第一篇:质点教案
《质点》
【三维目标】
知识与技能
认识建立质点模型的意义和方法能根据具体情况将物体简化为质点,知道它是一种科学的抽象,知道科学抽象是一种普遍的研究方法。
过程与方法
体会物理模型在探索自然规律中的作用,初步掌握科学抽象理想化模型的方法。
情感态度与价值观
1.认识运动是宇宙中的普遍现象,运动和静止的相对性,培养学生热爱自然、勇于探索的精神。
2.渗透抓住主要因素,忽略次要因素的哲学思想。
【教学重点】
.理解质点概念以及初步建立质点要点所采用的抽象思维方法。
【教学难点】
在什么情况下可以把物体看作质点。
【教学过程】
<引入新课>
这节课我们学习第一节的《质点》。(板书课题)通过初中的学习我们知道了要研究物体的运动,第一步是要确定物体的位置。物体都具有大小有形状的,这也就造成了运动中的物体 各点的位置变化一般说来是不同的,所以要详细描述物体的位置及其变化,并不是一件简单的事情。下面我们通过一些具体的例子
老师:在生活中我们会经常见到:汽车在公路上飞驰、鸟儿在空中飞翔、树叶在摇动。。。亚里斯多德曾说过:”不了解运动就不了解自然“
初中时同学们就学过了运动的概念----物体和物体间或物体的一部分和另一部分间相对位置随时间发生改变的过程。那么我们应该怎样对物体的运动进行描述呢?请看大屏幕~(2003年10月15日,我国第一艘载人航天飞船(神州5号)成功升空)
提问:(飞船在茫茫太空遨游,同学们,假如你是科学家,你该怎样描述飞船的运动?)这就是我们今天要研究的课题----运动的认识 《新课教学》
针对上面看过的录像,老师提出几个问题:(1)详细描述物体的运动有什么困难?
(2)我们需要了解各部分的区别吗?(同学们请结合课本思考)随机叫同学回答问题
老师综述 对,因为物体本身都有一定的形状和大小,这导致了物体的各部分运动情况一般都不一样。所以这就有了我们刚刚在录像中看到了那个“点”——代表神州5号的点----这就是本节课要学习的内容—质点《质点》板书
同学们现在能给我们的质点下个定义了吗?(叫同学起来试着回答)然后板书 《板书》1、质点的定义:用来代替物体的有质量的点叫做质点。即没有形状、大小而具有质量的一个点,质点具有物体的全部质量。
2、质点是人们为了使实际问题简化而引入的理想化模型。把实际问题简化,这是一种科学抽象的方法。在一定条件下引入抽象化、理想化模型是物理学中常用的一种研究方法,是为了更好地探讨实际问题,这样做,不仅是允许的、而且是必要的。
《板书》
2、什么情况下物体可看作质点?
教师进一步提问:既然把物体看成质点能简化对问题的研究,那么在什么情况下可以把物体看成质点呢?让学生通过反思上述问题和学生之间的相互交流获得如下结论:
这要看具体情况而定。
(1)平动的物体可以看作质点。平动的物体,它的任何一点的运动都有可以代替整个物体的运动,在这种情况下,物体的大小、形状就无关紧要了,可以把整个物体当质点。
例如:平直公路上行驶的汽车,车身上各部分的运动情况相同,当我们把汽车作为一个整体来研究它的运动的时候,就可以把汽车当作质点。当然,假如我们需要研究汽车轮胎的运动,由于轮胎上各部分运动情况不相同,那就不能把它看作质点了。
(2)当物体的尺寸与问题中所讨论的距离相比甚小
学生讨论:1。是不是只有很小的物体才能看作质点? 问题
2、在研究地球绕太阳的公转时,地球能否看成质点?(能
由于地球本身的大小比他到太阳的距离小得多,所以可以看做是质点)
那么在研究地球的自转时,地球还能被看成质点吗?(不能
就像运动员在研究乒乓球的旋转打法一样,要考虑到它本身的形状和大小对旋转的影响,所以不能看做质点)
第二篇:质点 参考系 坐标系 教案
第一节 质点、参考系和坐标系
教学目标:
1.认识建立质点模型的意义和方法,能根据具体情况将物体简化为质点,知道它是一种科学的抽象,知道科学抽象是一种普遍的研究方法。
2.了解参考系的选取在物理中的作用,会根据实际情况选定参考系。知道从不同角度研究问题的方法,让学生从熟悉的常见现象和已有的生活经验出发,体验不同参考系中运动的相对性,揭示参考系在确定物体运动时客观存在的必要性和合理性,促使学生形成勤于观察、勤于思考的习惯,提高学生自主获取知识的能力。
3.体会用坐标方法描述物体位置的优越性,可用不同方法设计实验并体会比较,增强学生发现问题并力求解决问题的意识和能力。
教学重点:
1.理解质点概念以及初步建立质点概念所采用的抽象思维方法。2.在研究具体问题时,如何选取参考系。
