匀变速直线运动教学设计.docx
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匀变速直线运动教学设计.docx
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匀变速直线运动教学设计
课堂教学设计
课程名称匀变速直线运动
教学对象高考学生
授课单位
设计人员太师
批准人
乐乐中学
二○一三年十月日
《匀变速直线运动》教学设计
一、教材分析:
1、内容简析:
本节主要内容是匀变速直线运动的概念及公式,是高考的一个重点和必考内容。
它是继位移、速度后又一个重要的矢量,是匀变速直线运动与实际生活有密切的联系,启动、制动问题等都要用匀变速直线运动的知识来解决,在研究过程中体现了抽象化简化思想和图像、物理公式法,在高考中占有重要地位。
2、教学目标确定:
从知识结构来看,本节核心内容是匀变速直线运动的概念及公式,可从匀变速直线运动的“恒定加速度”的特点入手,结合具体的例子来学习匀变速直线运动的概念,同时,还要注意“加速度”的矢量特性。
在学习匀变速直线运动的定义的基础上,推导出匀变速直线运动的公式以及一些常用的性质。
从而可以确定如下教学目标:
第一课时:
(1)通过师生互动演示复习位移、速度、加速度等前面知识的基础上理解匀变速直线运动的概念,掌握匀变速直线运动的公式及公式的推导
(2)在教学过程中渗透图想法和公式法、比值法一般等方法,提高学生观察、归纳、猜想、证明等逻辑思维能力
(3)通过对匀变速直线运动公式的推导,培养学生发现意识、创新意识
第二课时:
(1)加深对匀变速直线运动概念理解,灵活运用匀变速直线运动的定义及公式、图像解决问题,掌握匀变速直线运动的性质
(2)运用匀变速直线运动的定义及公式解决问题,增强学生的应用
3、教学重点与难点:
第一课时:
重点:
匀变速直线运动的定义及公式
难点:
应用匀变速直线运动的定义及公式,解决相关简单问题
第二课时:
重点:
匀变速直线运动的理解与运用,及匀变速直线运动定义及公式的应用
难点:
灵活应用匀变速直线运动的定义及公式、性质解决相关问题
二、学情分析:
从整个中学物理教材体系安排分析,前面已安排了矢量知识的复习,在国际F方程赛车中启动、匀速、制动的问题,学生还是不能解决,存在疑问。
本课正是由此入手来引发学生的认知冲突,产生求知的欲望。
而矛盾解决的关键依然依赖于学生原有的认知结构──在研究匀变速直线运动用到的思想方法,于是从几个特殊的对应观察、分析、归纳、概括得出匀变速直线运动的定义及公式。
高二学生仍对物理思想和方法的认识还不够,思维能力比较欠缺,他们重视具体问题的运算而轻视对问题的抽象分析。
同时,高一阶段又是学生形成良好的思维能力的关键时期。
因此,本节教学设计一方面遵循从特殊到一般的认知规律,另一方面也加强观察、分析、归纳、概括能力培养。
多物理生愿意积极参与,积极思考,表现自我。
所以教师可以把尽可能多的时间、空间让给学生,让学生在参与的过程中,学习的自信心和学习热情等个性心理品质得到很好的培养。
这也体现了教学工作中学生的主体作用。
三、教法选择与学法指导:
由于匀变速直线运动与匀速直线运动仅一字之差,在知识内容上是更进一步的,匀速直线运动可以理解是匀变速直线运动中的特例,a=0,可用比较法来学习匀变速直线运动的相关知识。
在深刻理解等差数列与匀变速直线运动的区别与联系的基础上,牢固掌握位移、速度、加速度的相关知识。
因此,在教法和学法上可做如下考虑:
1、教法:
采用问题启发与比较探究式相结合的教学方法
教法构思如下:
选择用具——提出问题——观察分析——展示归纳——绘制图象——定义、规律——总结提高。
在教师的精心组织下,对学生各种能力进行培养,并以促进学生发展,又以学生的发展带动其学习。
同时,它也能促进学生学会如何学习,因而特别有利于培养学生的探索能力。
2、学法指导:
学生学习的目的在于学会学习、思考,达到创新的目的,掌握科学有效的学习方法,可增强学生的学习信心,培养其学习兴趣,提高学习效率,从而激发强烈的学习积极性。
我考虑从以下几方面来进行学法指导:
