与变速直线运动教案(分享11篇)_与变速直线运动教案
发表时间:2018-08-28与变速直线运动教案(分享11篇)。
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与初中物理相比,高中物理教材对物理概念的阐述更详尽深入,在高中物理学习中首先要掌握阅读课本的正确方法,高中物理内容比初中物理多,老师也无法像初中一样在课堂上将浅显的内容翻来覆去地讲很多遍,培养自学阅读习惯是良好的高中物理学习方法.高中物理课本中对物理概念的阐述是严谨周密的,在阅读中领悟和理解教材所表达的物理信息是学生学习课本知识的第一步.但大多数学生阅读物理书时都停留在对文字表面意义的肤浅理解上,由于阅读时未掌握物理概念的本意,导致无法真正掌握物理概念的和外延,也就造成了学习过程中的半生不熟现象.在教材中物理概念的文字叙述客观直白,表达了物理概念描述的严谨性和科学性,我们在阅读时要善于抓住教材中的关键词和关键术语,防止理解跑偏.
从初中物理到高中物理,解题计算的方法发生了巨大的转变.物理课不但有系统、严密的物理概念和知识,而且物理课与数学、语文等学科的知识联系也很密切.初中物理的解题只需用到简单的加减乘除就够了,可是在高中物理的解题中,由于牵涉到多个复杂的变量,就需要经常用到较复杂的多元多次数学方程式进行解题了.可是有些同学因为数学基础不好,在解题时就感到无法适应了.这就需要同学们以学好相关的数学知识为基础,巧用数学知识来解释物理的概念、原理和方法,同时要结合数学推导过程,准确理解物理概念、掌握物理公式、抓住问题的关键并采用正确的解题方法来解决复杂的物理问题。
高中课本对物理知识的宏观性和普遍性进行了更深入和更全面的介绍,目的是希望大家通过相对系统的学习,逐步形成较完整的物理思想体系.这就要求我们在思考问题的方法上不局限于一维和二维空间,而是要发挥立体思维想象,结合教学过程中物理模型的电脑动画演示,构思三维物理模型,并且破除思维定势,以三维物理模型作为思考问题的依据.
同时,在初中物理学习中,因为考虑到低年龄同学对复杂问题的理解存在难度,课本中将很多物理现象理想和简单化了,而在高中物理的后续学习中,高中课程对相关物理现象进行了适当的复杂化和真实化,使之更贴近真实世界.这就需要我们在学习的过程中实现从简单到复杂的物理思考方式的转变,比如说在力的分解章节,就要巧用坐标系解决数值变量与方向变化问题,准确的找到问题的答案.
我们的中学教育一直被应试教育误导,学生长期在老师和家长的督促下被动学习,这种“中国式”教育方式使学生养成了强烈的依赖性,自主思维能力差.为完成高中课程学习,更为了完成今后的大学学习,我们应尽力实现从被动学习到主动学习的转变.主要措施有提高自制能力、培养学习兴趣和自学能力,养成课前对重点知识预习、课中带着疑问听课、做好课堂笔记、课后及时归纳总结.
在高中物理学习的过程中,习题的作用千万不能忽视,做题不是说题海战术,而是要通过有目的的做题理解相关的物理知识;这就需要我们在学习中有选择性地做题,包括认真分析教科书上的例题,根据教学重点和难度选择课外习题.选题不能一味依靠老师,要品味出老师选题的思路和要求,逐步做到能自己选题;在解题时要保持思路清晰,围绕知识点加深学习效果.当然,在学习中多向老师请教,将自己的想法与老师沟通一直是我们的极佳选择
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理解参考系、质点、位移、速度、加速度的概念,认识在哪些情况下可以把物体看成质点的,知道不引入参考系就无法确定质点的位置和运动.在研究物理问题过程中会构建物理模型,再现物理情景,掌握位移和路程、时间与时刻、速度与速率、速度与加速度的区别及联系.
难点:位移和路程、时间与时刻、速度与速率、速度与加速度的区别及联系.
一个物体相对于另一个物体的位置的改变,叫做机械运动,也叫运动.它包括平动、转动和振动等运动形式.
研究一个物体的运动时,如果物体的形状和大小属于无关因素或次要因素,对问题的研究没有影响或影响可以忽略,为使问题简化,就用一个有质量的点来代替物体.用来代替物体的有质量的点就叫做质点.
可视为质点的情况:
(2)作平动的物体由于各点的运动情况相同,可以选物体任意一个点的运动来代表整个物体的运动,可以当作质点处理.
静止是相对的,运动是永恒的。任何物体的运动离开参考系均无意义。
(1)描述一个物体是否运动,决定于它相对于所选的参考系的位置是否发生变化,由于所选的参考系并不是真正静止的,所以物体运动的描述只能是相对的.
(2)描述同一运动时,若以不同的物体作为参考系,描述的结果可能不同.
(3)参考系的选取原则上是任意的,但有时选运动物体作为参考系,可能会给问题的分析、求解带来简便.
一般情况下如无说明,通常都是以地球作为参考系来研究物体的运动.
机械运动是指物体位置的变化,而物体的位置可以用多种方法来确定,如门牌号码可以确定住房的位置、经度与纬度可以研究航海船只的位置等等。而在物理学中研究物体的位置通常是用直角坐标来确定物体的位置。
时刻:是指某一瞬时,在时间轴上表示为某一点,如第2s末、2s时(即第2s末)、第3s初(即第2s末)均表时刻.时刻与状态量相对应,如位置、速度、动量、动能等.
时间:是两个时刻之间的间隔,在时间轴上表示为两点之间的线段长度.如:4s内(即0s至4s末)、第4s(是指1s的时间间隔).
