第一篇:江西省永豐中學(xué)高中物理 2.3勻變速直線運(yùn)動的位移與時間的關(guān)系教學(xué)設(shè)計 新人教版必修1
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高中物理新課標(biāo)教學(xué)設(shè)計
2.3勻變速直線運(yùn)動的位移與時間的關(guān)系
【學(xué)習(xí)者分析】
速運(yùn)動是學(xué)生初中學(xué)習(xí)的內(nèi)容,上一章的學(xué)習(xí)中,學(xué)生已經(jīng)掌握了運(yùn)動圖象,在理解瞬時速度的概念時也滲透了微分、極限的思想,高中物理引進(jìn)了很多極限思想的科學(xué)思維方法,而目前高一的學(xué)生對這種思維方法雖然已接觸,但還是比較陌生。學(xué)生以學(xué)過的瞬時速度概念和勻速運(yùn)動為基礎(chǔ),利用實例,巧妙設(shè)疑,啟發(fā)學(xué)生思考,讓學(xué)生在自主討論的學(xué)習(xí)環(huán)境下深化對微分法的理解,培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力。【教材分析】
必修第一章學(xué)習(xí)了描述運(yùn)動的概念,本章學(xué)習(xí)勻變速直線運(yùn)動幾個物理量之間的定量關(guān)系,本節(jié)研究的是勻變速直線運(yùn)動的位移與時間的關(guān)系。上一章為本節(jié)奠定了全面的基礎(chǔ).本節(jié)是第一章概念和科學(xué)思維方法的具體應(yīng)用。
作為最簡單的變速運(yùn)動,本節(jié)勻變速直線運(yùn)動位移規(guī)律的學(xué)習(xí)將為認(rèn)識自由落體運(yùn)動和其他更復(fù)雜的運(yùn)動如平拋運(yùn)動創(chuàng)造了條件。而且掌握了勻變速直線運(yùn)動位移和時間的關(guān)系,再通過牛頓第二定律,就能進(jìn)一步推導(dǎo)出動能定理的關(guān)系式??梢姳竟?jié)的知識在整個力學(xué)中具有基礎(chǔ)性的地位,起著承上啟下的作用?!窘虒W(xué)目標(biāo)】 1.知識與技能:
(1)知道勻速直線運(yùn)動的位移與時間的關(guān)系(2)理解勻變速直線運(yùn)動的位移及其應(yīng)用
(3)理解勻變速直線運(yùn)動的位移與時間的關(guān)系及其應(yīng)用
(4)理解v-t圖象中圖線與t軸所夾的面積表示物體在這段時間內(nèi)運(yùn)動的位移 2.過程與方法:
(1)通過近似推導(dǎo)位移公式的過程,體驗微元法的特點和技巧,能把瞬時速度的求法與此比較。
(2)感悟一些數(shù)學(xué)方法的應(yīng)用特點。3.情感態(tài)度與價值觀:
(1)經(jīng)歷微元法推導(dǎo)位移公式和公式法推導(dǎo)速度位移關(guān)系,培養(yǎng)自己動手能力,增加物理情感。
(2)體驗成功的快樂和方法的意義。
【重點難點】
(1)理解勻變速直線運(yùn)動的位移及其應(yīng)用
(2)理解勻變速直線運(yùn)動的位移與時間的關(guān)系及其應(yīng)用
【設(shè)計思想】
本節(jié)課主要運(yùn)用的是啟發(fā)探究式綜合教學(xué)方法。對教學(xué)的重難點即微分法的教學(xué)上采用了目標(biāo)導(dǎo)學(xué)法,以思維訓(xùn)練為主線,創(chuàng)設(shè)問題情境,通過小組討論和歸納,引導(dǎo)學(xué)生積極思考,探索和發(fā)現(xiàn)科學(xué)規(guī)律。既明確了探究的目標(biāo)和方向,又最大限度地調(diào)動了學(xué)生積極參與教學(xué)活動,充分體現(xiàn)“教師主導(dǎo),學(xué)生主體”的教學(xué)原則。在從勻速過渡到變速的教學(xué)上采用了比較法,啟發(fā)學(xué)生從已有認(rèn)識獲得新知;并利用數(shù)學(xué)知識解決物理問題。另外還通過知識的鋪墊、方法的遷移、多媒體課件的演示等手段,分散教學(xué)難點,引導(dǎo)學(xué)生動口、動腦、“備課大師”全科【9門】:免注冊,不收費!http://004km.cn/ 物理備課大師 wl.eywedu.net【全免費】
和二次函數(shù)知識,你能畫出勻變速直線運(yùn)動x?v0t?(v0,a是常數(shù))
學(xué)生活動:學(xué)生在坐標(biāo)紙上作x-t圖象。
12at的x-t圖象嗎?2總結(jié):培養(yǎng)學(xué)生把數(shù)學(xué)課的知識在物理課中應(yīng)用,體會物理與數(shù)學(xué)的密切關(guān)系,培養(yǎng)學(xué)生做關(guān)系式圖象的處理技巧。
教師活動:(投影)展示學(xué)生畫的草圖,讓學(xué)生分析作圖的過程。學(xué)生活動:學(xué)生分析講解。
總結(jié):培養(yǎng)學(xué)生結(jié)合數(shù)學(xué)圖象和物理知識分析問題的能力和語言概括表述能力。教師活動:(投影)進(jìn)一步提出問題:如果一位同學(xué)問:“我們研究的是直線運(yùn)動,為什么畫出來的x-t圖象不是直線?”你應(yīng)該怎樣向他解釋?