3.如何用教学上的坐标轴与实际的物理情景结合起来建立坐标系。教学难点:
1、理解质点概念。
2、在研究具体问题时,如何选取参考系。教学方法:讲解、实验
教学过程:引导学生想象飞机和火车运行时的状态,总结机械运动概念:物体与物体间或是物体的一部分和另一部分相对位置随时间发生改变的过程,是最基本、最简单、最普遍的运动形式。
这样我们就知道了,运动是一个与时间和空间都有关的物理量,我们要研究运动,首先要从以下几个基本的概念入手。
[演示]飞机的运动
[提问]请一位同学来描述飞机的运动。
[分析]研究飞机在空中的位置、离开地面的高度、飞行的速度、运动轨道等问题时,可以用一个小点代替这个“庞大”的飞机,因为飞机的大小与形状在研究的问题中影响很小,可忽略不计,在物理学中为了研究的方便,可以用一有质量的小点代替物体,这个有质量的点称为质点。
[提问]当我们研究飞机轮胎的转动时,能否把飞机轮胎看成质点? [分析]不能!因为研究飞机轮胎的转动时,飞机轮胎的大小与形状在研究的问题中不可忽略。
[课堂探究] 沿一个方向推动桌面上的书本,如果测量书本移动的距离,是否可以将书本视为质点,(沿同一个方向移动书本时,书本各部分的运动情况完全相同,可以将它视为质点)
如果测定书本经过桌面上方的某一定点所需时间,是否可以将书本视为质点(不能)[小结]
1、质点是一种科学抽象,是一种理想化的模型。
2、质点是对实际物体的近似,则也是物理学中常用的一种重要的研究方法。
3、一个物体能否看成质点,取决于它的形状和大小在所研究问题中是否可以忽略不计,而跟自身体积的大小、质量的多少和运动速度的大小无关。
4、一个物体能否被看作质点,取决于所研究问题的性质,即使是同一个物体,在研究的问题不同时,有的情况下可以看作质点,而有的情况可能不可以看作质点。
[讲解]描述一个物体的运动时,选来作为标准的另外的物体称为参考系,参考系可以任意选择,但是,选择不同的参考系来观察同一物体的运动其结果会有所不同。(举例说明)[讲解]位置就是质点在某时刻所在的空间的一点。物体做机械运动时,其位置发生变化,为了定量地描述物体的位置及位置的变化,需要在参考系上建立适当的坐标系。
(1)坐标系即参考系的具体化,是在参考系上建立的,坐标系相对参考系是静止的。具体有:
① 一维坐标:描述物体在一条直线上运动,即物体做一维运动时,可以以这条直线为x轴,在直线上规定原点、正方向和单位长度,建立直线坐标系。② 二维坐标:平面直角坐标,描述物体在一平面内运动,即二维运动时,需采用两个坐标确定它的位置。
③ 三维坐标:立体坐标系,描述物体在空间的运动。(2)GPS定位仪——确定地球物体的具体方位,提供准 确时间。
要注意以下几点:
(a)坐标系相对参考系是静止的。
(b)坐标的三要素:原点、正方向、标度单位。(c)用坐标表示质点的位置。
(d)用坐标的变化描述质点的位置改变。
板书设计:
第三篇:质点 参考系教案
质点 参考系教案
知识与技能目标:
知道质点的概念及条件,了解为什么要把物体简化成质点。知道参考系概念及作用,了解以不同的物体作为参考系时物体是怎么样运动的。过程与方法目标:
体验质点的条件及意义,初步掌握科学抽象这种研究方法。直观教学,即通过一个人走路让同学们描述这个人的运动情况,再提出问题:为什么描述人走路时忽略手脚的甩动。然后提出质点的概念。体验不同参考系中运动的相对性,促使学生形成勤于观察、勤于思考的习惯,提高学生自主获取知识的能力。直观教学,即通过观察一组车内人物的情况,分析为什么阿姨与女儿和路人在描述同一个人运动情况时会有不同的运动状态。从而提出参考系的概念。
情感、态度与价值观目标:
认识运动是宇宙中的普遍现象,运动和静止的相对性。培养学生热爱自然、关心科技发展、勇于探索的精神。不同的参考系中现象不同,帮助学生建立辨证唯物主义的世界观。教学重点
理解质点概念以及初步建立质点概念所采用的抽象思维方法,质点只是个理想模型。教学难点
将一个实际的物体抽象为质点的条件,要知道不是所有的物体都可以简化成质点的。还要让同学们理解选择不同物体作为参考系时,物体的运动状态可能是相同的也可能是不同的。教学方法
教师启发、引导,学生自主阅读、思考,讨论、交流学习成果。教学基本内容
一、导入
教师活动:播放一组图片,图片的内容是飞奔的吉普车,操场上运动的足球,展翅飞翔的雄鹰。然后提出问题:图片上的物体有什么共同特点呢?