物体的位置可以通过坐标来研究,而机械运动是物体随时间位置的变化,而位置变化的距离确立为位移。这里应该强调的是,如果物体做曲线运动,物体经过的路程是运动轨迹的长度,它不能表示位置的变化,而位移是起点到终点之间的直线距离,它不仅有大小,还有方向,方向是从起点指向终点.路程是物体运动轨迹的实际长度,是标量,与路径有关.
说明:①一般地路程大于位移的大小,只有物体做单向直线运动时,位移的大小才等于路程。
②时刻与质点的位置对应,时间与质点的位移相对应。
速度:是描述物体运动快慢的物理量,是矢量.物体速度方向与运动方向相同.物体在某段时间内的位移跟发生这段位移所用的时间的比值,叫做这段位移内(或这段时间内)的平均速度,即定义式为: ,平均速度方向与 方向相同,平均速度是矢量.瞬时速度是运动物体在某一时刻的速度,瞬时速度方向沿物体运动轨迹上相应点的切线指向前进方向一侧的方向.平均速率是质点在某段时间 内通过的路程 与 的比值,是标量,不一定等于平均速度的大小.速率:速度的大小就是速率,只有大小,没有方向,是标量.
描述物体速度变化快慢的物理量,a=△v/△t(又叫速度的变化率),是矢量。a的方向只与△v的方向相同(即与合外力方向相同)。
(1)加速度与速度没有直接关系:加速度很大,速度可以很小、可以很大、也可以为零(某瞬时);加速度很小,速度可以很小、可以很大、也可以为零(某瞬时);
(2)加速度与速度的变化量没有直接关系:加速度很大,速度变化量可以很小、也可以很大;加速度很小,速度变化量可以很大、也可以很小。加速度是“变化率”--表示变化的快慢,不表示变化的大小。
(3)当加速度方向与速度方向相同时,物体作加速运动,速度增大;若加速度增大,速度增大得越来越快;若加速度减小,速度增大得越来越慢(仍然增大)。当加速度方向与速度方向相反时,物体作减速运动,速度减小;若加速度增大,速度减小得越来越快;若加速度减小,速度减小得越来越慢(仍然减小)。
1. 定义:在相等的时间里位移相等的直线运动叫做匀速直线运动.
A.万吨巨轮在大海中航行,研究巨轮所处的地理位置时,巨轮可看作质点
B.无论什么物体,也无论什么运动,只要以地面为参考系,就能将其看成质点.
C.电子绕原子核旋转,同时在自转,由于电子很小,故研究电子的自转时,仍可将其看作质点.
D.在研究物体的平动时,无论什么物体都可看作质点.
【解析】在所研究的问题中,只要物体的形状、大小及物体上各部分的差异是次要或不起作用的因素,就可以把物体看成质点.
某人划船逆流而上,当船经过一桥时,船上一小木块掉在河水里,但一直航行至上游某处时此人才发现,便立即返航追赶.当他返航经过1 h追上小木块时,发现小木块距离桥有5 400 m远,若此人向上和向下航行时船在静水中前进速率相等.试求河水的流速为多大?(分别以水或地面为参考系两种方法解答)
【解析】 解法一 选水为参考系,小木块是静止的;相对水,船以恒定不变的速度运动,到船“追上”小木块,船往返运动的时间相等,各为1 h;
桥相对水向上游运动,到船“追上”小木块,桥向上游运动了位移5 400 m,时间为2 h.易得水的速度为0.75 m/s.
解法二 若以地面为参考系,水的速度设为v1,船在静水中的速度设为v2,划船者向上游运动时间为t1,向下游运动时间为t2,则对木块:v1(t1+t2)=5 400 m
已知t2=3 600 s,解得,t1= 3 600 s,v1=0.75 m/s.
【解析】位移描述物体位置的变化,它是从物体初位置指向末位置的物理量,它是矢量;路程是从物体初位置到末位置所经过的路径轨迹长度.路程是标量.A正确.位移和路程都是物理量,不存在直线或曲线问题,B错.位移和路程是两个不同的物理量,前者是矢量后者是标量,即使大小相等也不能说二者相同,C错,D正确.
天空有近似等高的浓云层.为了测量云层的高度,在水平地面上与观测者的距离为d=3.0km处进行一次爆炸,观测者听到由空气直接传来的爆炸声和由云层反射来的爆炸声时间上相差Δt=6.0s.试估算云层下表面的高度.已知空气中的声速v= km/s.
【解析】如图1-1-1,A表示爆炸处,O表示观测者所在处,h表示云层下表面的高度,用t1表示爆炸声直接传到O处所经时间,则有d=v t1①
用t2表示爆炸声经云层反射到达O处所在经时间,因为入射角等于反射角,故有
速度v表示运动的快慢和方向v=Δs/Δt(m/s)三者无必然联系.v很大,Δv可以很小,甚至为0,a也可大可小
(1)一物体作匀加速直线运动,在某时刻前 内的位移是 ,在该时刻后的 内的位移是 ,则物体的加速度是( )
A. B. C. D.
【解析】设某时刻为0时刻,则 时刻的速度为 , 时刻的速度 ,由加速度的定义式得
【答案】A.
(2)一列长为 的队伍,行进速度为 ,通讯员从队伍尾以速度 赶到排头,又立即以速度 返回队尾.求这段时间里队伍前进的距离.