學(xué)生活動:學(xué)生思考討論,回答問題:
位移圖象描述的是位移隨時間的變化規(guī)律,而直線運(yùn)動是實際運(yùn)動。
總結(jié):培養(yǎng)學(xué)生結(jié)合數(shù)學(xué)方法和物理規(guī)律辨析問題的能力。X k b 1.c o m
3、對勻變速直線運(yùn)動的位移-時間公式的應(yīng)用
(1)教師活動:(投影)例題(P39):引導(dǎo)學(xué)生閱讀題目,進(jìn)行分析。學(xué)生活動:在老師的引導(dǎo)下,在練習(xí)本上寫出解答過程。教師活動:(投影)學(xué)生的解答,進(jìn)行適當(dāng)點評。
(2)如右圖所示為一列火車出站后做勻加速直線運(yùn)動的v-t圖象.請用“圖象面積法”求出這列火車在8 s內(nèi)的位移。
【解析】 v-t圖線與時間軸所圍面積 S=1/2(上底+下底)×高=1/2×(10+20)× 8=120,此面積對應(yīng)于列車8 s內(nèi)的位移,故該列車在8 s內(nèi)的位移是120 m.【答案】 120 m
(四)課堂小結(jié)
本節(jié)重點學(xué)習(xí)了對勻變速直線運(yùn)動的位移-時間公式x?v0t?12at的推導(dǎo),并學(xué)習(xí)了運(yùn)用2該公式解決實際問題。在利用公式求解時,一定要注意公式的矢量性問題。一般情況下,以初速度方向為正方向;當(dāng)a與v0方向相同時,a為正值,公式即反映了勻加速直線運(yùn)動的速度和位移隨時間的變化規(guī)律;當(dāng)a與v0方向相反對,a為負(fù)值,公式反映了勻減速直線運(yùn)動
“備課大師”全科【9門】:免注冊,不收費!http://004km.cn/ 物理備課大師 wl.eywedu.net【全免費】 的速度和位移隨時間的變化規(guī)律。代入公式求解時,與正方向相同的代人正值,與正方向相反的物理量應(yīng)代入負(fù)值
五、作業(yè)
(1)完成P40的思考與討論(2)完成P40練習(xí)第2、3題 【板書設(shè)計】
2.3勻變速直線運(yùn)動的位移與時間的關(guān)系
1、勻速直線運(yùn)動的位移: x=vt
2、勻變速直線運(yùn)動的位移:
x?v0t?12at 2
【教學(xué)反思】
在這節(jié)課里,我把一個在物理學(xué)發(fā)展中極為深刻而有效的思維方法—微分法,以簡約化的方式呈現(xiàn)出來了。這樣處理的目的是為了防止教學(xué)中僅僅側(cè)重知識點 “套用”,而忽視了科學(xué)思維方法的培養(yǎng)?!耙粋€變化過程在極短時間內(nèi)可以認(rèn)為是不變的”.這也是一種科學(xué)的思路。而且常常是對待復(fù)雜物理問題的一種科學(xué)方法。本節(jié)課讓學(xué)生在滲透中形成了科學(xué)的思路,掌握了基本的方法,達(dá)到了提高解決問題能力的目的。
我對本節(jié)教材進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚恚豪媒滩闹小八伎寂c討論”欄目的內(nèi)容,通過學(xué)生小組討論的形式,對“v-t圖象面積位移關(guān)系”進(jìn)行充分探究,把“做一做”欄目的內(nèi)容移到下一節(jié)課。這種做法既實現(xiàn)了運(yùn)用數(shù)學(xué)方法和極限思想研究并解決物理問題,又使教學(xué)過程更流暢,重點更突出,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和積極性,有利于培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維的能力和科學(xué)探究的能力。不足之處是在教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)學(xué)生小組討論時,設(shè)計的問題還不夠開放,實際上學(xué)生可以自己找到正確方法,應(yīng)該讓學(xué)生有更充分的討論空間.“備課大師”全科【9門】:免注冊,不收費!http://004km.cn/
第二篇:江西省永豐中學(xué)高中物理 2.4勻變速直線運(yùn)動的位移與速度的關(guān)系教學(xué)設(shè)計 新人教版必修1
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2.4 勻變速直線運(yùn)動的位移與速度的關(guān)系
【學(xué)習(xí)者分析】
學(xué)生在前兩節(jié)學(xué)習(xí)了速度與時間、位移與時間的關(guān)系,而這節(jié)課主要是學(xué)習(xí)位移與速度之間的關(guān)系,因此學(xué)生可以通過本身的數(shù)學(xué)知識消去兩個公式中的t而達(dá)到這節(jié)課的學(xué)習(xí)目的。學(xué)生運(yùn)用知識解決實際問題的能力比較弱,雖然可以記住這三個公式,但是在實際物理情境中分析就不透徹。【教材分析】
教科書這一部分是直接以實例形式出現(xiàn),讓學(xué)生在解決實際問題過程中利用公式2v=v0+at和x=vot+1/2at,推導(dǎo)出速度與位移的關(guān)系式。在解決物理問題時非常重要的是分析物理過程,這里就要分析清楚物體的速度、位移隨時間變化的具體情況,這樣才能正確的應(yīng)用公式,并對問題的結(jié)果進(jìn)行必要的檢驗、討論?!窘虒W(xué)目標(biāo)】 1.知識與技能:
(1)知道勻速直線運(yùn)動的位移與速度的關(guān)系
(2)理解勻變速直線運(yùn)動的位移與速度的關(guān)系及其應(yīng)用
