运动的快慢速度教案
教学设计思想: 本节教学内容基本特点:
本节内容概念性强,受到初中知识及日常生活的影响,教学中要合理的运用和辨析。内容进一步说明如何用坐标和坐标系来表示质点的位置和位移。建立了速度概念,从平均速度通过极限的思维方法过渡到瞬时速度。本节教学内容在章或单元中地位和作用:
速度从知识点上来说是本章的重点知识之一,其中瞬时速度是本章的难点。从本章各部分的联系上它又起着承上启下的作用,将位移和时间以及加速度和时间等有机地联系在一起。在日常生活中速度与生活联系紧密,对它的理解从小范围讲,将会对位移和加速度的理解大有好处;从大的范围讲,将影响到对运动学乃至动力学的学习。本节主要采用的教学方法: 讲授式、类比推理法、启发式教学 对关键环节处理方法:
1.初中对于比值法的定义形式大量运用,可以让同学回顾,引出速度概念。用具体事例找出速度与速率的区别,进一步确理解高中速度概念。
2.利用光电门和速度传感器对几种物体的速度进行测试,对平均速度和瞬时速度的讲述以及极限法的渗透也就非常便于学生的接受. 教学目标: 知识与技能:
1、理解速度概念,领会速度概念的比值定义方法
2、理解平均速度概念,会利用平均速度的定义式计算物体的平均速度
3、知道瞬时速度是表示某一时刻的速度,了解平均速度与瞬时速度的区别与联系
4、理解速度的矢量性,知道速度的方向即物体运动的方向
5、知道速度与速率的区别与联系 过程与方法:
1、体会平均速度概念的等效思想方法
2、在讨论平均速度和瞬时速度联系的过程中,体会极限思想方法
3、根据速度定义体会变化率的概念 情感态度与价值观:
1.通过极限法培养学生科学的思维方式 2.培养学生的迁移类推能力和抽象思维能力 教学过程:
一、复习提问 教师提问: 在研究直线运动时,如何用坐标系来表示:在坐标图中完成坐标和坐标的变化量
1、物体的位置:
2、位置的变化位移;学生:思考并回答
1、坐标系上的一点
2、末位置的坐标(x2)减去初位置的坐标(x1)即ΔX=x2-x1
二、引入新课
教师展示图片并提出问题:根据常识判断下列交通工具的运动快慢。
思考: 如何比较不同物体运动的快慢?(1)若取相同时间,比较什么?(2)若取相同位移,比较什么?(3)若取不等的时间和不等的位移,如何比较其快慢? 学生:讨论并回答得出结论:比较单位时间(1s)所通过的位移就可以比较物体运动的快慢。
三、新课教学 教师:物体学为了准确描述物体运动的快慢引入了一个新的物理量-------速度 定义:位移与发生这个位移所用时间的比值。(比值定义物理量的方法)
公式:
单位:m/s km/h
物理意义:描述物体运动的快慢和方向
矢量:大小等于单位时间内物体位移的大小 方向就是物体运动的方向
教师:平均速度:物体在某一时间间隔 Δt内(或某一段位移内)的平均快慢程度,粗略描述物体运动的快慢.大小: 教师:
教师:介绍极限思想,引出瞬时速度。
运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度,叫瞬时速度,常简称为速度; 瞬时速度的大小叫瞬时速率,有时简称速率 意义:某时刻或某位置运动快慢 物理量特点:矢量、状态量 结论: →
→t时刻的瞬时速度
方向:位移的方向
用极限的思想定义瞬时速度,这样做并非出于对严密性的偏爱.把一个变化的事物分解成很多小部分,每个小部分都可以看成是不变的,可以用比较简单的方法去处理,这是常用的物理方法.强调:
极限的思想已经不只是个知识,它更是一种方法、一种观念,对于以后的学习甚至科学思想方法的形成都是很重要的 教师:展示动画。瞬时速度的测量
用光电计时器测滑块的瞬时速度.遮光片的宽度 1.由v=分别为10cm,5cm,3cm,1cm,测出对应的通过光电门的时间 计算的结果是平均速度还是瞬时速度?
2.哪一组数据计算的结果更接近滑块通过光电门位置的瞬时速度? 使学生加深认识,位移越小平均速度越接近瞬时速度。加深学生对极限思想的认识。
四
五、练习及作业
六、板书设计:
(一)、比较运动快慢的两种方式
(二)、速度
1、速度大小:
=(x2-x1)/(t2-t1)
3、物理量特点:矢量性
2、意义:表示物体运动(位置变化)快慢
4、速度方向:位移方向
(三)、平均速度与瞬时速度
同一个问题,为什么会出现两个相互矛盾的结论呢?这得从速度的定义说起.
人民教育出版社早在1997年及以前的版本的教材、北京教科版等版本的教材中,速度的概念都是在物体做匀速直线运动的情景下引入的,也就是首先定义匀速直线运动的速度.在这样的前提下,物体的位移只增不减,那么,根据速度的定义,“速度大的物体运动得快,速度小的物体运动得慢”这句话就不存在上述矛盾,必然是正确的.在2002年及以后的人教社的教材中,定义速度之前,虽不再明确是匀速直线运动,但是从课本内容的前后表述中,仍可体会出“匀速”的背景,故而也不会影响“速度大的物体运动得快,速度小的物体运动得慢”的正确性.