学生活动:通过思考,学生回答:这些物体都是运动的,且他们的相对位置都发生了变化。
教师活动:由于他们相对位置的变化,引出机械运动的概念。然后提出问题:为了更容易的描述物体的运动是否可以忽略一些次要的因素?从而导入新课:质点。
二、进行新课
(一)物体与质点
1.教师活动:提出问题:在描述人走路的时候是不是可以忽略人手脚的甩动?
学生活动:会回答:可以;
2.教师活动:提出问题:在描述展翅飞翔的雄鹰飞翔的时间时可不可以忽略老鹰翅膀的甩动?
学生活动:会回答:可以。
3.教师活动:当描述一年四季变化时即地球绕太阳转动时可不可以忽略地球的自转?
学生活动:会回答:可以。
4.教师得出结论:有时候便于分析,更容易描述物体运动时常常会忽略与运动无关的因素,则会把物体简化成质点。
5.质点的定义:用来代替物体,且忽略物体的大小、体积而强调突出其具有质量这一性质的点。
6.教师提问:既然质点是用来代替物体的,那么所有的物体都可以简化成质点吗?简化成质点是没有条件的吗? 7.教师活动:播放一组图片,根据老师所问的问题请同学们回答图片中的物体哪些可以简化成质点哪些不可以简化成质点,从而得出简化成质点的条件。
8.简化成质点的条件:其一:平动的物体一般可以简化成质点。其二:有转动但转动为次要因素。其三:可以忽略物体的大小、体积及形状。
(二)对参考系的学习
1.教师提问:为了更方便的描述物体的运动,我们把物体简化成质点了,但更容易的描述物体的运动光把物体简化成质点就可以了吗?
2.教师活动:教师播放一组图片,图片的内容是:妈妈及女儿坐在车内,女儿贴着窗子往外看。教师分别描述三种情况:其一:女儿说窗外的行人飞快的向后跑;其二:窗外的行人说女儿飞快的向前跑;其三:妈妈却说女儿是不动的;
3.教师提问:为什么同一个人会有不同的状态? 4.学生活动:学生结合现实生活认真思考。
5.教师活动:学生思考后,然后老师引领学生分析这个问题,然后老师结合初中学过的参照物,最后得出参考系的概念。
6.得出参考系的定义:要描述一个物体的运动,首先要选定某个其他物体做参考,观察
这个物体相对于这个“其他物体”的位置是否随时间变化,以及怎样变化。这种用来做参考的物体称作参考系.7.教师提问:有了参考系的定义,那么参考系的选取有什么要求吗?