【解析】若以队伍为参考系,则通讯员从队尾赶到排头这一过程中,相对速度为: ;通讯员再从队伍头返回队尾的这一过程中相对速度为: ,则整个运动过程经历的时间为: ,则队伍在这段时间相对地面前进的距离为:
(3)一辆实验小车可沿水平地面(图中纸面)上的长直轨道匀速向右运动.有一台发出细光束的激光器装在小转台M上,到轨道距离MN为d=10m,如图1-1-3所示,转台匀速转动,使激光束在水平面内扫描,扫描一周的时间T=60s,光束转动方向如图中箭头所示,当光束与MN的夹角为450时,光束正好射到小车上.如果再经过 =2.5s光束又射到小车上,则小车的速度为多少?(结果保留二位有效数字)
【解析】在 内,光束转过 = × = ,若激光束照射小车时,小车正在接近N点,则光束与MN的夹角从450变为300,故车速 ,若激光束照射小车时,小车正远离N点,则车速 .
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一、直线运动
1、质点:用来代替物体的有质量的点。
2、说明:(1)质点是一个理想化模型,实际上并不存在。
(2)物体可以简化成质点的情况:①物体各部分的运动情况都相同时(如平动)。②物体的大小和形状对所研究问题的影响可以忽略不计的情况下(如研究地球的公转)。
二、参考系和坐标系
1、参考系:在描述一个物体的运动时,用来作为标准的另外的物体。
说明:(1)同一个物体,如果以不同的物体为参考系,观察结果可能不同。
(2)参考系的选取是任意的,原则是以使研究物体的运动情况简单为原则;一般情况下如无说明,则以地面或相对地面静止的物体为参考系。
2、坐标系:为定量研究质点的位置及变化,在参考系上建立坐标系,如质点沿直线运动,以该直线为x轴;研究平面上的运动可建立直角坐标系。
三、时刻和时间
1、时刻:指的是某一瞬间,在时间轴上用—个确定的点表示。如“3s末”;和“4s初”。
2、时间:是两个时刻间的一段间隔,在时间轴上用一段线段表示。
四、位置、位移和路程
1、位置:质点所在空间对应的点。建立坐标系后用坐标来描述。
2、位移:描述质点位置改变的物理量,是矢量,方向由初位置指向末位置,大小是从初位置到末位置的线段的长度。
3、路程:物体运动轨迹的长度,是标量。
五、速度与速率
1、速度:位移与发生这个位移所用时间的比值(v= ),是矢量,方向与Δx的方向相同。
2、瞬时速度与瞬时速率:瞬时速度指物体在某一时刻(或某一位置)的速度,方向沿轨迹的切线方向,其大小叫瞬时速率,前者是矢量,后者是标量。
3、平均速度与平均速率:在变速直线运动中,物体在某段时间的位移跟发生这段位移所用时间的比值叫平均速度(v= ),是矢量,方向与位移方向相同;而物体在某段时间内运动的路程与所用时间的比值叫平均速率,是标量。
说明:速度都是矢量,速率都是标量;速度描述物体运动的快慢及方向,而速率只能描述物体运动的快慢;瞬时速率就是瞬时速度的大小,但平均速率不一定等于平均速度的大小,只有在单方向直线运动中,平均速率才等于平均速度的大小,即位移大小等于路程时才相等。
六、加速度
1、物理意义:描述速度改变快慢及方向的物理量,是矢量。
2、定义:速度的改变量跟发生这一改变所用时间的比值。
3、大小:等于单位时间内速度的改变量。
4、方向:与速度改变量的方向相同。
5、理解:要注意区别速度(v)、速度的改变(Δv)、速度的`变化率( )。加速度的大小即,而加速度的方向即Δv的方向
七。速度、速度变化量及加速度有哪些区别?
速度等于位移跟时间的比值。它是位移对时间的变化率,描述物体运动的快慢和运动方向。也可以说是描述物体位置变化的快慢和位置变化的方向。
速度的变化量是描述速度改变多少的,它等于物体的末速度和初速度的矢量差。它表示速度变化的大小和变化的方向,在匀加速直线运动中,速度变化的方向与初速度的方向相同;在匀减速直线运动中,速度的变化的方向与速度的方向相反。速度的变化与速度大小无必然联系。
加速度是速度的变化与发生这一变化所用时间的比值。也就是速度对时间的变化率,在数值上等于单位时间内速度的变化。它描述的是速度变化的快慢和变化的方向。加速度的大小由速度变化的大小和发生这一变化所用时间的多少共同决定,与速度本身的大小以及速度变化的大小无必然联系。
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1、说教材
《匀变速直线运动的规律》是xxxx年版高一物理教材中第二章第六节的内容。匀变速直线运动是机械运动中一种重要的运动,它既是对前一节所学的加速度的深化和加强,也为即将学习的自由落体运动奠定了知识基础。本节课的重点是匀变速直线运动规律的建立和应用,难点是对速度公式,位移公式的理解,尤其是加速度的正负值在这两个公式中所表示的物理意义。
2、说目标
以提高全体学生的科学素养,从知识与技能,过程与方法,情感态度与价值观三个方面培养学生。按教学大纲要求,结合新课程标准,提出三个教学目标:
⑴知识与技能上,指导学生用打点计时器研究匀变速直线运动,在获得知识的同时提高对实验数据的处理能力。
⑵过程与方法上,可以让学生提出自己的实验方案,提高他们制定科学探究计划的能力,还可以通过一些运动实力的讨论,增强学生将物理知识应用于生活和生产的意识。
⑶情感态度与价值观上,可以展示人类在月球上所进行的有关试验照片,激发学生探究科学的热情,领略自然规律的普适性。
3、说教法
物理教学是以实验为基础的,重在启发思维,教会方法。让学生在教师的指导下,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。通过和学生共同处理实验数据教会他们能用公式和图像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。在学生深刻理解这两个公式以后,通过例题的讲解,提高学生分析解决物理问题的能力。
4、说学法
学生是课堂教学的主体,现代教育更重视在教学过程中对学生的学法指导。本节课的教学过程中要注意引导学生以学过的加速度概念为基础,在实验中总结出匀变速直线运动的规律。巧用提问,评价激活学生的积极性,调动起课堂气氛,让学生在轻松,自主,讨论的学习环境下完成学习任务。最后让学生自由发言,举出生活中一些匀变速直线运动的例子,从实践到理论,再从理论到实践。
5、说程序
⑴复习旧课,抓住新旧知识之间的联系,提出问题,引起学生兴趣,导入新课。
⑵讲授新课:
①让学生用打点计时器来间就匀变速直线运动,提示学生如何观察纸带,并引导学生从观察中总结出匀变速直线运动的规律。这样也利于他们对这节课重点的理解和掌握。
②以上节课加速度公式为基础,运用数学推导法,推导出匀变速直线运动的速度公式,并画出它的函数图象。在根据平均速度的定义,推导出匀变速直线运动的唯一共识。学生通过自己推导公式可加深对公式的理解,从而克服教学难点。
⑶讲解例题,让学生对公式进一步理解,并学会灵活应用,强调加速度的正负值在公式中的物理意义。
⑷向学生展示一些实验照片,从理论再到实践,使学生更进一步掌握所学知识。
⑸布置作业,开放练习。让学生课后收集物体做各种匀变速直线运动的实例,并预习自由落体运动,研究它是怎样一种匀变速直线运动。巩固本节课所学内容,留典型的书面作业
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一. 加速度与运动性质:
(1)a=0时,其运动形式为匀速直线运动; (2)a为恒量时,其运动形式为匀加速直线运动,若a与v同向,为匀加速直线运动, a与v反向,为匀减速直线运动.。
二. 匀变速直线运动的公式:
1.匀速直线运动的速度时间图像是一条与时间轴平行的直线。
匀速直线运动的位移时间图像是一条与倾斜的直线。
2.匀变速直线运动的位移时间图像是一条抛物线。
匀变速直线运动的速度时间图像是一条倾斜的直线。
例题一:
用升降机从井底提升物体。升降机先由静止开始作匀加速运动,经过5s达到10m/s,然后匀速运动2s后作匀减速运动,又经过5s恰好到达井口而停止, 试画出该过程的速度图象,并求出井的深度?
例题二:
电车由静止开始作匀加速直线运动,加速度0.5m/s2,途径相隔125米
的AB两点,共用10秒钟,那么,电车经过B点的速度是多少?
一、端正态度,保持良好的心态,是高三阶段直至高考取得好成绩的一个重要保证。
所谓良好的心态,即是不骄不躁,不悲观消沉,有积极的进取心,以及时刻保持着对自己有一个清醒的、客观的认识。
心理状态好,就能在考场上充分发挥智力效应,调动起思维能力、记忆能力、想象能力,把他们有效的组合,使本来可能困扰你的许多难题迎刃而解。心理状态不好,则会使本来会做的题也做不出来,本来已经掌握的知识也想不起来。有了良好的心态,能使学习的过程变得轻松、自然,而且具有高的效率和好的效果。因为良好的心态能有效地减除思想上的各种压力和干扰,使自己在解决各种问题时能很好地集中注意力,从而使自己思考问题更加投入,思维过程会变得更加轻松流畅。若能时刻保持良好的心态,就会在学习上不断进步,在考试中取得好的成绩。
良好的心态来自哪里?良好的心态首先来自于知识掌握的熟练程度和较高的能力平台,即来自于实力;其次来自于对自己的正确定位,以及平时良好心态的培养。
实力提升是个循序渐进的过程,一时半会儿是见不出成果的,急于求成只能自乱阵脚。付出了努力而不见成效时,唯一可做的事情就是继续努力,并在努力的过程中等待,时间能说明一切问题。有时碰上点困难未必不是好事,虽然在困苦中,你不知道下一步会怎么样,但你没有选择,只能硬着头皮往前走。坚强的人在被逼无奈中选择了探索而不是放任自流,于是下一步就在痛苦的砺炼中豁然开朗。当柳暗花明又一村时,当你真正超越了自我时,你会有一种豁然开朗的感觉,你会觉得自己是过来人了。
没有天生的信心,只有不断培养的信心!犹豫、拖延将不断滋养恐惧,而行动就是治愈恐惧的良药!为明天做准备的最好方法就是集中你所有智慧,所有的热忱,把今天的学习做得尽善尽美,这就是你能应付未来的唯一方法!
模拟考失利时,切忌一蹶不振,极度失落,继续充满斗志地复习才是最佳的选择!模拟考本身不能定乾坤,以正确的态度对待模拟考试,才有可能趋利避害,定出乾坤。所以看重努力,看轻成败,看淡每次考试的分数、排名,看重成绩背后所折射出来的知识和能力方面的欠缺,冷静的理性的进行分析和统计,有计划、有措施地及时弥补这些缺陷,才是我们的正确心态。
高考对能力的考核要求首项便是理解能力。确实,只有对所学基础知识都能深刻理解,才谈得上运用它们进行判断、推理、分析综合,去解决更复杂的问题。怎样才算对所学知识做到理解了?必须坚持“循序渐进”这个原则。任何贪多、求快的复习安排,或以解题来代替知识的速成复习方法,都只能食而不化。快则快了,然而对所复习的知识仍然是一知半解,不深不透,不可能达到正确理解的目的。“循序渐进”是按教材的章节顺序,稳扎稳打。具体说,可按以下几项来操作:①对每节教材坚持认真阅读,及时消化,理出要点;②独立完成相应的巩固作业,检查自己对所涉及的概念及规律的理解程度;③每章结束,可借助一些参考书搞一次单元小结,理一理本章知识线索;④每逢大型考试,再将知识回头联系。以上各项如能持之以恒,则对双基知识的掌握定会有相当的收益。
练习在总复习中是举足轻重的一环,要想通过练习达到巩固知识、提高能力的目的,力求规范地解题是应该遵循的一个原则。具体说务求做到两条:①要规范地使用物理规律。不少同学常从生活经验角度去解物理题,比如用动能定理时习惯从功、能的数值上加加减减来得到结果,而不问列式的物理意义。这种不规范的混乱的思维方式,只能使认知水平停滞在生活经验的层次上,正是复习中一大障碍。物理学自有本身固有的思维规律和方法,像动能定理的应用,首先要求弄清所研究的过程及研究对象在此过程中的受力情况,然后区别各力做功的正、负,再搞清过程的初态和终态,最后按外力功的代数和等于动能增量列出方程,这之后的代数运算便容易了。如果在平时练习中始终能坚持这样规范地使用物理定律、定理,时间久了必然会加深对规律的理解,能力一定会上升到新的层次。②要将题做完整。有一些学生,做练习“浮而不实”,列出几个物理方程便丢手不做或整理到代数式但懒于代入数字运算等,都不肯将题解到底。他们之中不乏最后失败的实例,均因为他们没有从日常的练习中得到收益。许多物理题,粗一看解题方向似乎很明显,仔细一解才发现里边隐含着重要的变化及关键。再说,一个完整的解题要有严密的逻辑过程;要有简明扼要的文字表述;有单位的处理;有数字的运算……所有这些,无不涉及双基知识及个人的素养和能力,都是要通过训练来加以提高改进的。那种蜻蜓点水式的解题,不可能在这些方面得到不断启发和训练,题解得再多,然而水平提高不快、工作不实,最后必定导致复习工作的低效率。
在总复习中,除认真复习知识之外,务必重视对各种物理思想方法的进一步理解和掌握。表面看,这似乎与知识的复习不搭界,其实这才是一项更高层次、更高效率的复习方法。那么,有哪些思想方法需要好好小结呢?至少有以下一些:例如解静力学、动力学问题常用的隔离法、整体法;处理复杂运动常用的运动合成法;追溯解题出发点的分析法;简单明了的图线法;以易代难的等效代换法等等,均为中学物理中基本的思维方法。当然,也还有其它一些属于更巧、更简捷的思维方法。然而两者相比,更要关心基本的常用的思想方法。这些思想方法,一般说,在复习课上老师都会提及,一些写得好的参考书中也会有介绍。听课和阅读中除关心知识点之外,务请注意这些思维方法的实际应用,要好好消化、吸收,化为己有,再在练习中有意识运用,进一步熟悉它们。此外,解题时要弄清怎么建立物理模型;怎样随着审题而描绘物理情景;怎样分析物理过程;怎样寻找临界状态及与其相应的条件;如何挖掘隐含物理量等等。这些,都是远比列出物理方程完成解题任务更有价值的东西。在阅读相关书籍时,同样请注意作者在这些方面所化的笔墨。之所以强调这一条,是因为实践告诉我们,做为高三学生毕竟比高一、高二时有了更强的理解能力,有了更强的综合分析能力的优势。一旦领悟掌握了方法,就如虎添翼,往往能发挥出比老师更强、更敏捷的思维能力。
知识是基础、能力是表现、思维是核心。
(1)处理好课本与复习资料的关系,以课本为本,利用好复习资料,掌握物理问题的主要分析方法与解题技巧,突出查漏补缺。
(2)处理好做题与能力培养的关系,高考物理题常以不同的情景或不同的角度考查同一知识点,对于新题要科学有效地加以应用,提高应变能力,不能专门做难题、怪题。
(3)培养良好的思维和学习习惯,要认真审题,区分背景材料,挖掘隐含条件;要明确研究对象,通过画示意图建立清晰的物理情景,解题要注意科学规范。
(4)处理好理论与实验的关系,掌握基本仪器的使用,加强物理实验思想、原理、方法与技巧的训练,注重运用物理知识、原理和方法去解决生活、生产科学技术中开放性的实际应用题。
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第一、二节探究自由落体运动/自由落体运动规律
记录自由落体运动轨迹
1.物体仅在中立的作用下,从静止开始下落的运动,叫做自由落体运动(理想化模型)。在空气中影响物体下落快慢的因素是下落过程中空气阻力的影响,与物体重量无关。
2.伽利略的科学方法:观察→提出假设→运用逻辑得出结论→通过实验对推论进行检验→对假说进行修正和推广
自由落体运动规律
自由落体运动是一种初速度为0的匀变速直线运动,加速度为常量,称为重力加速度(g)。g=9.8m/s2
重力加速度g的方向总是竖直向下的。其大小随着纬度的增加而增加,随着高度的增加而减少。
vt2=2gs
竖直上抛运动
1.处理方法:分段法(上升过程a=-g,下降过程为自由落体),整体法(a=-g,注意矢量性)
1.速度公式:vt=v0—gt位移公式:h=v0t—gt2/2
2.上升到最高点时间t=v0/g,上升到最高点所用时间与回落到抛出点所用时间相等
3.上升的最大高度:s=v02/2g
第三节匀变速直线运动
匀变速直线运动规律
1.基本公式:s=v0t+at2/2
2.平均速度:vt=v0+at
3.推论:1)v=vt/2
2)S2—S1=S3—S2=S4—S3=……=△S=aT2
3)初速度为0的n个连续相等的时间内S之比:
S1:S2:S3:……:Sn=1:3:5:……:(2n—1)
4)初速度为0的n个连续相等的位移内t之比:
t1:t2:t3:……:tn=1:(√2—1):(√3—√2):……:(√n—√n—1)
5)a=(Sm—Sn)/(m—n)T2(利用上各段位移,减少误差→逐差法)
6)vt2—v02=2as
第四节汽车行驶安全
1.停车距离=反应距离(车速×反应时间)+刹车距离(匀减速)
2.安全距离≥停车距离
3.刹车距离的大小取决于车的初速度和路面的粗糙程度
4.追及/相遇问题:抓住两物体速度相等时满足的临界条件,时间及位移关系,临界状态(匀减速至静止)。可用图象法解题。
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教学目标:
1、从生活中出发,通过动手画一画,初步建立射线直线的概念。
2、能说出线段与射线直线的关系。
3、初步学会与他人合作,愿意就数学问题开展讨论,学会借助数学语言来表达与交流。
4、培养学生将数学思想应用于实际,实现科学的创造与应用的能力。
教学重点:建立射线直线的概念,知道它们之间的关系。
教学难点:
根据要求画出正确数量的线段射线或直线。
教学准备:
多媒体、练习卷
教学过程:
一、情景创设,复习引入
1、从生活中抽象出线段、射线、直线
在我们的生活中有很多线条,看:
a、竖琴、激光――线段
b、毛线——曲线
c、角——射线
d、马路——直线
2、线段的特征
它们当中,哪些是你们学过的?(线段)
你能回忆一下线段有哪些特征吗?
a、线段是直的,并且有2个端点。
b、线段是可以度量的。
c、线段可以用两个大写字母表示,如:线段AB或线段BA。如用小写字母来表示如用小写字母b就可以表示成线段b。所以我们说线段一共有几种表示方法?
二、情景再现,探究新知
师:同学们说得真不错,大家看老师这儿有跟教棒,打开它就看见有一束激光投射在窗户上,把这束激光可以看成是一条——线段。现在老师把窗户打开,把这束激光从天空方向投射出去,那会怎样呢?
1、认识射线
a、射线的概念
像这样的图形你知道叫什么吗?
板书:一条线段,将它的一端无限地延长,所形成的图形叫做射线。
b、射线的表示方法
这条射线的端点我们可以用大写字母表示,如A,在射线上任意取一点,如B,我们就可以用AB表示这条射线,记作射线AB。
c、拓展
(1)媒体演示从另一端延长,这又是什么图形?(射线)那我们可以把它记作什么?(射线AB?射线BA?)
(2)请说对的同学说说理由(端点是起始点)
2、认识直线
a、直线的概念
请你闭上眼睛想一想,如果将线段的两个端点都无限地延长,那会又会怎样呢?(请一个同学到黑板上来画一画)(师先同步画好一条线段)
板书:将一条线段的两端无限地延长,所形成的图形叫做直线。
b、直线的表示方法
任意的在直线上取两点用大写字母A和B来表示,所以可以将这条直线记作:直线AB或者直线BA,或者用一个小写字母表示为:直线l。
板书:直线直线AB,直线BA或者直线l
3、引出课题
同学们学的真棒,这就是我们今天所要学习的内容:线段、射线、直线。
板书:线段、射线、直线。
4、师:接下来老师请同学把书翻到79页,看79、80页上的内容完成练习纸上的表格。
三、巩固新知,应用提高
1、请你分分类(金仕达多媒体)
2、用正确的方法表示下面图形。
3、判断
(1)线段有两个端点,射线只有1个端点,直线没有端点。
(2)这是一条5cm的射线。
(3)正方形和长方形的四条边都是线段。
(4)直线比射线长
(5)射线AB和射线AD是同一条射线。
同一条射线:同一个端点且方向相同
此处可以追问:那射线AB和射线AC
是同一条射线吗?
4、画一画(书上P80试一试)
5、拓展(金仕达多媒体)
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关于规律的学习主要注意以下两个方面:规律是如何得出的;规律的适用范围(或条件)是什么。
学习物理规律除了掌握结论,还要知道结论是如何得出的。如同学们都知道匀变速直线运动的位移公式,却有很多人不清楚是怎样得出的;知道自由下落的电梯内的物体和卫星上的物体都处于完全失重状态,但不知道为什么这两种不同的运动都会完全失重;知道静电屏蔽时内部的场强为零却不知道怎样证明这些都是重结论、轻过程的结果。这些同学在上课时尽管做了很多笔记,但对规律的得出过程并不清楚,造成不会做题。
学习物理规律时还要注意规律的适用范围,如动量定理必须在惯性系中才能使用,用动能定理解题时要选大地为参考系来计算动能和功。
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。
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; a0时,匀加速直线运动;a0时,匀减速直线运动;a=g、v0=0时,自由落体应动;a=g、v00时,竖直抛体运动。
(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tv0/a,一般不能直接代入公式求位移。
(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:
四、初速度为零的匀加速直线运动(设T为等分时间间隔):
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。
审题画出过程草图判断运动性质选取正方向(或选取坐标轴)选用公式列出方程求解方程,必要时对结果进行讨论。
1、弄清题意,建立一幅物体运动的图景。为了直观形象,应尽可能地画出草图,并在图中标明一些位置和物理量。
2、弄清研究对象,明确哪些量已知,哪些量未知,根据公式特点恰当地选用公式。
3、利用匀速变直线运动的两个推论和初速度为零的匀加速直线运动的特点,往往能够使解题过程简化。
4、如果题目涉及不同的运动过程,则应重点寻找各段运动的速度、位移、时间等方面的关系。
在众多的匀变速直线运动的`公式和推论中,共涉及五个物理量v0、vt、a、x、t,合理地运用和选择方法是求解运动学问题的关键。
1、基本公式法:是指速度公式和位移公式,它们均是矢量式,使用时应注意方向性。一般以v0的方向为正方向,其余与正方向相同者取正,反之取负。
2、平均速度法:定义式v=x/t,对任何性质的运动都适用,而只适用于匀变速直线运动。
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。
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。
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。
应用v―t图象,可把复杂的问题转变为较为简单的物理问题解决,尤其是用图象定性分析,可避开繁杂的计算,快速找出答案。
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x=aT2求解。
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物体运动过程中,其速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值称为加速度(用a表示)。若一物体沿直线运动,且在运动的过程中加速度保持不变,则称这一物体在做匀加速直线运动。它的加速度为某一个常值,当这个常值恒为零时就变为匀速直线运动或静止。可以说匀速直线运动是匀加速直线运动的特殊情况。但是在中学考试中,一般不把匀速直线运动当作匀加速直线运动。
基本信息
定义
在直线运动中,把加速度的大小和方向都不改变的运动(加速度与速度方向相同时时),称之为匀加速直线运动。
加速度
物体在运动过程中,其速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值称为加速度(用a表示,单位M/S^2;读作米每二次方秒),它的意义是表示质点速度变化的快慢的物理量,属于矢量,既有大小也有方向。注意:加速度虽然表示的是物体运动速度变化量与发生这一变化所用的时间的.比值,但他并不是由物体的速度和时间来决定,而是由物体的质量和物体所受的外力来决定,加速度等于物体所受外力与物体质量的比值,即a=F/m。
匀变速直线运动
加速度是一个矢量有大小有方向,假设一物体沿某一方向做初速度为V的运动,若在运动的过程中加速度方向与初速度方向相同且数值为大于0的常量,则称这一物体在做匀加速直线运动。若加速度方向与初速度方向相反且数值为大于0的常量,则称这一物体做匀减速直线运动(注意做匀减速运动的物体若加速度一直保持不变,则在某一时间点会变为静止,然后沿相反方向做初速度为0 的匀加速直线运动)。若在运动过程中,加速度恒为0,则这一物体做匀速直线运动。可以说匀速直线运动是匀加速直线运动的特殊情况。
匀加速直线运动的条件
物体做匀加速运动分为2种情况:1.物体开始处于静止状态,且所受的合外力大小不变,方向不变则物体沿着合力方向做初速度为0的匀加速直线运动;2.物体开始沿着某一方向做初速度为V的运动,且所受合力大小不变,方向与物体运动方向相同,则物体做初速度为V的匀加速直线运动。(注意若物体所受外力方向与物体初速度方向相反且大小不变的话,物体开始做匀减速运动直到静止后沿着合力方向做初速度为0的匀加速运动)。
实验研究
【目的和要求】 了解磁控电子秒表的工作过程,会运用它配合轨道小车进行一些简单的力学实验。
【仪器和器材】
斜面小车(J2108型),重物,磁控电子秒表(包括两个磁控开关和一个液晶显示电子秒表,计时精度为0.01秒),小永磁体4个,刻度尺。
【实验方法】
(1)物体做匀加速直线运动的判定
确认小车在平板上做匀速直线运动后,将一小砝码放入砝码盘中。小车上固定一个磁铁。第一个磁控开关置于小车起始运动的位置(此位置应保持不变,一般应远离滑轮,以保证小车有足够的运动范围),第二个磁控开关置于平板中央。小车一开始运动就作用于第一个磁控开关,使秒表开始记时,经过第二个磁控开关,秒表停止计时,并显示小车从静止运动到第二个磁控开关的时间t1,量出两磁控开关之间的距离S1。
改变第二个磁控开关的位置,重复上述实验(注意保持小车开始运动的位置和第一个磁控开关位置始终不变),得出相应的tt……。
比较SSS……,如在实验误差范围内相等,则小车做初速为零的匀加速直线运动。
(2)物体加速度的确定
①由Sy-Sx=(y-x)aT2,求出相应的加速度值再取它们的平均值即得小车在整个运动过程中的加速度值。
②在S-t2坐标系中,描出(),(),()……各点,通过这些点作一条直线(不在直线上的点应均匀分布在直线两旁),该直线应通过原点(0,0)。量出直线与横轴的夹角,则小车的运动加速度为
选自:《高中物理学生实验》
相关公式
基本公式:
速度公式: V=V0+at
位移公式: s=V0t+1/2at^2
推论:
速度位移公式:Vt^2-V0^2=2aS
时间中点的速度:v=(v1+v2)/2
位移中点的速度:v=(2v1v2)/(v1+v2)=√((v0^2 + vt^2)/2) v1 v2分别为前一段位移速度和后一段位移速度
v0 vt分别为初速度和末速度
Δx=aT^2 (应用:打点计时器等中)
1:在T,2T,3T……nT时间末,瞬时速度比 1:2:3 :……:n
已知a且不变(匀加速运动) Vt=at
Vt1:Vt2:Vt3:……:Vtn=a*t1:a*t2:a*t3:……:a*tn=t1:t2:t3:……tn=1:2:3:……:n
2:在T,2T,3T……nT时间内,位移的比=1:4:9:……:n^2
还是已知a不变,根据S=0.5at^2, 得出
S1:S2:S3:……:Sn=1:4:9:……:n^2
3:在第一个时间内,第二个时间内,第三个时间内……第n个时间内位移比
S1':S2':S3':....:Sn'=1;3;5;..;2n-1
先画图,a还是不变 ,S1'=S1 ,S2'=S2-S1,S3'=S4-S3,Sn'=Sn-Sn-1
根据2可以得出
4: 由静止开始,通过连续相等位移所用时间之比为
T1:T2:T3:……:Tn=1:根号2 -1:根号3 -根号2:.....:根号n-根号n-1
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一、教材分析
本节的内容是让学生熟练运用匀变速直线运动的位移与速度的关系来解决实际问题,教材先是通过一个例题的求解,利用公式x=v0t+at2和v=v0+at推导出了位移与速度的关系:v2-v02=2ax,到本节为止匀变速直线运动的速度—时间关系、位移—时间关系、位移—速度关系就都学习了,解题过程中应注意对学生思维的引导,分析物理情景并画出运动示意图,选择合适的公式进行求解,并培养学生规范书写的习惯,解答后注意解题规律,学生解题能力的培养有一个循序渐进的过程,注意选取的题目应由浅入深,不宜太急,对于涉及几段直线运动的问题,比较复杂,引导学生把复杂问题变成两段简单问题来解。
二、目标
1知识与技能
(1)理解匀变速直线运动的位移与速度的关系。
(2)掌握匀变速直线运动的位移、速度、加速度和时间的关系,会用公式解决匀变直线运动的实际问题。
(3)提高匀变速直线运动的分析能力,着重物理情景的过程,从而得到一般的学习方法和思维。
(5)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。
2过程与方法
利用多媒体课件与课堂学生动手实验相互结合,探究匀变速直线运动规律的应用的方法和思维。
3情感态度与价值观
既要联系的观点看问题,还要具体问题具体分析。
三、教学重、难点
具体到实际问题当中对物理意义、情景的分析。
四、学情分析
我们的学生属于A、B、C分班,学生已有的知识和实验水平均有差距。有些学生仅仅对公式的表面理解会做套公式的题,对物理公式的内涵理解不是很透彻,所以讲解时需要详细。
五、教学方法
讲授法、讨论法、问题法、实验法。
六、课前准备
1.学生的学习准备:预习已学过的两个公式
(1)速度公式
(2)位移与时间公式
2.教师的教学准备:多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,课后延伸拓展学案。
七、课时安排:
1课时
八、教学过程
(一)预习检查、总结疑惑
检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有了针对性。
(二)情景引入,展示目标
1.通过下面一道题目,让学生从不同角度,感受一题多解,拓展学生的物理思维。
一辆汽车以20m/s的速度行驶,驾驶员发现前方道路施工,紧急刹车并最终停止。已知汽车刹车过程的加速度大小是5m/s2,假设汽车刹车过程是匀减速直线运动,则汽车从开始刹车经过5s所通过的位移是多少?
(利用该题让学生知道:①对匀减速直线运动,若取v0方向为正方向时,则v0>o,a<0。②对汽车刹车过程,在给定的时间内的汽车是否一直在做匀减速直线运动,还需要进行判断。③让学生感受到一题多解——公式法、图象法和逆向思维法。)
2.通过物理情景1的分析,让学生寻找匀变速直线运动中位移与速度的关系。
【情景1】射击时,火药在枪筒中燃烧。燃气膨胀,推动弹头做加速运动。若把子弹在枪筒中的运动看做匀加速直线运动,假设枪筒长0.64m,子弹的加速度5×105m/s2,我们根据已知条件能否求出子弹射出枪口时的速度?
问题1:能否根据题意,用前面的运动规律解决?
[学生活动]用公式得出子弹离开枪口时的速度。
(三)合作探究,精讲点拨
问题2:在这个问题中,已知条件和所求的结果都不涉及时间t,它只是一个中间量。能否根据前面学习的运动规律,得到位移x与速度v的关系呢?
[学生活动]用公式进行推导。(请一位学生板演)
[教师活动]通过以上分析可以看到,如果说问题的已知量和未知量都不涉及时间,利用求解,往往会使问题变得简单、方便。
[学生活动]用公式求解上面的问题,并与前面的方法进行比较。
(四反思总结,当堂检测
教师组织学生反思总结本节课的主要内容,并进行当堂检测。
设计意图:引导学生理解本节公式,并对所学内容进行简单的反馈纠正。
[例1]通过测试得知某型号的卡车在某种路面上急刹车时加速度大小是5m/s2。如果要求它在这种路面上行驶时在22.5m内必须停下,它的行驶速度不能超过多少千米每小时?
[教师活动]分析问题,用公式求解问题,并注意匀减速直线运动中加速度取负值。通过板书提醒学生解题规范化。
[例2]美国“肯尼迪”号航空上装有帮助飞机起飞的弹射系统。已知“F-A-15”型战斗机在跑道上加速时可产生的最大加速度为5.0m/s2,起飞速度为50m/s。若要该飞机滑行100m后起飞,则:
(1)弹射系统必须使飞机具有多大的初速度?(可保留根号)
(2)假设某航空不装弹射系统,但要求“F-A-15”型战斗机能在它上面正常起飞,则该跑道至少多长?
[教师活动]分析题意,已知条件,求什么物理量,正确选取运动规律。
[学生活动]用公式求解问题,同时注意具体问题具体分析。
[例3]驾驶手册规定具有良好刹车性能的汽车在以80km/h的速率行驶时,可以在56m的距离内刹住;在以48km/h的速率行驶时,可以在24m的距离内刹住。假设对这两种速率,驾驶员的反应时间(在反应时间内驾驶员来不及使用刹车,车速不变)与刹车产生的加速度都相同,则驾驶员的反应时间是多少?
[教师活动]引导学生分析汽车在整个过程中运动规律,如何解决问题。
[学生活动]根据题意的分析,正确选用运动规律求解。
(五)发导学案、布置预习
⬮ 与变速直线运动教案
高中物理《匀变速直线运动的位移》教案
一、教学目标
1.了解匀变速直线运动的位移变化规律,并且会运用所学公式对相关问题进行求解。
2.通过公式的推导过程,体会微元法的特点。
3.经历微元法推导公式,增加物理情感,养成严谨的科学态度。
二、教学重难点
【重点】匀变速直线运动的位移公式。
【难点】公式的推导过程以及利用公式解决物理问题。
三、教学过程
(一)新课导入
复习导入:上节课学习的匀变速直线运动的v-t关系,画出匀速直线运动的v-t图像,以及匀加速直线运动的v-t图像。
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