2.過程與方法:
(1)體驗運(yùn)用所學(xué)習(xí)的知識解決實際問題的過程,從而達(dá)到學(xué)以致用的科學(xué)態(tài)度。3.情感態(tài)度與價值觀:
(1)物理知識與生活情境結(jié)合,培養(yǎng)學(xué)生知識從生活中而來而又運(yùn)用于生活的情感,從而培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣?!局攸c難點】
(1)理解勻變速直線運(yùn)動的位移及其應(yīng)用
(2)理解勻變速直線運(yùn)動的位移與速度的關(guān)系及其應(yīng)用
【設(shè)計思想】
從生活情境中得出問題,然后從數(shù)學(xué)角度分析得出V與x的關(guān)系。然后又把這個2v2-v0=2ax運(yùn)用到生活中去,讓學(xué)生中生活中體驗運(yùn)用知識解決實際問題的樂趣。
【教學(xué)環(huán)節(jié)】
一、引入新課
教師活動:上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了勻變速直線運(yùn)動的位移與時間的關(guān)系,知道了勻變速直線運(yùn)動的速度-時間圖象中,圖線與時間軸所圍面積等于物體的位移;并推導(dǎo)出了勻變速直線運(yùn)動的位移-時間公式x?v0t?究勻變速直線運(yùn)動的位移與速度的關(guān)系。
二、進(jìn)行新課
1、勻變速直線運(yùn)動的位移與速度的關(guān)系
12at。這節(jié)課我們繼續(xù)探2“備課大師”全科【9門】:免注冊,不收費!http://004km.cn/ 物理備課大師 wl.eywedu.net【全免費】
教師活動:我們分別學(xué)習(xí)了勻變速直線運(yùn)動的位移與時間的關(guān)系,速度與時間的關(guān)系,有時還要知道物體的位移與速度的關(guān)系,請同學(xué)們做下面的問題:
“射擊時,火藥在槍筒中燃燒,燃?xì)馀蛎?,推動彈頭加速運(yùn)動。我們把子彈在槍筒中的運(yùn)動看作勻加速直線運(yùn)動,假設(shè)子彈的加速度是a=5x10m/s,槍筒長x=0.64m,計算子彈射出槍口時的速度。并推出物體的位移與速度的關(guān)系式。
2學(xué)生活動:學(xué)生做題并推導(dǎo)出物體的位移與速度的關(guān)系:v2?v0?2ax
32點評:培養(yǎng)學(xué)生在解答題目時簡化問題的能力和推導(dǎo)能力;在解答勻變速直線運(yùn)動的問
2題時,如果已知量和未知量都不涉及時間,應(yīng)用公式 v2?v0?2ax求解,往往會使問題變得簡單,方便。
教師總結(jié):v?v0?at ①x?v0t?122at ② v2?v0?2ax③是解答勻2變速直線運(yùn)動規(guī)律的三個重要公式,同學(xué)們要理解公式的含義,靈活選擇應(yīng)用。
教師活動:投影課堂練習(xí)(見“實例探究”),適當(dāng)加入學(xué)生的討論。學(xué)生活動:學(xué)生完成課堂練習(xí)。點評:在應(yīng)用中加深對規(guī)律的理解。
三、課堂總結(jié)、點評
通過兩節(jié)課的學(xué)習(xí),掌握了勻變速直線運(yùn)動的三個基本公式,v?v0?at ①x?v0t?122at ② v2?v0?2ax③,這是解答勻變速直線運(yùn)動規(guī)律的三個重要公2式,同學(xué)們要理解公式的含義,靈活選擇應(yīng)用。
在利用公式求解時,一定要注意公式的矢量性問題。一般情況下,以初速度方向為正方向;當(dāng)a與v0方向相同時,a為正值,公式即反映了勻加速直線運(yùn)動的速度和位移隨時間的變化規(guī)律;當(dāng)a與v0方向相反對,a為負(fù)值,公式反映了勻減速直線運(yùn)動的速度和位移隨時間的變化規(guī)律。代入公式求解時,與正方向相同的代人正值,與正方向相反的物理量應(yīng)代入負(fù)值。
四、實例探究 1.公式x?v0t?12at的基本應(yīng)用 22[例1]一輛汽車以10m/s的加速度做勻減速直線運(yùn)動,經(jīng)過6秒(汽車未停下)。汽車行駛了102m。汽車開始減速時的速度是多少?
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分析:汽車一直作勻減速運(yùn)動,其位移可由多種不同方法求解。
11x?at2102??(?1)?621222解法1:由x?v0t?at得v0???20 m/s 2t6所以,汽車開始減速時的速度是20m/s 解法2: 整個過程的平均速度v?又v?v0?vtat,而vt?v0?at,得v?v0?
22x102at?1?6??17 m/s,解得v0?v??17??20 m/s t622所以,汽車開始減速時的速度是20m/s 點撥:①運(yùn)動學(xué)公式較多,故同一個題目往往有不同求解方法;②為確定解題結(jié)果是否正確,用不同方法求解是一有效措施。
2.關(guān)于剎車時的誤解問題
[例2] 在平直公路上,一汽車的速度為15m/s。,從某時刻開始剎車,在阻力作用下,汽車以2m/s的加速度運(yùn)動,問剎車后10s末車離開始剎車點多遠(yuǎn)?
讀題指導(dǎo):車做減速運(yùn)動,是否運(yùn)動了10s,這是本題必須考慮的。
分析: 初速度 v0=15m/s,a =-2m/s,分析知車運(yùn)動 7.5s就會停下,在后 2.5s內(nèi),車停止不動。
解:設(shè)車實際運(yùn)動時間為t,v =0,a=-2m/s 由v?v0?at知 運(yùn)動時間t?