8.教师活动:播放一组图片,请问同学们,选择不同的参考系时另外的一个物体是怎么样运动的。
9.学生活动:回答老师的问题。
10.老师引领学生总结出参考系选取的要求:其一:参考系的选取是任意的。其二:把谁选为参考系就要把这个物体“当”成是静止的。其三:要比较两个物体的运动必须选择在同一个参考系下才有意义。
三、课后小结
(一)质点―理想模型
质点是一种科学抽象,是在研究物体运动时,抓住主要因素,忽略次要因素,对实际物体的近似,是一个理想化模型。
一个物体能否视为质点,要具体情况具体分析。例如:一列火车从北京开往上海,在计算运行时间时,可以忽略列车的长短,把它视为质点;但是,同样这列火车,要计算它通过黄河铁路大桥所需时间时,必须考虑列车的长度,不可把列车视为质点。
一个物体能否看作质点,主要取决于物体的大小和形状在所研究的问题中是否属于次要的、可以忽略的因素,而不是仅仅取决于物体的大小。地球虽然很大,但在研究地球绕太阳的公转时,地球的大小相对它到太阳的距离可以忽略,故可视为质点;乒乓球虽然小,在研究它的旋转对运动的影响时,却不能看成质点。
(二)实际物体在下列三种情况下都可简化为质点: 1.物体的大小和形状对研究问题的影响可忽略不计。
2.物体上的各点的运动情况都是相同的,所以研究它上面某“点”的运动规律就可以代表它的整体运动情况了,故此物体也可当质点处理。
3.有转动、但相对平动而言可以忽略时,也可以把物体视为质点。
如汽车在运行时,虽然车轮有转动,但我们关心的是车辆整体运动的快慢,故汽车可以看成质点。
(三)参考系的选取是任意的,选择同一个物体作为参考系,另一个物体的运动状态可能相同但也可能不同;把谁选为参考系就要把这个物体“当”成是静止的。要比较两个物体的运动必须选择在同一个参考系下才有意义。
四、作业、讨论题
(一)作业:课后的第一、二题;
(二)讨论题:第一次世界大战期间,一名法国飞行员在2000m高空飞行时,发现脸旁有一个小东西,他以为是一只小昆虫,敏捷地把它一把抓过来,令他吃惊的是,抓到的竟是一颗子弹。飞行员为什么能抓到子弹,原因有什么?
第四篇:质点参考系和坐标系 教案
质点 参考系和坐标系 教案
教学设计
质点模型是高中物理提出的第一个物理模型,也是最简单的模型,对质点概念的形成以及质点模型的建立过程,教学要求是初步的.由于运动的相对性,描述质点的运动时必须明确所选择的参考系,为了准确、定量地描述质点的运动,又要建立坐标系.质点、参考系和坐标系是描述物体运动的基础知识,所以本教学设计是逐步展开的.本课程的教学设计要解决两个问题:一是通过在教学中创设多样的问题情景,引导学生讨论并总结质点的概念;二是合作探究引入参考系和坐标系的意义,以及如何建立合适的参考系和坐标系,然后介绍全球卫星定位系统,让学生了解信息,拓展视野.教学目标
知识与技能
1.知道质点的概念及条件.2.知道参考系的概念及作用.3.掌握坐标系的简单应用.过程与方法
1.体验质点的条件及意义,初步掌握“科学抽象”这种研究方法.2.体会用坐标方法描述物体位置的优越性,可用不同的方法设计实验并体会比较.增强学生发现问题并力求解决问题的意识和能力.情感态度与价值观
1.认识运动是宇宙中的普遍现象,运动和静止的相对性,培养学生热爱自然,关心科技发展,勇于探索的精神.2.通过分析不同参考系中的运动现象不同,帮助学生建立辩证唯物主义的世界观.教学重点
1.质点概念的建立.2.明确参考系的概念及运动的关系.教学难点
1.质点模型的条件判断.2.坐标系的建立.教学模式:
情境展示、合作探究、分组讨论及多媒体等多种教学模式 教学用具:
PPT课件 时间安排
1课时 教学流程设计
一、新课引入
“不了解运动就不了解自然----亚里士多德”作为高中物理的第一章,我们从《运动的描述》开始说起。
生活中存在着各种各样的运动(火车在行驶、乌龟在跑、鸟在飞翔、火箭飞向太空),这些运动都有着共同的特点,就是空间位置随着时间发生变化,这就是我们物理学中所说的机械运动,简称运动。(学生在课本中找出相对应的概念)在物理学中,研究物体做机械运动
规律的分支叫做力学。在今后的学习中我们会重点学习力学这一部分内容,而在这一章,我们研究怎样描述物体的运动。
教师活动
请同学根据已有知识说出描述运动的一些物理量
学生活动
速度、时间、位移、路程等
设计意义
检查学生对已学知识的掌握情
况,引出本节课内容:质点、参考系和坐标系
二、新课教学
诗人用气势磅礴来描述大河中的水流,用矫捷如燕来描述运动员轻盈的舞姿,画家用汽车后面的线条来表示风,来描述车辆的飞驰。科学家应该怎样描述物体的机械运动呢?