而对于变速运动,要比较运动的快慢,只能是在以下两种情景中才有意义.一是比较物体在某一瞬时的快慢,即比较瞬时速度;二是比较总体上的快慢程度,即比平均速度.对于瞬时速度,在极短时间内就等同于匀速运动的速度;而对于平均速度,由于只是粗略地反映物体的运动快慢,所以在比较运动的快慢时就自然会出现偏差(甚至是很大的偏差!).这是因为,既然速度定义为物体的位移与发生这段位移所用时间的比值,那么速度这一物理量就是一个矢量,其方向跟位移的方向相同.也就是说,变速运动的平均速度反映的是物体在其总体位移方向上的运动快慢,这与日常生活中所指的真实快慢(瞬时速率)自然是不同的.
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第三课时:运动快慢的描述-速度
教学目标:
一、知识目标
1、理解速度的概念。知道速度是表示运动快慢的物理量,知道它的定义、公式、符号和单位,知道它是矢量。
2、理解平均速度,知道瞬时速度的概念。
3、知道速度和速率以及它们的区别。
二、能力目标
1、比值定义法是物理学中经常采用的方法,学生在学生过程中掌握用数学工具描述物理量之间的关系的方法。
2、培养学生的迁移类推能力,抽象思维能力。
三、德育目标
由简单的问题逐步把思维迁移到复杂方向,培养学生认识事物的规律,由简单到复杂。
教学重点
平均速度与瞬时速度的概念及其区别
教学难点
怎样由平均速度引出瞬时速度
教学方法
类比推理法
教学用具
有关数学知识的投影片
课时安排 1课时
教学步骤
一、导入新课
质点的各式各样的运动,快慢程度不一样,那如何比较运动的快慢呢?
二、新课教学
(一)用投影片出示本节课的学习目标:
1、知道速度是描述运动快慢和方向的物理量。
2、理解平均速度的概念,知道平均不是速度的平均值。
3、知道瞬时速度是描述运动物体在某一时刻(或经过某一位置时)的速度,知道瞬时速度的大小等于同一时刻的瞬时速率。
(二)学生目标完成过程
1、速度
提问:运动会上,比较哪位运动员跑的快,用什么方法?
学生:同样长短的位移,看谁用的时间少。
提问:如果运动的时间相等,又如何比较快慢呢?
学生:那比较谁通过的位移大。
老师:那运动物体所走的位移,所用的时间都不一样,又如何比较其快慢呢?
学生:单位时间内的位移来比较,就找到了比较的统一标准。
师:对,这就是用来表示快慢的物理量——速度,在初中时同学就接触过这个概念,那同学回忆一下,比较一下有哪些地方有了侧重,有所加深。
板书:速度是表示运动的快慢的物理量,它等于位移s跟发生这段位移所用时间t的比
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v 师生共评:有的同学答案为
v1v22这是错误的。平均速度不是速度的平均值,要严格按照平均速度的定义来求,用这段总位移与这段位移所用的时间的比值,也就只表示这段位移内的平均速度。
三、小结
1、速度的概念及物理意义;
2、平均速度的概念及物理意义;
3、瞬时速度的概念及物理意义;
4、速度的大小称为速率。
拓展:
本节课后有阅读材料,怎样理解瞬时速度,同学们有兴趣的话,请看一下,这里运用了数学的“极限”思想,有助于你对瞬时速度的理解。
四、作业
五、板书设计
标量:速率:只表示速度的大小。
概念速度物理意义概念矢量平均速度物理意义概念瞬时速度物理意义
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述──速度》
物理学与其他许多自然科学息息相关,如物理、化学、生物和地理等。小编准备了高一物理必修1第一章教学计划,希望你喜欢。
【知识目标】
1.理解速度的概念,知道速度是表示物体运动快慢的物理量,知道速度的定义。
2.知道速度是矢量,知道速度的单位、符号和读法。了解生活实际中的某些直线运动的速度大小数据。
3.理解平均速度的概念,知道平均速度的定义式,会用平均速度的公式解答有关的问题。
4.知道瞬时速度的概念及意义,知道瞬时速度与平均速度的区别和联系。
5.知道速度和速率以及它们的区别。
【能力目标】
1.运用平均速度的定义,把变速直线运动等效成匀速直线运动处理,从而渗透物理学的重要研究方法等效的方法。
2.培养迁移类推能力
【情感目标】
1.通过解决一些问题,而向复杂问题过渡,使学生养成一种良好的学习方法。
2.通过师生平等的情感交流,培养学生的审美情感。
【教学方法】
1.通过例题和实例引导学生分析如何辨别快慢。
2.通过讨论来加深对概念的理解。
【教学重点】速度,平均速度,瞬时速度的概念及区别。
【教学难点】
1.怎样由速度引出平均速度及怎样由平均速度引出瞬时速度。
2.瞬时速度与平均速度之间有什么区别和联系及在运动中瞬时速度是怎样确定的。
采用物理学中的重要研究方法──等效方法(即用已知运动来研究未知运动,用简单运动来研究复杂运动的一种研究方法)来理解平均速度和瞬时速度。
【师生互动活动设计】
1.教师通过举例,让学生自己归纳比较快慢的两种形式。
2.通过实例的计算,得出规律性的结论,即单位时间内的位移大小。
3.教师讲解平均速度和瞬时速度的意义。【教学过程】
初始位置/m
经过时间/s
末了位置/m
A.自行车沿平直道路行驶
0 20 100
B.公共汽车沿平直道路行驶
0 10 100
C.火车沿平直轨道行驶
500 30 1250
D.飞机在天空直线飞行
500 10 2500 问题1:比较A和B谁运动的快,为什么
问题2:比较B和D谁运动的快,为什么
? ? 结论:比较物体运动的快慢,可以有两种方法:
1)一种是在位移相同的情况下,比较所用时间的长短,时间短的物体运动快,时间长的物体运动慢;
2)另一种是在时间相同的情况下,比较位移的大小,位移大的物体运动得快,位移小的物体运动得慢。
问题3:比较B和C谁运动的快,为什么?
