初中物理第2單元《勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究》使用指南

大單元整體學(xué)習(xí)學(xué)程設(shè)計(jì)高一物理第二單元《勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究》審核：審批：小組：姓名：第二單元《勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究》——解密ETC省時(shí)的運(yùn)動(dòng)原理單元概述【單元內(nèi)容】最簡(jiǎn)單的變速直線運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，其速度隨時(shí)間均勻變化。在實(shí)際的生產(chǎn)和生活中，諸如汽車的啟動(dòng)和剎車過程都可以視為勻變速直線運(yùn)動(dòng)。本單元在上單元的研究基礎(chǔ)上，探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及其應(yīng)用?！臼褂弥改稀勘締卧獌?nèi)容的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單明了，突出核心內(nèi)容，順承上單元的邏輯，學(xué)生容易接受?！菊n標(biāo)要求】通過實(shí)驗(yàn)，探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，能用公式、圖像等方法描述勻變速直線運(yùn)動(dòng)，理解勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，能運(yùn)用其解決實(shí)際問題，體會(huì)科學(xué)思維中的抽象方法和物理問題研究中的極限方法。例1用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、頻閃照相或其他實(shí)驗(yàn)工具研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。通過實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識(shí)自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律。結(jié)合物理學(xué)史的相關(guān)內(nèi)容，認(rèn)識(shí)物理實(shí)驗(yàn)與科學(xué)推理在物理學(xué)研究中的作用。例2查閱資料，了解亞里士多德關(guān)于力與運(yùn)動(dòng)的主要觀點(diǎn)和研究方法。例3查閱資料，了解伽利略研究自由落體運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)和推理方法?！締卧獙W(xué)習(xí)目標(biāo)】結(jié)合文本和271BAY資源，舉例分析勻變速直線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，梳理勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，構(gòu)建本單元的內(nèi)容體系。實(shí)驗(yàn)探究和理論推導(dǎo)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，靈活選取規(guī)律解決生產(chǎn)生活中的實(shí)際運(yùn)動(dòng)問題。構(gòu)建生活中的運(yùn)動(dòng)模型，用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律揭秘ETC迅速普及的物理原理，牢固樹立“安全行駛”的意識(shí)。從探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律到自由落體運(yùn)動(dòng)的研究，單元重構(gòu)，解決生產(chǎn)、生活中的實(shí)際運(yùn)動(dòng)問題，形成正確的運(yùn)動(dòng)觀?！臼褂弥改稀勘締卧臈l學(xué)習(xí)目標(biāo)的設(shè)計(jì)分別對(duì)應(yīng)著四個(gè)學(xué)習(xí)階段，層層遞進(jìn)，體現(xiàn)了從現(xiàn)象——本質(zhì)——規(guī)律——應(yīng)用的研究問題的基本思路。第一條目標(biāo)體現(xiàn)了從現(xiàn)象到本質(zhì)的思維方式，這對(duì)應(yīng)了核心素養(yǎng)——“科學(xué)探究”（問題維度）；第二條目標(biāo)的設(shè)計(jì)承接第一條，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)制定方案定量探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，構(gòu)建勻變速直線運(yùn)動(dòng)的理想模型，經(jīng)歷科學(xué)推理、科學(xué)論證的過程，實(shí)現(xiàn)核心素養(yǎng)——“科學(xué)思維”的設(shè)計(jì)；第三條目標(biāo)的設(shè)計(jì)是在前兩條的基礎(chǔ)上將模型建構(gòu)和運(yùn)動(dòng)規(guī)律應(yīng)用到生活中，在不同的情境中抽象出理想運(yùn)動(dòng)模型，并用運(yùn)動(dòng)規(guī)律解決實(shí)際的問題，讓學(xué)生樹立安全行駛的意識(shí)，該過程的設(shè)計(jì)既體現(xiàn)了思維的遷移，也體現(xiàn)了核心素養(yǎng)——“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”；第四條通過重構(gòu)、拓展、過關(guān)讓學(xué)生最終形成正確的運(yùn)動(dòng)觀。