòng)物體在某一段時(shí)間內(nèi)(或某一段位移內(nèi))而言的,對同一運(yùn)動(dòng)物體,在不同的過程,它的平均速度可能是不同的,因此,平均速度必須指明“ 哪段時(shí)間 ” 或“ 哪段位移 ” 的4.單位: m/s5.
21、 平均速度的方向:物體的位移方向。鞏固練習(xí)一個(gè)運(yùn)動(dòng)員在百米賽跑中,50 m 處的速度是 6 m/s,16 s末到達(dá)終點(diǎn)時(shí)的速度為7.5 m/s,則整個(gè)賽跑過程中他的平均速度的大小是( )a.6 m/s b.6.25 m/s c.6.75 m/s d.7.5 m/s【參考答案】 b瞬時(shí)速度1、物體在某一時(shí)刻(位置)時(shí)的速度2、當(dāng) t 非常非常小, x/ t 可看作某時(shí)刻(某位置)的瞬時(shí)速度3、物理意義:精確描述某個(gè)時(shí)刻(或?qū)?yīng)位置)的實(shí)際運(yùn)動(dòng)快慢程度。4、矢量,方向即物體在這一時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)方向關(guān)于瞬時(shí)速度的幾點(diǎn)理解1. 瞬時(shí)速度是精確地描述物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量2. 瞬時(shí)速度是矢量,其方向即為物體運(yùn)
22、動(dòng)方向3. 可以用一個(gè)較短時(shí)間內(nèi)的平均速度來替代瞬時(shí)速度4. 瞬時(shí)速度的大小稱之為速率速率1.速率:(1)定義:瞬時(shí)速度的大小(2)是標(biāo)量(3)汽車的速度計(jì)顯示的是速率2.常說的 “ 速度” ,可能指 : “平均速度 ” 、“ 瞬時(shí)速度 ” 或“ 速率”三、測量紙帶的平均速度和瞬時(shí)速度復(fù)習(xí):打點(diǎn)計(jì)時(shí)器1.通過研究紙帶,間接的反映物體運(yùn)動(dòng)情況:(1)打出的點(diǎn)越密,則運(yùn)動(dòng)越慢;(2)若打出的點(diǎn)間距相等,則物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)。2. 測平均速度(一段時(shí)間或者一段位移的平均速度)(1)要測的量:某段時(shí)間t,以及對應(yīng)的位移x(2)關(guān)系式:xvt3. 計(jì)算變速直線運(yùn)動(dòng)中某點(diǎn)的瞬時(shí)速度根據(jù)下面這條紙帶,如何求
23、e 點(diǎn)的瞬時(shí)速度?原則:準(zhǔn)確性、可行性xvt可以大致表示e 點(diǎn)的瞬時(shí)速度, d、f 兩點(diǎn)離 e 點(diǎn)越近,算出的平均速度越接近e 點(diǎn)的瞬時(shí)速度。然而 d、 e 兩點(diǎn)間距離過小,則測量誤差增大。所以,應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況選取這兩個(gè)點(diǎn)。四、速度 -時(shí)間圖像1、圖像特點(diǎn):直觀2、常用作圖法(1)描點(diǎn)作圖(2)據(jù)函數(shù)關(guān)系式作圖3、作圖步驟(1)建系(2)描點(diǎn)(3)作圖4、速度時(shí)間圖像用圖象法表示變化規(guī)律:(1)以速度 v 為縱軸,時(shí)間 t 為橫軸,在方格紙上建立直角坐標(biāo)系。(2)根據(jù)表中的這些數(shù)據(jù)描出各點(diǎn)。(注意標(biāo)度選取得宜,使圖像盡可能充滿整個(gè)坐標(biāo)紙)(3)用平滑的曲線連接各點(diǎn)。理解圖象若圖象位于時(shí)間軸的