(1)物体和质点
教师活动
探究一:
1.雄鹰拍打着翅膀在空中翱翔,足球在绿茵场上飞滚„„在这些司空见惯的现象中,雄鹰、足球都在做机械运动。详细描述物体的运动有什么困难? 困难出在哪里?
2.描述物体运动,我们需要了解物体各部分运动的区别吗?可以将问题简化吗?为什么? 以“火车在城市之间运行”、“飞机以某速度从南京飞向北京”为例
学生活动
很难描述,雄鹰向前飞翔的同时翅膀还在上下摆动,足球在前进的同时自身还在转动
设计意义
让学生思考描述物体的运动有什么困难,困难出现在哪?是否有什么方法来消除这些困难
激发学生兴趣,引发学生思考,为质点的提出做准备
车箱的颤动可以忽略,飞机本为质点这一理想化的物身大小可以不用考虑 理模型的提出做前提铺忽略某些次要因素(如形状、垫 大小),只关心主要的方面。
3.什么情况下火车可以视为一个不考虑火车本身的大小和形理解物体可以看成一个状的时候,如考虑火车在城市点的条件
点? 之间运行
提出质点的概念
学生总结把物体看成是质点的条件并强调质点是理想化的物理模型 针对训练
兵乓球什么时候可以看做成质点?
1.研究乒乓球的运动轨迹时 2.在研究上旋球或下旋球对接球的影响时
学生回答问题
培养学生自己总结问题的能力,理解理想的物理模型的魅力
巩固质点的概念,并明确物体能否看成质点与物体本身的大小和形状无关。
学生回答问题
(2)参考系
教师活动 学生活动 设计意义
引导学生回顾起初中已学过的参照物,提出参考系的概念
培养学生团结合作、总结分析问题的能力 观察PPT图片,提出问题 因为他们选取的参照物不同 “他们说的对不对?” “为什么同一个运动会有几种不同的说法?” 探究二:问题
1、什么是参考系?小组讨论、合作探究 研究机械运动时,必须选择参考系吗?
问题
2、参考系的选择有什么原则?
问题
3、运动的物体可否选成参考系?请举例说明。对参考系进行针对的训练 学生回答问题
(3)坐标系
教师活动 学生活动 探究三:如果一个可以看成质点参考系上建立适当的坐标的物体沿直线运动,怎样定量描系。述物体的位置变化呢? 坐标系三要素:原点、正方
向和单位长度
如何描述在平面、空间中运动学生思考、讨论 的物体? 介绍GPS 学生阅读科学漫步内容,了
解GPS
四、【知识小结】
教师活动
根据板书总结这节课的知识点,强调考试重难点 并布置课后作业
巩固学生对参考系的理解
设计意义
理解坐标系的建立及其三要素
知识扩展,二维、三维坐标系
课外延伸,让学生了解物理在生活中的应用,增加学生知识的储备量
设计意义
总结这节课的所有知识点,鼓励学生要学有所用,学会将自己所学的知识运用于生活实践,尝试用科学的眼光去看待问题、分析问题。
板书
§1.1 质点 参考系和坐标系
一、质点
1、质点:把物体简化为一个有质量的物质点
2、物体简化为质点的条件:物体的大小和形状对所研究问题的影响可忽略不计
3、理想化的物理模型
二、参考系
1、参考系:为了描述物体的运动而被选做参考的物体(系)。
2、以观测方便、描述简单为原则
三、坐标系
三要素:原点、正方向、单位长度
第五篇:高一 质点 时间与位移 教案
1.1
质点 参考系和坐标系
【教学目标】
(1)理解质点的概念;
(2)知道参考系的概念及与运动的关系;
(3)能正确的分析和建立参考系。【教学重点】
质点的概念、参考系的选取、坐标系的建立。【教学难点】
实际物体可以看作质点的条件。
【教学过程】
第一节 质点参考系 坐标系
(一)主要内容
1、机械运动
(1)定义:物体相对于其他物体的位置变化,叫做机械运动,简称运动。
(2)运动的绝对性和静止的相对性:宇宙中的一切物体都在不停地运动,无论是巨大的天体,还是微小的原子、分子,都处在永恒的运动之中。运动是绝对的,静止是相对的。
2、物体和质点
(1)定义:用来代替物体的有质量的点。
1.质点是用来代替物体的具有质量的点,因而其突出特点是“具有质量”和“占有位置”,但没有大小,它的质量就是它所代替的物体的质量。