水平水平標(biāo)準(zhǔn)描述自評(píng)我的疑惑水平一積極完成本單元的所有活動(dòng)；構(gòu)建勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律體系；并能解決生活中的簡(jiǎn)單問題；水平二積極完成本單元的所有活動(dòng)，并形成自己的理解和認(rèn)知；構(gòu)建完善嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膭蜃兯僦本€運(yùn)動(dòng)的規(guī)律體系，并能靈活應(yīng)用運(yùn)動(dòng)規(guī)律解決復(fù)雜生活情境中的運(yùn)動(dòng)問題；水平三積極完成本單元的所有活動(dòng)，有質(zhì)疑和創(chuàng)新；構(gòu)建完善嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膭蜃兯僦本€運(yùn)動(dòng)的規(guī)律體系，在解決復(fù)雜情境問題的過程中適恰的構(gòu)建模型，抓住問題的本質(zhì)，形成簡(jiǎn)潔的思維方式；【評(píng)價(jià)預(yù)設(shè)】【單元情境】某同學(xué)騎自行車，在距離十字路口停車線30m處看到信號(hào)燈變紅。此時(shí)自行車的速度為4m/s。已知該自行車在此路面依慣性滑行時(shí)做勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為0.2m/s2。如果騎車人看到信號(hào)燈變紅就停止用力，自行車僅靠滑行能停在停車線前嗎？【單元學(xué)習(xí)任務(wù)】探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，構(gòu)建生活中的運(yùn)動(dòng)模型，解決實(shí)際運(yùn)動(dòng)問題?！緦W(xué)習(xí)導(dǎo)航】單元名稱學(xué)習(xí)內(nèi)容學(xué)習(xí)任務(wù)學(xué)時(shí)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究1.整體感知構(gòu)建勻變速直線運(yùn)動(dòng)的內(nèi)容體系12.探究建構(gòu)探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律43.應(yīng)用遷移解密汽車通過ETC時(shí)“省時(shí)”的原因24.重構(gòu)拓展單元重構(gòu)，拓展、過關(guān)2【學(xué)法指導(dǎo)】1.聯(lián)系生活中的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象，提出與運(yùn)動(dòng)有關(guān)的問題，小組合作討論，體會(huì)建構(gòu)運(yùn)動(dòng)模型的必要性及方法。2.學(xué)會(huì)用圖象描述物體的運(yùn)動(dòng)過程或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，理解圖像的斜率以及圖像和坐標(biāo)軸所圍成的面積的物理意義。3.實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)的基礎(chǔ)，本單元要求設(shè)計(jì)探究小車速度隨時(shí)間變化規(guī)律和探究自由落體運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)，我們要積極參與，注意觀察和總結(jié)，對(duì)操作和數(shù)據(jù)處理的各個(gè)環(huán)節(jié)都要多問幾個(gè)為什么，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)要實(shí)事求是，寫出簡(jiǎn)明清楚的的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，學(xué)會(huì)準(zhǔn)確表達(dá)你的實(shí)驗(yàn)過程和實(shí)驗(yàn)結(jié)論。4.落體運(yùn)動(dòng)的研究是物理學(xué)產(chǎn)生和發(fā)展的源頭之一，本單元詳細(xì)介紹了伽利略對(duì)亞里士多德落體運(yùn)動(dòng)理論的質(zhì)疑，并闡述了伽利略研究自由落體運(yùn)動(dòng)的方法，我們要熟知科學(xué)的發(fā)展歷程，體悟科學(xué)家的思維方式，感悟科學(xué)和社會(huì)的關(guān)系。整體感知整體感知?jiǎng)蜃兯僦本€運(yùn)動(dòng)的研究——構(gòu)建勻變速直線運(yùn)動(dòng)的內(nèi)容體系【學(xué)習(xí)目標(biāo)】準(zhǔn)確表述勻變速直線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，并能列舉出2-3個(gè)生活中的實(shí)例分析。梳理勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度-時(shí)間和位移-時(shí)間關(guān)系，解決簡(jiǎn)單情境中的問題。圍繞勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律構(gòu)建本單元的內(nèi)容和邏輯體系，初步形成運(yùn)動(dòng)觀?！臼褂弥改稀浚罕倦A段目標(biāo)的設(shè)計(jì)是在學(xué)生完成文本預(yù)習(xí)之后，對(duì)勻變速直線運(yùn)動(dòng)有了初步認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)之上，抓住勻變速直線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)這個(gè)核心，通過生活實(shí)例的列舉和分析在感性認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上建構(gòu)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的概念，梳理速度-時(shí)間、位移-時(shí)間等描述運(yùn)動(dòng)變化的基本規(guī)律，解決簡(jiǎn)單問題，最后圍繞勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律構(gòu)建本單元的內(nèi)容和邏輯體系，初步形成運(yùn)動(dòng)觀?！