第一篇:贵州省铜仁市第二中学2015-2016学年高中物理匀变速直线运动位移与时间关系教学设计新人教版必修1(新)
匀变速直线运动位移与时间关系
【教学目标】
1.知道匀速直线运动的位移与时间的关系.
2.了解位移公式的推导方法,掌握位移公式x=vot+ at/2. 3.理解匀变速直线运动的位移与时间的关系及其应用. 【重点、难点分析】
学习重点:理解匀变速直线运动的位移与时间的关系x=vot+ at/2及其应用 学习难点:微元法推导位移时间关系式. 【自主学习】
匀速直线运动的位移
阅读教材p37第一段并观察图2—3—1所示.做匀速直线运动的物体在时间t内的位移与图线和时间轴围成的矩形面积有什么关系?
对于匀变速直线运动,它的位移与它的v—t图象,是不是也有类似的关系呢? 【合作探究】
匀变速直线运动的位移
分割和逼近的方法在物理学研究中有着广泛的应用.早在公元263年,魏晋时的数学家刘徽首创了“割圆术” 请同学们观察下面两个图并体会圆内正多边形的边数越多,其周长和面积
22就越接近圆的周长和面积.
下面我们采用这种思想方法研究匀加速直线运动的速度一时间图象. 一物体做匀变速直线运动的速度一时间图象,如图甲所示.
我们模仿刘徽的“割圆术”做法,来“分割”图象中图线与初、末时刻线和时间轴图线所围成的面积.请大家讨论.
2你能画物理过程示意图,并把已知待求量在图上标出来吗?
试着自己写出这题的解体题过程?
【当堂检测】
在平直公路上,一汽车以15m/s的速度做匀速直线运动,从某时刻开始刹车,在阻力作用下,汽车以2 m/s2的加速度做匀减速直线运动,问刹车后5s末、10s末车离开始刹车点各为多远?
第二篇:贵州省铜仁市第二中学学高中物理时间与位移教学设计创新
时间与位移
【教学目标】
一、知识与技能
1.知道时间和时刻的区别和联系.
2.理解位移的概念,了解路程与位移的区别. 3.知道标量和矢量.
4.能用数轴或一维直线坐标表示时刻和时间、位置和位移. 5.知道时刻与位置、时间与位移的对应关系.
二、过程与方法 通过探究、总结,掌握科学研究方法
三、情感态度与价值观 学会在日常生活中,善于总结和发现问题
【重点、难点分析】
学习重点:1.时间和时刻的概念以及它们之间的区别和联系
2.位移的概念以及它与路程的区别.
学习难点: 正确认识生活中的时间与时刻.理解位移的概念,会用有向线段表示位移. 【自主学习】
一、阅读P12第一部分:时刻和时间间完隔并成下列问题。
1、结合教材你能列举出哪些关于时刻和时间间隔实例?
2、观察教材第12页图1.2—1,如何用数轴表示时刻和时间间隔?
二、阅读P13第二部分:路程和位移并完成下列问题。
1.、观察教材第13页图1.2—2从北京到重庆,观察地图,你有哪些不同线路的选择?这些选择有何相同或不同之处?
2、根据上面的学习,你能给出位移及路程的定义吗?
三、阅读P13第三部分:矢量和标量并完成下列问题。
1.既有 又有 的物理量叫矢量。举例: 2.只有 没有 的物理量叫标量。举例:
四、阅读P14第三部分:直线运动的位置和位移并完成下列问题。
1、如图1—2—6所示,物体在时刻t1处于“位置”x1,在时刻t2运动到“位置”x2,那么(x2- x1)就是物体的“位移”,记为Δx =___________ 可见,要描述直线运动的位置和位移,只需建立一维坐标系,用________表示位置,用位置_______________表示物体位移.