222?v0?15??7.5s a?2說明剎車后7.5s汽車停止運(yùn)動。
2由v2?v0?2ax得
2v2?v0?152??56.25m 所以車的位移x?2a2?(?2)點評:計算題求解,一般應(yīng)該先用字母代表物理量進(jìn)行運(yùn)算,得出用已知量表達(dá)未知量的關(guān)系式,然后再把數(shù)值代入式中,求出未知量的值。這樣做能夠清楚地看出未知量與已知量的關(guān)系,計算也比較簡便。
3.關(guān)于先加速后減速問題(圖像的巧妙應(yīng)用)
[例3]從車站開出的汽車,做勻加速直線運(yùn)動,走了12s時,發(fā)現(xiàn)還有乘客沒上來,“備課大師”全科【9門】:免注冊,不收費!http://004km.cn/ 物理備課大師 wl.eywedu.net【全免費】
于是立即做勻減速運(yùn)動至停車。汽車從開出到停止總共歷時20s,行進(jìn)了50 m。求汽車的最大速度。
分析:汽車先做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動,達(dá)到最大速度后,立即改做勻減速運(yùn)動,可以應(yīng)用解析法,也可應(yīng)用圖象法。
解法1:設(shè)最大速度為vm,由題意,可得方程組
x?1212a1t1?vmt2?a2t2 t?t1?t2 22vm?a1t1 0?vm?a2t2
整理得vm?2x2?50??5m/s t20解法2:用平均速度公式求解。
vmvm勻加速階段和勻減速階段平均速度相等,都等于,故全過程的平均速度等于,22由平均速度公式得vmx2x2?50??5m/s =,解得vm?tt202可見,用平均速度公式求解,非常簡便快捷,以后大家要注意這種解法。
解法3:應(yīng)用圖象法,做出運(yùn)動全過程的v-t圖象,如圖所示。v-t圖線與t軸圍成三角形的面積與位移等值,故
x?vmt2x2?50??5m/s,所以vm?t202
四、作業(yè)
(1)已知某物體做勻變速直線運(yùn)動,加速度為a,試證明:在一段時間t內(nèi)的平均速度等于該段時間中點t/2時刻的瞬時速度。
(2)P42 第1、2題 【板書設(shè)計】
2.4 勻變速直線運(yùn)動的位移與速度的關(guān)系
1、勻變速直線運(yùn)動的位移與速度的關(guān)系
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由 v?v0?at
x?v0t?12at 2消去時間t可得:
2v2?v0?2ax
【教學(xué)反思】
通過本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)后,學(xué)生初步能夠?qū)⑽锢碇R和生活情境練習(xí)起來,但是對生活情境中難以建立物理模型,所以導(dǎo)致學(xué)生不容易選擇正確的物理知識回答問題.“備課大師”全科【9門】:免注冊,不收費!http://004km.cn/
第三篇:2018年高中物理必修一教案:2.3 勻變速直線運(yùn)動的位移與時間的關(guān)系(本站推薦)
2.3 勻變速直線運(yùn)動的位移與時間的關(guān)系
【教學(xué)目標(biāo)】
一、知識與技能
1.知道勻速直線運(yùn)動的位移與時間的關(guān)系。
2.理解勻變速直線運(yùn)動的位移與時間的關(guān)系及其應(yīng)用。
3.理解v-t圖象中圖線與t軸所夾的面積表示物體在這段時間內(nèi)的位移。
二、過程與方法
1.通過近似推導(dǎo)位移公式的過程,體驗微元法的特點和技巧,能把瞬時速度的求法與此比較。
2.感悟一些數(shù)學(xué)方法的應(yīng)用特點。
三、情感、態(tài)度與價值觀
1.經(jīng)過微元法推導(dǎo)位移公式,培養(yǎng)自己動手能力,增加物理情感。2.體驗成功的快樂?!窘虒W(xué)重點】
1.理解勻變速直線運(yùn)動的位移及其應(yīng)用。
2.理解勻變速直線運(yùn)動的位移與時間的關(guān)系及其應(yīng)用。【教學(xué)難點】
1.v-t圖象中圖線與t軸所夾的面積表示物體在這段時間內(nèi)運(yùn)動的位移。2.微元法推導(dǎo)位移公式。【課時安排】 2課時.【教學(xué)過程】
第一課時
一、導(dǎo)入新課
初中已學(xué)過勻速直線運(yùn)動求位移的方法x=vt,在速度—時間圖像中可看出位移對應(yīng)著一塊矩形面積。(此處讓學(xué)生思考回答)
對于勻變速直線運(yùn)動是否也對應(yīng)類似關(guān)系呢?
二、新授
分析教材 “思考與討論”,引入微積分思想,對教材P38圖2.3-2的分析理解(教師與學(xué)生互動)確認(rèn)v-t圖像中的面積可表示物體的位移。
位移公式推導(dǎo):
先讓學(xué)生寫出梯形面積表達(dá)式:
S=(OC+AB)OA/2 分請學(xué)生析OC,AB,OA各對應(yīng)什么物理量?并將v = v0 + at 代入,得出:x = v0t + at2/2 注意式中x, v0 ,a要選取統(tǒng)一的正方向。應(yīng)用:1.書上例題分析,按規(guī)范格式書寫。
2.補(bǔ)充例題:汽車以10s的速度行駛,剎車加速度為5m/s,求剎車后1s,2s,3s的位移。
已知: v= 10m/s, a=-5m/s2。
由公式:x = v0t + at2/2
可解出:x1 = 10*15*22/2 = 10m
x3 = 10*3v02 = 2ax(注意:該式為不獨立的導(dǎo)出式)
? 練習(xí):由前面例題:v0 =10m/s, a =-5m/s2 求剎車經(jīng)7.5m時的速度?