2、质点没有体积,因而质点是不可能转动的。任何转动的物体在研究其自转时都不可简化为质点。
3、质点不一定是很小的物体,很大的物体也可简化为质点。同一个物体有时可以看作质点,有时又不能看作质点,要具体问题具体分析。
(2)物体可以看成质点的条件:如果在研究的问题中,物体的形状、大小及物体上各部分运动的差异是次要或不起作用的因素,就可以把物体看做一个质点。
(3)突出主要因素,忽略次要因素,将实际问题简化为物理模型,是研究物理学问题的基本思维方法之一,这种思维方法叫理想化方法。质点就是利用这种思维方法建立的一个理想化物理模型。
(二)问题与讨论
(1)能否把物体看作质点,与物体的大小、形状有关吗?(无关)
(2)研究一辆汽车在平直公路上的运动,能否把汽车看作质点?(可以)要研究这辆汽车车轮的转动情况,能否把汽车看作质点?(不能)
(3)原子核很小,可以把原子核看作质点吗?(作为整体研究时才可以)
例1 下列情况中的物体,哪些可以看成质点(ACD)
A.研究绕地球飞行时的航天飞机
B.研究汽车后轮上一点的运动情况的车轮
C.研究从北京开往上海的一列火车
D.研究在水平推力作用下沿水平地面运动的木箱
课堂训练:
(1)下述情况中的物体,可视为质点的是(ACD)
A.研究小孩沿滑梯下滑
B.研究地球自转运动的规律
C.研究手榴弹被抛出后的运动轨迹
D.研究人造地球卫星绕地球做圆周运动
(2)下列各种情况中,可以把研究对象看作质点的是(CD)
A.研究小木块的翻倒过程
B.研究从桥上通过的一列队伍
C.研究在水平推力作用下沿水平面运动的木箱
D.汽车后轮,在研究牵引力来源的时
3、参考系
(1)定义:宇宙中的一切物体都处在永恒的运动之中,在描述一个物体的运动时,必须选择另外的一个物体作为标准,这个被选来作为标准的物体叫做参考系。一个物体一旦被选做参考系就必须认为它是静止的。
(2)选择不同的参考系来观察同一个物体的运动,得到的结果可能是不同的。
例2:人坐在运动的火车中,以窗外树木为参考系,人是运动的。以车厢为参考系,人是静止的。
(3)参考系的选择:描述一个物体的运动时,参考系可以任意选取,选取参考系时要考虑研究问题的方便,使之对运动的描述尽可能的简单。在不说明参考系的情况下,通常应认为是以地面为参考系的。
(4)绝对参考系和相对参考系:(看书)
例3:对于参考系,下列说法正确的是(CD)
A.参考系必须选择地面
B.研究物体的运动,参考系选择任意物体其运动情况是一样的 C.选择不同的参考系,物体的运动情况可能不同
D.研究物体的运动,必须选定参考系
课堂训练:(1)甲物体以乙物体为参考系是静止的,甲物体以丙物体为参考系是运动的,那么以乙物体为参考系,丙是(B)
A.一定是静止的B.一定是运动的C.有可能是静止的或运动的D.无法判断
(2)关于机械运动和参照物,以下说法正确的有(A)
A.研究和描述一个物体的运动时,必须选定参照物
B.由于运动是绝对的,描述运动时,无需选定参照物 C.一定要选固定不动的物体为参照物
D.研究地面上物体的运动时,必须选地球为参照物
4、坐标系
(1)坐标系的建立:如果物体做直线运动,为了定量的描述物体的位置变化,可以以这条直线为X轴,在直线上规定原点、正方向和单位长度,建立直线坐标系。
5、科学漫步:全球卫星定位系统(GPS)1.2 时间和位移
(一)【教学目标】
(1)知道时间和时刻的含义及区别,知道在实验中测量时间的方法;
(2)掌握位移的概念,它是表示质点位置变动的物理量,是矢量,可以用有向线段来表示;
(3)知道路程和位移的区别;
(4)知道直线运动的位置和位移的关系。
【教学重点】
时间和时刻的概念和区别;位移的矢量性、概念。【教学难点】
位移和路程的区别。【教学过程】
第二节 时间和位移
1、时刻和时间间隔
(1)时刻和时间间隔可以在时间轴上表示出来。时间轴上的每一点都表示一个不同的时刻,时间轴上一段线段表示的是一段时间间隔(画出一个时间轴加以说明)。