厩榫橙蝿?wù)】公路上行駛的汽車，司機(jī)從發(fā)現(xiàn)前方異常情況到緊急剎車，汽車仍將前進(jìn)一段距離才能停下來，汽車剎車的過程可近似看作什么性質(zhì)的運(yùn)動(dòng)？活動(dòng)一、舉例分析勻變速直線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)什么是勻變速直線運(yùn)動(dòng)？什么是自由落體運(yùn)動(dòng)？請(qǐng)列舉2-3個(gè)生活中的實(shí)例。【使用指南】：本活動(dòng)的設(shè)計(jì)旨在引導(dǎo)學(xué)生抓住勻變速直線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)這個(gè)核心，結(jié)合生活實(shí)例的分析，在感性認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上建構(gòu)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的概念?；顒?dòng)二、梳理勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間是怎樣變化的？寫出數(shù)學(xué)表達(dá)式。習(xí)練1.汽車以36km/h的速度勻速行駛，現(xiàn)以0.6m/s2的加速度加速，10s后速度能達(dá)到多少?加速多長(zhǎng)時(shí)間后可以達(dá)到108km/h?勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移隨時(shí)間是怎樣變化的？寫出數(shù)學(xué)表達(dá)式。習(xí)練2.以36km/h的速度行駛的列車開始下坡，在坡路上的加速度等于0.2m/s2，經(jīng)過30s到達(dá)坡底。求坡路的長(zhǎng)度和列車到達(dá)坡底時(shí)的速度。自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)是什么？寫出它的速度-時(shí)間和位移-時(shí)間表達(dá)式。習(xí)練3.鋼球由靜止開始做自由落體運(yùn)動(dòng)，不計(jì)空氣阻力，落地時(shí)的速度為30m/s，g取10m/s2,求它下落的時(shí)間和高度是多少？【使用指南】：本活動(dòng)的設(shè)計(jì)旨在梳理速度-時(shí)間、位移-時(shí)間等描述運(yùn)動(dòng)變化的基本規(guī)律，在解決簡(jiǎn)單問題的同時(shí)加深對(duì)公式中各物理量含義的理解，初步形成運(yùn)動(dòng)觀?！緦W(xué)習(xí)構(gòu)建】結(jié)合文本，自主構(gòu)建出《勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究》內(nèi)容體系?！拘纬尚栽u(píng)價(jià)1】水平劃分水平標(biāo)準(zhǔn)描述自評(píng)我的疑惑水平一說出勻變速直線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，正確寫出勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度-時(shí)間，位移-時(shí)間的表達(dá)式；水平二準(zhǔn)確舉出生活中勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)例，并正確運(yùn)用公式對(duì)簡(jiǎn)單問題進(jìn)行計(jì)算；水平三梳理出完善富有邏輯的勻變速直線運(yùn)動(dòng)內(nèi)容體系，能初步形成正確的運(yùn)動(dòng)觀；

探究構(gòu)建探究構(gòu)建勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究——探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律【學(xué)習(xí)目標(biāo)】設(shè)計(jì)探究“小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)方案，描繪小車運(yùn)動(dòng)的圖像，建構(gòu)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的模型。用“微元求和”法推導(dǎo)勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移-時(shí)間關(guān)系，從公式和圖像兩個(gè)角度構(gòu)建勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律體系。設(shè)計(jì)探究自由落體運(yùn)動(dòng)性質(zhì)和規(guī)律的實(shí)驗(yàn)方案，說出重力加速度的物理意義，并能創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)方案測(cè)重力加速度?！臼褂弥改稀浚涸诘谝浑A段“定性”描述勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)上，本階段目標(biāo)的設(shè)計(jì)重在“定量”描述勻變速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)制定方案探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)（自由落體）的規(guī)律，構(gòu)建勻變速直線運(yùn)動(dòng)（自由落體）的理想模型，經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)探究、科學(xué)推理、科學(xué)論證、質(zhì)疑創(chuàng)新的過程，實(shí)現(xiàn)核心素養(yǎng)——“科學(xué)思維”的設(shè)計(jì)；【情境任務(wù)】2021年7月20日，一個(gè)注定要載入世界交通史冊(cè)的日子。