高一物理第二章探究勻變速直線運(yùn)動規(guī)律全章教案 人民版_第1頁
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文檔簡介

1、高一物理第二章探究勻變速直線運(yùn)動規(guī)律全章教案第一節(jié) 探究自由落體運(yùn)動三維目標(biāo):知識與技能1、 認(rèn)識自由落體運(yùn)動,知道影響物體下落快慢的因素,理解自由落體運(yùn)動是在理想條件下的運(yùn)動。2、 能用打點(diǎn)計時器得到相關(guān)的運(yùn)動信息3、 知道自由落體的加速度,知道它的方向,在地球不同地方有不同的重力加速度。過程與方法1、 讓學(xué)生初步體會抽象思維、提出假說、科學(xué)實(shí)驗(yàn)是進(jìn)行科學(xué)研究的重要思路和方法。2、 會從原理、器材、信息收集技術(shù)、信息處理方法、操作程序等方面構(gòu)思探究計劃。3、 教師要根據(jù)學(xué)生的實(shí)際能力去引導(dǎo)學(xué)生觀察、思考、討論與交流。情感態(tài)度與價值觀1、 調(diào)動學(xué)生積極參與討論的興趣,培養(yǎng)邏輯思維能力及表述能力

2、。2、 滲透物理方法的教育,在研究物理規(guī)律的過程中抽象出一種物理模型-自由落體。3、 滲透研究自然規(guī)律的科學(xué)方法。教學(xué)重點(diǎn):自由落體運(yùn)動的概念及探究自由落體運(yùn)動的過程教學(xué)難點(diǎn):探究自由落體運(yùn)動的過程。教學(xué)過程:一、導(dǎo)入新課 1、復(fù)習(xí):什么是勻變速直線運(yùn)動,其速度公式、位移公式分別是什么? 2、導(dǎo)入:同學(xué)們,我們通常有這樣的生活經(jīng)驗(yàn):重的物體比輕的物體落得快,物體下落的速度到底與物體的質(zhì)量有沒有關(guān)系呢?我們這節(jié)課就來研究這個問題。 二、新課教學(xué) (一)用投影片出示本節(jié)課的學(xué)生目標(biāo) 1、知道自由落體運(yùn)動是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動。 2、知道不同的物體在同一地點(diǎn)自由下落時加速度相同。都是重力加速度

3、g,方向豎直向下。 3、知道自由落體運(yùn)動的公式為,vt=gt,vt2=2gh,會應(yīng)用這些公式解自由落體的有關(guān)問題。 (二)學(xué)生目標(biāo)問題過程 演示實(shí)驗(yàn):讓一個紙袋與小鋼球同時自由下落,可看到什么現(xiàn)象? 學(xué)生:鋼球落得快。 老師:對,這就是我們的生活經(jīng)驗(yàn),這也是公元前希臘的哲學(xué)家亞里斯多德的觀點(diǎn)。這個觀點(diǎn)使人們在錯誤的結(jié)論下走的2000多年。同學(xué)們聽說過伽利略的兩個鐵球同時落地的故事嗎?伽利略做過大量的由靜止下落的實(shí)驗(yàn),并且還用歸謬法、數(shù)學(xué)圖利都證明了亞里斯多德的觀點(diǎn)是錯誤的。同學(xué)下去看課后閱讀材料,伽利略為了證明亞里斯多德觀點(diǎn)的錯誤,他就拿了一個質(zhì)量是另一個質(zhì)量10倍的鐵球站在比薩斜塔上,使兩鐵

4、球同時下落,結(jié)果兩鐵球幾乎同時落地。且再看實(shí)驗(yàn):把剛才的紙袋揉成團(tuán),和小鋼球由靜止同時下落,同學(xué)再觀察: 學(xué)生:幾乎同時落地。 師:同一個紙袋,為什么形狀不一樣,其下落時間就不一樣呢? 學(xué)生:這是因?yàn)榭諝獾淖枇Φ挠绊?。把紙袋揉成團(tuán),所受空氣的阻力要比紙袋所受空氣的阻力小得多,所以與小鋼球幾乎同時落地。 老師:如果真的把質(zhì)量、形狀不同的物體放在真空中,從同一高度自由下落,和伽利略的結(jié)論一樣嗎? 演示:把事先抽成真空(空氣相當(dāng)稀?。┑呐nD管拿出來,讓牛頓管中的硬幣、雞毛、紙片、粉筆頭從靜止一起下落。 學(xué)生:同時落下。 演示:把小鋼球裝進(jìn)紙袋,與另一個小鋼球同時下落。 現(xiàn)象:同時落地。 老師:這就是

5、自由落體運(yùn)動。同學(xué)們根據(jù)這些過程、結(jié)論,給其下一個定義。 學(xué)生回答: 在真空中物體只受重力,或者在空氣中,物體所受空氣阻力很小,和物體重力相比可忽略的條件下,物體從靜止豎直下落。 1、自由落體運(yùn)動 板書:自由落體運(yùn)動:物體只在重力的作用下從靜止開始下落的運(yùn)動。 2、自由落體運(yùn)動的加速度 距我們?nèi)俣嗄昵暗馁だ越?jīng)過大量的實(shí)驗(yàn)、嚴(yán)密的數(shù)學(xué)推理、得出:自由落是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動。 后來人們采用先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)手段測得:一切物體的自由落體的加速度都相同,這個加速度叫重力加速度,用g表示 同學(xué)們請閱讀材料P31頁內(nèi)容,能得到什么知識? 總結(jié):地球上不同的緯度、g值不同。其方向?yàn)樨Q直向下。通常的計算,

