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      位移與時間的關系物理教案

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      位移與時間的關系物理教案

      知識目標

      1、知道什么是速度——時間圖像,以及如何用圖像來表示速度和時間的關系。

      2、知道勻速直線運動和勻變速運動的v-t圖像的物理意義。

      3、知道什么是勻變速運動和非勻變速運動。

      能力

      目標

      1、類比位移-時間圖像,學生自己分析、討論、培養學生的自學能力;

      2、從位移圖像到速度圖像使學生逐漸熟悉數學工具的應用,培養學生用數學方法研究物理問題的能力。

      教學重點

      速度——時間圖像的速度與時間的變化規律,使學生在圖像的基礎上掌握勻變速直線運動的規律。

      教學難點

      位移圖像和速度圖像的區別。

      教學方法

      類比法、討論法

      教具

      教學過程

      學生活動

      一.引入新課

      1.復習“位移——時間”圖像

      某物體運動的位移-時間圖像如圖所示,設問:線段OA,AB表示物體的位移速時間如何變化,物體做什么運動,其直線的斜率表示什么?

      2.教師歸納總結

      (1)在位移——時間圖像中可直接得到位移的大小、正負的變化。

      (2)在某一段時間里的直線斜率的大小即物體運動的速度,斜率為正,說明物體沿正方向運動;斜率為負,說明物體沿負方向運動。

      二.新課教學

      1.勻速直線運動的速度——時間圖像

      前面我們認識了位移——時間圖像,我們這節課來認識一副新面孔:速度——時間圖像,同學們根據前面的學習,類比推理回答如下問題:

      (1)如何建立關于速度——時間的坐標軸;

      (2)同學們把書合上,當一物體以v=2m/s的速度勻速前進,作出它的v—t圖像(學生板演);

      (3)從圖像中能獲取什么物理信息?

      學生回答:OA段,位移S隨時間不斷增大,作勻速直線運動,其斜率表示速度的大小。AB段,位移s不斷減小,減小到O在負方向位移又不斷增大,說明物體的運動方向與OA段的運動方向相反,其斜率為負,表示物體沿負方向運動。

      教學過程設計

      學生活動

      師生共同分析:從速度——時間圖像這個叫法看,是速度與時間的關系圖像,以t軸為橫軸,v軸為縱軸,建立坐標系。而勻速直線運動的速度v不隨時間變化,只能是與t軸平行的直線。

      從圖像中可獲得:

      (1)速度的大小、方向

      (2)從s=vt可獲得:邊長為v和t所圍成的矩形的面積,就是物體在時間t內的位移。(即圖中的斜線陰影部分)

      2.勻變速直線運動的v—t圖像

      一個物體做的運動具有這樣的特點,同學們細分析所給數據,回答以下問題(出示投影片或讓學生看教材)

      時刻t/s

      速度v/km·h-1

      20

      5

      31

      10

      40

      15

      49

      問題(1)從出示的數據同學們可看出什么規律?

      (2)根據數據作出v—t圖像

      師:對,這就是勻變速直線運動,同志們根據這個特點給其下一定義。

      生甲:速度改變均勻的運動。

      生乙:速度隨時間而均勻地增加。

      板書:在變速直線運動中,如果在相等的時間內速度的改變相等,這種運動叫作勻變速直線運動。

      學生用描點法作出v-t圖像如下:

      回答:速度——時間圖像是一條傾斜的直線,無論從圖表中,還是從圖像中都可以看出,速度隨時間均勻地增加。師總結:對,這就是勻加速直線運動。

      板書:在勻變速直線運動中,它的速度隨時間而均勻增加,這就叫勻加速直線運動。

      學生們再看這個圖像,v隨時間如何變化?

      學生討論得到:在誤差允許的范圍內,物體每隔5s,速度增加約10km/h,也就是每隔相同的時間間隔,速度的改變量相等。

      學生作圖

      學生討論

      教學過程設計

      學生活動

      學生回答:速度隨時間而均勻地減小。

      師:對,這就是勻減速直線運動。

      板書:在勻變速直線運動中,它

      的速度隨時間而均勻地減小,這就叫

      勻減速直線運動。

      提問:同學們仔細觀察圖像(勻

      變速直線運動的v—t圖像),從圖像

      中可獲取什么物理信息?

      引導回答:可以直接從圖像中讀

      出某時刻對應的瞬時速度,還可以看出在某段時間內速度變化的量。

      歸納:從勻變速直線運動的v—t圖像中可以獲取:

      (1)某時刻的瞬時速度

      (2)某段時間內的速度的變化量

      (3)速度的變化量是正值,還是負值。是正值的話,說明與v方向相同,是負值的話,說明與v方向相反。

      在變速直線運動中,速度不一定是均勻變化的,這種運動是非勻變速直線運動。在日常生活中,很多物體的運動接近勻變速,通常作為勻變速來處理。比如:發射炮彈在炮筒里的運動,石塊從高處自由下落等等。

      3、勻變速直線運動的v—t圖像與勻速直線運動中的s—t圖像的區別。例:

      請同學看圖,據圖分析甲、乙兩圖中物體在這60s內的運動情況。

      點評:圖像的形狀完全一樣,但所包含的物理意義卻不同。要分析清物體的運動情況,首先要看圖像中橫縱坐標所表示的物理量,根據圖像中的圖線找到物理量間的關系,從而再確定它的運動狀態。

      4、例題精進:

      如圖為一物體作勻變速直線運動的速度圖像,根據圖線作出以下幾個判定,正確的是:

      A:物體始終沿正方向運動

      B:物體先沿負方向運動,在t=2s后開始沿正方向運動。

      學生討論

      學生分析并回答

      教學過程設計

      學生活動

      分析:從圖像中直接可看出v的正與負,速度為負,表示與規定的正方向相反,速度為正,表示與規定正方向一致。且正負只表示方向,而不表示其大小

      在0~2s時里,速度越來越小(在負方向上),2s時速度為0,在0~2s內物體做勻減速運動;2~4s內物體沿正方向勻加速運動,(t=4s時,v=20m/s)所以選B。

      5、鞏固性練習P28練習四2

      三.小結

      1、什么是速度——時間圖象;

      2、知道勻速直線運動和勻變速直線運動的v——t圖像的物理意義;

      3、能內區分勻速運動中的s—t圖像以及勻變速直線運動的v—t圖像。

      四.作業P28練習四1

      補充:

      從圖像中判決物體作什么運動。

      學生練習

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