合作探究
2)
第三篇:江西省永丰中学高中物理 2.3匀变速直线运动的位移与时间的关系教学设计 新人教版必修1
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高中物理新课标教学设计
2.3匀变速直线运动的位移与时间的关系
【学习者分析】
速运动是学生初中学习的内容,上一章的学习中,学生已经掌握了运动图象,在理解瞬时速度的概念时也渗透了微分、极限的思想,高中物理引进了很多极限思想的科学思维方法,而目前高一的学生对这种思维方法虽然已接触,但还是比较陌生。学生以学过的瞬时速度概念和匀速运动为基础,利用实例,巧妙设疑,启发学生思考,让学生在自主讨论的学习环境下深化对微分法的理解,培养学生分析问题的能力。【教材分析】
必修第一章学习了描述运动的概念,本章学习匀变速直线运动几个物理量之间的定量关系,本节研究的是匀变速直线运动的位移与时间的关系。上一章为本节奠定了全面的基础.本节是第一章概念和科学思维方法的具体应用。
作为最简单的变速运动,本节匀变速直线运动位移规律的学习将为认识自由落体运动和其他更复杂的运动如平抛运动创造了条件。而且掌握了匀变速直线运动位移和时间的关系,再通过牛顿第二定律,就能进一步推导出动能定理的关系式。可见本节的知识在整个力学中具有基础性的地位,起着承上启下的作用。【教学目标】 1.知识与技能:
(1)知道匀速直线运动的位移与时间的关系(2)理解匀变速直线运动的位移及其应用
(3)理解匀变速直线运动的位移与时间的关系及其应用
(4)理解v-t图象中图线与t轴所夹的面积表示物体在这段时间内运动的位移 2.过程与方法:
(1)通过近似推导位移公式的过程,体验微元法的特点和技巧,能把瞬时速度的求法与此比较。
(2)感悟一些数学方法的应用特点。3.情感态度与价值观:
(1)经历微元法推导位移公式和公式法推导速度位移关系,培养自己动手能力,增加物理情感。
(2)体验成功的快乐和方法的意义。
【重点难点】
(1)理解匀变速直线运动的位移及其应用
(2)理解匀变速直线运动的位移与时间的关系及其应用
【设计思想】
本节课主要运用的是启发探究式综合教学方法。对教学的重难点即微分法的教学上采用了目标导学法,以思维训练为主线,创设问题情境,通过小组讨论和归纳,引导学生积极思考,探索和发现科学规律。既明确了探究的目标和方向,又最大限度地调动了学生积极参与教学活动,充分体现“教师主导,学生主体”的教学原则。在从匀速过渡到变速的教学上采用了比较法,启发学生从已有认识获得新知;并利用数学知识解决物理问题。另外还通过知识的铺垫、方法的迁移、多媒体课件的演示等手段,分散教学难点,引导学生动口、动脑、“备课大师”全科【9门】:免注册,不收费!http://www.xiexiebang.com/ 物理备课大师 wl.eywedu.net【全免费】
和二次函数知识,你能画出匀变速直线运动xv0t(v0,a是常数)
学生活动:学生在坐标纸上作x-t图象。
12at的x-t图象吗?2总结:培养学生把数学课的知识在物理课中应用,体会物理与数学的密切关系,培养学生做关系式图象的处理技巧。
教师活动:(投影)展示学生画的草图,让学生分析作图的过程。学生活动:学生分析讲解。
总结:培养学生结合数学图象和物理知识分析问题的能力和语言概括表述能力。教师活动:(投影)进一步提出问题:如果一位同学问:“我们研究的是直线运动,为什么画出来的x-t图象不是直线?”你应该怎样向他解释?