世界首套時(shí)速600公里高速磁懸浮交通系統(tǒng)在青島下線。按“門到門”實(shí)際旅行時(shí)間計(jì)算，是1500公里運(yùn)程范圍內(nèi)最快捷的交通模式。以北京至上海為例，加上旅途準(zhǔn)備時(shí)間，乘飛機(jī)需要約4.5小時(shí)，高鐵需要約5.5小時(shí)，而高速磁懸浮僅需3.5小時(shí)左右。很明顯這三種交通工具的運(yùn)動(dòng)快慢是不同的，我們?nèi)绾稳ッ枋鲞@種不同呢？本節(jié)課我們就來探究它們的運(yùn)動(dòng)規(guī)律?；顒?dòng)一、探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：1.自己設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)，并口頭闡述相關(guān)實(shí)驗(yàn)器材及步驟。按照右圖所示的裝置連接器材，讓小車在鉤碼的牽引下運(yùn)動(dòng)打出三條紙帶，選擇其中點(diǎn)跡最清晰的。增加鉤碼個(gè)數(shù)，如此反復(fù)實(shí)驗(yàn)三次。觀察分析每次實(shí)驗(yàn)所得紙帶上的點(diǎn)跡分布情況，判斷小車的速度變化情況，說明你的判斷依據(jù)。小車在幾個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)速度位置0123456789時(shí)間00.10.20.30.40.50.60.70.80.9v1v2v32.如何計(jì)算每個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)位置的瞬時(shí)速度？請(qǐng)計(jì)算出各個(gè)位置的速度，填寫在表格中。你能否從表格中的數(shù)據(jù)看出小車速度隨時(shí)間變化的定量關(guān)系？如果不能？怎么辦？3.可以考慮用v-t圖像處理分析。以速度為縱軸、以時(shí)間為橫軸建立直角坐標(biāo)系。根據(jù)上表中的、數(shù)據(jù)，在直角坐標(biāo)系中描點(diǎn)作圖。思考：在描點(diǎn)作圖中，如果有個(gè)別點(diǎn)明顯偏離絕大多數(shù)點(diǎn)所在的圖像上，如何處理？如何根據(jù)上圖圖像找出速度隨時(shí)間變化的規(guī)律？你還有其它數(shù)據(jù)分析的方法嗎？動(dòng)手做一做，并將實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比對(duì)。【使用指南】：本活動(dòng)旨在通過實(shí)驗(yàn)定量探究速度隨時(shí)間變化的關(guān)系，完全按照學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)的要求設(shè)計(jì)，主要采用描點(diǎn)作圖的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行解釋和交流，作為高中的第一個(gè)分組實(shí)驗(yàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性和數(shù)據(jù)處理的嚴(yán)謹(jǐn)性要強(qiáng)化標(biāo)準(zhǔn)，重點(diǎn)培訓(xùn)，當(dāng)然還可以借助教材中提供的其它數(shù)據(jù)處理方法發(fā)散學(xué)生思維?；顒?dòng)二、探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)速度與時(shí)間的關(guān)系實(shí)驗(yàn)獲得的v-t圖像是一條傾斜的直線，請(qǐng)根據(jù)圖像判斷該運(yùn)動(dòng)加速度的變化，并證明。請(qǐng)準(zhǔn)確描述該運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)和特點(diǎn)。t/0vv0tv2.由圖可知小車的速度在時(shí)間內(nèi)變化了多少？末速度t/0vv0tv思考：該圖像與縱軸交點(diǎn)的物理意義是什么?該直線的斜率有什么物理意義？習(xí)練1.一輛汽車做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，初速度大小為15m/s，加速度大小為3m/s2。汽車第3s末的瞬時(shí)速度大小為多少？汽車經(jīng)歷多長(zhǎng)時(shí)間速度剛好為零？汽車第6s末的瞬時(shí)速度大小為多少？【使用指南】：本活動(dòng)承接活動(dòng)一實(shí)驗(yàn)得到的圖像分析，強(qiáng)化基本概念的物理意義的深度理解，形成勻變速直線運(yùn)動(dòng)的概念，能從公式和圖像兩個(gè)角度構(gòu)建勻變速直線運(yùn)動(dòng)的模型，并利用兩個(gè)習(xí)練強(qiáng)化對(duì)公式中各物理量的理解和應(yīng)用?；顒?dòng)三、探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移與時(shí)間的關(guān)系在上述實(shí)驗(yàn)中我們得到了速度與時(shí)間的圖像，那我們?nèi)绾螛?gòu)建勻變速直線運(yùn)動(dòng)中位移隨時(shí)間的關(guān)系呢？1.若速度與時(shí)間圖像如下圖所示，分析該物體做什么運(yùn)動(dòng)，并思考時(shí)間內(nèi)發(fā)生的位移和圖形中的面積有什么關(guān)系？2.