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高中物理 第4单元: 超重和失重 教案

时间:2022-12-26 11:03:58 作者:语文迷 字数:12455字

第二章    第4节   速度和时间的关系

教学目标

教学要求

知识目标

1、知道什么是速度——时间图像,以及如何用图像来表示速度和时间的关系。

2、知道匀速直线运动和匀变速运动的v-t图像的物理意义。

3、知道什么是匀变速运动和非匀变速运动。

能力

目标

1、类比位移-时间图像,学生自己分析、讨论、培养学生的自学能力;

2、从位移图像到速度图像使学生逐渐熟悉数学工具的应用,培养学生用数学方法研究物理问题的能力。

教学重点

速度——时间图像的速度与时间的变化规律,使学生在图像的基础上掌握匀变速直线运动的规律。

教学难点

位移图像和速度图像的区别。

教学方法

类比法、讨论法

教具

教   学   过   程

教学过程设计

学生活动

一.引入新课

1.复习“位移——时间”图像

某物体运动的位移-时间图像如图所示,设问:线段OA,AB表示物体的位移速时间如何变化,物体做什么运动,其直线的斜率表示什么?

2.教师归纳总结

<?xml:namespace prefix = v ns = "urn:schemas-microsoft-com:vml" /> <?xml:namespace prefix = w ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:word" /> (1)在位移——时间图像中可直接得到位移的大小、正负的变化。

(2)在某一段时间里的直线斜率的大小即物体运动的速度,斜率为正,说明物体沿正方向运动;斜率为负,说明物体沿负方向运动。

二.新课教学

1.匀速直线运动的速度——时间图像

前面我们认识了位移——时间图像,我们这节课来认识一副新面孔:速度——时间图像,同学们根据前面的学习,类比推理回答如下问题:

(1)如何建立关于速度——时间的坐标轴;

(2)同学们把书合上,当一物体以v=2m/s的速度匀速前进,作出它的v—t图像(学生板演);

(3)从图像中能获取什么物理信息?

学生回答:OA段,位移S随时间不断增大,作匀速直线运动,其斜率表示速度的大小。AB段,位移s不断减小,减小到O在负方向位移又不断增大,说明物体的运动方向与OA段的运动方向相反,其斜率为负,表示物体沿负方向运动。

教学过程设计

学生活动

师生共同分析:从速度——时间图像这个叫法看,是速度与时间的关系图像,以t轴为横轴,v轴为纵轴,建立坐标系。而匀速直线运动的速度v不随时间变化,只能是与t轴平行的直线。

从图像中可获得:

(1)速度的大小、方向

(2)从s=vt可获得:边长为v和t所围成的矩形的面积,就是物体在时间t内的位移。(即图中的斜线阴影部分)

2.匀变速直线运动的v—t图像

一个物体做的运动具有这样的特点,同学们细分析所给数据,回答以下问题(出示投影片或让学生看教材)

时刻   t/s

速度 v/km·h-1

0

20

5

31

10

40

15

49

问题(1)从出示的数据同学们可看出什么规律?

(2)根据数据作出v—t图像

师:对,这就是匀变速直线运动,同志们根据这个特点给其下一定义。

生甲:速度改变均匀的运动。

生乙:速度随时间而均匀地增加。

板书:在变速直线运动中,如果在相等的时间内速度的改变相等,这种运动叫作匀变速直线运动。

学生用描点法作出v-t图像如下:

回答:速度——时间图像是一条倾斜的直线,无论从图表中,还是从图像中都可以看出,速度随时间均匀地增加。师总结:对,这就是匀加速直线运动。

板书:在匀变速直线运动中,它的速度随时间而均匀增加,这就叫匀加速直线运动。

学生们再看这个图像,v随时间如何变化?

学生讨论得到:在误差允许的范围内,物体每隔5s,速度增加约10km/h,也就是每隔相同的时间间隔,速度的改变量相等。

学生作图

学生讨论

教学过程设计

学生活动

学生回答:速度随时间而均匀地减小。

师:对,这就是匀减速直线运动。

板书:在匀变速直线运动中,它

的速度随时间而均匀地减小,这就叫

匀减速直线运动。

提问:同学们仔细观察图像(匀

变速直线运动的v—t图像),从图像

中可获取什么物理信息?

引导回答:可以直接从图像中读

出某时刻对应的瞬时速度,还可以看出在某段时间内速度变化的量。

归纳:从匀变速直线运动的v—t图像中可以获取:

(1)某时刻的瞬时速度

(2)某段时间内的速度的变化量

(3)速度的变化量是正值,还是负值。是正值的话,说明 与v方向相同,是负值的话,说明 与v方向相反。

在变速直线运动中,速度不一定是均匀变化的,这种运动是非匀变速直线运动。在日常生活中,很多物体的运动接近匀变速,通常作为匀变速来处理。比如:发射炮弹在炮筒里的运动,石块从高处自由下落等等。

3、匀变速直线运动的v—t图像与匀速直线运动中的s—t图像的区别。例:

请同学看图,据图分析甲、乙两图中物体在这60s内的运动情况。

点评:图像的形状完全一样,但所包含的物理意义却不同。要分析清物体的运动情况,首先要看图像中横纵坐标所表示的物理量,根据图像中的图线找到物理量间的关系,从而再确定它的运动状态。

4、例题精进:

如图为一物体作匀变速直线运动的速度图像,根据图线作出以下几个判定,正确的是:

A:物体始终沿正方向运动

B:物体先沿负方向运动,在t=2s后开始沿正方向运动。

学生讨论

学生分析并回答

教学过程设计

学生活动

分析:从图像中直接可看出v的正与负,速度为负,表示与规定的正方向相反,速度为正,表示与规定正方向一致。且正负只表示方向,而不表示其大小

在0~2s时里,速度越来越小(在负方向上),2s时速度为0,在0~2s内物体做匀减速运动;2~4s内物体沿正方向匀加速运动,(t=4s时,v=20m/s)所以选B。

5、巩固性练习P28练习四2

三.小结

1、什么是速度——时间图象;

2、知道匀速直线运动和匀变速直线运动的v——t图像的物理意义;

3、能内区分匀速运动中的s—t图像以及匀变速直线运动的v—t图像。

四.作业P28练习四1

补充:

从图像中判决物体作什么运动。

学生练习

板书设计

1、  匀速直线运动图像:v值恒定,是平行于t轴的直线;

2、匀变速直线运动

概念:速度随时间均匀地改变

图像:倾斜的直线

3、非匀变速直线运动:速度不是均匀改变的直线运动。

教学反思