(1)把隐含在教材中的思想方法显化。
如匀变速直线运动公式的推导体,思想方法的显化对提高学生物理修养有帮助。
(2)注重从科学方法论的高度指导学生的学习。
通过提问、分析、解答、总结,培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。
训练逻辑思维的严密性和深刻性的目的。
教学过程设计:
1、创设情境,提出问题(阅读本章课件)
提出问题、分组选择教具,观察、归纳、猜想得出结论:
2、自主探究,找出规律:
分组观察车、飞机的启动制动,学生对赛车问题的特点规律。
于是得到匀变速直线运动的定义:
3、观察判断,分析总结:
观察以下汽车运动特点,判断它是否为匀变速直线运动,若是,找出加速度大小,若不是,说出理由,然后回答下面问题:
匀变速直线运动的定义也恰好给出了匀变速直线运动的公式推导:
4、问题探究:
公式的应用
5、课堂演练:
6、归纳总结:
(1)匀变速直线运动的定义
(2)匀变速直线运动的公式及推导过程。
(3)匀变速直线运动有关性质
7、练习、作业
个性化教学辅导教案
教学
目标
知识点:
1掌握匀变速直线运动的规律
2,掌握匀变速直线运动的导出规律
3打点计时器的相关问题
4.掌握自由落体运动规律
考点:
匀变速直线运动的图像是重点,打点计时器求加速度,灵活运用匀变速直线运动的规律。
能力:
熟练掌握匀变速运动有关的知识,灵活的加以运用和拓展。
方法:
教师讲解—学生掌握—学生提问---学生练习
难点
重点
难点在于速度、时间以及位移这三者物理量之间的关系图像。
课
堂
教
学
过
程
课前
检查
作业完成情况:
优□良□中□差□建议__________________________________________
过
程
【自主学习】
一、匀变速直线运动
定义:
在相等的时间内速度的变化相等的直线运动叫做匀变速直线运动.
特点:
加速度大小、方向都不变.
对比,匀变速曲线运动。
二、匀变速直线运动的规律
说明:
(1)以上公式只适用于匀变速直线运动.
(2)四个公式中只有两个是独立的,即由任意两式可推出另外两式.四个公式中有五个物理量,而两个独立方程只能解出两个未知量,所以解题时需要三个已知条件,才能有解.
(3)式中v0、vt、a、x均为矢量,方程式为矢量方程,应用时要规定正方向,凡与正方向相同者取正值,相反者取负值;所求矢量为正值者,表示与正方向相同,为负值者表示与正方向相反.通常将v0的方向规定为正方向,以v0的位置做初始位置.
(4)以上各式给出了匀变速直线运动的普遍规律.一切匀变速直线运动的差异就在于它们各自的v0、a不完全相同,例如a=0时,匀速直线运动;以v0的方向为正方向;a>0时,匀加速直线运动;a<0时,匀减速直线运动;a=g、v0=0时,自由落体应动;a=g、v0≠0时,抛体运动.
(5)对匀减速直线运动,有最长的运动时间t=v0/a,对应有最大位移x=v02/2a,若t>v0/a,一般不能直接代入公式求位移。
三、匀变速直线运动的重要推论
(1)任意两个连续相等的时间间隔T内的位移之差是一个恒量,
(2)在一段时间t内,中间时刻的瞬时速度v等于这段时间的平均速度,
(3)中间位移处的速度:
三、初速度为零的匀加速直线运动(设T为等分时间间隔):
⑴、1T末、2T末、3T末……瞬时速度的比为
⑵、1T内、2T内、3T内……位移的比为
⑶、第一个T内,第二个T内,第三个T内……位移的比为
⑷、从静止开始通过连续相等的位移所用时间的比
四、打点计时器问题主要求两个物理量,中间某一点速度的求法,加速度的求法。
舍弃最开始点子太密的部分,每隔四个点取一个计数点,相邻,两个计数点之间的时间为0.02*5=0.1S,这样可以给数据计算带来方便。
2.处理纸带数据的两个公式:
做匀速直线运动的物体,在某段时间内的平均速度等于这这段时间的中间时刻的瞬时速度,还等于这段时间的初、末时刻的速度的算术平均值。
注意,中间时刻与中间位置的区别。
物体做加速度为a的匀变速直线运动在相邻的相等时间间隔内,设时间间隔为T,的位移之差相等,且等于aT^2.