学生活动:学生思考讨论,回答问题:
位移图象描述的是位移随时间的变化规律,而直线运动是实际运动。
总结:培养学生结合数学方法和物理规律辨析问题的能力。X k b 1.c o m
3、对匀变速直线运动的位移-时间公式的应用
(1)教师活动:(投影)例题(P39):引导学生阅读题目,进行分析。学生活动:在老师的引导下,在练习本上写出解答过程。教师活动:(投影)学生的解答,进行适当点评。
(2)如右图所示为一列火车出站后做匀加速直线运动的v-t图象.请用“图象面积法”求出这列火车在8 s内的位移。
【解析】 v-t图线与时间轴所围面积 S=1/2(上底+下底)×高=1/2×(10+20)× 8=120,此面积对应于列车8 s内的位移,故该列车在8 s内的位移是120 m.【答案】 120 m
(四)课堂小结
本节重点学习了对匀变速直线运动的位移-时间公式xv0t12at的推导,并学习了运用2该公式解决实际问题。在利用公式求解时,一定要注意公式的矢量性问题。一般情况下,以初速度方向为正方向;当a与v0方向相同时,a为正值,公式即反映了匀加速直线运动的速度和位移随时间的变化规律;当a与v0方向相反对,a为负值,公式反映了匀减速直线运动
“备课大师”全科【9门】:免注册,不收费!http://www.xiexiebang.com/ 物理备课大师 wl.eywedu.net【全免费】 的速度和位移随时间的变化规律。代入公式求解时,与正方向相同的代人正值,与正方向相反的物理量应代入负值
五、作业
(1)完成P40的思考与讨论(2)完成P40练习第2、3题 【板书设计】
2.3匀变速直线运动的位移与时间的关系
1、匀速直线运动的位移: x=vt
2、匀变速直线运动的位移:
xv0t12at 2
【教学反思】
在这节课里,我把一个在物理学发展中极为深刻而有效的思维方法—微分法,以简约化的方式呈现出来了。这样处理的目的是为了防止教学中仅仅侧重知识点 “套用”,而忽视了科学思维方法的培养。“一个变化过程在极短时间内可以认为是不变的”.这也是一种科学的思路。而且常常是对待复杂物理问题的一种科学方法。本节课让学生在渗透中形成了科学的思路,掌握了基本的方法,达到了提高解决问题能力的目的。
我对本节教材进行适当的处理:利用教材中“思考与讨论”栏目的内容,通过学生小组讨论的形式,对“v-t图象面积位移关系”进行充分探究,把“做一做”栏目的内容移到下一节课。这种做法既实现了运用数学方法和极限思想研究并解决物理问题,又使教学过程更流畅,重点更突出,提高学生的学习主动性和积极性,有利于培养学生发散思维的能力和科学探究的能力。不足之处是在教学过程中发现学生小组讨论时,设计的问题还不够开放,实际上学生可以自己找到正确方法,应该让学生有更充分的讨论空间.“备课大师”全科【9门】:免注册,不收费!http://www.xiexiebang.com/
第四篇:云南省德宏州潞西市芒市中学2014高中物理 2.3 匀变速直线运动的位移与时间的关系教学设计 新人教版必修1
云南省德宏州潞西市芒市中学2014高中物理 2.3 匀变速直线运动的位移与时间的关系教学设计 新人教版必修1
(一)内容及其解析
1、内容:应用t图象推导出匀变速直线运动的位移公式x0t12at及公式的应用.
22、解析:引导同学用极限思想循序渐进得出v-t图线下面梯形的面积代表匀变速直线运动的位移.
(二)目标及其解析
1知道匀速直线运动的位移x=υt对应着t图象中的矩形面积. 2掌握匀变速直线运动的位移与时间关系的公式x0t12at,及其简单应用.
2(三)教学问题诊断分析
学生对v-t图线下面梯形的面积代表匀变速直线运动的位移不理解,以至于对匀变速直线运动的位移公式x0t
(四)教学支持条件分析
1.为了使学生掌握匀变速直线运动的位移公式x0tv-t图线与坐标轴所围成的面积表示位移的概念。
(五)教学过程设计
1、教学基本流程
复习匀变速直线运动的速度公式vv0at→导学生用极限思想循序渐进得出v-t图线下面梯形的面积代表匀变速直线运动的位移→推导匀变速直线运动的位移公式→分析总结
2、教学情景
问题1:做匀速直线运动的物体在时间t内的位移与它的υ-t图象有什么关系? 设计意图:知道匀速直线运动的位移x=υt对应着t图象中的矩形面积
问题2:对于匀变速直线运动,它的位移与它的υ-t图象是不是也有类似的对应关系呢? 我们在研究此问题之前,先请同学们阅读"思考与讨论"栏目,思考下列问题:
1.你对学生A的估算方法做一评价。
2.若时间间隔△t=0.04s,位置0~5的位移x=?与△t=0.1s求出的x相比较,误差会怎样?若△t取得更小呢?