一、速度
1.定义:位移跟发生这段位移所用时间的比值,用v表示。
2.物理意义:速度是表示运动快慢的物理量。
3.定义式:
4.单位:国际单位:m/s(或ms-1)。
常用单位:km/h(或kmh-1)、cm/s(或cms-1)。5.方向:与物体运动方向相同。
说明:速度有大小和方向,是矢量。
二、平均速度和瞬时速度
如果物体做变速直线运动,在相等的时间里位移是否都相等?那速度还是否是恒定的?那又如何描述物体运动的快慢呢?
问题:百米运动员,10s时间里跑完100m,那么他1s平均跑多少呢?
回答:每秒平均跑10m。
百米运动员是否是在每秒内都跑10m呢?
答:否。
说明:对于百米运动员,谁也说不来他在哪1秒破了10米,有的1秒钟跑10米多,有的1秒钟跑不到10米,但当我们只需要粗略了解运动员在100m内的总体快慢,而不关心其在各时刻运动快慢时,就可以把它等效于运动员自始至终用10m/s的速度匀速跑完全程。此时的速度就称为平均速度。所以在变速运动中就用这平均速度来粗略表示其快慢程度。
1.平均速度
1)定义:在变速直线运动中,运动物体的位移和所用时间的比值,叫做这段时间(或这段位移)的平均速度,用表示。
2)说明:
A.平均速度只能粗略表示其快慢程度。表示的是物体在t时间内的平均快慢程度。这实际上是把变速直线运动粗略地看成是匀速运动来处理。
B.这是物理学中的重要研究方法──等效方法,即用已知运动研究未知运动,用简单运动研究复杂运动的一种研究方法。
问题8:百米赛跑运动员的这个=10m/s代表这100米内(或10秒内)的平均速度,是否是说明他在前50米的平均速度或后50米内或其他某段的平均速度也一定是10m/s?
C.平均速度只是对运动物体在某一段时间内(或某一段位移内)而言的,对同一运动物体,在不同的过程,它的平均速度可能是不同的,因此,平均速度必须指明“哪段时间”或“哪段位移”的。
D.平均速度只能粗略地描述一段时间(或一段位移)内的总体快慢,这就是“平均速度”与匀速直线运动“速度”的根本区别。
E.平均速度不是各段运动速度的平均值,必须根据平均速度的定义来求解。
2.瞬时速度
(1)定义:运动物体经过某一时刻(或某一位置)的速度,叫做此时刻(或此位置)的瞬时速度。
(2)意义:反映物体在某一时刻(或经某一位置)时运动的快慢,它能精确地描述变速运动的快慢。平均速度只能粗略地描述变速运动。
(3)对瞬时速度的理解:瞬时速度是在运动时间时的平均速度,即平均速度在时的极限就是某一时刻(或某一位置)的瞬时速度。
(4)瞬时速度的方向:瞬时速度是矢量,在直线运动中,瞬时速度的方向与物体经过某一位置时的运动方向相同,(若是曲线运动,瞬时速度的方向是轨迹上物体所在点的切线方向(与轨迹在该点的延伸方向一致))
三、速率
1.瞬时速率
1)定义:瞬时速度的大小叫瞬时速率,简称速率。
2)瞬时速率的测量:技术上通常用速度计来测量瞬时速率。
2.平均速率:
瞬时速度的大小是瞬时速率,那平均速度的大小是否也可以叫平均速率呢?(NO)其实我们初中所学的速度也不是没有意义的,我们给了他一个新的名字平均速率。
1)定义:路程与发生这段路程所用时间的比值。
2)速率是标量。
3)注意:平均速率不是平均速度的大小。
教学目标
知识与技能:1、理解速度的概念,知道速度的公式和单位
2、初步尝试测量、计算速度 过程与方法:1、借助多媒体让学生体会物理思维过程 2、通过自主设计实验,培养学生设计实验的能力
情感态度与价值观:通过课堂学生自主活动,激发学生学习物理的兴趣,体验物理实验的乐趣。
教学重难点
【教学重点】1、速度的概念 2、常见两种速度单位的换算
3 、速度的测量
【教学难点】常见两种速度单位的换算
教学过程
(一)引入新课
观看录像,问:大家看哪个动物跑得快呢?学会回答
要知道哪个动物跑得快,我们必须要比较,如何比较运动的快慢呢?本节课我们来研究这个问题。
(二)进行新课
一、快慢的比较
播放录象,比较奥运会游泳运动员游泳的快慢?