【重点精析】1、基本公式中的v0、vt、a、x都是矢量,在直线运动中,若规定正方向,它们都可用带正、负号的代数值表示,把矢量运算转化为代数运算.通常情况下取初速度方向为正方向,凡是与初速度同向的物理量取正值,凡是与初速度v0反向的物理量取负值。
2、对物体做末速度为零的匀减速直线运动,常逆向思维将其视为初速度为零、加速度大小相同的匀加速直线运动,解题时方便实用。
3、注意联系实际,切忌硬套公式,例如刹车问题应首先判断车是否已经停下来。
4.匀变速直线运动的求解方法:
0的方向为正方向,其余与正方向相同者取正,反之取负。
2、中间时刻速度法
利用“任一时间t内中间时刻的瞬时速度等于这段时间t内的平均速度”,适用于任何一个匀变速直线运动,有些题目应用它可以避免常规解法中用位移公式列出的含有t2的复杂式子,从而简化解题过程,提高解题速度。
3、比例法
对于初速度为零的匀加速直线运动与末速度为零的匀减速运动,可利用初速度为零的匀加速直线运动的五大重要特征的比例关系,用比例法求解。
4、逆向思维法
把运动过程的“末态”作为“初态”的反向研究问题的方法。
一般用于末态已知的情况。
5、图象法
应用v-t图象,可把复杂的问题转变为较为简单的数学问题解决,尤其是用图象定性分析,可避开繁杂的计算,快速找出答案。
6、巧用推论Δx=xn+1-xn=aT2解题
匀变速直线运动中,在连续相等的时间T内的位移之差为一恒量,即xn+1-xn=aT2,对一般的匀变速直线运动问题,若出现相等的时间间隔,应优先考虑用Δx=aT2求解。
【典型例题】
【例1】一个做匀加速直线运动的物体,在头4s内经过的位移为24m,在第二个4s内经过的位移是60m.求这个物体的加速度和初速度各是多少?
【例2】物体以一定的初速度从A点冲上固定的光滑的斜面,到达斜面最高点C时速度恰好为零,如图所示.已知物体运动到斜面长度3/4处的B点时,所用时间为t,求物体从B运动到C所用的时间。
【例3】汽车初速度v0=20m/s,刹车后做匀减速直线运动,加速度大小为a=5m/s2,求:
(1)开始刹车后6s末汽车的速度;
(2)10s末汽车的位置。
【例4】 利用打点计时器测定匀加速直线运动的小车的加速度,如图所示,给出了该次实验中,从0点开始,每5个点取一个计数点的纸带,其中0、1、2、3、4、5、6都为计数点,测得:
(1)在计时器打出点1、2、3、4、5时,小车的速度分别为:
(2)作出速度—时间图象,并由图象求出小车的加速度a______.
变形题:
如图所示,某同学在做“研究匀变速直线运动”的试验中,由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点的时间间隔为s
则打A点时瞬时速度的大小为________cm/s,小车的加速度为________
。
一质点从静止开始以1
的加速度做匀加速直线运动,经过5s后做匀速运动,最后2s的时间使质点匀减速到静止,则质点匀速运动时速度多大?
减速运动时的加速度是怎样的?
【例5】如下图所示为一质点运动的位移随时间变化的图像,图像是一条抛物线,方程为
-+,下列说法正确的是( )
A.质点做匀减速运动,最大位移是80 m;
m/s;
C质点的加速度大小是5
;
D. t=4s时,质点的速度为零。
【针对练习】
1.下列关于速度和加速度的说法中,正确的是( )
A.加速度与速度没有直接的联系,速度很大时,加速度可大可小也可负
B.当加速度与速度方向相同且又减小时,物体却做加速运动
C.物体的速度变化量越大,加速度越大
D.物体的速度变化越快,加速度越大
2一辆汽车从车站以初速度为零匀加速直线开去,开出一段时间之后,司机发现一乘客未上车,便紧急刹车做匀减速运动.从启运到停止一共经历t=10s,前进了15m,在此过程中,汽车的最大速度为( )
B.3m/s
C.4m/sD.无法确定
3在t=0的时刻,从地面附近的空中某点释放一小球,它自由下落,落地后反弹,且每次反弹都能到达最初的出发点,取竖直向上为正方向.设小球与地面的碰撞时间和小球在空中所受空气阻力都忽略不计,则小球的速度v随时间t变化的关系可表示为图中的哪个()
4(贵州清华实验中学09-10学年高一上学期期中)甲乙两个质点同时同地向同一方向做直线运动,它们的v-t图象如右图所示,则前4s内( )
A.乙比甲运动得快
B.2s末乙追上甲
C.甲的平均速度大于乙的平均速度
D.乙追上甲时距出发点40m远
5如图所示,光滑斜面上的四段距离相等,质点从O点由静止开始下滑,做匀加速直线运动,先后通过a、b、c、d…,下列说法正确的是( )
A.质点由O到达各点的时间之比ta∶tb∶tc∶td=1∶
∶
∶2
B.质点通过各点的速率之比va∶vb∶vc∶vd=1∶
∶
∶2
C.在斜面上运动的平均速度
=vb
D.在斜面上运动的平均速度
=vd/2
6.频闪摄影是研究变速运动常用的实验手段.在暗室中,照相机的快门处于常开状态,频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光,照亮运动的物体,于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置.右图是小球自由下落时的频闪照片,频闪仪每隔0.04s闪光一次.通过这幅照片测量自由落体运动的加速度是________.