3.要提高估算的精确度,时间间隔小些好还是大些好?为什么? 教师针对学生回答的多种可能性加以评价和进一步指导。
教师从学生讨论的结果中归纳得出:△t越小,对位移的估算就越精确。以初速度为υ0的匀加速直线运动为例:利用学生画出的初速度为υ0的匀加速直线运动的υ-t图象求时间t内的位移x.问题3:将时间t分成5小段(如书中图2.3-2乙所示)运用υ-t图象,求x. 问题4:将时间t分成15小段(如书中图2.3-2丙所示)运用υ-t图象,求x. 问题5:将时间t分得非常细(如书中图2.3-2丁所示)情况又怎样? 设计意图:会用微元的思想来理解位移等于v-t直线下的面积
问题6:根据上述的研究,匀加速直线运动的物体在时间t内的位移用υ-t图象的什么面积来表示?
问题7:对于匀减速直线运动的物体在时间t内的位移能否用υ-t图象中的梯形面积来表示?
12at推导较困难。212at的推导,本节需要先讲2
设计意图:在υ-t图象中直线与坐标轴所围成的面积表示位移
问题8:请同学们根据上述的研究推导出位移x与时间t关系的公式. [板书]匀变速直线运动的位移与时间关系的公式:x0t当a=0时,公式为x0t 当υ0=0时,公式为x12at 212at 212at 2设计意图:会推导匀变速直线运动的位移公式x0t可见:x0t12at是匀变速直线运动位移公式的一般表达式,只要知道运动物体的2初速度和加速度,就可以计算出任意一段时间内的位移,从而确定任意时刻物体所在的位置。
2例题1一辆汽车以1m/s的加速度加速行驶了12s,驶过了180m如图所示。汽车开始加速时的速度是多少?
2
分析:汽车从开始加速到驶过180m这个过程中,历时12s,即x=180m,t=12s。这是
2个速度越来越大的过程,加速度的方向与速度的方向相同,取正号,所以a=1m/s。加速度不变,可以应用匀变速直线运动的规律。待求的量是这个过程的初速度υ0。
将学生的解答投影:
解:由x0t12at可以解出 2x10at
t2把已知数值代入
180m11m/s212s9m/s即汽车开始加速时的速度是9m/s.12s212设计意图:会使用匀变速直线运动的位移公式x0tat
20师生互动:教师引导同学用极限思想循序渐进得出v-t图线下面梯形的面积代表匀变速直线运动的位移,利用此结论推导匀变速直线运动的位移公式x0t12at,做巩固练习。
2三、目标检测 1.做匀速直线运动的物体,其位移公式为___________,其 v-t 图象为__________。在 v-t 图象中某段时间内位移的大小与____________相等。
2.匀变速直线运动的 v-t 图象是________________,其中图象的斜率表示物体的__________,图象与坐标轴所围面积是物体的______________。
3.匀变速直线运动中,初末速度与位移的关系式为________________。设计意图:理解v-t 图象的物理意义
配餐作业
从下列三组题中任意选择两组题完成,建议选择AB或BC
A组题
1.一物体运动的位移与时间关系则()A.这个物体的初速度为12 m/s B.这个物体的初速度为6 m/s
C.这个物体的加速度为8 m/s2 D.这个物体的加速度为-8 m/s2 2.根据匀变速运动的位移公式和,则做匀加速直线运动的物体,在t 秒内的位移说法正确的是()
A.加速度大的物体位移大 B.初速度大的物体位移大 C.末速度大的物体位移大 D.平均速度大的物体位移大 设计意图:基础知识练习
B组题
1.物体由静止开始做匀加速直线运动,它最初10 s 内通过的位移为80 m,那么它在5 s 末的速度等于_____________,它经过5 m 处时的速度等于____________。
22.汽车以 10m/s的速度行驶,刹车后获得大小为 2m/s的加速度,则刹车后 4s 内通过的位移为_________m,刹车后 8s 通过的位移为___________m。3.物体从静止开始以2 m/s2 的加速度做匀加速运动,则前6 s 的平均速度是____________,第6 s 内的平均速度是_____________,第6 s 内的位移是___________。设计意图:提高学生对基础知识的理解、运用能力
C组题
1.做匀变速直线运动的物体,在时间t 内的位移为 s,设这段时间的中间时刻的瞬时速度为v1,这段位移的中间位置的瞬时速度为v2,则()A.无论是匀加速运动还是匀减速运动,v1< v2 B.无论是匀加速运动还是匀减速运动,v1> v2 C.无论是匀加速运动还是匀减速运动,v1= v2 D.匀加速运动时,v1< v2,匀减速运动时,v1> v2
2.火车刹车后 7 s 停下来,设火车匀减速运动的最后 1 s 内的位移是 2 m,则刹车过程中的位移是多少米?
