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第3章 匀变速直线运动的研究
本章规划
本章从最基本、最简单的直线运动入手,引导学生认识运动的基本规律和对运动状态的描述方法,以及物理学研究问题的基本思路、方法.这些都是进一步学习的重要基础.
通过本章的教学,不但要使学生进一步认识描述运动的基本物理量——位移、路程、速度、加速度,掌握匀变速直线运动的规律,而且要通过对这些问题的研究,使学生了解和体会物理学研究问题的一些方法,如运用理想模型和数学方法(图象、公式),以及处理实验数据的方法等.后一点可能对学生更为重要,要通过学习过程使学生有所体会.
本章在内容编排上,既注意了科学系统,又注意学生的认知规律.讲解问题从实际出发.对同一个问题,同时运用公式和图象两种数学工具,以便于学生对比掌握,相对强调了图象的作用和要求.在现代生产、生活中,图象的运用随处可见,无论学生将来从事何种工作,掌握最基本的应用图象的知识,都是必须的.我们强调图象的运用,本章只是开始.
本章为使学生扩大知识面,在信息窗中介绍了相应的拓展内容,意在使学生开阔思路.如对瞬时速度的理解,对匀变速直线运动位移公式的推导等处,渗透了高等数学中微积分的思想等等.可引导学生思考和探究,以加深对知识的理解.
第1节 匀变速直线运动的规律
第1课时
从容说课
教材分析
获得匀变速运动的规律,特别是用图象描述运动.图象的应用和公式的选择是两个难点.通过史实,初步了解近代实验科学产生的背景,认识实验对物理学发展的推动作用.了解亚里士多德关于力与运动的主要观点和研究方法.了解伽利略的实验研究工作,认识伽利略有关实验的科学思想和方法.通过对质点的认识,了解物理学研究中物理模型的特点,体会物理模型在探索自然规律中的作用.经历匀变速直线运动的实验研究过程,理解位移、速度和加速度,了解匀变速直线运动的规律,体会实验在发现自然规律中的作用.用打点计时器、频闪照相或其他实验方法研究匀变速直线运动.能用图象描述匀变速直线运动,体会数学在研究物理问题中的重要性.
学生状态分析
以基本掌握匀变速直线运动的特点,需要进一步了解匀变速直线运动的规律及数学处理.在初中时已掌握y=kx+b图象,但对斜率认识有误区,对速度的变化首次定量涉及,有一定的数据分析能力.
三维目标
知识与技能
1.掌握匀变速直线运动的速度公式,知道它是如何推导出来的,知道它的图象的物理意义,会应用这一公式分析和计算.
2.掌握匀变速直线运动的位移公式,会应用这一公式分析和计算.
3.能推出匀变速直线运动的位移和速度的关系式,并会运用它进行计算.
过程与方法
从表格中分析处理数据并能归纳总结.培养学生将已学过的数学规律运用到物理当中,将公式、图象及物理意义联系起来加以运用,培养学生运用数学工具解决物理问题的能力.
情感态度与价值观
从具体情景中抽象出本质特点,既要用联系的观点看问题,还要具体问题具体分析.
教学设计
教学重点 应用数学工具推导匀变速直线运动的速度公式和位移公式.
教学难点 1.注意数学手段与物理过程的紧密联系.
2.将公式、图象及其物理意义联系起来.
3.获得匀变速运动的规律,特别是用图象描述运动.图象的应用和公式的选择是两个难点.
教具准备 多媒体工具,作图工具
课时安排 1课时
教学过程
导入新课
物理学中将物体速度发生变化的运动称为变速运动.一般来说,做变速运动的物体,速度变化情况非常复杂.本节,我们仅讨论一种特殊的变速运动——匀变速直线运动.
推进新课
一、匀变速直线运动的特点
合作探究
请同学们阅读P33的实例并合作讨论表31的数据.
从数据中可知:小车速度不断增大,但是加速度保持不变.
得出结论:物理学中,称物体加速度保持不变的直线运动为匀变速直线运动.
内容过长,仅展示头部和尾部部分文字预览,全文请查看图片预览。 =v0+at可知v0为8 m/s,加速度a为-2 m/s2,3 s末的速度为2 m/s
由公式s=v0t+at2可知s=15 m.
(2)汽车最大滑行位移为16 m.
(3)汽车滑行过最大位移中点时的速度为4m/s.
答案:(1)2 m/s;15 m (2)16 m (3)4 m/s
教师精讲
位移—时间关系s=v0t+at2
另一种推导方法:根据匀变速直线运动v-t图来推导(微元法).
图3-1-3
意义:匀变速直线运动的物体在时间t内的位移数值上等于速度图线下方梯形的面积.
思考:若是非匀变速直线运动,这一结论还适用吗?
图3-1-4
课堂小结
速度公式v-t=v0+at和位移公式s=v0t+at2是匀变速直线运动的两个基本公式,在一条直线上的矢量可用“+”“-”号表示其方向.一般以v0的方向为正方向,所以与v0的方向相同为正,与v0的方向相反为负.
布置作业
1.某质点的位移随时间而变化的关系式为s=4t+2t2,s和t的单位分别是m和s,则质点的初速度与加速度分别为( )
A.4 m/s与2 m/s2 B.0与4 m/s2
C.4 m/s与4 m/s2 D.4 m/s与0
2.汽车以20 m/s的速度做匀速直线运动,刹车后做匀减速运动,加速度的大小为5 m/s2,则刹车后6 s内汽车的位移是( )
A.30 m B.40 m C.10 m D.0
3.试证明匀变速直线运动物体在时间t内的平均速度为: =.(利用速度和位移公式或者用v-t图进行说明)
板书设计
匀变速运动的规律
一、匀变速直线运动的特点
v-t=v0+at
讨论:一般取v0方向为正方向,当a与v0同向时,a>0;当a与v0反向时,a请点击下方选择您需要的文档下载。
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