学生分析讨论,得出比较快慢的两种方法:
方法1.相同时间比路程方法
2.相同路程比时间
举例:飞机与汽车行驶的时间和路程
学生用上述方法比较两者谁运动的更快?
提出问题:如果飞机与汽车行驶的时间和路程均不同,如何比较快慢?
启发导出“速度”的概念。
师生讨论板书:
速度的定义:单位时间内通过的距离。
意义:表示物体运动快慢的物理量。
关系式:速度=路程/时间
单位:米/秒
生活中速度的常用单位―――km/h
单位换算:1m/s=3.6km/h
引导学生:
观察汽车仪表盘加强速度单位的印象。
讨论速度两个单位的换算值,比较两者的大小。
二、速度的大小
学生估测自己步行的速度,感受大小。
质疑:学生的估测是否准确?如何测出自己步行时的速度?
学生讨论,提出自己的设计方案,选取实验器材。
学生自主实验,3位同学从教室的一端步行到另一端,第4位同学利用秒表测出步行的时间,第5位同学利用皮卷尺测出步行的路程,并记录实验数据,全体同学处理实验数据。
教师只作适当指导,并点评刚才的学生实验。
利用学生测量的路程和时间,说明计算题的规范解题格式。
观察“一些物体运动的速度”,学生了解常见物体运动的速度,并与自己的步行速度相比较,增加感性认识。
三.例题
1、看课本25页书上的例题
2、1992年,第25届奥运会上,我国选手杨文意以24.79s的成绩,夺得50m自由泳金牌,并打破了她本人所保持的世界纪录。她游泳的平均速度是多少?
通过本题,我们要知道物理计算题的解题过程及要求
已知:s=50m,t=24.79s。
求:v=?
解:根据题意,
答:她游泳的平均速度约是2.02m/s。
注意解物理计算题的四项:已知,求,解,答。
学生板书练习计算题的规范解题格式。
四、直线运动
下面看两个动画,多媒体演示“匀速直线运动与变速直线运动的特点”。
通过观察大家知道了什么?
学生回答:
看图2-25,计算小汽车在3段路程上的运动速度。
比较速度大小,可得出什么结论呢?
学生回答:速度大小相等。
匀速直线运动:速度不变的直线运动。
特点:在任何相等的时间内,通过的路程是相等的。
生活中你见到有什么运动是匀速直线运动?
学生回答:
变速直线运动:速度变化的直线运动
特点:速度大小经常变化。
用平均速度来表示变速直线运动的物体运动快慢。
看图2-26,探究天鹅在3段路程上的运动速度。
【课堂小结】
通过本节的学习,我们知道了如何比较物体运动的快慢,并了解了物理计算题的解题要求,知道了有关速度的概念计算公式单位,并会进行简单的计算。
【板书设计】
比较物体运动快慢
一、怎样比较物体运动的快慢?
1.比较方法:(1)相同时间比路程。(2) 相同路程比时间
2.速度:
二、速度:
1.定义:在物理学中,把单位时间内通过的路程叫做速度。
2.计算公式:
3.单位:米/秒(m/s) 、千米/时(km/h)
4.物理意义:表示物体运动快慢的物理量。
三、例题
四、直线运动
匀速直线运动:速度不变的直线运动。
变速直线运动:速度变化的直线运动
能力目标:发现问题和解决问题的能力──加速度的引入;
获取信息和处理信息的能力──图表、v-t图、及思考与讨论;
理论联系实际的能力。
二、教学重点、难点
加速度是力学中的重要概念之一,它是运动学与动力学的桥梁,也是高中一年级物理课中比较难懂的概念,它比速度的概念还抽象。对加速度的概念的建立过程及物理意义的理解,是本节课的重点。学生对“速度的大小与加速度的大小没有直接的关系,速度变化大,加速度不一定大”的理解有一定的困难,这是本节的难点。
三、几点想法
1.关于概念的建立过程
在建立加速度概念过程时,基于加速度太抽象,让学生首先感受。让他们感受的第一层是运动物体有速度,第二层是运动物体速度有变化,第三层是运动物体的速度变化有快有慢。从而自然地引入描述运动物体的速度变化快慢的必要性。
要得出加速度概念遇到的第一个问题是,分析所需的一系列速度值从何而来?提供现有数据给学生,还是学生自己做实验获得?我兼顾了两者。本节课的关键是对加速度的理解,开始不宜通过实验来自己获取数据,否则会喧宾夺主。在提供数据时考虑到学生对数据的可信度,提供了身边的学生感觉到的百米起跑和电动车起步,去消了学生的对数据的质疑。而在最后又通过纸带让学生自己来获取和处理数据,以期他们对加速度有更深入的理解。
2.问题的设置
思考与讨论1:主要是引导学生建立和理解加速度的概念,关于表格我没有自己填入,是想引导学生养成对多数据的对比和处理列表和做图的习惯。在练习3中让学生自己列表和填表,进一步渗透这种思想。
练习1:主要是加深学生对加速度的理解,以区别加速度与速度和速度变化量的意义。这是本节课的难点。