设计意图:提高部分学生的能力 教学反思:
第五篇:江西省永丰中学高中物理 2.4匀变速直线运动的位移与速度的关系教学设计 新人教版必修1
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高中物理新课标教学设计
2.4 匀变速直线运动的位移与速度的关系
【学习者分析】
学生在前两节学习了速度与时间、位移与时间的关系,而这节课主要是学习位移与速度之间的关系,因此学生可以通过本身的数学知识消去两个公式中的t而达到这节课的学习目的。学生运用知识解决实际问题的能力比较弱,虽然可以记住这三个公式,但是在实际物理情境中分析就不透彻。【教材分析】
教科书这一部分是直接以实例形式出现,让学生在解决实际问题过程中利用公式2v=v0+at和x=vot+1/2at,推导出速度与位移的关系式。在解决物理问题时非常重要的是分析物理过程,这里就要分析清楚物体的速度、位移随时间变化的具体情况,这样才能正确的应用公式,并对问题的结果进行必要的检验、讨论。【教学目标】 1.知识与技能:
(1)知道匀速直线运动的位移与速度的关系
(2)理解匀变速直线运动的位移与速度的关系及其应用
2.过程与方法:
(1)体验运用所学习的知识解决实际问题的过程,从而达到学以致用的科学态度。3.情感态度与价值观:
(1)物理知识与生活情境结合,培养学生知识从生活中而来而又运用于生活的情感,从而培养学生的学习兴趣。【重点难点】
(1)理解匀变速直线运动的位移及其应用
(2)理解匀变速直线运动的位移与速度的关系及其应用
【设计思想】
从生活情境中得出问题,然后从数学角度分析得出V与x的关系。然后又把这个2v2-v0=2ax运用到生活中去,让学生中生活中体验运用知识解决实际问题的乐趣。
【教学环节】
一、引入新课
教师活动:上节课我们学习了匀变速直线运动的位移与时间的关系,知道了匀变速直线运动的速度-时间图象中,图线与时间轴所围面积等于物体的位移;并推导出了匀变速直线运动的位移-时间公式xv0t究匀变速直线运动的位移与速度的关系。
二、进行新课
1、匀变速直线运动的位移与速度的关系
12at。这节课我们继续探2“备课大师”全科【9门】:免注册,不收费!http://www.xiexiebang.com/ 物理备课大师 wl.eywedu.net【全免费】
教师活动:我们分别学习了匀变速直线运动的位移与时间的关系,速度与时间的关系,有时还要知道物体的位移与速度的关系,请同学们做下面的问题:
“射击时,火药在枪筒中燃烧,燃气膨胀,推动弹头加速运动。我们把子弹在枪筒中的运动看作匀加速直线运动,假设子弹的加速度是a=5x10m/s,枪筒长x=0.64m,计算子弹射出枪口时的速度。并推出物体的位移与速度的关系式。
2学生活动:学生做题并推导出物体的位移与速度的关系:v2v02ax
32点评:培养学生在解答题目时简化问题的能力和推导能力;在解答匀变速直线运动的问
2题时,如果已知量和未知量都不涉及时间,应用公式 v2v02ax求解,往往会使问题变得简单,方便。
教师总结:vv0at ①xv0t122at ② v2v02ax③是解答匀2变速直线运动规律的三个重要公式,同学们要理解公式的含义,灵活选择应用。
教师活动:投影课堂练习(见“实例探究”),适当加入学生的讨论。学生活动:学生完成课堂练习。点评:在应用中加深对规律的理解。
三、课堂总结、点评
通过两节课的学习,掌握了匀变速直线运动的三个基本公式,vv0at ①xv0t122at ② v2v02ax③,这是解答匀变速直线运动规律的三个重要公2式,同学们要理解公式的含义,灵活选择应用。
在利用公式求解时,一定要注意公式的矢量性问题。一般情况下,以初速度方向为正方向;当a与v0方向相同时,a为正值,公式即反映了匀加速直线运动的速度和位移随时间的变化规律;当a与v0方向相反对,a为负值,公式反映了匀减速直线运动的速度和位移随时间的变化规律。代入公式求解时,与正方向相同的代人正值,与正方向相反的物理量应代入负值。
四、实例探究 1.公式xv0t12at的基本应用 22[例1]一辆汽车以10m/s的加速度做匀减速直线运动,经过6秒(汽车未停下)。汽车行驶了102m。汽车开始减速时的速度是多少?