(2)在学校实验室里常用秒表,电磁打点计时器或频闪照相的方法测量时间。
例1:下列说法中指的是时间的有ACEF,指的是时刻的有BDG。
A.第5秒内 B.第6秒初 C.前2秒内 D.3秒末
E.最后一秒内 F.第三个2秒 G.第五个1秒的时间中点。
课堂训练:
(1)关于时间和时刻,下列说法正确的是(D)
A.物体在5s时就是指物体在5s末时,指的是时刻
B.物体在5s时就是指物体在5s初时,指的是时刻
C.物体在5s内就是指物体在4s末到5s末的这1s时间
D.物体在第5s内就是指物体在4s末到5s末的这1s的时间
2、路程和位移
(1)路程:质点实际运动轨迹的长度,它只有大小没有方向,是标量。(2)位移:是表示质点位置变动的物理量,有大小和方向,是矢量。它是用一条自初始位置指向末位置的有向线段来表示,位移的大小等于质点始、末位置间的距离,位移的方向由初位置指向末位置,位移只取决于初、末位置,与运动路径无关。
(3)位移和路程的区别:
(4)一般来说,位移的大小不等于路程。只有质点做方向不变的无往返的直线运动时位移大小才等于路程。
例2:中学的垒球场的内场是一个边长为16.77m的正方形,在它的四个角分别设本垒和一、二、三垒.一位球员击球后,由本垒经一垒、一垒二垒跑到三垒,他运动的路程是多大?位移是多大?位移的方向如何?
课堂训练:
(1)以下说法中正确的是(B)
A.两个物体通过的路程相同,则它们的位移的大小也一定相同
B.两个物体通过的路程不相同,但位移的大小和方向可能相同
C.一个物体在某一运动中,位移大小可能大于所通过的路程
D.若物体做直线运动,位移的大小就等于路程
(2)如图甲,一根细长的弹簧系着一个小球,放在光滑的桌面上,手握小球把弹簧拉长,放手后小球便左右来回运动,B为小球向右到达的最远位置,小球向右经过中间位置O时开始计时,其经过各点的时刻如图乙所示。若测得OA=OC=7cm,AB=3cm,则自0时刻开始:
A.0.2s内小球发生的位移大小是7cm,方向向右,经过的路程是7cm B.0.6s内小球发生的位移大小是7cm,方向向右,经过的路程是13cm
C.0.8s 内小球发生的位移是0,经过的路程是20cm
D.1.0s内小球发生的位移大小是7cm,方向向左,经过的路程是27cm
(3)关于质点运动的位移和路程,下列说法正确的是(AB)
A.质点的位移是从初位置指向末位置的有向线段,是矢量
B.路程就是质点运动时实际轨迹的长度,是标量
C.任何质点只要做直线运动,其位移的大小就和路程相等
D.位移是矢量,而路程是标量,因而位移不可能和路程相等
(4)下列关于路程和位移的说法,正确的是(C)
A.位移就是路程
B.位移的大小永远不等于路程
C.若物体作单一方向的直线运动,位移的大小就等于路程
D.位移是矢量,有大小而无方向,路程是标量,既有大小,也有方向
(5)关于质点的位移和路程,下列说法正确的是(D)
A.位移是矢量,位移的方向就是质点运动的方向
B.路程是标量,也是位移的大小
C.质点做直线运动时,路程等于其位移的大小
D.位移的数值一定不会比路程大
(6)下列关于位移和路程的说法,正确的是(C)
A.位移和路程的大小总相等,但位移是矢量,路程是标量
B.位移描述的是直线运动,路程描述的是曲线运动
C.位移取决于始、末位置,路程取决于实际运动路径
D.运动物体的路程总大于位移
3、矢量和标量
(1)矢量:既有大小、又有方向的物理量。
(2)标量:只有大小,没有方向的物理量。
4、直线运动的位置和位移:在直线运动中,两点的位置坐标之差值就表示物体的位移。
1.2 时间和位移
(二)【教学目标】
(1)理解匀速直线运动和变速直线运动的概念;
(2)知道什么是位移-时间图象以及如何用图象来表示位移与时间的关系;
(3)知道匀速直线运动s-t图象的意义;
(4)知道公式和图象都是描述物理量之间关系的数学工具且各有所长、相互补充。
【教学重点】
匀速直线运动s-t图象;变速直线运动s-t图象。【教学难点】 s-t图象的理解。