思考与讨论2:引导学生体会图象在反映加速度的优点,加深对v-t图象的理解,如何从图象中获取信息和处理信息。教材和高考对这一点有很好的体现。
练习2:由思考与讨论2的定性描述到定量描述。使学生对加速度有感性的认识,同时对加速度的矢量性做一个强调。第一问的设置暗示学生不要把物理学成数学。物理中图象的信息量要远大于数学中图象的信息量。
练习3在以上表述过。
3.暂时淡化三个问题
第一,只提出加速度是矢量,在直线运动中与速度方向的关系,由什么来决定待引出牛顿第二定律再研究;第二,平均加速度与瞬时速度的关系。第三,曲线运动中速度的变化的快慢
一、选择题:
1、汽车在一条平直公路上行驶,其加速度方向与速度方向一致.现在加速度减小,有下列四种说法,其中正确的是()
A、汽车的速度也减小
B、汽车的速度仍在增大
C、当加速度减小到零时,汽车静止
D、当加速度减小到零时,汽车的速度达到最大
2、关于加速度,下列说法中正确的是()A、速度变化越大,加速度一定越大
B、速度变化所用的时间越短,加速度一定越大 C、速度变化越快,加速度一定越大 D、速度为零,加速度一定为零
3、速度与加速度的关系,下列说法中正确的是()A、速度变化得越多,加速度就越大 B、速度变化得越快,加速度就越大
C、加速度方向保持不变,速度方向也保持不变 D、加速度大小不断变小,速度大小也不断变小
4、在匀变速直线运动中,下列说法正确的是()A、相同时间内的位移变化相同 B、相同时间内速度变化相同 C、相同时间内加速度变化相同 D、相同路程内速度变化相同
5、根据给出的速度和加速度的正负,对下列运动性质的判断正确的是()A、v0<0、a>0,物体先做加速运动,后做减速运动 B、v0<0、a<0,物体做加速运动
C、v0>0、a<0,物体先做减速运动,后做加速运动 D、v0>0、a=0,物体做匀速直线运动
6、下述运动中可能出现的是()A、物体的加速度增大,速度反而减小 B、物体的速度为零时,加速度却不为零 C、物体的加速度减小,速度增大
D、物体加速度不为零且始终不变,速度也始终不变
7、一质点自原点开始在x轴上运动,初速度v0>0,加速度a>0,当a值不断减小直至为零时,质点的()A、速度不断减小,位移不断减小 B、速度不断减小,位移继续增大
C、速度不断增大,当a=0时,速度达到最大,位移不断增大 D、速度不断减小,a=0时,位移达到最大值
8、如图是某物体做直线运动的速度图象,由图象可得到的正确结果是()
A、t=1s时物体的加速度大小为1.0m/s B、t=5s时物体的加速度大小为0.75m/s C、第3s内物体的位移为1.5m D、物体在加速过程的速度变化率比减速过程的速度变化率大
9、汽车在一条平直公路上行驶,其加速度方向与速度方向一致.现在加速度减小,有下列四种说法,其中正确的是()A、汽车的速度也减小 B、汽车的速度仍在增大
C、当加速度减小到零时,汽车静止
D、当加速度减小到零时,汽车的速度达到最大
10、如图所示是一物体的速度与时间的运动图象,根据此图象下列判断正确的是()
A、物体在0~t1内做加速运动,在t1~t2内做减速运动 B、物体t1时刻前后的运动方向相反 C、物体的位移先增大后减小
D、物体在0~t1的平均加速度小于在t1~t2的平均加速度
11、一物体由静止开始沿直线运动,其加速度随时间变化的图象如图所示,若从出发开始计时,则下列说法正确的是()
A、可求0~1和1~2s速度变化量 B、0~1s内速度增加 C、物体的加速度不变 D、1~2s内速度减小
二、解答题:
1、如图甲,质量为M的滑块A放在气垫导轨B上,C为位移传感器,它能将滑块A到传感器C的距离数据实时传送到计算机上,经计算机处理后在屏幕上显示滑块A的速率—时间(v-t)图象.整个装置置于高度可调节的斜面上,斜面的长度为l、高度为h.(重力加速度2g取9.8m/s,结果可保留一位有效数字)
现给滑块A一沿气垫导轨向上的初速度,A的v-t图线如图乙所示.从图线可得滑块A
2下滑时的加速度大小a=________m/s,摩擦力对滑块A运动的影响________(填“明显,不可忽略”或“不明显,可忽略”).2、2000年8月18日,中央电视台新闻联播中报道,我国空军研究人员在飞机零高度、零速度的救生脱险方面的研究取得成功.报道称:由于飞机发生故障大多数是在起飞、降落阶段,而此时的高度几乎为零高度.另外在飞行过程中会出现突然停机现象,在这种情况下,飞行员脱险非常困难,为了脱离危险,飞行员必须在0.1s的时间内向上弹离飞机,若脱离飞机的速度为20m/s,试判断一下弹离过程中的加速度多大?方向如何?