24、上方,表示物體運(yùn)動(dòng)方向與正方向相同;位于時(shí)間軸下方,表示物體運(yùn)動(dòng)方向與正方向相反。應(yīng)用圖線a.確定某時(shí)刻的速度b.求位移c.判斷運(yùn)動(dòng)性質(zhì) (靜止、勻速、變速 )d.判斷運(yùn)動(dòng)的方向 (正方向、負(fù)方向 )教學(xué)反思:本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)讓學(xué)生體會物理與生活的密切聯(lián)系。從學(xué)生的實(shí)際出發(fā),利用構(gòu)建主義理論、啟發(fā)式來誘導(dǎo)學(xué)生, 以達(dá)到學(xué)生能夠較容易理解速度的概念,初步體會利用比值定義物理量的方法。1.4速度變化快慢的描述加速度教學(xué)目標(biāo)(1)理解加速度的概念,知道加速度是表示速度變化快慢的物理量。知道它的定義、公式、符號和單位,能用加速度公式進(jìn)行定量計(jì)算。(2)知道加速度是矢量。知道加速度與速度、速度變化量的區(qū)
25、別和聯(lián)系,會根據(jù)加速度與速度的方向關(guān)系判斷物體是加速運(yùn)動(dòng)還是減速運(yùn)動(dòng)。(3) 在理解加速度定義及物理意義的過程中,再次體會比值定義法的應(yīng)用。(4)體會物理與社會的聯(lián)系,嘗試用所學(xué)的物理知識解釋生活中的相關(guān)物理現(xiàn)象。教學(xué)重難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)加速度的定義、 加速度的物理意義、 加速度的方向、 加速度與速度和速度變化量的區(qū)別與聯(lián)系教學(xué)難點(diǎn)加速度的方向、加速度與速度和速度變化量的區(qū)別與聯(lián)系教學(xué)過程引入新課教師活動(dòng):播放汽車起跑和火車起跑的視頻。教師設(shè)問:設(shè)想汽車和火車均從靜止開始運(yùn)動(dòng),汽車經(jīng)過30 s 將速度增加到 300 km/h,火車經(jīng)過 90 s 將速度增加到 300 km/h。這時(shí)它們運(yùn)動(dòng)的快慢是一
26、樣的。然而它們加速所用的時(shí)間不同, 我們能說它們運(yùn)動(dòng)得一樣快嗎?它們加速過程的運(yùn)動(dòng)有什么不同?學(xué)生活動(dòng):學(xué)生之間討論老師所提問題,然后舉手回答。講授新課一、加速度教師活動(dòng):理答。汽車和火車它們初速度和末速度均相同,但所用的時(shí)間不同。 這說明它們速度變化的快慢不同。很顯然,汽車加速到與火車一樣的速度, 汽車所用的時(shí)間短,因此,我們可以判斷汽車的速度變化得快。教師設(shè)問:如果兩個(gè)物體速度變化不同,所用時(shí)間也不同, 怎樣比較它們速度變化的快慢呢?學(xué)生活動(dòng):學(xué)生之間討論老師所提問題。教師活動(dòng):引導(dǎo)學(xué)生類比速度的定義來定義加速度。在學(xué)習(xí)速度時(shí)我們知道, 位移表示的是位置的變化。 要比較位置變化的快慢,可以
27、用位移除以時(shí)間。 同理,要比較速度變化的快慢, 可以用速度的變化量除以時(shí)間。教師活動(dòng):講解加速度的定義。物理學(xué)中把速度的變化量與發(fā)生這一變化所用時(shí)間之比,叫作加速度。 通常用 a 表示。若用 v 表示速度在時(shí)間 t 內(nèi)的變化量,則有vat在國際單位制中,加速度的單位是米每二次方秒,符號是m/s2或 ms-2。加速度是矢量,既有大小,又有方向。二、加速度的方向汽車原來的速度是v1,經(jīng)過一小段時(shí)間 t 之后,速度變?yōu)関2。v 代表汽車速度的變化量。 由加速度的定義知, 汽車加速度的方向與汽車速度變化量的方向相同。汽車在直線運(yùn)動(dòng)中, 如果速度增加, 即加速運(yùn)動(dòng), 加速度的方向與初速度的方向相同;如果