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分析:汽车一直作匀减速运动,其位移可由多种不同方法求解。
11xat2102(1)621222解法1:由xv0tat得v020 m/s 2t6所以,汽车开始减速时的速度是20m/s 解法2: 整个过程的平均速度v又vv0vtat,而vtv0at,得vv0
22x102at1617 m/s,解得v0v1720 m/s t622所以,汽车开始减速时的速度是20m/s 点拨:①运动学公式较多,故同一个题目往往有不同求解方法;②为确定解题结果是否正确,用不同方法求解是一有效措施。
2.关于刹车时的误解问题
[例2] 在平直公路上,一汽车的速度为15m/s。,从某时刻开始刹车,在阻力作用下,汽车以2m/s的加速度运动,问刹车后10s末车离开始刹车点多远?
读题指导:车做减速运动,是否运动了10s,这是本题必须考虑的。
分析: 初速度 v0=15m/s,a =-2m/s,分析知车运动 7.5s就会停下,在后 2.5s内,车停止不动。
解:设车实际运动时间为t,v =0,a=-2m/s 由vv0at知 运动时间t
222v0157.5s a2说明刹车后7.5s汽车停止运动。
2由v2v02ax得
2v2v015256.25m 所以车的位移x2a2(2)点评:计算题求解,一般应该先用字母代表物理量进行运算,得出用已知量表达未知量的关系式,然后再把数值代入式中,求出未知量的值。这样做能够清楚地看出未知量与已知量的关系,计算也比较简便。
3.关于先加速后减速问题(图像的巧妙应用)
[例3]从车站开出的汽车,做匀加速直线运动,走了12s时,发现还有乘客没上来,“备课大师”全科【9门】:免注册,不收费!http://www.xiexiebang.com/ 物理备课大师 wl.eywedu.net【全免费】
于是立即做匀减速运动至停车。汽车从开出到停止总共历时20s,行进了50 m。求汽车的最大速度。
分析:汽车先做初速度为零的匀加速直线运动,达到最大速度后,立即改做匀减速运动,可以应用解析法,也可应用图象法。
解法1:设最大速度为vm,由题意,可得方程组
x1212a1t1vmt2a2t2 tt1t2 22vma1t1 0vma2t2
整理得vm2x2505m/s t20解法2:用平均速度公式求解。
vmvm匀加速阶段和匀减速阶段平均速度相等,都等于,故全过程的平均速度等于,22由平均速度公式得vmx2x2505m/s =,解得vmtt202可见,用平均速度公式求解,非常简便快捷,以后大家要注意这种解法。
解法3:应用图象法,做出运动全过程的v-t图象,如图所示。v-t图线与t轴围成三角形的面积与位移等值,故
xvmt2x2505m/s,所以vmt202
四、作业
(1)已知某物体做匀变速直线运动,加速度为a,试证明:在一段时间t内的平均速度等于该段时间中点t/2时刻的瞬时速度。
(2)P42 第1、2题 【板书设计】
2.4 匀变速直线运动的位移与速度的关系
1、匀变速直线运动的位移与速度的关系
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由 vv0at
xv0t12at 2消去时间t可得:
2v2v02ax
【教学反思】
通过本节内容的学习后,学生初步能够将物理知识和生活情境练习起来,但是对生活情境中难以建立物理模型,所以导致学生不容易选择正确的物理知识回答问题.“备课大师”全科【9门】:免注册,不收费!http://www.xiexiebang.com/