由公式:
v =-5m/s(舍去)
剎車經(jīng)7.5米時的速度為5m/s,與初速度方向相同。
補(bǔ)充練習(xí): 1.某航空母艦上飛機(jī)在跑道加速時,發(fā)動機(jī)最大加速度為5m/s2,所需起飛速度為50m/s,跑道長100m,通過計算判斷,飛機(jī)能否靠自身發(fā)動機(jī)從艦上起飛?為了使飛機(jī)在開始滑行時就有一定的初速度,航空母艦裝有彈射裝置,對于該型號的艦載飛機(jī),彈射系統(tǒng)必須使它具有多大的初速度?(答:不能靠自身發(fā)動機(jī)起飛;39m/s。)
2.為了測定某轎車在平直路上運(yùn)動時的加速度(轎車啟動時的運(yùn)動可以近似看做勻加速運(yùn)動),某人拍攝了一張在同一底片上多次曝光的照片(如圖),如果拍攝時每隔2s曝光一次,轎車車身總長為4.5m那么這輛轎車的加速度約為()
A 1m/s;
B 2m/s;
C 3m/s;
D 4m/s;
(答:B)
第二課時
一、引入新課
上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了勻變速直線運(yùn)動的位移,知道了勻變速直線運(yùn)動的速度-時間圖象中,圖線與時間軸所圍面積等于運(yùn)動的位移;并推導(dǎo)出了勻變速直線運(yùn)動的位移-時間公式x?v0t?12at。這節(jié)課我們繼續(xù)探究勻變速直線運(yùn)動的位移與速度的關(guān)系。
2二、新課
勻變速直線運(yùn)動的位移與速度的關(guān)系
我們分別學(xué)習(xí)了勻變速直線運(yùn)動的位移與時間的關(guān)系,速度與時間的關(guān)系,有時還要知道物體的位移與速度的關(guān)系,請同學(xué)們做下面的問題:
(投影)“射擊時,火藥在槍筒中燃燒,燃?xì)馀蛎洠苿訌楊^加速運(yùn)動。我們把子彈在槍筒中的運(yùn)動看作勻加速直線運(yùn)動,假設(shè)子彈的加速度是a=5*103m/s2,槍筒長x=0.64m,計算子彈射出槍口時的速度。并推出物體的位移與速度的關(guān)系式。
2學(xué)生做題并推導(dǎo)出物體的位移與速度的關(guān)系:v2?v0?2ax
培養(yǎng)學(xué)生在解答題目時簡化問題的能力和推導(dǎo)能力;在解答勻變速直線運(yùn)動的問題時,2如果已知量和未知量都不涉及時間,應(yīng)用公式 v2?v0?2ax求解,往往會使問題變得簡單,方便。
小結(jié):v?v0?at ①x?v0t?122at ② v2?v0?2ax③是解答勻變速2直線運(yùn)動規(guī)律的三個重要公式,同學(xué)們要理解公式的含義,靈活選擇應(yīng)用。
三、課堂總結(jié)
通過兩節(jié)課的學(xué)習(xí),掌握了勻變速直線運(yùn)動的三個基本公式,v?v0?at ①x?v0t?122at ② v2?v0?2ax③,這是解答勻變速直線運(yùn)動規(guī)律的三個重要公2式,同學(xué)們要理解公式的含義,靈活選擇應(yīng)用。
在利用公式求解時,一定要注意公式的矢量性問題。一般情況下,以初速度方向為正方向;當(dāng)a與v0方向相同時,a為正值,公式即反映了勻加速直線運(yùn)動的速度和位移隨時間的變化規(guī)律;當(dāng)a與v0方向相反對,a為負(fù)值,公式反映了勻減速直線運(yùn)動的速度和位移隨時間的變化規(guī)律。代入公式求解時,與正方向相同的代人正值,與正方向相反的物理量應(yīng)代入負(fù)值。
四、實例探究
公式的基本應(yīng)用(x?v0t?12at)2[例1]一輛汽車以10m/s2的加速度做勻減速直線運(yùn)動,經(jīng)過6秒(汽車未停下)。汽車行駛了102m。汽車開始減速時的速度是多少?
分析:汽車一直作勻減速運(yùn)動,其位移可由多種不同方法求解。
11x?at2102??(?1)?621222解法1:由x?v0t?at得v0???20 m/s 2t6所以,汽車開始減速時的速度是20m/s 解法2: 整個過程的平均速度v?又v?v0?vtat,而vt?v0?at,得v?v0?
22x102at?1?6??17 m/s,解得v0?v??17??20 m/s t622所以,汽車開始減速時的速度是20m/s
點撥:①運(yùn)動學(xué)公式較多,故同一個題目往往有不同求解方法;②為確定解題結(jié)果是否正確,用不同方法求解是一有效措施。
關(guān)于剎車時的誤解問題
[例2] 在平直公路上,一汽車的速度為15m/s。,從某時刻開始剎車,在阻力作用
下,汽車以2m/s2的加速度運(yùn)動,問剎車后10s末車離開始剎車點多遠(yuǎn)?