28、速度減小,即減速運(yùn)動(dòng),加速度的方向與初速度的方向相反。三、從 v-t 圖像看加速度教師活動(dòng):展示 v-t 圖像,讓學(xué)生回顧v-t 圖像所能表達(dá)的信息。教師活動(dòng):展示汽車與火車加速的v-t 圖像。教師設(shè)問:圖像中表示的是汽車與火車加速的v-t 圖像,你能判斷出哪個(gè)汽車加速的圖像,哪個(gè)是火車加速的圖像嗎?學(xué)生活動(dòng):學(xué)生討論老師所提問題。教師活動(dòng):理答。從甲乙圖線加速到相同速度所用的時(shí)間來看,可以判斷出圖線甲是汽車的速度-時(shí)間圖像,圖線乙是火車加速的速度時(shí)間圖線。教師設(shè)問:比較兩者圖線的不同。學(xué)生活動(dòng):學(xué)生思考老師所提問題。速度時(shí)間圖像中,圖線越陡,即傾斜程度越大,加速度就越大。教師活動(dòng):講解 v-
29、t 圖像的斜率。兩條直線 a、b 分別是兩個(gè)物體 a 和 b 運(yùn)動(dòng)的 v-t 圖像。 e、f 兩點(diǎn)所表示的時(shí)刻和速度分別為t1、t2和 v1、v2。從圖中可以看出,小三角形的一條直角邊代表時(shí)間間隔 t, 另一條直角邊代表速度的變化量v, v 與t 的比為加速度,其比值為該直線的斜率。因此,由v-t 圖像中圖線的傾斜程度可以判斷加速度的大小。物體 a 的加速度比物體b 的大。典題剖析例 1 下列關(guān)于加速度的說法中正確的是( )a. 速度越大,加速度一定越大b. 速度為零,加速度一定為零c. 速度變化越快,加速度一定越大d. 速度變化越大,加速度一定越大答案: c解析:速度大,速度變化不一定快,則
30、加速度不一定大,選項(xiàng)a 錯(cuò)誤。速度為零時(shí),物體的加速度不一定為零, 如自由落體運(yùn)動(dòng)開始下落點(diǎn)的位置,選項(xiàng) b 錯(cuò)誤。由加速度的定義式可知,速度變化越快,加速度一定越大,選項(xiàng)c 正確;速度變化越大,如果時(shí)間很長,則加速度不一定越大,選項(xiàng)d 錯(cuò)誤。綜上本題選 c。例 2 關(guān)于速度、速度改變量、加速度,下列說法正確的是( )a.物體運(yùn)動(dòng)的速度改變量很大,它的加速度一定很大b.速度很大的物體,其加速度可以很小,甚至可能為零c.加速度為正,運(yùn)動(dòng)物體的速度一定增加d.物體做加速直線運(yùn)動(dòng),但加速度可能減小答案: bd解析:根據(jù) ? =?/?可知加速度 a 由速度的變化量 ?和速度發(fā)生改變所需要的時(shí)間 ?共同
31、決定,雖然 ?大,但 ?更大時(shí), a可以很小,故 a 錯(cuò)誤。根據(jù)? =?/?可知物體的加速度就是速度的變化率,與物體的速度的大小無關(guān),所以即使物體的速度很大,但速度的變化率很小,其加速度也很小,若保持勻速,則加速度為零,故b 正確。當(dāng)加速度與速度方向相同時(shí), 物體的速度增加,當(dāng)加速度與速度方向相反時(shí),物體的速度減小,與加速度的正負(fù)無關(guān),故c 錯(cuò)誤。當(dāng)加速度與速度方向相同時(shí), 物體的速度增加,但當(dāng)速度的變化率在減小時(shí),加速度在減小,故d 正確。故選 bd。例 3 如圖的 v-t 圖像,請說出 a、b、c 圖像的加速度的大小和方向。解:由加速度的定義可得,a、b、c 圖像的加速度分別為2240m/
32、s0.8m/s5aaavat2220m/s0.4m/s5bbbvat2203m/s0.2m/s15cccvat于是可得 a、 b、c 圖像的加速度的加速度的大小分別為0.8 m/s2、0.4 m/s2、0.2 m/s2。圖線 a、b 加速度的符號為正,因此圖線a、b 加速度的方向與速度的方向相同。圖線 c 的加速度的符號為負(fù),因此圖線c 加速度的方向與速度的方向相反。課堂小結(jié)章末復(fù)習(xí)課 體系構(gòu)建 核心速填 1質(zhì)點(diǎn)(1) 定義:用來代替物體的只有質(zhì)量,沒有大小和形狀的點(diǎn),是理想模型(2) 條件:物體的大小和形狀在問題中可忽略不計(jì)時(shí)2參考系(1) 定義:為描述物體的運(yùn)動(dòng)被選為參考的物體(2) 選定
33、原則:任意物體,一般選大地為參考系3坐標(biāo)系:定量描述物體的位置和位置變化4時(shí)間間隔與時(shí)刻(1) 時(shí)刻指某一瞬時(shí),時(shí)間間隔指兩時(shí)刻之間的間隔(2) 在時(shí)間軸上,時(shí)刻用點(diǎn)表示,時(shí)間間隔用線段表示5位移(1) 物理意義:表示物體位置的變化(2) 定義:從初位置指向末位置的有向線段(3) 表示方法:用坐標(biāo)的變化xx2x1表示位移 ( 一條直線上 ) 6速度(1) 物理意義:描述物體運(yùn)動(dòng)快慢和運(yùn)動(dòng)方向(2) 定義:位移和發(fā)生這段位移所用時(shí)間的比值(3) 公式:vxt( 位移的變化率)(4) 單位: m/s. (5) 矢量:方向是物體運(yùn)動(dòng)的方向7加速度(1) 物理意義:表示物體速度變化快慢(2) 定義:速
34、度的變化量與發(fā)生這一變化所用時(shí)間的比值(3) 公式:avt( 速度的變化率)(4) 單位: m/s2. (5) 矢量:方向與速度變化量的方向相同與速度相關(guān)的概念的比較1. 速度與速率的聯(lián)系與區(qū)別速度速率物理意義描述物體運(yùn)動(dòng)快慢和方向的物理量,是矢量描述物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量,是標(biāo)量分類平均速度、瞬時(shí)速度平均速率、瞬時(shí)速率決定因素平均速度位移時(shí)間平均速率路程時(shí)間方向平均速度方向與位移方向相同;瞬時(shí)速度方向?yàn)樵擖c(diǎn)運(yùn)動(dòng)的方向無方向聯(lián)系它們的單位都是m/s,瞬時(shí)速度的大小等于瞬時(shí)速率,即常說的速率注意:速率是瞬時(shí)速度的大小,但平均速率不是平均速度的大小2速度v、速度的變化量v和加速度a項(xiàng)目速度v 速度的
35、變化量v 加速度a物理意義描述物體運(yùn)動(dòng)快慢和方向的物理量,是狀態(tài)量描述物體速度改變大小程度的物理量, 是過程量描述物體速度變化快慢的物理量,是狀態(tài)量定義式vxt或vxtvvtv0avtv0t或avt決定因素v的大小由v0、a、t決定v由vt與v0決定,由va t可知v也由a與t來決定a不是由v、t、v來決定的,a由f與m來決定( 第三章學(xué)習(xí) ) 方向與位移變化量x同向,即物體運(yùn)動(dòng)的方向由vvtv0或vat決定與v方向一致,而與v0、vt方向無關(guān)大小位移與時(shí)間的比值位移對時(shí)間的變化率xt圖象中, 圖象在該點(diǎn)的切線斜率的大小vvtv0速度變化量與所用時(shí)間的比值速度對時(shí)間的變化率vt圖象中,圖象在該點(diǎn)的切線斜率的大小【例 1】有兩個(gè)物體都做加速度恒定的變速直線運(yùn)動(dòng),則以下說法中正確的是( ) a經(jīng)過相同的時(shí)間,速度變化大的物體,它的加速度一定大b若初速度相同,則末速度大的物體加速度一定大c若加速度相同,初速度大的物體其末速度一定大d在相同時(shí)間內(nèi),加速度大的物體其速度必然大a 根據(jù)加速度定義式avt得知,時(shí)間一定時(shí), v越大,加速度就越大, 加速度大,速度變化量v就大,選項(xiàng)a正確, d錯(cuò)誤;若初速度相同,末速度大,速度變化量v就大,但發(fā)生這一變化的時(shí)間長短不清楚,不
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