3、在节假日期间,你可能到公园或游乐场玩过蹦床,如图所示是一同学某次蹦床跳起后的v-t图象,已知t2=2t1,结合你的体会和经历,分析下列问题.(1)他所做的运动是匀变速运动吗?(2)他跳起时速度多大?(3)哪段时间是上升的,哪段时间是下降的?(4)从图象中可以看出,是选上升过程的速度为正方向还是选下降过程速度方向为正方向?(5)他在t2时刻回到蹦床上吗?
【答案与解析】
一、选择题:
1、C
解析:加速度的方向总是与速度改变量的方向相同,因此只有选项C正确.
2、C 解析:根据加速度的定义式及物理意义进行判断.由加速度的定义式av可知加速度的t大小是由速度的变化量和发生这一变化所用的时间同确定的.速度变化越大,所用时间不确定,加速度不一定越大,故选项A错误;速度变化所用时间越短,但速度的变化量大小未确定,也不能确定加速度一定越大,故选项B错误;加速度是描述速度变化快慢的物理量,速度变化越快,加速度一定越大,故选项C正确;速度为零,并不是速度的变化量为零,故加速度不一定为零,D选项错误.
3、B 解析:“速度变化得越多”是指△v越大,但若所用时间t也很大,则△v/t就不一定大,故A错.“速度变化得越快”是指速度的变化率△v/t越大,即加速度a越大,B正确.加速度方向保持不变,速度方向可能变,也可能不变,当物体做减速直线运动时,v=0以后就可能反向运动,故C错.物体在运动过程中,若加速度的方向与速度方向相同.尽管加速度在变小,但物体仍在加速,直到加速度a=0时,速度达到最大,故D错.
4、B 解析:匀变速直线运动是加速度不变的运动,选项C错误;由加速度的定义知△v=a△t,即相同时间内速度的变化相同,B正确;若相同时间内位移变化相同,则
x不变,即速度不t变,这属于匀速直线运动,不是匀变速直线运动,故A、D错误.
5、BCD 解析:物体运动的速度、加速度方向的规定是任意的,但是当速度方向与加速度方向同向时,物体做加速运动;反向时物体做减速运动,当时间足够长,且加速度始终存在时,物体先减速至零后反向加速:当v0>0,a=0时,物体做匀速直线运动;当v0=0,a=0时,物体静止.
6、ABC 解析:加速度和速度均为矢量,当加速度与速度方向相时,速度是增大的;当加速度的方向与速度方向相反时,速度是小的,与加速度的变大或变小没有关系;当速度为零时,加速度能为零,也可能不为零;加速度是描述速度变化快慢的物理量,有了加速度,物体的速度一定要发生变化.
7、C 解析:由于初速度v0>0,加速度a>0,即速度和加速度同向,不管加速度大小如何变化,速度都是在增加的,当加速度减小时,相同时间内速度的增加量变小.当a=0时,速度达到最大值,此后以该最大速度做匀速直线运动,位移继续增大.
8、BD 解析:由图象知物体在前2 s内做匀加速直线运动,加速度a13.0m/s1.5m/s2,A错;2s第3s内物体做匀速直线运动,通过的位移x=3.0×1m=3m,C错;在后4s做匀减速直线运动,加速度a23.0m/s0.75m/s2,B对;由于a1>a2,故加速过程中的速度变化率比4s减速过程的大,D对.
9、BD 解析:当加速度的方向与速度方向一致时,速度越来越大,当加速度减小时,速度仍在增大,只是增加得慢了,故A错,B对;当加速度减小到零时,速度不再增加,此时速度最大.故C错.D对.
10、A、D 解析:由图象知0~t1时间内,物体加速,t1~t2时间内减速,故选项A正确.速度都为正,说明速度方向未变,故选项B错误.速度方向未变.物体运动方向未变,物体位移一直增大.故选项C错误.从图象可知在0~t1与t1~t2时间内的速度变化量的数值相同,而前段时间大于后段时间,由a=正确.
11、ABD 解析:根据av可知:0~t1内的平均加速度小于t1~t2内的平均加速度,故选项Dtv可得vat,而0~1s、1~2s内加速度已知,故可求0~1s、1~2st内速度变化量,因此A正确.0~1s从静止开始做加速运动,速度增加,故B正确.物体运动的加速度方向变化,故加速度改变,因此C错误.1~2s内速度方向与加速度方向相反,物体速度减小,故D正确.