讀題指導(dǎo):車做減速運(yùn)動,是否運(yùn)動了10s,這是本題必須考慮的。
分析: 初速度 v0=15m/s,a =-2m/s2,分析知車運(yùn)動 7.5s就會停下,在后 2.5s內(nèi),車停止不動。
解:設(shè)車實際運(yùn)動時間為t,v t=0,a=-2m/s2
由v?v0?at知 運(yùn)動時間t??v0?15??7.5s a?2說明剎車后7.5s汽車停止運(yùn)動。
2由v2?v0?2ax得
2v2?v0?152所以車的位移x???56.25m
2a2?(?2)點評:計算題求解,一般應(yīng)該先用字母代表物理量進(jìn)行運(yùn)算,得出用已知量表達(dá)未知量的關(guān)系式,然后再把數(shù)值代入式中,求出未知量的值。這樣做能夠清楚地看出未知量與已知量的關(guān)系,計算也比較簡便。
關(guān)于先加速后減速問題(圖像的巧妙應(yīng)用)
[例3]從車站開出的汽車,做勻加速直線運(yùn)動,走了12s時,發(fā)現(xiàn)還有乘客沒上來,于是立即做勻減速運(yùn)動至停車。汽車從開出到停止總共歷時20s,行進(jìn)了50 m。求汽車的最大速度。
分析:汽車先做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動,達(dá)到最高速度后,立即改做勻減速運(yùn)動,可以應(yīng)用解析法,也可應(yīng)用圖像法。
解法1:設(shè)最高速度為vm,由題意,可得方程組
x?1212a1t1?vmt2?a2t2 t?t1?t2 22vm?a1t1 0?vm?a2t2
整理得vm?2x2?50??5m/s t20解法2:用平均速度公式求解。
勻加速階段和勻減速階段平均速度相等,都等于
vmv,故全過程的平均速度等于m,22由平均速度公式得vmx2x2?50??5m/s =,解得vm?tt202可見,用平均速度公式求解,非常簡便快捷,以后大家要注意這種解法。
解法3:應(yīng)用圖象法,做出運(yùn)動全過程的v-t圖象,如圖所示。v-t圖線與t軸圍成三角形的面積與位移等值,故
x?vmt2x2?50??5m/s,所以vm?t202
布置作業(yè)
書面完成P40“問題與練習(xí)”
1、2兩題。
第四篇:高一物理必修一教學(xué)設(shè)計2.3《勻變速直線運(yùn)動的位移與時間的關(guān)系》
2.3勻變速直線運(yùn)動的位移與時間的關(guān)系
一、教材分析 高中物理引入極限思想的出發(fā)點就在于它是一種常用的科學(xué)思維方法,上一章教科書用極限思想介紹了瞬時速度和瞬時加速度。本節(jié)介紹v-t圖線下面四邊形的面積代表勻變速直線運(yùn)動的位移時,又一次應(yīng)用了極限思想。當(dāng)然,我們只是讓學(xué)生初步認(rèn)識這些極限思想,并不要求會計算極限。按教科書這樣的方式來接受極限思想,對高中學(xué)生來說是不會有太多困難的。學(xué)生學(xué)習(xí)極限時的困難不在于它的思想,而在于它的運(yùn)算和嚴(yán)格的證明,而這些,在教科書中并不出現(xiàn)。教科書的宗旨僅僅是“滲透”這樣的思想。
二 教學(xué)目標(biāo)
(1)知識與技能
1、知道勻速直線運(yùn)動的位移與時間的關(guān)系
2、理解勻變速直線運(yùn)動的位移及其應(yīng)用
3、理解勻變速直線運(yùn)動的位移與時間的關(guān)系及其應(yīng)用
4、理解v-t圖象中圖線與t軸所夾的面積表示物體在這段時間內(nèi)運(yùn)動的位移(2)過程與方法
1、通過近似推導(dǎo)位移公式的過程,體驗微元法的特點和技巧,能把瞬時速度的求法與此比較。
2、感悟一些數(shù)學(xué)方法的應(yīng)用特點。(3)情感、態(tài)度與價值觀
1、經(jīng)歷微元法推導(dǎo)位移公式和公式法推導(dǎo)速度位移關(guān)系,培養(yǎng)自己動手能力,增加物理情感。
2、體驗成功的快樂和方法的意義。
三 教學(xué)重點
1、理解勻變速直線運(yùn)動的位移及其應(yīng)用
2、理解勻變速直線運(yùn)動的位移與時間的關(guān)系及其應(yīng)用 教學(xué)難點
1、v-t圖象中圖線與t軸所夾的面積表示物體在這段時間內(nèi)運(yùn)動的位移
2、微元法推導(dǎo)位移公式。四 學(xué)情分析
我們的學(xué)生實行A、B、C分班,學(xué)生已有的知識和實驗水平有差距。有些學(xué)生對于極限法
(三)、合作探究,精講點撥
1、勻變速直線運(yùn)動的位移
教師活動:(1)培養(yǎng)學(xué)生聯(lián)想的能力和探究問題大膽猜想,假設(shè)的能力
(2)(投影)啟發(fā)引導(dǎo),進(jìn)一步提出問題,但不進(jìn)行回答:對于勻變速直線運(yùn)動的位移與它的v-t圖象是不是也有類似的關(guān)系?
學(xué)生活動:學(xué)生思考。
教師活動:我們先不討論是否有上述關(guān)系,我們先一起來討論課本上的“思考與討論”。學(xué)生活動:學(xué)生閱讀思考,分組討論并回答各自見解。最后得出結(jié)論:學(xué)生A的計算中,時間間隔越小計算出的誤差就越小,越接近真值。
總結(jié):培養(yǎng)以微元法的思想分析問題的能力和敢于提出與別人不同見解發(fā)表自己看法的勇氣。培養(yǎng)學(xué)生勤鉆細(xì)研分析總結(jié)得出物理規(guī)律的品質(zhì)。
這種分析方法是把過程先微分后再累加(積分)的定積分思想來解決問題的方法,在以后的學(xué)習(xí)中經(jīng)常用到。比如:一條直線可看作由一個個的點子組成,一條曲線可看作由一條條的小線段組成。
教師活動:(投影)提出問題:我們掌握了這種定積分分析問題的思想,下面同學(xué)們在坐標(biāo)紙上作初速度為v0的勻變速直線運(yùn)動的v-t圖象,分析一下圖線與t軸所夾的面積是不是也表示勻變速直線運(yùn)動在時間t內(nèi)的位移呢?
學(xué)生活動:學(xué)生作v-t圖象,自我思考解答,分組討論。
總結(jié):培養(yǎng)學(xué)生用定積分的思想分析v-t圖象中所夾面積表示物體運(yùn)動位移的能力。教師活動:(投影)學(xué)生作的v-t圖解,讓學(xué)生分析講解。
(如果學(xué)生分析不出結(jié)論,讓學(xué)生參看課本圖23-2,然后進(jìn)行討論分析。)
學(xué)生活動:根據(jù)圖解分析講解,得出結(jié)論:v-t圖象中,圖線與t軸所夾的面積,表示在t時間內(nèi)物體做勻變速直線運(yùn)動的位移。
總結(jié):培養(yǎng)學(xué)生分析問題的邏輯思維,語言表達(dá),概括歸納問題的能力。
2、推導(dǎo)勻變速直線運(yùn)動的位移-時間公式
教師活動:(投影)進(jìn)一步提出問題:根據(jù)同學(xué)們的結(jié)論利用課本圖2.3-2(丁圖)能否推導(dǎo)出勻變速直線運(yùn)動的位移與時間的關(guān)系式?