圖甲為一個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的圖像，類比上述方法如何描述此運(yùn)動(dòng)的位移和圖像面積的關(guān)系，請(qǐng)寫出你的思考、依據(jù)和結(jié)論。3.請(qǐng)你依據(jù)上述思考，推導(dǎo)出勻變速直線運(yùn)動(dòng)中位移與時(shí)間的關(guān)系。4.據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中速度與時(shí)間的關(guān)系以及位移與時(shí)間的關(guān)系，請(qǐng)推導(dǎo)速度與位移的關(guān)系。習(xí)練2.在平直公路上，一汽車的速度為15m/s，從某時(shí)刻開始剎車，在阻力作用下，汽車以加速度大小為2m/s2運(yùn)動(dòng)，問剎車后10s末車離開始剎車點(diǎn)多遠(yuǎn)?【使用指南】：本活動(dòng)在活動(dòng)二的基礎(chǔ)上，以構(gòu)建“位移與時(shí)間的關(guān)系”為問題導(dǎo)向，通過類比勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移與v-t圖像面積的關(guān)系，進(jìn)行推導(dǎo)得出結(jié)論，在實(shí)施過程中要引導(dǎo)學(xué)生用極限思想突破”微元求和“法的認(rèn)知，形成處理該類問題的思維方式?；顒?dòng)四、探究自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律實(shí)驗(yàn)1.取兩塊相同橡皮或其它重物，取兩張材料厚度形狀大小完全相同的紙片，做以下實(shí)驗(yàn)，觀察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。（1）將一塊橡皮和一張展開的紙片同一高度自由下落。（2）把一張紙片捏成紙團(tuán)，將另一張紙片和紙團(tuán)從同一高度自由下落。（3）把一塊橡皮和另一塊表面貼有紙片的橡皮從同一高度自由下落。思考1.結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)，試通過邏輯推理說明“重的物體比輕的物體下落的快”是錯(cuò)誤的。猜想影響物體下落快慢的因素是什么？實(shí)驗(yàn)2.取兩根牛頓管，一根抽成真空，一根留有空氣，觀察并記錄里面的物體下落現(xiàn)象。思考2.根據(jù)上面的現(xiàn)象你能得到什么結(jié)論？結(jié)合前面的實(shí)驗(yàn)，初步認(rèn)識(shí)什么是自由落體運(yùn)動(dòng)？在實(shí)際生活中，哪些現(xiàn)象可以視為自由落體運(yùn)動(dòng)?交流與提升：查閱271BAY中的資源，學(xué)習(xí)運(yùn)動(dòng)的發(fā)展歷程，交流分享亞里士多德運(yùn)動(dòng)理論的局限性和伽利略取得成功的原因。觀察與思考：將一重錘從一定高度靜止釋放，觀察重錘的運(yùn)動(dòng)，并猜想重錘做何種運(yùn)動(dòng)？設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案檢驗(yàn)?zāi)銓?duì)重錘運(yùn)動(dòng)的猜想：實(shí)驗(yàn)1：根據(jù)實(shí)驗(yàn)器材（鐵架臺(tái)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，紙帶，交流電源，毫米刻度尺，重物等），設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案探究自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度有何特點(diǎn)？改變重物質(zhì)量，重復(fù)上面的實(shí)驗(yàn)，并比對(duì)結(jié)果，總結(jié)歸納自由落體運(yùn)動(dòng)加速度的特點(diǎn)，準(zhǔn)確說出自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)和特點(diǎn)。不同質(zhì)量的重錘自由下落的加速度重物質(zhì)量序號(hào)相等時(shí)間的位移相鄰相等時(shí)間的位移差加速度m11x1=a1=2x2==x2-x1=3x3==x3-x2=4x4==x4-x3=5x5==x5-x4=m21x1=a2=2x2==x2-x1=3x3==x3-x2=4x4==x4-x3=5x5==x5-x4=m31x1=a3=2x2==x2-x1=3x3==x3-x2=4x4==x4-x3=5x5==x5-x4=對(duì)比上面幾組實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)，檢驗(yàn)?zāi)愕牟孪胧欠駵?zhǔn)確，并具體描述出自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)及其規(guī)律。通過上面三組實(shí)驗(yàn)中不同重物的選取帶來的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的影響分析，說出控制本實(shí)驗(yàn)效果的條件限制，進(jìn)一步構(gòu)建生活中自由落體運(yùn)動(dòng)的模型。觀察下表中不同地點(diǎn)的重力加速度，你從中發(fā)現(xiàn)了什么規(guī)律？嘗試通過猜想解釋這個(gè)規(guī)律。習(xí)練3.鋼球由靜止開始做自由落體運(yùn)動(dòng)，不計(jì)空氣阻力，落地時(shí)的速度為30m/s，g取10m/s2，它在前2s內(nèi)的平均速度是多少？它在最后1s內(nèi)下落的高度是多少？【使用指南】：本活動(dòng)在活動(dòng)二、三的基礎(chǔ)上，以觀察重物下落，對(duì)落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)進(jìn)行猜想為動(dòng)機(jī)，設(shè)計(jì)“測(cè)量自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度”實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，分析數(shù)據(jù)得出自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，明確重力加速度的意義，使學(xué)生對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律有了更具體和深入的認(rèn)識(shí)，同時(shí)加強(qiáng)學(xué)生質(zhì)疑精神、科學(xué)推理和科學(xué)論證能力的培養(yǎng)?！拘纬尚栽u(píng)價(jià)2】水平劃分水平標(biāo)準(zhǔn)描述自評(píng)我的疑惑水平一能用速度公式和位移公式計(jì)算簡(jiǎn)單情境中的勻變速直線運(yùn)動(dòng)問題水平二能根據(jù)實(shí)驗(yàn)得出的數(shù)據(jù)推導(dǎo)出速度-時(shí)間和位移-時(shí)間公式，并能用公式解決實(shí)際生產(chǎn)生活中的勻變速直線運(yùn)動(dòng)問題；水平三能在復(fù)雜的情境中構(gòu)建勻變速直線運(yùn)動(dòng)的模型，靈活選取公式解決生產(chǎn)生活中的運(yùn)動(dòng)問題；

應(yīng)用遷移應(yīng)用遷移勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究——解密汽車通過ETC時(shí)“省時(shí)”的原因【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.基于不同生活情境構(gòu)建適恰的運(yùn)動(dòng)模型，靈活選取運(yùn)動(dòng)規(guī)律準(zhǔn)確分析運(yùn)動(dòng)過程。2.用勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律檢驗(yàn)汽車通過ETC的加速和減速性能，定量計(jì)算行駛中的安全車距，牢固樹立安全行駛的意識(shí)。3.在“ETC通行”等復(fù)雜情境中，靈活運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)的規(guī)律和圖像解決實(shí)際運(yùn)動(dòng)問題?！臼褂弥改稀浚涸诮?gòu)了勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律基礎(chǔ)之上，本階段目標(biāo)設(shè)計(jì)旨在運(yùn)用運(yùn)動(dòng)規(guī)律解決生活中的實(shí)際問題，在設(shè)計(jì)上遵循了由簡(jiǎn)單情境到復(fù)雜情境，由實(shí)際生活情境——運(yùn)動(dòng)過程靈活選取——適恰運(yùn)動(dòng)模型構(gòu)建——正確運(yùn)動(dòng)規(guī)律應(yīng)用的思維過程，解決實(shí)際問題的同時(shí)幫助學(xué)生形成正確的運(yùn)動(dòng)觀，引導(dǎo)學(xué)生樹立“安全行駛”的意識(shí)，滲透核心素養(yǎng)——科學(xué)態(tài)度與責(zé)任的落地。【情境任務(wù)】全自動(dòng)電子收費(fèi)系統(tǒng)ETC，是智能交通系統(tǒng)的服務(wù)功能之一，它特別適合在高速公路或交通繁忙的橋隧環(huán)境下使用。目前高速公路收費(fèi)處，有專門的ETC收費(fèi)通道。這種收費(fèi)系統(tǒng)每車收費(fèi)耗時(shí)不到兩秒，其收費(fèi)通道的通行能力是人工收費(fèi)通道的5至10倍。截止到2020年之前，我國(guó)ETC的使用率已超過90%，確保了整個(gè)路網(wǎng)運(yùn)行通暢，請(qǐng)從物理的視角分析汽車通過ETC時(shí)經(jīng)歷了哪些運(yùn)動(dòng)過程，又如何實(shí)現(xiàn)省時(shí)的？接下來我們就來研究和揭秘?；顒?dòng)一、檢驗(yàn)汽車通過ETC時(shí)的加速與減速性能1.ETC是高速公路上不停車電子收費(fèi)系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱。當(dāng)汽車通過ETC通道時(shí)，需要在中心線前方10m處減速至5m/s，勻速到達(dá)中心線后，再行駛100m加速至15m/s行駛。求汽車通過ETC通道的加速度。2.該汽車通過ETC后在高速上行駛時(shí)遇見前方發(fā)生事故緊急剎車后停了下來，路面上留下了一條車輪滑動(dòng)的磨痕。警察為了判斷汽車剎車時(shí)速度的大小，測(cè)出路面上車輪磨痕的長(zhǎng)度為90m。根據(jù)對(duì)車輪和路面材料的分析可以知道，車輪在路面上滑動(dòng)時(shí)汽車做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的加速度大小是5.0。請(qǐng)你根據(jù)以上條件，計(jì)算汽車剛開始剎車時(shí)的速度是多少？【使用指南】：本活動(dòng)以ETC為情境，重在運(yùn)動(dòng)過程的選取構(gòu)建和對(duì)規(guī)律的靈活應(yīng)用?；顒?dòng)二、解密汽車通過ETC省時(shí)的原因ETC是高速公路上不停車電子收費(fèi)系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱。如圖2-3，汽車以15m/s的速度行駛，如果過人工收費(fèi)通道，需要在收費(fèi)站中心線處減速至0，經(jīng)過20s繳費(fèi)后，再加速至15m/s行駛；如果過ETC通道，需要在中心線前方10m處減速至5m/s，勻速到達(dá)中心線后，再加速至15m/s行駛。設(shè)汽車加速和減速的加速度大小均為1m/s2（1）汽車過人工收費(fèi)通道，從收費(fèi)前減速開始，到收費(fèi)后加速結(jié)束，總共通過的路程和所需的時(shí)間是多少？（2）如果過ETC通道，汽車通過第（1）問路程所需要的時(shí)間是多少？汽車通過ETC通道比人工通道節(jié)約多長(zhǎng)時(shí)間？