6、g值取9.8m/s2,粗略計算:g=10m/s2三、學(xué)生利用打點(diǎn)計時器探究自由落體運(yùn)動,學(xué)習(xí)使用打點(diǎn)計時器。四、小結(jié)這節(jié)課主要知道自由落體運(yùn)動的條件;知道自由落體運(yùn)動就是初速度為零的勻變速直線運(yùn)動,推出了運(yùn)動規(guī)律的三個公式,要求學(xué)生與以前學(xué)過的知識聯(lián)系起來,靈活地運(yùn)用。第二節(jié) 自由落體運(yùn)動規(guī)律性三維目標(biāo):知識與技能1、理解什么是自由落體運(yùn)動,知道它是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動。2、知道什么是自由落體的加速度,知道它的方向,知道在地球的不同地方,重力加速度大小不同。3、掌握自由落體運(yùn)動的規(guī)律。過程與方法1、通過對自由落體運(yùn)動紙帶的研究,學(xué)會分析和處理紙帶上記錄的運(yùn)動信息。2、通過自由落體運(yùn)動的相

7、關(guān)物理變化規(guī)律的學(xué)習(xí),培養(yǎng)分析、推理能力。情感態(tài)度與價值觀1、經(jīng)歷對自由落體運(yùn)動的探究過程,體驗(yàn)數(shù)學(xué)在研究物理問題中的重要性。2、經(jīng)歷對自由落體運(yùn)動的探究過程,體會人類對客觀世界發(fā)現(xiàn)之旅的樂趣。教學(xué)重點(diǎn):自由落體運(yùn)動的規(guī)律的獲得。教學(xué)難點(diǎn):自由落體運(yùn)動的規(guī)律的應(yīng)用。教學(xué)過程:一、自由落體運(yùn)動:物體只在重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動,叫做自由落體運(yùn)動。自由落體運(yùn)動只有在沒有空氣的空間里才能發(fā)生,在有空氣的空間里,如果空氣阻力的作用可以忽略不計時,物體的下落也可以看做自由落體運(yùn)動。f<<G (探索自由落體運(yùn)動的性質(zhì))從實(shí)驗(yàn)中知道,自由落體運(yùn)動是一種變速直線運(yùn)動,這種運(yùn)動是什么性質(zhì)的運(yùn)動

8、呢?是一般的變速直線運(yùn)動,還是勻變速直線運(yùn)動呢?(實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證)利用重物自由下落時打點(diǎn)計時器打下的紙帶(課本30頁),測出有關(guān)的數(shù)據(jù),結(jié)合課本中習(xí)題(或?qū)W生實(shí)驗(yàn))中的結(jié)論SSSSSaT2,定量判斷出自由落體運(yùn)動是勻加速直線運(yùn)動。二、自由落體運(yùn)動的性質(zhì):是一種初速度等于零的勻加速直線運(yùn)動。從同學(xué)中收集得到的a的結(jié)果,取七八個值進(jìn)行平均值計算,得到自由落體運(yùn)動的加速度為g,大小大約為9.8m/s2。1、 自由落體加速度:(1)在同一地點(diǎn),不同物體作自由落體運(yùn)動時的加速度相同,這個加速度叫自由落體加速度,也叫做重力加速度,通常用g表示。(2)赤道小,兩極大。高山小,平地大。通常情況下g 取9.8m/

9、s2 。(3)重力加速度是矢量,它的方向總是豎直向下的,與重力方向相同。(歸納自由落體運(yùn)動的規(guī)律)由于自由落體運(yùn)動是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動,所以勻變速直線運(yùn)動的基本規(guī)律及其推論都適用于自由落體運(yùn)動,只要把V0取零,并且用h來代替高度s,g來代替加速度a就行了。三、自由落體運(yùn)動的規(guī)律:(1)規(guī)律: Vtgt , hgt2/2 , Vt22gh (2)鞏固練習(xí) 例1、(投影片)一物體做自由落體運(yùn)動,第一秒末、第二秒末、 第三秒末速度之比為: ,第一秒內(nèi)、第二秒內(nèi)、 第三秒內(nèi)下落高度之比為: ,前一秒、前兩秒、 前三秒下落高度之比為 。 由以前的推論及自由落體運(yùn)動的性質(zhì)可直接得到答案,分別是 1

10、:2:3, 1:3:5, 1:4:9例2、(投影片)一物體從19.6m的高處自由下落到達(dá)地面時的速度是多少?自由下落著地所用的時間是多少?VO=0Vt=? 分析:(略)h=19.6mt=? 方法一:Vt2=2gh Vt=19.6m/s h= gt2 t=2s 方法二:Vt2=2gh Vt=19.6m/s Vt=gt t=2s例3、(投影片)一物體從樓頂下落到地面前最后一秒內(nèi)下落的高度為樓高的,求樓高? 分析:(略)h1t1h=?t=? h1=h h= gt2=×9.8 t2=4.9 t2 h2=ht2=1s h1= g(t-1)2=4.9(t-1)2 三式聯(lián)立,可得: t=4s ,

11、h=78.4m四、課后小結(jié):通過這節(jié)課的學(xué)習(xí)要熟練應(yīng)用自由落體運(yùn)動的規(guī)律解決問題。自由落體運(yùn)動規(guī)律性(習(xí)題課)三維目標(biāo): 知識與技能熟練掌握自由落體運(yùn)動的基本規(guī)律,能夠運(yùn)用所學(xué)知識分析、解決物理問題。過程與方法1、通過對自由落體運(yùn)動紙帶的研究,學(xué)會分析和處理紙帶上記錄的運(yùn)動信息。2、通過自由落體運(yùn)動的相關(guān)物理變化規(guī)律的學(xué)習(xí),培養(yǎng)分析、推理能力。情感態(tài)度與價值觀1、經(jīng)歷對自由落體運(yùn)動的探究過程,體驗(yàn)數(shù)學(xué)在研究物理問題中的重要性。2、經(jīng)歷對自由落體運(yùn)動的探究過程,體會人類對客觀世界發(fā)現(xiàn)之旅的樂趣。教學(xué)重點(diǎn):掌握并靈活運(yùn)用自由落體運(yùn)動規(guī)律解決實(shí)際問題。教學(xué)難點(diǎn):掌握并靈活運(yùn)用自由落體運(yùn)動規(guī)律解決實(shí)際

12、問題。教學(xué)方法:復(fù)習(xí)提問,講練結(jié)合教學(xué)過程:一、從復(fù)習(xí)提問引入:1、什么是自由落體運(yùn)動?有何特點(diǎn)?談?wù)勀愕睦斫?。答?1)物體只在重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動,叫做自由落體運(yùn)動。(2)做自由落體運(yùn)動的物體,在同一地點(diǎn)從同一高度下落的快慢是相同的。2、自由落體運(yùn)動的性質(zhì)是什么? 答:是一種初速度等于零的勻加速直線運(yùn)動。3、什么是自由落體加速度?有什么特點(diǎn)?答:(1)在同一地點(diǎn),不同物體作自由落體運(yùn)動時的加速度相同,這個加速度叫自由落體加速度,也叫做重力加速度,通常用g表示。(2)不同的地理位置,重力加速度的大小不同,通常情況下g 取9.8m/s2 ,粗略計算時g 取10m/s2 。(初中學(xué)過的

13、常數(shù)g =9.8N/,實(shí)質(zhì)上是這里的重力加速度)(3)重力加速度是矢量,它的方向總是豎直向下的,與重力方向相同。4、自由落體運(yùn)動的規(guī)律如何?學(xué)生回答:(1)規(guī)律:速度變化規(guī)律 Vtgt , 位移變化規(guī)律 Sgt2/2(2)推論:Vt22gs , (3)特點(diǎn):V1 V2V3123 S1S2S3 122232SSS 135SSSSSgT2二、例題選講:【例題1】一個做自由落體運(yùn)動的物體落至地面前最后一秒鐘內(nèi)通過的路程是全程的一半,求它落到地面所需的時間。解法一:設(shè)物體運(yùn)動的總路程為S,落到地面所需的時間為t,則由自由落體運(yùn)動的規(guī)律得:S = gt2 , S = g(t-1)2由以上兩式解得:t=(

14、2+)s 另一解t=(2-)s舍去。解法二:利用推論:自由落體運(yùn)動初速度等于零的勻加速直線運(yùn)動,從運(yùn)動開始計時起,通過連續(xù)的等大位移所用的時間之比為故有t11=1(-1),解得t1=(1+)s,所以,落到地面所需的時間為t=(2+)s【例題2】一小鋼珠由塔頂靜止開始釋放,最初的3秒內(nèi)的位移為S1,最后3秒內(nèi)的位移為S2,若S2S1=6米,求塔高為多少? (g=10m/s2)解:設(shè)塔高為S,下落的總時間為t,則:塔高: S = gt2 ( 1) 前3秒內(nèi)的位移:S1 = gt12 (2) 后3秒內(nèi)的位移: S2 =S - g (t3)2 (3)S2S1=6 (4)解(1)(4)得:t= 3.2s

15、 , S=51.2m三、對本節(jié)內(nèi)容小結(jié)。第三節(jié) 從自由落體到勻變速直線運(yùn)動三維目標(biāo):知識與技能:1、理解勻變速直線運(yùn)動的速度、位移公式的推導(dǎo)2、會適當(dāng)?shù)剡x用公式對勻變速直線運(yùn)動的問題進(jìn)行簡單的分析和計算3、了解伽利略的科學(xué)研究思想過程與方法:1、 通過實(shí)驗(yàn)探究,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,采集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),培養(yǎng)實(shí)事求事的科學(xué)態(tài)度2、 經(jīng)歷由特殊到一般的推理過程,體會科學(xué)研究方法情感態(tài)度與價值觀:1、 經(jīng)歷伽利略的研究過程,體會人類對自然世界的探究思想2、 在探究過程中,培養(yǎng)學(xué)生良好的分析問題、解決問題的習(xí)慣教學(xué)重點(diǎn):1、勻變速直線運(yùn)動的速度公式、位移公式的推導(dǎo)2、會適當(dāng)?shù)剡x用公式對勻變速直線運(yùn)動的問題進(jìn)行簡單的

16、分析和計算教學(xué)難點(diǎn):能適當(dāng)?shù)剡x用公式解決實(shí)際的問題教學(xué)過程:一、新課引入我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了在變速直線運(yùn)動中用加速度a描述物體速度變化快慢,本節(jié)課將從加速度的定義式a =(vt-v0)/t出發(fā),研究在變速直線運(yùn)動中速度和位移隨時間變化的規(guī)律。二、勻變速直線運(yùn)動的速度1、提問:根據(jù)a=(vt-v0)/t,質(zhì)點(diǎn)的末速度vt怎樣表達(dá)?學(xué)生推導(dǎo). Vt = v0+at這是勻變速直線運(yùn)動的速度公式,當(dāng)物體的初速度v0和加速度a已知時,任意時刻t的瞬時速度vt可由該式計算得出.速度公式表示出勻變速直線運(yùn)動的速度vt是時間t的一次函數(shù).2、用圖象表示vt與t的關(guān)系,顯然是一條傾斜直線,直線的斜率等于物體的加速度,