學(xué)生活動:學(xué)生分析推導(dǎo),寫出過程:
S面積?1(OC?AB)?OA 2-3
(四)反思總結(jié),當(dāng)堂檢測
反思總結(jié)
本節(jié)重點學(xué)習(xí)了對勻變速直線運(yùn)動的位移-時間公式x?v0t?12at的推導(dǎo),并學(xué)習(xí)了2運(yùn)用該公式解決實際問題。在利用公式求解時,一定要注意公式的矢量性問題。一般情況下,以初速度方向為正方向;當(dāng)a與v0方向相同時,a為正值,公式即反映了勻加速直線運(yùn)動的速度和位移隨時間的變化規(guī)律;當(dāng)a與v0方向相反對,a為負(fù)值,公式反映了勻減速直線運(yùn)動的速度和位移隨時間的變化規(guī)律。代入公式求解時,與正方向相同的代人正值,與正方向相反的物理量應(yīng)代入負(fù)值。
當(dāng)堂檢測
[例1] 火車沿平直鐵軌勻加速前進(jìn),通過某一路標(biāo)時的速度為10.8km/h,L。1min后變成 54km/h,再經(jīng)一段時間,火車的速度達(dá)到 64.8km/h。求所述過程中,火車的位移是多少?
點撥①運(yùn)動學(xué)公式較多,故同一個題目往往有不同求解方法;②為確定解題結(jié)果是否正確,用不同方法求解是一有效措施。
[例2] 在平直公路上,一汽車的速度為15m/s。,從某時刻開始剎車,在阻力作用下,汽車以2m/s2的加速度運(yùn)動,問剎車后10s末車離開始剎車點多遠(yuǎn)?
讀題指導(dǎo):車做減速運(yùn)動,是否運(yùn)動了10s,這是本題必須考慮的。
分析: 初速度 v0=15m/s,a =-2m/s2,分析知車運(yùn)動 7.5s就會停下,在后 2.5s內(nèi),車停止不動。
解:設(shè)車實際運(yùn)動時間為t,v t=0,a=
運(yùn)動時間t??v0?151??7.5s所以車的位移x?v0t?at2?56.25m
2a?2[例3]從車站開出的汽車,做勻加速直線運(yùn)動,走了12s時,發(fā)現(xiàn)還有乘客沒上來,于是立即做勻減速運(yùn)動至停車。汽車從開出到停止總共歷時20s,行進(jìn)了50 m。求汽車的最大速度。
由平均速度公式得vmx2x2?50??5m/s =,解得vm?tt202可見,用平均速度公式求解,非常簡便快捷,以后大家要注意這種解法。
解法3:應(yīng)用圖象法,做出運(yùn)動全過程的v-t圖象,如圖所示。v-t圖線與t軸圍成三角形的面積與位移等值,故
x?vmt2x2?50??5m/s,所以vm?t202
(五)發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置預(yù)習(xí)。
第五篇:云南省德宏州潞西市芒市中學(xué)2014高中物理 2.3 勻變速直線運(yùn)動的位移與時間的關(guān)系教學(xué)設(shè)計 新人教版必修1
云南省德宏州潞西市芒市中學(xué)2014高中物理 2.3 勻變速直線運(yùn)動的位移與時間的關(guān)系教學(xué)設(shè)計 新人教版必修1
(一)內(nèi)容及其解析
1、內(nèi)容:應(yīng)用??t圖象推導(dǎo)出勻變速直線運(yùn)動的位移公式x??0t?12at及公式的應(yīng)用.
22、解析:引導(dǎo)同學(xué)用極限思想循序漸進(jìn)得出v-t圖線下面梯形的面積代表勻變速直線運(yùn)動的位移.
(二)目標(biāo)及其解析
1知道勻速直線運(yùn)動的位移x=υt對應(yīng)著??t圖象中的矩形面積. 2掌握勻變速直線運(yùn)動的位移與時間關(guān)系的公式x??0t?12at,及其簡單應(yīng)用.
2(三)教學(xué)問題診斷分析
學(xué)生對v-t圖線下面梯形的面積代表勻變速直線運(yùn)動的位移不理解,以至于對勻變速直線運(yùn)動的位移公式x??0t?
(四)教學(xué)支持條件分析
1.為了使學(xué)生掌握勻變速直線運(yùn)動的位移公式x??0t?v-t圖線與坐標(biāo)軸所圍成的面積表示位移的概念。
(五)教學(xué)過程設(shè)計
1、教學(xué)基本流程
復(fù)習(xí)勻變速直線運(yùn)動的速度公式v?v0?at→導(dǎo)學(xué)生用極限思想循序漸進(jìn)得出v-t圖線下面梯形的面積代表勻變速直線運(yùn)動的位移→推導(dǎo)勻變速直線運(yùn)動的位移公式→分析總結(jié)
2、教學(xué)情景
問題1:做勻速直線運(yùn)動的物體在時間t內(nèi)的位移與它的υ-t圖象有什么關(guān)系? 設(shè)計意圖:知道勻速直線運(yùn)動的位移x=υt對應(yīng)著??t圖象中的矩形面積
問題2:對于勻變速直線運(yùn)動,它的位移與它的υ-t圖象是不是也有類似的對應(yīng)關(guān)系呢? 我們在研究此問題之前,先請同學(xué)們閱讀"思考與討論"欄目,思考下列問題:
1.你對學(xué)生A的估算方法做一評價。
2.若時間間隔△t=0.04s,位置0~5的位移x=?與△t=0.1s求出的x相比較,誤差會怎樣?若△t取得更小呢?