7(湖南师大附中09-10学年高一上学期期中)某同学在“用打点计时器测速度”的实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出0、1、2、3、4、5、6共7个测量点,每两个相邻的测量点之间还有四个点没标出,其部分相邻点间的距离如图所示,完成下列问题.
(1)关于打点计时器的时间间隔,下列是四位同学各自发表的看法,其中正确的是________.
A.电源电压越高,每打两个点的时间间隔就越短
B.纸带速度越大,每打两个点的时间间隔就越短
C.打点计时器连续打两个点的时间间隔由电源的频率决定
D.如果将交流电源改为直流电源,打点计时器连续打两个点的时间间隔保持不变
(2)计算出打下点4时小车的瞬时速度为________,求出小车的加速度为________.(要求计算结果保留三位有效数字)
8一隧道限速36km/h.一列火车长100m,以72km/h的速度行驶,驶至距隧道50m处开始做匀减速运动,以不高于限速的速度匀速通过隧道.若隧道长200m.求:
(1)火车做匀减速运动的最小加速度;
(2)火车全部通过隧道的最短时间.(如图所示)
9竖直升空的火箭,其速度图象如图所示,由图可知( )
A.火箭上升到最高点所用时间是40s
B.火箭前40s上升,以后下降
C.火箭的加速度始终是20m/s2
D.火箭离地最大的高度是48000m
10某物体沿直线运动的v-t图像如图所示,由图可以看出物体( )
11 汽车先以a1=0.5m/s2的加速度由静止开始做匀加速直线运动,在20s末改做匀速直线运动,当匀速运动持续10s后,因遇到障碍汽车便紧急刹车,已知刹车的加速度为a2=-2m/s2,求:
(1)汽车匀速运动时的速度大小;
(2)汽车刹车后的6s内所通过的位移;
(3)在坐标图上画出该汽车运动全过程的速度一时间图象。
12一辆巡逻车最快能在10 s内由静止匀加速到最大速度=mv50 m/s,并能保持这个速度匀速行驶,问该巡逻车在平直的高速公路上由静止追上前方2000 m处正以v=35 m/s的速度匀速行驶的汽车,至少需要多少时间?
13已知一汽车在平直公路上以速度v0 匀速行驶,
(1)司机突然发现在前方x=90m的地方有路障,开始紧急刹车,已知刹车的加速度是a1=-5m/s2,汽车刚好在路障前面停下,求汽车原来的速度v0是多少?
(2)若汽车的刹车加速度是a2=-3m/s2,初速度不变,为使汽车不撞上路障,司机必须提早多少米发现路障
14如图所示为在直线上运动的汽车s--t图线,则下列答案正确的是( )
A.汽车在4小时内的位移为120千米。
B.汽车在第2小时至第5小时的平均速度为-40千米/小时。
C.汽车在第1小时末的的瞬时速度为60千米/小时。
D.汽车在第5小时末回到原出发点,其瞬时速度为-120千米/小时。
E.汽车在开始运动后10小时内的平均速率为48千米/小时,平均速率为零。
F.汽车在第4.5小时末的位置距出发点60千米。
15图所示为一物体沿直线运动的vt-图线,则
(1)0~20秒物体的位移为 多少,所行的路程为多少 。
(2)0~20秒物体的平均速率为多少,平均速度为 多少。
(3)2秒末的加速度为 多少 。
(4)2秒末的速度为 多少。
(5)在第 几秒末,物体开始转向运动。
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- 变速 直线运动 教学 设计
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