17、直線在縱軸上的截距等于初速度,這正是前面學(xué)習(xí)的勻變速直線運(yùn)動的速度圖象.3、例題1;教材第34頁例題1(學(xué)生閱讀)提問1:題目給出的是什么運(yùn)動?已知條件是什么?求什么?答:研究快艇做勻加速直線運(yùn)動的位移已知加速度a6m/s,運(yùn)動時間t=8s,隱含條件:初速度v0=0.求汽車的末速度vt提問2:在運(yùn)用公式vt=v0+at求v0之前,對加速度a的符號作了怎樣的處理?原因何在?答:汽車因作勻加速直線運(yùn)動,設(shè)初速度方向?yàn)檎?,則加速度a為正.故a=6m/s2.提問2:在解答書寫上,例題作了怎樣的示范?書寫步驟是怎樣的?步驟(1)依題意,寫出顯性及隱性已知條件,標(biāo)明單位及符號(正、負(fù)號)(2)依據(jù)公式(依

18、vt=v0+at)(3)代入數(shù)據(jù),得出結(jié)果(注意標(biāo)明單位)(4)簡答討論:通過本題,有何啟示? (1)將題目交代的物理情景理想化為典型的運(yùn)動模型是關(guān)鍵,本題交代的是汽車剎車,我們將它抽象為勻減速直線運(yùn)動,從而可以應(yīng)用速度公式求未知量.(2)模型化以后的工作應(yīng)該是分析題意,用字母表達(dá)出題目給出的已知條件,注意挖掘隱含條件(vt=0),弄清要求的物理量(v0).(3)速度公式vt=v0+at是矢量方程,在勻變速直線運(yùn)動中演變?yōu)榇鷶?shù)關(guān)系式,公式中的矢量vt,v0,a有方向,分別用正負(fù)號表達(dá),如果是未知量,則設(shè)為正,由最終結(jié)果再確定方向,各物理量的正負(fù)以初速度v0的方向?yàn)檎较蜃鳛榍疤?(4)公式vt

19、=v0+at中有四個物理量,只要知道其中的任意三個,第四個量可求.不一定總是求vt,如上述例題求的就是v0.(5)應(yīng)特別注意解題時的書寫格式.(三)勻變速直線運(yùn)動中的平均速度1、提問:下圖是勻變速直線運(yùn)動的速度圖象.已知初速度為v0,末速度為vt,經(jīng)歷時間為t,如果用某一勻速直線運(yùn)動代替,使其在時間t 內(nèi)的位移與之相等,試在圖中畫出該勻速運(yùn)動的速度圖象,進(jìn)而用v0和vt表示這一速度.答案:v=(v0+vt)/22、評講:顯然,上面的速度v就是勻變速直線運(yùn)動中的平均速度,必須注意,它只適用于勻變速直線運(yùn)動,用 v- 表示平均速度,則 v- (v0+vt)/2.(四)勻變速直線運(yùn)動的位移(學(xué)生推導(dǎo)

20、)1、提問:由s=v- t, v- =(v0+vt)/2 ,vt=v0+at推導(dǎo)出勻變速直線運(yùn)動的位移公式,要求用v0、a、t表示.2、結(jié)果:s=v0t+(1/2)at2這就是勻變速直線運(yùn)動的位移公式,它表示出勻變速直線運(yùn)動的位移與時間t的關(guān)系.如圖所示,勻變速運(yùn)動的位移大小為陰影總面積,其中矩形面積s1=v0t ,三角形面積s2=(1/2)·at·t=(1/2)at2,因而總面積s=v0t+(1/2)at2,即勻變速直線運(yùn)動的位移公式:s=v0t+(1/2)at2閱讀課文:第32頁例題(學(xué)生閱讀)(1)例題講述:(學(xué)生講述)題目交待的情景,已知條件,待求物理量各是什么?汽

21、車由勻速運(yùn)動改作勻加速運(yùn)動,已知a=1m/s2,t=12s,s=180m,求初速度v0.(2)解題步驟:寫出已知條件后,依,s=v0t+(1/2)at2文字運(yùn)算得s=s/t-(1/2)at,代入數(shù)值,解得v0=9m/s結(jié)果說明可見其解題步驟與前一例題步驟一致.(3)啟示:與例題1的啟示相同.位移公式s=v0t+(1/2)at2涉及s、v0、a、t四個物理量,其中前三個是矢量.運(yùn)用前應(yīng)在理解題意的基礎(chǔ)上,選定初速度vo為正方向,然后用正負(fù)號表示s、v0、a,依照原始公式先作文字運(yùn)算,得到待求量的表達(dá)式,然后代入數(shù)據(jù),求出結(jié)果,并對結(jié)果加以具體說明.(五)課堂練習(xí)(六)課堂小結(jié) 速度公式 vt =

22、v0+at1、勻變速運(yùn)動的規(guī)律 平均速度 v- (v0vt)2 s=v0t+(1/2)at2 位移公式 s= v- t運(yùn)用規(guī)律解題時的步驟(1)審查題意,構(gòu)建模型;(2)設(shè)定方向,寫出條件;(3)依據(jù)公式,文字運(yùn)算;(4)代入數(shù)據(jù),數(shù)字運(yùn)算;(5)結(jié)果分析,完善答案.勻變速直線運(yùn)動規(guī)律的應(yīng)用(一)三維目標(biāo):知識目標(biāo): 1、掌握勻變速直線運(yùn)動的速度、位移公式 2、會推出勻變速直線運(yùn)動的位移和速度的關(guān)系式,并會應(yīng)用。 過程與方法:提高學(xué)生靈活應(yīng)用公式解題的能力 情感態(tài)度與價值觀:本部分矢量較多,在解題中要依據(jù)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動情況確定出各量的方向,不要死套公式而不分析實(shí)際的客觀運(yùn)動。 教學(xué)重點(diǎn):勻變速直線