二、解答题:
1、6 不明显,可忽略
解析:下滑时滑块速度越来越大,v-t图线的斜率表示加速度. 则a1v3.0m/s26m/s2. t0.980.48 由题图可知,滑块沿导轨上滑与下滑的加速度大小基本相等.这说明摩擦力对滑块运动的影响不明显,可忽略. 2、200m/s方向竖直向上
解析:飞行员在弹离过程中时间△t=0.1s,飞行员弹离飞机前竖直方向速度为零,即v0=0,脱离时速度vt=20m/s,△v=vt-v0=20m/s,由av20有am/s2200m/s2,方向竖直向上. t0.13、答案见解析
根据课堂教学设计的基本原理和高中学生学习、认知的特点,制定“匀变速直线运动的速度与位移的关系”的教学设计方案。 【教材分析】
匀变速直线运动的速度与位移的关系是人民教育出版社出版的物理(必修1)第二章第四节的内容。该内容是学习了匀变速直线运动的前两个规律的基础上,继续对匀变速直线运动进行学习。其主要特点培养学生逻辑思维能力、科学的思维方法和强化学生分析和论证的能力;强调匀变速直线运动规律应用,为以后动力学的知识打下坚实的基础。 【教学目标】
一、知识与技能
1、理解匀变速直线运动的速度与位移的关系。
2、掌握匀变速直线运动的速度与位移的关系式,会用此公式解相关的匀变速直线运动的问题。
二、过程与方法
1、通过速度与位移关系式的推导和应用过程使学生进一步领会运用数学工具解决物理问题的方法。
2、通过对实例、例题和习题中物理过程的分析,使学生继续学习并习惯运用画运动示意图对物体运动过程进行分析和描述的方法。
三、情感、态度与价值观
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杜辉
1、通过解题过程养成学生规范化、程序化解题的物理学科的学习习惯。
2、通过读题、审题、计算、检验等解题环节,养成学生做事认真、严谨的科学态度。 【教学重点】
速度与位移关系式的推导过程及应用。
通过提出学习任务、解决实际问题、推导出新的函数关系并初步学会利用位移与速度关系式解决实际问题的过程,使学生比较充分地感受到速度与位移的关系式可以更方便的解决某一类型的实际问题,体会到该关系式的重要作用;认识数学工具对解决物理问题的重要性;养成规范化、程序化解题的良好物理学习习惯;通过对这一类型问题特点的归纳,使学生逐步掌握并习惯用分析、归纳的方法解决问题。 【教学难点】
对速度与位移关系式的理解与应用。
学生在初学时往往将数学与物理隔离开来,机械的套公式,不注重也不太会对物体运动过程进行分析,对公式中各物理量及之间的关系缺乏理解,从而对公式的应用感到困难。 【具体设计】
1、课堂引入
引导学生阅读材料:车祸猛于虎,汽车是一个具有天使和魔鬼双重身份的工具,它给人们带来方便快捷的同时,也给人类带来很多灾难.“十次车祸九次快”,这是人们在无数次的交通事故中总结出来的安全警语.据统计,每年我国有十万多人直接死于车祸.在公路上经常可以看到一些限速牌,
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规定了汽车通过该路段的最高时速.
同时提出问题,为什么车速快就比较容易发生车祸?找学生亲自操作遥控汽车,并总结出个人体会。通过具体情境让学生形成直观的认识,速度与位移有关。
2、公式推导
先帮助学生回忆学过的匀变速直线运动的规律,然后给出例题1: 射击时,子弹在枪筒内获得加速度加速。已知a=5×105m/s2,枪筒长x=0.64m,求子弹出枪口时的速度。
让学生自己解决,同时提出题中所给的已知条件和所求的结果都不涉及时间t,我们可以将两个公式联立,消去t,就直接得到位移与速度的关系式。然后让同学上黑板进行推导并展示结果。得到了匀变速直线运动速度与位移的关系后让学生在将例题1用新的公式完成。 提出问题,那种方法更好一些,然后给出例题2:
一个高山滑雪的人,从100 m长的山坡上匀加速滑下,初速度为5 m/s,末速度为15 m/s,他运动的加速度大小为多少? 让学生分成两部分,分别用不同的方式解决,然后进行比较,得出结论,在不涉及时间的问题中,匀变速直线运动速度与位移的关系解题更方便。
3.公式选择
提出问题,匀变速直线运动的规律在具体问题中应该如何选择?然后给出例题3:一辆汽车做匀减速直线运动,初速度为10m/s,加速度大小为2m/s2,求:
(1)汽车3s末速度的大小。
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(2)汽车2s内的位移。
(3)汽车的速度减为零所经历的位移。 (4)汽车8s内的位移。
让学生分组进行讨论,并最总由学生进行展示,总结,得到规律。在总结出规律的基础上补充思考问题:
骑自行车的人以5m/s的初速度匀减速上一个斜坡,加速度的大小为0.4m/s2,斜坡长30m,骑自行车的人通过斜坡需要多少时间?