【使用指南】：本活動(dòng)在上一活動(dòng)的基礎(chǔ)上，重在多過程運(yùn)動(dòng)的分析和構(gòu)建，難點(diǎn)在節(jié)時(shí)的計(jì)算必須以相同位移為前提?；顒?dòng)三、高速路上的安全車距的分析近年來，我國(guó)高速公路網(wǎng)發(fā)展迅速．為了確保安全，高速公路上行駛的汽車之間應(yīng)保持必要的距離，某汽車在高速公路上行駛的速度是108km/h，若駕駛員發(fā)現(xiàn)前方80m處發(fā)生了交通事故，馬上緊急剎車，汽車以恒定的加速度減速經(jīng)過4s才停下來．（1）求汽車加速度的大小；（2）通過計(jì)算說明該汽車是否會(huì)有安全問題？（3）如果駕駛員由于疲勞駕駛看到交通事故時(shí)的反應(yīng)時(shí)間是1s，通過計(jì)算說明該汽車是否會(huì)有安全問題？【使用指南】：本活動(dòng)重在追擊相遇問題的探討，旨在引導(dǎo)學(xué)生抓住解決這類問題的本質(zhì)，找出速度相同時(shí)的位移關(guān)系和時(shí)間關(guān)系，同時(shí)樹立安全行駛的意識(shí)，加強(qiáng)責(zé)任教育?！玖?xí)練】1.某物體運(yùn)動(dòng)的圖像如圖所示，根據(jù)圖像可知該物體()A．0～1s內(nèi)的平均速度是1m/sB．0～2s內(nèi)的位移大小是3mC．0～1s內(nèi)的加速度等于2～4s內(nèi)的加速度D．0～1s內(nèi)的運(yùn)動(dòng)方向與2～4s內(nèi)的運(yùn)動(dòng)方向相反2.如圖所示為甲、乙兩物體在同一起跑線上同時(shí)向同一方向做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的v－t圖像，則下列判斷正確的是()A．甲、乙均做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B．在時(shí)刻甲、乙兩物體相遇C．在時(shí)刻之前甲在乙的前方D．在時(shí)刻之后二者不能相遇3.如圖所示，公路上一輛汽車以=10m/s的速度勻速行駛，汽車行至A點(diǎn)時(shí)，一人為搭車，從距公路30m的C處開始以=3m/s的速度正對(duì)公路勻速跑去，司機(jī)見狀途中剎車，剎車時(shí)汽車做勻減速運(yùn)動(dòng)（速度均勻減小的運(yùn)動(dòng)），結(jié)果車和人同時(shí)到達(dá)B點(diǎn)，車到B點(diǎn)時(shí)正好速度剛好減為零，已知AB=80m，求：（1）人從C到達(dá)B所需的時(shí)間（2）畫出這段時(shí)間內(nèi)汽車的圖像（3）汽車在距A多遠(yuǎn)處開始剎車，剎車后汽車的加速度有多大？【形成性評(píng)價(jià)3】水平劃分水平標(biāo)準(zhǔn)描述自評(píng)我的疑惑水平一能運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律解決簡(jiǎn)單情境中（單過程）的運(yùn)動(dòng)問題；水平二能靈活選取運(yùn)動(dòng)規(guī)律解決復(fù)雜生活情境中（多過程）的運(yùn)動(dòng)問題；水平三靈活運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律解決生活情境中的追及相遇問題，并能總結(jié)出解決這類問題的關(guān)鍵和本質(zhì)；

重構(gòu)拓展重構(gòu)拓展勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究——單元重構(gòu)、拓展、過關(guān)【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.從探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律到自由落體運(yùn)動(dòng)的研究，單元重構(gòu)，說出分析運(yùn)動(dòng)過程的簡(jiǎn)潔嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S模型。2.單元拓展，結(jié)合271BAY資源用頻閃照相、傳感器等其它實(shí)驗(yàn)工具研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。3.單元過關(guān)，對(duì)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律再認(rèn)識(shí)，靈活選取公式和圖像解決不同情境下的運(yùn)動(dòng)問題。【單元重構(gòu)】從探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律到自由落體運(yùn)動(dòng)的研究，構(gòu)建分析運(yùn)動(dòng)過程的簡(jiǎn)潔嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S模型，并對(duì)整體感知中的結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行完善補(bǔ)充。【單元拓展】頻閃攝影是研究變速運(yùn)動(dòng)常用的實(shí)驗(yàn)手段。在暗室中，照相機(jī)的快門處于常開狀態(tài)，頻閃儀每隔一段時(shí)間發(fā)出一次短暫的強(qiáng)烈閃光，照亮運(yùn)動(dòng)的物體，于是膠片上記錄了物體在幾個(gè)閃光時(shí)刻的位置。如圖所示是小球自由下落時(shí)的頻閃照片示意圖，頻閃儀每隔0.04s閃光一次。如果要通過這副照片測(cè)量自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度，可以采用哪幾種方法？試一試。（照片中的數(shù)字是小球落下的距離，單位是厘米。）【單元過關(guān)】一、選擇題（本題共12小題共40分其中1-8每題3分，9-12每題4分）1．