【教学过程】
第二节 时间和位移
1、匀速直线运动
(1)定义:物体在一条直线上运动,如果在任意相等的时间里通过的位移相等,这种运动称为匀速直线运动。
(2)匀速直线运动的特点:应该是“在任何相等的时间里面位移相等”的运动,现实生活中匀速直线运动是几乎不存在的,是一种理想化的物理模型。其特点是位移随时间均匀变化,即位移和时间的关系是一次函数关系。
2、变速直线运动
(1)定义:物体在一条直线上运动,如果在相等的时间内位移不相等,这种运动叫变速直线运动。
(2)变速直线运动的位移和时间的关系:不是一次函数关系,其图象为曲线。
(3)变速直线运动的分类:
匀变速直线运动:速度均匀改变的变速直线运动。
非匀变速直线运动:速度不是均匀改变的变速直线运动。
例1:物体在一条直线上运动,关于物体运动的以下描述正确的是(C)
A.只要每分钟的位移大小相等,物体一定是作匀速直线运动 B.在不相等的时间里位移不相等,物体不可能作匀速直线运动 C.在不相等的时间里位移相等,物体一定是作变速直线运动
D.无论是匀速还是变速直线运动,物体的位移都跟运动时间成正比
3、位移--时间图象(s-t图)
(1)描述:表示位移和时间的关系的图象,叫位移-时间图象,简称位移图象。
(2)物理意义:描述物体运动的位移随时间的变化规律。
移所用的时间。
4、匀速直线运动的s-t图
(3)坐标轴的含义:横坐标表示时间,纵坐标表示位移。由图象可知任意一段时间内的位移和发生某段位1)匀速直线运动的s-t图象是一条倾斜的直线,或某直线运动的s-t图象是倾斜直线则表示其作匀速直线运动。
(2)s-t图象中斜率(倾斜程度)大小表示物体运动快慢,斜率(倾斜程度)越大,速度越快。(3)s-t图象中直线倾斜方式(方向)不同,意味着两直线运动方向相反(4)s-t图象中,两物体图象在某时刻相交表示在该时刻相遇。(5)s-t图象若平行于t轴,则表示物体静止。
(6)s-t图象并不是物体的运动轨迹,二者不能混为一谈。(7)s-t图只能描述直线运动。
5、变速直线运动的s-t图象为曲线
6、图象的应用:
(1)求各时刻质点的位移和发生某一位移对应时间;
(2)求速度;
(3)判断物体的运动性质。
例2:某同学以一定速度去同学家送一本书,停留一会儿后,又以相同的速率沿原路返回家,图3中哪个图线可以粗略地表示他的运动状态(B)
例3:如图所示为甲、乙两物体相对于同一原点运动的s-t图,下列说法正确的是(BD)
A.在0-t2时间内甲和乙都做匀变速直线运动
B.甲、乙运动的出发点相距S1
C.乙比甲早出发t1时间
D.乙运动的速率大于甲运动的速率
例4:如图所示为A、B、C三个物体作直线运动的s-t图。由图可知:B物体作匀速直线运动,A C物体作变速直线运动。三个物体运动的总路程分别是14m,10m,10m。
课堂训练:
(1)下列关于匀速直线运动的说法中正确的是(A B)
A.匀速直线运动是速度不变的运动 B.匀速直线运动的速度大小是不变的 C.任意相等时间内通过的位移都相同的运动一定是匀速直线运动
D.速度方向不变的运动一定是匀速直线运动
(2)关于质点作匀速直线运动的位移-时间图象以下说法正确的是(D)
A.图线代表质点运动的轨迹
B.图线的长度代表质点的路程
C.图象是一条直线,其长度表示质点的位移大小,每一点代表质点的位置
D.利用s-t图象可知质点任意时间内的位移,发生任意位移所用的时间
(3)如图所示,是A、B两质点沿同一条直线运动的位移图象,由图可知(AD)
A.质点A前2s内的位移是1m B.质点B第1s内的位移是2m
C.质点A、B在8s内的位移大小相等
D.质点A、B在4s末相遇
课后作业:
(1)如图所示为甲、乙两质点作直线运动的位移-时间图象,由图象可知(AC)
A.甲、乙两质点在1s末时相遇
B.甲、乙两质点在1s末时的速度大小相等
C.甲、乙两质点在第1s内反方向运
D.在第1s内甲质点的速率比乙质点的速率要大