23、運(yùn)動規(guī)律的應(yīng)用 教學(xué)難點(diǎn):據(jù)速度和位移公式推導(dǎo)得到的速度和位移關(guān)系式的正確使用 教學(xué)過程: 一、導(dǎo)入新課 上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了勻變速直線運(yùn)動的速度、位移和時間之間的關(guān)系,本節(jié)課我們來學(xué)生上述規(guī)律的應(yīng)用。 二、新課教學(xué) (一)用投影片出示本節(jié)課的學(xué)生目標(biāo) 1、會推導(dǎo)勻變速直線運(yùn)動的位移和速度的關(guān)系式 2、能應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律求解有關(guān)問題。 3、提問靈活應(yīng)用公式解題的能力 (二)學(xué)生目標(biāo)完成過程: 1、勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律 (1)學(xué)生在白紙上書寫勻變速直線運(yùn)動的速度和位移公式: (2)在實(shí)物投影儀上進(jìn)行檢查和評析 (3)據(jù),消去時間,同學(xué)們試著推一下,能得到一個什么關(guān)系式。 (4)學(xué)生推導(dǎo)后,抽

24、查推導(dǎo)過程并在實(shí)物投影儀上評析。 (5)教師說明:一般在不涉及時間的前提下,我們使用剛才得到的推論求解。(6)在黑板上板書上述三個公式: 2、勻變速直線運(yùn)動規(guī)律的應(yīng)用 (1)a用投影片出示例題1: 發(fā)射炮彈時,炮彈在槍筒中的運(yùn)動可以看作是勻加速運(yùn)動,如果槍彈的加速度是,槍筒長0.64m,槍彈射出槍口時的速度是多大? b:用CAI課體模擬題中的物理情景,并出示分析思考題: 1)槍筒的長度對應(yīng)于槍彈做勻加速運(yùn)動的哪個物理量? 2)槍彈的初速度是多大? 3)槍彈出槍口時的速度對應(yīng)于槍彈做勻加速運(yùn)動的什么速度? 4)據(jù)上述分析,你準(zhǔn)備選用哪個公式求解? C:學(xué)生寫出解題過程,并抽查實(shí)物投影儀上評析。

25、(2)用投影片注視鞏固練習(xí)I:物體做勻加速運(yùn)動,初速度為v02m/s,加速度a0.1,求1、前4s內(nèi)通過的位移;2、前4s內(nèi)的平均速度及位移。 (3)a用投影片出示例題2 一個滑雪的人,從85米長的山坡上勻變速滑下,初速度是1.8m/s,末速度系5.0m/s,他通過這段山坡需要多長時間? b:用CAI課件模擬題中的物理情景。 c:據(jù)物理情景,同學(xué)們思考 1)該滑雪人的運(yùn)動可當(dāng)做哪一種勻變速運(yùn)動? 2)你認(rèn)為所給的已知條件等效為勻變速直線運(yùn)動的哪些物理量? 3)要求得時間t,你準(zhǔn)備用什么方法求? d:經(jīng)同學(xué)們討論后,用投影片展示課本上的解題過程:解:滑雪的人做勻加速直線運(yùn)動, e:說明:對于勻變

26、速直線運(yùn)動,平均速度的求解有兩個途徑:(1)(2) 這兩個公式綜合使用往往可使問題簡化。 三、鞏固練習(xí):做勻加速直線運(yùn)動的物體,速度從v增加到2v時結(jié)果的位移是s,測它的速度從2v增加到4v經(jīng)過的位移是多少? 四、小結(jié):涉及v0、vt、a、s、t五個物理量,已知其中三個,就能求出另外兩個。勻變速直線運(yùn)動規(guī)律的應(yīng)用(二)三維目標(biāo)知識目標(biāo):(1)進(jìn)一步熟悉勻變速直線運(yùn)動的公式,并能正確運(yùn)用。(2)能夠熟練應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動的重要推論式解決物理問題。過程與方法:(1)培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用方程組、圖像等數(shù)學(xué)工具解決物理問題的能力;(2)通過一題多解培養(yǎng)發(fā)散思維情感態(tài)度與價值觀:(1)滲透物理思想方法的教育,如

27、模型方法、等效方法等;(2)通過例題的分析,使學(xué)生形成解題思路,體會特殊解題技巧。 教學(xué)重點(diǎn):熟練掌握勻變速直線運(yùn)動的三個基本關(guān)系式及其重要推論式并加以應(yīng)用。教學(xué)難點(diǎn):能夠靈活運(yùn)用這些規(guī)律解決實(shí)際運(yùn)動學(xué)問題是難點(diǎn)。教學(xué)過程:一、復(fù)習(xí)提問師:請同學(xué)們寫出勻變速直線運(yùn)動的三個基本公式。生:速度公式:vt=v0+at, 位移公式:s=v0t+at2/2不含時間的推論式:vt2-v02=2as師:請同學(xué)們寫出勻變速直線運(yùn)動的幾個重要推論式。教師引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)出下面的幾個推論式:(1)任意兩個連續(xù)相等的時間間隔T內(nèi)的位移之差是一個恒量,即s2-s1=s3-s2=s=aT2或 sn+k-sn=kaT2(2)

28、在一段時間t內(nèi),中間時刻的瞬時速度v等于這段時間的平均速度,即v=v- AB=sAB/t=(vA+vB)/2式中sAB為這段時間內(nèi)的位移,vA、vB分別為這段時間初、末時刻的瞬時速度.(3)中間時刻瞬時速度等于這段時間內(nèi)的平均速度:(4)中間位移處的速度:(4)初速為零的勻加速運(yùn)動有如下特征從運(yùn)動開始計時起,在連續(xù)相等的各段時間內(nèi)通過的位移之比為s1:s2:s3:sn=1:3:5:(2n-1)(n=1、2、3)從運(yùn)動開始計時起,時間t內(nèi),2t內(nèi),3t內(nèi)Nt內(nèi)通過的位移之比為s:s:s:sN=12:22:32:N2從運(yùn)動開始計時起,通過連續(xù)的等大位移所用的時間之比為以上結(jié)論可視情況留給同學(xué)們自己

29、證明二、例題選講(規(guī)律應(yīng)用)例:火車緊急剎車后經(jīng)7s停止,設(shè)火車勻減速直線運(yùn)動,它在最后1s內(nèi)的位移是2m,則火車在剎車過程中通過的位移和開始剎車時的速度各是多少?分析:首先將火車視為質(zhì)點(diǎn),由題意畫出草圖:從題目已知條件分析,直接用勻變速直線運(yùn)動基本公式求解有一定困難大家能否用其它方法求解?(學(xué)生獨(dú)立解答后相互交流)解法一:用基本公式、平均速度質(zhì)點(diǎn)在第7s內(nèi)的平均速度為:則第6s末的速度:v6=4(m/s)求出加速度:a=(0-v6)/t= -4(m/s2)求初速度:0=v0+at,v0=at=4×7=28(m/s)解法二:逆向思維,用推論倒過來看,將勻減速的剎車過程看作初速度為0,

30、末速度為28m/s,加速度大小為4m/s2的勻加速直線運(yùn)動的逆過程由推論:s1s7=172=149,則7s內(nèi)的位移:s7=49s1=49×2=98(m),v0=28(m/s)解法三:逆向思維,用推論仍看作初速為0的逆過程,用另一推論:sss=135791113, s=2(m)則總位移:s=2(1+3+5+7+9+11+13)=98(m)求v0同解法二解法四:圖像法作出質(zhì)點(diǎn)的速度-時間圖像質(zhì)點(diǎn)第7s內(nèi)的位移大小為陰影部分小三角形面積:小三角形與大三角形相似,有v6v0=17,v0=28(m/s)總位移為大三角形面積:小結(jié):1逆向思維在物理解題中很有用有些物理問題,若用常規(guī)的正向思維方法

31、去思考,往往不易求解,若采用逆向思維去反面推敲,則可使問題得到簡明的解答;2熟悉推論并能靈活應(yīng)用它們,即能開拓解題的思路,又能簡化解題過程;3圖像法解題的特點(diǎn)是直觀,有些問題借助圖像只需簡單的計算就能求解;4一題多解能訓(xùn)練大家的發(fā)散思維,對能力有較高的要求勻變速直線運(yùn)動規(guī)律的應(yīng)用(三)三維目標(biāo):知識目標(biāo):(1)進(jìn)一步熟悉勻變速直線運(yùn)動的公式,并能正確運(yùn)用。(2)能夠熟練應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動的重要推論式解決物理問題。過程與方法:(1)培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用方程組、圖像等數(shù)學(xué)工具解決物理問題的能力;(2)通過一題多解培養(yǎng)發(fā)散思維情感態(tài)度與價值觀:(1)滲透物理思想方法的教育,如模型方法、等效方法等;(2)通過

32、例題的分析,使學(xué)生形成解題思路,體會特殊解題技巧。 教學(xué)重點(diǎn):熟練掌握勻變速直線運(yùn)動的三個基本關(guān)系式及其重要推論式并加以應(yīng)用。教學(xué)難點(diǎn):能夠靈活運(yùn)用這些規(guī)律解決實(shí)際運(yùn)動學(xué)問題是難點(diǎn)。教學(xué)過程:一、復(fù)習(xí):請同學(xué)們寫出勻變速直線運(yùn)動的三個基本公式。速度公式:vt=v0+at, 位移公式:s=v0t+at2/2不含時間的推論式:vt2-v02=2as二、新課:例:甲、乙、丙三輛汽車以相同的速度同時經(jīng)過某一路標(biāo),從此時開始甲車一直做勻速直線運(yùn)動,乙車先加速后減速,丙車先減速后加速,它們經(jīng)過下個路標(biāo)時速度又相同則: A甲車先通過下一個路標(biāo)B乙車先通過下一個路標(biāo)C丙車先通過下一個路標(biāo)D條件不足,無法判斷點(diǎn)

33、撥:直接分析難以得出答案,能否借助圖像來分析?(學(xué)生討論發(fā)言,有些學(xué)生可能會想到用圖像)解答:作出三輛汽車的速度-時間圖像:甲、乙、丙三輛汽車的路程相同,即速度圖線與t軸所圍的面積相等,則由圖像分析直接得出答案B根據(jù)學(xué)生分析情況適當(dāng)提示【例題3】在平直公路上有甲、乙兩輛車在同一地點(diǎn)向同一方向運(yùn)動,甲車以10m/s的速度做勻速直線運(yùn)動,乙車從靜止開始以1.0m/s的加速度作勻加速直線運(yùn)動,問:(1)甲、乙兩車出發(fā)后何時再次相遇?(2)在再次相遇前兩車何時相距最遠(yuǎn)?最遠(yuǎn)距離是多少?要求用多種方法求解學(xué)生分析與解答:解法一:函數(shù)求解出發(fā)后甲、乙的位移分別為s甲=vt=10t 兩車相遇: 解出相遇時間

34、為:t=20s兩車相距:s=10t-0.5t2求函數(shù)極值:當(dāng)t=10s時,s有最大值,smax=50m分析、歸納:s的變化當(dāng)v乙v甲時,s增大當(dāng)v乙v甲時,s減小當(dāng)v乙=v甲時,s最大 根據(jù)學(xué)生分析情況適當(dāng)提示解法二:結(jié)論法求smax當(dāng)v乙=v甲時,s最大,有:at=10,t=10/1=10(s)smax=s甲-s乙=10t-0.5t2=50(m)解法三:圖像法分別作出甲、乙的速度-時間圖像當(dāng)甲、乙兩車相遇時,有s甲=s乙,由圖像可看出:當(dāng)甲圖線與時間軸所圍面積=乙圖線與時間軸所圍面積時,有:t=20s,即兩車相遇的時間當(dāng)v乙=v甲時,s最大由圖像可看出:smax即為陰影部分的三角形面積:六、