2021年7月20日，國(guó)內(nèi)時(shí)速600公里的高速磁浮試樣車在青島下線，這一項(xiàng)目意味著我國(guó)高速磁浮技術(shù)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)重大突破。假設(shè)髙速列車從青島高鐵站由靜止出發(fā)，經(jīng)過300s達(dá)到最髙速度為600km/h,設(shè)此加速過程為勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則列車在此過程中的加速度大小是（）A．0.56m/s2B．1.12m/s2C．1.68m/s2D．2m/s2甲乙ABCDvv甲乙ABCDvvvv3.比較正在做直線運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)物體的速度和加速度，下列說法中正確的是（）A.速度較大的物體加速度一定大B.速度變化大的物體加速度一定大C.速度變化快的物體加速度一定大D.加速度大的物體速度一定大4．甲、乙兩個(gè)物體在同一直線上運(yùn)動(dòng)，a甲＝3m/s2，a乙＝－5m/s2，那么對(duì)甲、乙兩物體的判斷正確的是()A．甲的加速度大于乙的加速度B．甲做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，乙做勻減速直線運(yùn)動(dòng)C．甲的速度比乙的速度變化慢D．甲、乙在相等時(shí)間內(nèi)速度變化可能相同5．一輛汽車從車站以初速度為零勻加速直線開去，開出一段時(shí)間之后，司機(jī)發(fā)現(xiàn)一乘客未上車，便緊急剎車做勻減速運(yùn)動(dòng).從啟動(dòng)到停止一共經(jīng)歷=10s，前進(jìn)了15m，在此過程中，汽車的最大速度為（）A．1.5m/sB．3m/sC．4m/sD．無法確定6．從塔頂釋放一個(gè)小球A，1s后從同一個(gè)地點(diǎn)再釋放一個(gè)小球B。設(shè)兩球都作自由落體運(yùn)動(dòng)，則落地前，A、B兩球之間的距離（）A．保持不變B．不斷增大C．不斷減小D．有時(shí)增大，有時(shí)減小7．2021年6月12日凌晨，中國(guó)男足對(duì)陣馬爾代夫隊(duì)，開場(chǎng)僅4分30秒，國(guó)足由武磊助攻劉彬彬率先破門,比賽中以10m/s做直線運(yùn)動(dòng)的足球，被武磊飛起一腳，足球在0.2s內(nèi)速度大小改變?yōu)?0m/s反向飛出傳遞給劉彬彬，若足球在這一段時(shí)間內(nèi)做勻變速運(yùn)動(dòng)，則足球的加速度大小為（），方向與足球的原運(yùn)動(dòng)方向?yàn)椋ǎ?。A.100m/s2相同B.100m/s2相反C.150m/s2相同D.150m/s2相反8．一輛汽車以20m/s的速度沿平直路面行駛，當(dāng)汽車以5m/s2的加速度剎車時(shí)，則剎車第2s內(nèi)與剎車第4s內(nèi)的位移之比為()A．1∶1B．3∶4C．5∶1 D．4∶3x/mt/sb54321O3a（多選）9.兩個(gè)物體ax/mt/sb54321O3aA.開始時(shí)a的速度較大，加速度較小B.a做勻減速運(yùn)動(dòng)，b做勻加速運(yùn)動(dòng)C.a、b速度方向相反，速度大小之比是2∶3D.在t=3s時(shí)刻，a、b恰好相遇（多選）10.如圖所示，以8m/s勻速行駛的汽車即將通過路口，綠燈還有2s將熄滅，此時(shí)汽車距離停車線18m。該車加速時(shí)最大加速度大小為2m/s2，減速時(shí)最大加速度大小為5m/s2。此路段允許行駛的最大速度為11.5m/s，下列說法中正確的有（）A．如果立即做勻加速運(yùn)動(dòng)且不超速，則汽車可以在綠燈熄滅前通過停車線B．如果立即做勻加速運(yùn)動(dòng)并要在綠燈熄滅前通過停車線，則汽車一定會(huì)超速C．如果立即做勻減速運(yùn)動(dòng)，則在綠燈熄滅前汽車一定不能通過停車線D．如果在距停車線5m處開始減速，則汽車剛好停在停車線處（多選）11．如圖所示為甲、乙兩物體在同一起跑線上同時(shí)向同一方向做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的v－t圖像，則下列判斷正確的是()A．甲、乙均做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B．在時(shí)刻甲、乙兩物體相遇C．在時(shí)刻之前甲在乙的前方D．在時(shí)刻之后二者不能相遇（多選）12．跳傘運(yùn)動(dòng)員從高空懸停的直升機(jī)跳下，運(yùn)動(dòng)員沿豎直方向運(yùn)動(dòng)，其v-t圖像如圖所示，下列說法正確的是()A．運(yùn)動(dòng)員在0～10s內(nèi)的平均速度大小大于10m/sB．從15s末開始運(yùn)動(dòng)員處于靜止?fàn)顟B(tài)C．10s末運(yùn)動(dòng)員的速度方向改變D．10～15s內(nèi)運(yùn)動(dòng)員做加速度逐漸減小的減速運(yùn)動(dòng)二、實(shí)驗(yàn)題（共14分）13．某同學(xué)利用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，探究物塊在水平桌面上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。物塊在重物的牽引下開始運(yùn)動(dòng)，重物落地后，物塊再運(yùn)動(dòng)一段距離在桌面上（尚到達(dá)滑輪處。從紙帶上便于測(cè)量的點(diǎn)開始，每5個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖乙所示(1)實(shí)驗(yàn)過程中，下列做法正確的是______。A．先接通電，再使紙帶運(yùn)動(dòng)

B．先使紙運(yùn)動(dòng)，再接通電C．將接好紙帶的小車停在近滑輪處

D．將接好紙帶小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處(2)從實(shí)驗(yàn)裝置看，該同學(xué)所用的是電壓為220V