学生解决后会发现本题结果有2个,这时提出问题:2个结果应该如何取舍?让学生讨论并总结规律。
这一节的内容有点把第一节和第二节的特点融合在一起的意思,学生对于速度公式的理解和变速直线运动的计算这两个知识点的掌握不是很好,特别是后者计算时容易张冠李戴。还有就是这一节涉及到运动图像,虽然教材没有要求,但是我还是讲了的,而学生没有学习正比例函数图像,掌握起来有一定难度。
有一部分学生通过我的讲解仍然对平均速度的理解出现误区,不能清楚路程、速度、时间必须对应的关系。本节课是学生首次接触物理计算,我对学生做题的规范性强调作为重点,加强对学生的引导。
教学目标:
1、知道物体运动的速度是不一样的,速度是单位时间内通过的距离。
2、会测量走路的速度。
3、知道运动方向,也是描述物体运动的重要方面之一。
4、知道有些看似不动的物体,实际上在缓慢运动。
5、会使用秒表。
教学重点:知道速度是单位时间内通过的距离。教学难点:会测量运动的速度。
教学过程:
一、情景引入
1、出示图片,体温图中的伙伴们在干什么?
2、猜一猜水水移动的快。(引导学生说出,不知道他们行进的距离和时间,因此无法判断出他们移动的快慢)
3、提问,按摸有什么办法能比出他们之间运动的快慢了?(板书课题,运动的快慢)
二、新授 如何比较运动的快慢——两种方法
(设计意图:如何比较运动的快慢,学生已有经验的再现,能够说出如何比较谁快谁慢。)
(一)同距离,比时间
1、师:还有没有其他比较运动快慢的方法呢?瞧,老师准备了。(课件2009柏林田径世锦赛男子百米决赛成绩。)
2.快速读一读,在百米决赛中,第一名是?他的成绩?看看比赛是用什么方法比出运动快慢的?
3.对。同距离比时间的多少。(板书—同距离比时间)
4、还有那些体育赛事也是采用同距离比时间多少的方法进行运动快慢比较的?
设计意图:同距离比时间的多少。通过数据引导学生判断距离相同情况下,可以比较时间的多少来判断运动的快慢。
(二)同时间,比距离(1)引入:平时,我们就是用这样的方法来表示物体运动的快慢,在我们的生活中,物体运动快慢是不一样的,下面我们来看一组图片。
(2)你们能给下的运动速度排序吗?在教材第30页上完成。(3)提问,你们是怎么比出快慢的?
(4)那么物体运动速度的快慢,还可能和什么情况有关?
(三)这算运动的快慢与距离时间的关系。
(1)讲述:你平时走路的速度是怎样的?你想测算一下吗?那么你想设计这样的活动吗?(小组讨论)
(2)出示表格,你能读懂这张表格?(小组同学互相说一说)(3)讨论测量要求:
① 从表格中知道,用不同的速度的步伐走,同样的距离5米。② 学生吃算正常步伐与慢行的步伐。
③ 测量时间时,我们可以用秒表。(出示教学秒表的用法,学生试用)④ 知道怎样计算速度,用距离除以时间,为了便于计算,可以借助计算器,结果保留整数。
⑤ 除了这样子测算行走速度的方法,我们还可以这样做(出示表格2)在这张表里,有哪些情况与第一张表相同?哪些不同?
⑥ 测量距离时,我们可以使用卷尺,如果尺子不够长怎么办?(分两次测量)提醒大家,测量时要注意将尺子拉直,沿直线测量。
⑦由于时间有限,我们将同学们分成两大组,左边这几个小组进行测量活动,1,右边的几个小组进行测量活动2。在室外,老师已经事先画好了一段五米的距离,做测量活动一的同学可以直接到哪个场地测量。做测量活动2的小组,老师已经标好起点位置了。这样的活动你们会做吗?在小组内讲讲应该怎么做,以及如何分工。(学生讨论)
⑧ 完成测量和记录后,请各小组根据表中的数据,交流一家,正常步伐的速度与慢一些步伐的速度与哪些因素有关?
(4)分小组开始开始测量。
(5)回报测量结果?得出结论。(在距离相同的情况下……在时间相同的情况下……)
三、运动的位置和方向在描述运动时必不可少
1、事实上,不只体育运动需要比较快慢,许多物体的运动快慢都是人们所关心的。
2、你听说过台风吗?(播放课件台风危害)你有什么感受?(可怕,猛烈……)
3、为了避免台风造成的危害,我们必须在台风来临前做好准备,气象预报就显得尤为重要。
4.下面是中央气象台发布的有关台风‘卡奴’气象预报。
5、教师小结:所以在对一个物体的运动快慢进行描述时,还要尽可能关注运动的方向和位置(板书:位置、方向)。
6、师:孩子们,准确预报台风的运动方向、运动位置、运动速度实在太重要了,你知道为什么吗?(提前预防,我们才能更安全的躲避台风给我们带来的灾害。)
设计意图:描述运动时有时还包括位置和方向等因素。(通过学生在地图上画出台风运动的方向,与老师的路线图进行比较,初步感知运动的位置和方向是描述运动快慢必不可少的条件)
四 拓展思考:
有些事物乍看上去似乎不动,其实它们一直在生长或运动。你用什么办法能判断出它们是在生长或运动的呢?(出示课件)
设计意图:课后实践应用(判断缓慢运动)
板书:
运动的快慢
同时间 比 距离多少
同距离 比 时间多少
方向
【运动的快慢速度教案】推荐阅读:
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