35、學(xué)生小結(jié):1物理方法:模型方法,等效方法2解題思路:(1)由題意建立物理模型;(2)畫出草圖,建立物理圖景;(3)分析質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動性質(zhì);(4)由已知條件選定規(guī)律列方程;(5)統(tǒng)一單位制,求解方程;(6)檢驗(yàn)討論結(jié)果;(7)想想別的解題方法3特殊解題技巧:逆向思維;用推論;圖像法根據(jù)學(xué)生小結(jié)情況簡評1.4 實(shí)驗(yàn):用打點(diǎn)計時器測速度三維目標(biāo):知識與技能1、理解根據(jù)紙帶測量速度的原理并測量瞬時速度。2、明確速度時間圖象的意義,描點(diǎn)法畫圖象的方法,并畫出該實(shí)驗(yàn)的速度時間圖象。過程與方法1、通過對紙帶的處理過程培養(yǎng)學(xué)生獲取信息、處理信息的能力,體會處理問題的方法,領(lǐng)悟如何間接測一些不能直接測量的物理量的方法

36、。2、通過畫速度時間圖象培養(yǎng)學(xué)生用圖象法處理數(shù)據(jù)的能力,體驗(yàn)數(shù)學(xué)工具在物理發(fā)展中的作用。3、體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)中理性思維的重要,既要動手,更要動腦。情感、態(tài)度與價值觀1、感覺打點(diǎn)計時器的巧妙設(shè)計思路,體會物理原理在解決實(shí)際問題中的指導(dǎo)作用,增強(qiáng)將物理知識應(yīng)用于生活實(shí)際的意識。2、經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)過程,體驗(yàn)科學(xué)實(shí)驗(yàn)過程的艱辛與喜悅,并樂于探索自然界的奧妙。3、培養(yǎng)學(xué)生敢于創(chuàng)新和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。教學(xué)重點(diǎn):1、打點(diǎn)計時器的使用。2、由紙帶計算物體運(yùn)動的瞬時速度。3、畫物體的速度時間圖象。教學(xué)難點(diǎn):1、對紙帶數(shù)據(jù)的處理。 2、畫圖象的方法。教學(xué)過程:一、明白實(shí)驗(yàn)器材和注意事項。實(shí)驗(yàn)器材:電磁打點(diǎn)計時器(或

37、電火花計時器)及紙帶、刻度尺、電源、導(dǎo)線等。注意事項:(1)電源電壓要符合要求,電磁打點(diǎn)計時器應(yīng)使用10V以下的交流電源;電火花計時器要使用220V交流電源。(2)實(shí)驗(yàn)前要檢查打點(diǎn)的穩(wěn)定性和清晰程度,必要時要進(jìn)行調(diào)節(jié)或更換器材。(3)使用打點(diǎn)計時器應(yīng)先接通電源,待打點(diǎn)計時器穩(wěn)定后再用手拉紙帶。(4)手拉紙帶時,速度應(yīng)快一些,以防點(diǎn)跡太密集。 二、學(xué)生動手練習(xí)使用打點(diǎn)計時器,打出幾條紙帶,討論怎樣獲取數(shù)據(jù),并用列表格的形式把數(shù)據(jù)列出。思考:怎樣根據(jù)紙帶上的點(diǎn)跡計算紙帶的平均速度?如果紙帶上的點(diǎn)跡分布不均,那么,點(diǎn)跡密集的地方表示運(yùn)動的速度較大還是較???三、從紙帶分析物體的運(yùn)動情況并能計算平均速度

38、。1、在紙帶上相鄰兩點(diǎn)間的時間間隔均為0.02s(電源頻率為50Hz),所以點(diǎn)跡密集的地方表示紙帶運(yùn)動的速度很小。2、根據(jù)v=x/t,求出在任意兩點(diǎn)間的平均速度,這里x可以用直尺測量出兩點(diǎn)間的距離,t為兩點(diǎn)間的時間間隔數(shù)與0.02s的乘積。要明確所求的是哪兩點(diǎn)之間的平均速度。四、粗略計算瞬時速度。某點(diǎn)E的瞬時速度可以粗略地由包含E點(diǎn)在內(nèi)的兩點(diǎn)間的平均速度來表示。說明:在粗略計算E點(diǎn)的瞬時速度時,可利用公式v=x/t來求解,但須注意的是,如果取離E點(diǎn)越接近的兩點(diǎn)來求平均速度,這個平均速度越接近E點(diǎn)的瞬時速度,但是距離太小會使測量誤差增大,應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況選取這兩個點(diǎn)。五、v-t圖象與其畫法為了更

39、直觀地反映物體的運(yùn)動情況,我們可以用v-t圖象來表示速度隨時間的變化規(guī)律。以速度v為縱軸,時間t為橫軸建立直角坐標(biāo)系,根據(jù)計算出的不同時刻對應(yīng)的瞬時速度值,在坐標(biāo)系中描點(diǎn),最后用平滑曲線把這些點(diǎn)連接起來就得到了一條能夠描述速度v與時間t關(guān)系的圖象。六、實(shí)例探究1、打點(diǎn)計時器及應(yīng)用例1一同學(xué)在使用打點(diǎn)計時器時,紙帶上點(diǎn)不是圓點(diǎn)而是一些短線,這可能的原因是( )A接在直流電源上 B電源電壓不穩(wěn)C電源頻率不穩(wěn) D打點(diǎn)針壓得過緊解析:A接在直流電源上不會打點(diǎn)。A錯。B打點(diǎn)與電壓是否穩(wěn)定無關(guān),點(diǎn)痕重輕與電壓有關(guān)。B錯。C頻率不同打的點(diǎn)仍為圓點(diǎn)。故C錯。D打點(diǎn)針壓得過緊。針和紙接觸時間長,打出一些短線。D

40、正確。答案:D2、打點(diǎn)計時器直接測量的量例2電磁打點(diǎn)計時器是一種使用交流電源的計時儀器,根據(jù)打點(diǎn)計時器打出的紙 帶,我們可以從紙帶上直接得到的物理量是( )A時間間隔 B位移 C加速度 D平均速度用刻度尺量一下任意兩個點(diǎn)間的距離,就知道了物體的位移。故B選項正確。從紙帶上不能直接得到加速度、平均速度,只可以間接計算。故C、D選項錯誤。答案:AB例3 用接在50 Hz 交流電源上的打點(diǎn)計時器,測定小車速度,某次實(shí)驗(yàn)中得到一條紙帶,如下圖所示,從比較清晰的點(diǎn)起,每五個打印點(diǎn)取一個記數(shù)點(diǎn),分別標(biāo)明0、l、2、3、4,量得0與 1兩點(diǎn)間距離x1=30mm,3與4兩點(diǎn)間的距離x2=48mm,則小車在0與

41、1兩點(diǎn)間平均速度為 ms。解析:01兩點(diǎn)間的平均速度m/s第四節(jié)、勻變速直線運(yùn)動與汽車行駛安全三維目標(biāo):知識與技能:1、掌握勻變速直線運(yùn)動的速度公式、位移公式和速度位移公式。 2、靈活選擇合適的公式解決問題。過程與方法:1、觀察生活中各種與運(yùn)動安全有關(guān)的現(xiàn)象,了解駕駛員在安全行駛中的數(shù)據(jù)。 2、通過解決實(shí)際問題,培養(yǎng)學(xué)生解決問題和實(shí)際分析結(jié)果的能力。情感態(tài)度與價值觀:1、 用運(yùn)動學(xué)知識應(yīng)用于與日常生活密切相關(guān)的行車安全問題。2、 通過教學(xué)活動培養(yǎng)學(xué)生參與物理學(xué)習(xí)活動的興趣,提高學(xué)習(xí)自信心。教學(xué)重點(diǎn):靈活運(yùn)用勻變速直線運(yùn)動的速度公式、位移公式和速度位移公式解題。教學(xué)難點(diǎn):靈活運(yùn)用勻變速直線運(yùn)動的

42、速度公式、位移公式和速度位移公式解題。教學(xué)過程:一、新課教學(xué):追及問題是運(yùn)動學(xué)中較為綜合且有實(shí)踐意義的一類習(xí)題,它往往涉及兩個以上物體的運(yùn)動過程,每個物體的運(yùn)動規(guī)律又不盡相同.對此類問題的求解,除了要透徹理解基本物理概念,熟練運(yùn)用運(yùn)動學(xué)公式外,還應(yīng)仔細(xì)審題,挖掘題文中隱含著的重要條件,并盡可能地畫出草圖以幫助分析,確認(rèn)兩個物體運(yùn)動的位移關(guān)系、時間關(guān)系和速度關(guān)系,在頭腦中建立起一幅物體運(yùn)動關(guān)系的圖景.借助于vt圖象來分析和求解往往可使解題過程簡捷明了.例1 汽車正以10m/s的速度在平直公路上前進(jìn),突然發(fā)現(xiàn)正前方有一輛自行車以4m/s 的速度做同方向的勻速直線運(yùn)動,汽車立即關(guān)閉油門做加速度大小為

43、 6 m/s2的勻減速運(yùn)動,汽車恰好不碰上自行車、求關(guān)閉油門時汽車離自行車多遠(yuǎn)?分析 :汽車在關(guān)閉油門減速后的一段時間內(nèi),其速度大于自行車的速度,因此汽車和自行車之間的距離在不斷縮小,當(dāng)這個距離縮小到零時,若汽車的速度減至與自行車相同,則能滿足題設(shè)的汽車恰好不碰上自行車的條件,所以本題要求的汽車關(guān)閉油門時離自行車的距離s,應(yīng)是汽車從關(guān)閉油門減速運(yùn)動,直到速度與自行車速度相等時發(fā)生的位移s汽與自行車在這段時間內(nèi)發(fā)生的位移s自之差,如圖1所示.解1 :汽車減速到4m/s 時發(fā)生的位移和運(yùn)動的時間這段時間內(nèi)自行車發(fā)生的位移:s自=v自t=4×1=4m,汽車關(guān)閉油門時離自行車的距離:s=s汽

44、-s自=7-4=3m.解2 利用圖線1的斜率即為汽車減速運(yùn)動的加速度,所以應(yīng)有常見錯誤之一:錯誤的原因在于未抓準(zhǔn)兩追及運(yùn)動物體間的位移關(guān)系.常見錯誤之二:錯誤的原因在于未搞清兩車恰不相碰的物理含義.例2 甲、乙兩車在同一條平直公路上運(yùn)動,甲車以10 m/s 的速度勻速行駛,經(jīng)過車站A時關(guān)閉油門以4m/s2的加速度勻減速前進(jìn),2s后乙車與甲車同方向以1m/s2的加速度從同一車站A出發(fā),由靜止開始做勻加速運(yùn)動,問乙車出發(fā)后多少時間追上甲車?解析 乙車出發(fā)時甲車具有的速度為::v甲t=v甲0-a甲t=10-4×2=2m/s.此時到甲車停止運(yùn)動的時間:根據(jù)題設(shè)條件,乙車在0.5s 時間內(nèi)追不上甲車,因

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