3.要提高估算的精確度,時間間隔小些好還是大些好?為什么? 教師針對學(xué)生回答的多種可能性加以評價和進(jìn)一步指導(dǎo)。
教師從學(xué)生討論的結(jié)果中歸納得出:△t越小,對位移的估算就越精確。以初速度為υ0的勻加速直線運(yùn)動為例:利用學(xué)生畫出的初速度為υ0的勻加速直線運(yùn)動的υ-t圖象求時間t內(nèi)的位移x.問題3:將時間t分成5小段(如書中圖2.3-2乙所示)運(yùn)用υ-t圖象,求x. 問題4:將時間t分成15小段(如書中圖2.3-2丙所示)運(yùn)用υ-t圖象,求x. 問題5:將時間t分得非常細(xì)(如書中圖2.3-2丁所示)情況又怎樣? 設(shè)計意圖:會用微元的思想來理解位移等于v-t直線下的面積
問題6:根據(jù)上述的研究,勻加速直線運(yùn)動的物體在時間t內(nèi)的位移用υ-t圖象的什么面積來表示?
問題7:對于勻減速直線運(yùn)動的物體在時間t內(nèi)的位移能否用υ-t圖象中的梯形面積來表示?
12at推導(dǎo)較困難。212at的推導(dǎo),本節(jié)需要先講2
設(shè)計意圖:在υ-t圖象中直線與坐標(biāo)軸所圍成的面積表示位移
問題8:請同學(xué)們根據(jù)上述的研究推導(dǎo)出位移x與時間t關(guān)系的公式. [板書]勻變速直線運(yùn)動的位移與時間關(guān)系的公式:x??0t?當(dāng)a=0時,公式為x??0t 當(dāng)υ0=0時,公式為x?12at 212at 212at 2設(shè)計意圖:會推導(dǎo)勻變速直線運(yùn)動的位移公式x??0t?可見:x??0t?12at是勻變速直線運(yùn)動位移公式的一般表達(dá)式,只要知道運(yùn)動物體的2初速度和加速度,就可以計算出任意一段時間內(nèi)的位移,從而確定任意時刻物體所在的位置。
2例題1一輛汽車以1m/s的加速度加速行駛了12s,駛過了180m如圖所示。汽車開始加速時的速度是多少?
2
分析:汽車從開始加速到駛過180m這個過程中,歷時12s,即x=180m,t=12s。這是
2個速度越來越大的過程,加速度的方向與速度的方向相同,取正號,所以a=1m/s。加速度不變,可以應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律。待求的量是這個過程的初速度υ0。
將學(xué)生的解答投影:
解:由x??0t?12at可以解出 2x1?0??at
t2把已知數(shù)值代入
180m1??1m/s2?12s?9m/s即汽車開始加速時的速度是9m/s.12s212設(shè)計意圖:會使用勻變速直線運(yùn)動的位移公式x??0t?at
2?0?師生互動:教師引導(dǎo)同學(xué)用極限思想循序漸進(jìn)得出v-t圖線下面梯形的面積代表勻變速直線運(yùn)動的位移,利用此結(jié)論推導(dǎo)勻變速直線運(yùn)動的位移公式x??0t?12at,做鞏固練習(xí)。
2三、目標(biāo)檢測 1.做勻速直線運(yùn)動的物體,其位移公式為___________,其 v-t 圖象為__________。在 v-t 圖象中某段時間內(nèi)位移的大小與____________相等。
2.勻變速直線運(yùn)動的 v-t 圖象是________________,其中圖象的斜率表示物體的__________,圖象與坐標(biāo)軸所圍面積是物體的______________。
3.勻變速直線運(yùn)動中,初末速度與位移的關(guān)系式為________________。設(shè)計意圖:理解v-t 圖象的物理意義
配餐作業(yè)
從下列三組題中任意選擇兩組題完成,建議選擇AB或BC
A組題
1.一物體運(yùn)動的位移與時間關(guān)系則()A.這個物體的初速度為12 m/s B.這個物體的初速度為6 m/s
C.這個物體的加速度為8 m/s2 D.這個物體的加速度為-8 m/s2 2.根據(jù)勻變速運(yùn)動的位移公式和,則做勻加速直線運(yùn)動的物體,在t 秒內(nèi)的位移說法正確的是()
A.加速度大的物體位移大 B.初速度大的物體位移大 C.末速度大的物體位移大 D.平均速度大的物體位移大 設(shè)計意圖:基礎(chǔ)知識練習(xí)
B組題
1.物體由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動,它最初10 s 內(nèi)通過的位移為80 m,那么它在5 s 末的速度等于_____________,它經(jīng)過5 m 處時的速度等于____________。
22.汽車以 10m/s的速度行駛,剎車后獲得大小為 2m/s的加速度,則剎車后 4s 內(nèi)通過的位移為_________m,剎車后 8s 通過的位移為___________m。3.物體從靜止開始以2 m/s2 的加速度做勻加速運(yùn)動,則前6 s 的平均速度是____________,第6 s 內(nèi)的平均速度是_____________,第6 s 內(nèi)的位移是___________。設(shè)計意圖:提高學(xué)生對基礎(chǔ)知識的理解、運(yùn)用能力
C組題
1.做勻變速直線運(yùn)動的物體,在時間t 內(nèi)的位移為 s,設(shè)這段時間的中間時刻的瞬時速度為v1,這段位移的中間位置的瞬時速度為v2,則()A.無論是勻加速運(yùn)動還是勻減速運(yùn)動,v1< v2 B.無論是勻加速運(yùn)動還是勻減速運(yùn)動,v1> v2 C.無論是勻加速運(yùn)動還是勻減速運(yùn)動,v1= v2 D.勻加速運(yùn)動時,v1< v2,勻減速運(yùn)動時,v1> v2
2.火車剎車后 7 s 停下來,設(shè)火車勻減速運(yùn)動的最后 1 s 內(nèi)的位移是 2 m,則剎車過程中的位移是多少米?
設(shè)計意圖:提高部分學(xué)生的能力 教學(xué)反思: