范文一:位移和时间的关系
第二节 位移和时间的关系
教学目标
一、知识目标:
1、理解匀速运动、变速运动的概念;
2、知道什么是位移---时间图象,能及如何用图象表示位移和时间的关系;
3、知道匀速直线运动的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,它们各有所长,可以相互补充。
二、能力目标:
培养学生用多种手段处理问题的能力。
教学重点:
1、匀速直线运动的概念;
2、用描点法描绘位移---时间图象,并能从图中获取反映出来的物理信息。
教学难点:
如何分析物理图象而从中获取物理信息。
教学步骤:
一、导入新课
上一节课我们学习了机械运动的概念,并且知道物理学中为了研究物体的运动我们引进了质点和位移,一个物体运动时不但其位置在不断改变,其位移在随时间不断地改变,那么一个物体运动时位移和时间有什么关系呢,这节课我们就来研究这个问题。
板书:位移和时间的关系
二、新课教学
1、匀速直线运动
学生:阅读教材弄清楚什么是匀速直线运动。
用投影片出示图表并要求学生回答,在误差允许的范围内,每相等时间内位移有什么特点,
24711111 0 时间t/s .5 .9 .6 0.0 2.4 5.1 7.5 9.9
位移511223340 s/m000500050005000
这是一辆汽车在平直公路上的运动情况,它的运动有何特点:
学生分析后回答:在误差允许的范围内,每2.5s内的位移为50m,每5s内的位移为100m,每10s内的位移为200m……任意相等和时间内位移都相等。
师:对,这种在任意相等的时间内位移都相等的运动,叫匀速直线运动。
板书:匀速直线运动
提问:如果有一辆汽车在平直的公路上行驶,每5s内的位移都是100m,那么这辆汽车一定做匀速直线运动吗,
学生如果回答是,则举一反例让学生分析。学生如果回答不一定,则由一学生举例说明,并在黑板上作图说明。
小结:一物体如果作匀速直线运动,则其在任何相等的时间里位移都相等。
2、位移---时间图象
师:请同学们以上面图表所给出的数据,以横轴为时间(t)轴,纵轴为位移(s)轴,用描点法作图,看是一个什么样的图象,s与t存在一个什么函数关系,
教师边看边指导,并且改变一组数据(速度不同的物体的一组位移、时间值)让学生在同一坐标上作图,然后把同学所画的图象在投影仪上打出分析。
学生:可以看出几个点几乎都在过原点的一条直线上。
教师:同学们与我们在初中学过的一次函数y=kx对照,s与t有什么函数关系。
学生:s与t成正比。
教师:对,这就是匀速直线运动的位移---时间图象。物理量之间的关系可以用公式表示,也可以用图象表示,利用图象可以比较方便地处理实验(或观测)结果,找出事物的变化规律。以后我们还会遇到更多的用图象来处理物理量之间的变化规律的问题,所以,现在我们就要重视图象的学习。
教师:再请同学们分析一下,这两条图线有什么不同,这两物体的运动情况有什么不同,
小结:匀速直线运动的s—t图线是一条直线,其倾斜程度反映物体运动的快慢,倾斜程度越大,速度越快。
教师:从图象上我们可以得到哪些信息呢,
学生分析后小结:可以知道任意时刻物体的位移和任意位移对应的时刻,可以知道哪段时间里的位移和一段位移所用的时间。
3、巩固性训练(出示投影片)
(1)请同学们看图,说出各种图象表示的运动过程和物理意义。并模拟其运动的实际过程。
(2)请两们同学上台模拟以下两图中所表示的物体运动过程,下面的同学注意观察并指出其错误。
师生共评:在甲图中,0时刻即开始计时,已经有了位移s;AB表示物体做匀速直线1
运动,s与t成正比,t时刻,位移为s;BC段表示s没有变化,即物体处于静止状态。CD12
段,物体匀速运动,位移越来越小,说明CD段物体的运动方向与AB段的运动方向相反,最后回到起始点,位移为0。
所以物理图象主要观测方法是:看横、纵轴表示的物理量;其次看图象,从横纵轴上直接可获取的信息,联系实际,搞清物理情景。
教师:请同学们思考位移—时间图线和物体运动轨迹是否相同。
4、变速直线运动
提问:汽车刹车时、飞机起飞时,其运动特点是什么,
学生:汽车运动越来越慢,飞机运动越来越快。
教师:对,这就是变速直线运动
板书:变速直线运动:物体在一条直线上运动,如果在相等的时间里位移不相等,就叫变速直线运动。
提问:那变速直线运动的图象还是直线吗,
学生分析:变速运动中,位移s与时间t不成正比,肯定不是直线,应是曲线。
归纳总结:只要是匀速直线运动的位移---时间图象,一定为直线,这是判定是否是匀速直线运动的位移---时间图象的依据。
三、小结
这节课主要学习了匀速直线运动的概念以及匀速直线运动的位移---时间图象。在处理图象前,首先要看懂横、纵轴所表达的物理量,然后再去结合函数关系图象去认识物理量之间的关系。
四、作业
P24练习二2、3
范文二:位移和时间的关系
教学目标
知识目标
知道什么是匀速直线运动,什么是变速直线运动
理解位移—时间图像的含义,初步学会对图像的分析方法.
能力目标
培养自主学习的能力及思维想象能力.
情感目标
培养学生严肃认真的学习态度.
教学建议
教材分析
匀速直线运动是一种最简单的运动,教材通过汽车运行的实例给出定义,且下定义时没有用“在任何相等时间里”这种过于数学化的说法,适合高一同学的学习情况.本节的重点是由匀速直线运动的定义,用图像法研究位移与时间的关系,本节教材没出现任何公式,而是利用图2—6形象地描述了一辆汽车的运动情况,图上还标了位移和时间的测量结果.教材用表格的形式记录下测量数据,取平面直角坐标(横轴表示时间,纵轴表示位移,取单位,定标度),再根据记录数据描点,最后画出表示汽车运动的结果.教材用表格的形式记录下测量数据,取平面直角坐标(横轴表示时间,纵轴表示位移,取单位,定标度),再根据记录数据描点,最后画出表示汽车运动的位移图像为一直线,这个程序体现了我们研究问题的一种方法,要让学生领会.本节的第二个知识点是变速直线运动的定义,教材也是通过生活常识直接给出定义,本节的最后对图像法做了一个简介,能够引起同学们的重视.
教法建议
本节内容不多,但学习了一种新的处理问题的方法:即根据实验数据作出图像,图像反映物理规律,这是我们通过实验探求自然规律的一要重要的基本的途径.应在学生充分预习的基础上,真正让学生自己能画出图像,并练习分析图像所代表的过程或规律.学生容易把位移图像看成物体的运动轨迹,我们要注意强调它们是根本不同的两个东西,如果学生基础较好,我们应该尽量使学生看到物体的位移图像能想象出物体的运动情况,也应该使学生根据物体的运动情况正确地画出物体的位移图像.
教学设计示例
教学重点:匀速直线运动的位移—时间图像的建立.
教学难点?:对位移图像的理解.
主要设计:
一、匀速直线运动:
(一)思考与讨论:
1、书中给出的实例,汽车每经过100m的位移所用的时间大致为多少?
2、什么叫匀速直线运动?
3、如何建立位移——时间图像?根据图像如何分析物体的运动规律?
4、如图一个物体运动的位移——时间图像如图所示,分析物体各段的运动情况?
(二)多媒体演示,加强对位移图像的理解
将教材图2—6及图2—7做出动态效果.
(三)练习:给出另一个物体做匀速直线运动的例子,让同学自己画出位移图像.
(四)教师小结位移——时间图像的有关知识
1、图像是描述物理规律的一种常用方法.
2、建立图像的一般步骤:采集实验数据,建立表格记录数据,建立坐标系,标明坐标轴代表的物理量及标度,描点做图.
3、分析图像中的信息:(轴的含义,一个点的含义,一段线的含义等)
二、变速直线运动
(一)提问:
什么是变速直线运动?请举例说明.
(二)展示多媒体资料:
汽车启动及进站时的情况.
探究活动
请你坐上某路公共汽车(假设汽车在一条直线上行驶)观察汽车的里程计和自己的手表,采集数据,即记录汽车在不同时刻发生的位移(实际为路程),包括进站停车时的情况,之后把你采集的数据,用位移—时间图像表示出来,并把你的结果讲给周围人听.
范文三:位移和时间的关系
《匀变速直线运动位移和时间的关系》 导学案
【学习目标】:
1. 了解位移公式推导过程中的数学思想;
2. 掌握位移公式x =v 0t +1
2at 2及公式的应用;
3. 理解v —t 图像与t 轴所围图形的面积表示这段时间内的位移;
4. 理解匀变速直线运动平均速度公式v =v 0+v t
2及其应用;
【重点难点】:
1. 匀变速直线运动位移公式的应用;
2. 匀变速直线运动平均速度公式及其应用;
3. 利用v-t 图像推导位移公式;
【预习导学】:
1. 匀速直线运动的位移
(1)公式描述:x = ;
(2)几何描述:物体做匀速直线运动,一段时间内的位移可用这段时间内v-t 图像与t 轴所
围的矩形的 表示;
2. 匀变速直线运动的位移
(1)位移公式:x = ;式中v 0表示 ;a 表示 ;t 表示 ;若初速度为零,公式可化为: x = ;
(2)位移的几何描述:物体做匀变速直线运动,一段时间内的位移可用这段时间内v-t 图像
与t 轴所围的图形的 表示;
(3)注意事项:位移公式中位移x 、初速度v0、加速度a 都是 (矢量、标量),计算
时一定要注意他们的符号(方向),要先规定 ,(通常取 方向为正方向),
根据规定的正方向确定各个量得正负........,在带入公式计算;
【合作探究】:
一. 匀变速直线运动位移公式的推导
阅读材料:我国古代的“割圆术”
圆周率是对圆形和球体进行数学分析时不可缺少的一个常数,各国古代科学家均将计算圆周率
作为一个重要课题。我国最早采用的圆周率数值为三,即所谓“径一周三”。很显然,这个数值不能满足精确计算的要求。汉代一些数学家已发现了这一问题,并在实际应用时采用多种圆周率数值。经过他们的努力,数值精确度虽有提高,但大多是经验成果,缺少理论基础。 圆周率计算上的有所突破,有赖于有效方法的诞生,这种方法就是割圆术。刘徽经过深入研究,他发现圆内接正多边形边数无限增加时,多边形周长可无限逼近圆周长,从而创立了“割圆术”。 割圆术的主要内容是:一、在圆内作内接正六边形,每边边长均等于半径;再作正十二边形,从勾股定理出发,求得正十二边形的边长,如此类推,从内接n 边形的边长可推知内接2n 边形的边长。从圆内接正n 边形每边边长,可求得内接2n 边形的面积。“割圆术”原理如图:
………. 6边形 12边形 24边形 ………. 圆内接多边形边数越多,多边形的边长就越接近圆的周长,多边形的面积就越接近圆的面积。可以想象,当多边形的边数足够多时,多边形的周长就等于圆的周长,其面积就等于圆的面积了。(通过阅读材料,注意体会“无限分割,逐步逼近”的数学思想) 我们是否可以借鉴“割圆术”的原理,利用匀变速运动的v-t 图像的面积表示位移并推导位移公式呢?同学们结合课本P 38—P 39内容讨论该问题。 二. 匀变速直线运动位移公式的应用 例题1:某市规定:卡车在市区内行驶速度不得超过40km /h ,一次一辆市区路面紧急刹车后,经1.5s 停止,量得刹车痕迹S=9m,问这车是否违章行驶?
1
练习1:飞机在跑道上滑行,离地起飞时的速度为60m/s,飞机滑行时的加速度大小为4m/s2,则飞机由静止开始滑行到起飞需要多长时间?跑道的长度至少为多少才能保证飞机安全起飞?
例题2:汽车以12m/s的速度在平直公路上匀速行驶,遇到情况紧急刹车,刹车时的加速度大小为4m/s2,求:刹车后2s 和6s 内汽车通过的距离?
例题3:为了安全,在公路上行驶的汽车之间应保持必要的距离. 已知某高速公路的最高限速v=144 km/h.假设前方车辆突然停止,后面司机从发现这一情况,经操作刹车,到汽车开始减速所经历的时间(即反应时间)t=0.50 s,刹车时汽车加速度大小为4.0 m/s2,为了避免发生追尾事故,该高速公路上汽车间的距离s 至少应为多少?
三. 匀变速运动的平均速度公式及其应用
问题:物体做匀变速直线运动,一段时间t 内,初始时刻t1
的速度为v 0,终了时刻t2的速度为v t ,则这段时间内的平均
速度为多少?(用已知量:v 0、v t 、t 表示)
例题3:在香港海洋公园中有一种大型娱乐机器叫:“跳楼机“,参加游戏的游客用安全带固定在座椅上,由电动机将游客提升到离地面60m 的高度,然后由静止释放,座椅沿轨道自由下落做匀加速运动,加速度大小为10m/s2,下落一段时间后受到压缩空气的阻力而紧接着做匀减速运动,到地面时速度刚好为0,整个过程历时8s ,求: (1)下落过程中的最大速度?(2)游客匀加速下落的高度?(3)匀减速阶段的加速度大小? 【课后练习】: 1. 一个物体做匀加速直线运动,在t 秒内经过的位移是s ,它的初速度为Vo ,t 秒末的速度为V t 则物体在这段时间内的平均速度为 A .s B.v t +v 0 C. v t -v 0v +v 0t t t D. t 2 2. 汽车从静止开始以1m/s2的加速度开始运动, 则汽车前5s 通过的位移是_______m,第2s 内的位移是______m,第3秒内的平均速度是_____m/s, 3. 一辆以72km/h运行的汽车, 因意外情况要紧急刹车, 要求在4s 内停下来, 如果可以把刹车过程看做一个匀减速直线运动, 则汽车刹车时加速度大小应不小于______m/s2, 汽车刹车时滑行的最大距离为______m. 4. 五辆汽车, 每隔一定的时间以相同的加速度从车站由静止开始沿平直公路开出, 当最后一辆汽车起动时, 第一辆汽车已离站320m, 这时第四辆汽车离站_____m;若每隔5s 发出一辆车, 则汽车的加速度a=_____m/s2. 5. 某种类型的飞机起飞滑行时, 从静止开始做匀加速运动, 加速度大小为4.0m/s2, 飞机达到起飞速度80m/s时, 突然接到命令停止起飞, 飞行员立即使飞机紧急制动, 飞机做匀减速运动, 加速度的大小为5.0m/s2, 请你为该类型的飞机设计一条跑道, 使在这种特殊的情况下飞机停止起飞而不滑出跑道, 你设计的跑道长度至少要多长
?
2
范文四:位移和时间的关系
第二章??? 第4节?? 速度和时间的关系
教学目标
教学要求
知识目标
1、知道什么是速度——时间图像,以及如何用图像来表示速度和时间的关系。
2、知道匀速直线运动和匀变速运动的v-t图像的物理意义。
3、知道什么是匀变速运动和非匀变速运动。
能力
目标
1、类比位移-时间图像,学生自己分析、讨论、培养学生的自学能力;
2、从位移图像到速度图像使学生逐渐熟悉数学工具的应用,培养学生用数学方法研究物理问题的能力。
教学重点
速度——时间图像的速度与时间的变化规律,使学生在图像的基础上掌握匀变速直线运动的规律。
教学难点
位移图像和速度图像的区别。
教学方法
类比法、讨论法
教具
教?? 学?? 过?? 程?
教学过程?设计
学生活动
一.引入新课
1.复习“位移——时间”图像
某物体运动的位移-时间图像如图所示,设问:线段OA,AB表示物体的位移速时间如何变化,物体做什么运动,其直线的斜率表示什么?
2.教师归纳总结
(1)在位移——时间图像中可直接得到位移的大小、正负的变化。
(2)在某一段时间里的直线斜率的大小即物体运动的速度,斜率为正,说明物体沿正方向运动;斜率为负,说明物体沿负方向运动。
二.新课教学
1.匀速直线运动的速度——时间图像
前面我们认识了位移——时间图像,我们这节课来认识一副新面孔:速度——时间图像,同学们根据前面的学习,类比推理回答如下问题:
(1)如何建立关于速度——时间的坐标轴;
(2)同学们把书合上,当一物体以v=2m/s的速度匀速前进,作出它的v—t图像(学生板演);
(3)从图像中能获取什么物理信息?
学生回答:OA段,位移S随时间不断增大,作匀速直线运动,其斜率表示速度的大小。AB段,位移s不断减小,减小到O在负方向位移又不断增大,说明物体的运动方向与OA段的运动方向相反,其斜率为负,表示物体沿负方向运动。
教学过程?设计
学生活动
师生共同分析:从速度——时间图像这个叫法看,是速度与时间的关系图像,以t轴为横轴,v轴为纵轴,建立坐标系。而匀速直线运动的速度v不随时间变化,只能是与t轴平行的直线。
从图像中可获得:
(1)速度的大小、方向
(2)从s=vt可获得:边长为v和t所围成的矩形的面积,就是物体在时间t内的位移。(即图中的斜线阴影部分)
2.匀变速直线运动的v—t图像
一个物体做的运动具有这样的特点,同学们细分析所给数据,回答以下问题(出示投影片或让学生看教材)
时刻?? t/s
速度 v/km·h-1
0
20
5
31
10
40
15
49
问题(1)从出示的数据同学们可看出什么规律?
(2)根据数据作出v—t图像
师:对,这就是匀变速直线运动,同志们根据这个特点给其下一定义。
生甲:速度改变均匀的运动。
生乙:速度随时间而均匀地增加。
板书:在变速直线运动中,如果在相等的时间内速度的改变相等,这种运动叫作匀变速直线运动。
学生用描点法作出v-t图像如下:
回答:速度——时间图像是一条倾斜的直线,无论从图表中,还是从图像中都可以看出,速度随时间均匀地增加。师总结:对,这就是匀加速直线运动。
板书:在匀变速直线运动中,它的速度随时间而均匀增加,这就叫匀加速直线运动。
学生们再看这个图像,v随时间如何变化?
学生讨论得到:在误差允许的范围内,物体每隔5s,速度增加约10km/h,也就是每隔相同的时间间隔,速度的改变量相等。
学生作图
学生讨论
教学过程?设计
学生活动
学生回答:速度随时间而均匀地减小。
师:对,这就是匀减速直线运动。
板书:在匀变速直线运动中,它
的速度随时间而均匀地减小,这就叫?
匀减速直线运动。
提问:同学们仔细观察图像(匀
变速直线运动的v—t图像),从图像
中可获取什么物理信息?
引导回答:可以直接从图像中读
出某时刻对应的瞬时速度,还可以看出在某段时间内速度变化的量。
归纳:从匀变速直线运动的v—t图像中可以获取:
(1)某时刻的瞬时速度
(2)某段时间内的速度的变化量
(3)速度的变化量是正值,还是负值。是正值的话,说明 与v方向相同,是负值的话,说明 与v方向相反。
在变速直线运动中,速度不一定是均匀变化的,这种运动是非匀变速直线运动。在日常生活中,很多物体的运动接近匀变速,通常作为匀变速来处理。比如:发射炮弹在炮筒里的运动,石块从高处自由下落等等。
3、匀变速直线运动的v—t图像与匀速直线运动中的s—t图像的区别。例:
请同学看图,据图分析甲、乙两图中物体在这60s内的运动情况。
点评:图像的形状完全一样,但所包含的物理意义却不同。要分析清物体的运动情况,首先要看图像中横纵坐标所表示的物理量,根据图像中的图线找到物理量间的关系,从而再确定它的运动状态。
4、例题精进:
如图为一物体作匀变速直线运动的速度图像,根据图线作出以下几个判定,正确的是:
A:物体始终沿正方向运动
B:物体先沿负方向运动,在t=2s后开始沿正方向运动。
学生讨论
学生分析并回答
教学过程?设计
学生活动
分析:从图像中直接可看出v的正与负,速度为负,表示与规定的正方向相反,速度为正,表示与规定正方向一致。且正负只表示方向,而不表示其大小
在0~2s时里,速度越来越小(在负方向上),2s时速度为0,在0~2s内物体做匀减速运动;2~4s内物体沿正方向匀加速运动,(t=4s时,v=20m/s)所以选B。
5、巩固性练习P28练习四2
三.小结
1、什么是速度——时间图象;
2、知道匀速直线运动和匀变速直线运动的v——t图像的物理意义;
3、能内区分匀速运动中的s—t图像以及匀变速直线运动的v—t图像。
四.作业?P28练习四1
补充:
从图像中判决物体作什么运动。
学生练习
板书设计
1、? 匀速直线运动图像:v值恒定,是平行于t轴的直线;
2、匀变速直线运动
概念:速度随时间均匀地改变
图像:倾斜的直线
3、非匀变速直线运动:速度不是均匀改变的直线运动。
教学反思
范文五:位移和时间的关系
第二节 位移和时间的关系
李少臣
一、课型课时:
以教师讲授为主,和学生互动研究; 1课时。
二、 教学目标:
1、理解匀速运动,变速运动的概念。
2、知道什么是位移—时间图象,以及如何用图象来表示位移和时 间的关系。
3、知道匀速直线运动的 s — t 图象的意义。
4、知道公式和图象是描述物理量之间关系的数学工具,他们各有 所长,可以相互补充。
三、重点难点:
1、匀速直线运动的定义。
2、位移和时间图象(s — t )图象。
四、教学过程:
一、匀速直线运动
1、引入:
质点在运动的过程中,它的位置随时间不断的改变,位移也随 时间不断的改变。分析教科书 P
22
页的图:汽车在一段平直的公路上 运动的情况。
(1) 在每隔 5s 的时间里位移都是 100m 。
(2) 在每隔 10s 的时间里位移都是 200m 。
所以在误差允许的范围内,在相等的时间里汽车的位移是相等的。 2、定义:
物体在一条直线上运动,如果在相等的时间里位移相等,这种 运动叫做匀速直线运动。
在匀速直线运动中,既然相等的时间里位移相等。那么,如果 在时间 t 内的位移是 s ;在时间 2t 内的位移是 2s ;在时间 3t 内的位 移是 3s 。所以位移 s 跟发生这段位移所用的时间 t 成正比。
3、用图象来表示位移和时间的关系:
在平面直角坐标系中,用纵轴表示位移 s ,用横轴表示时间 t 。
这种图象叫做位移—时间图象,有时简称位移 图象。
二、变速直线运动
1、引入:
我们日常生活看到的直线运动,往往不是匀速直线运动。例 如:飞机起、火车进站和物体下落等。
2、定义:
物体在一条直线上运动,如果在相等的时间里位移不相等。这 种运动叫做变速直线运动。
3、变速直线运动的位移时间图象不是直线,而是曲线。 五、作业:教科书第 24页(2)(3)题。