高中物理必修一教案

　　高中物理必修一教案（一）

　　2.2勻變速直線運動的速度與時間的關系

　　一、 教材分析

　　在上一節(jié)實驗的基礎上，分析v-t圖像時一條傾斜直線的意義——加速度不變，由此定義了勻變速直線運動。而后利用描述勻變速直線運動的v-t圖像的是傾斜直線，進一步分析勻變速直線運動的速度與時間的關系：無論時間間隔t大小， 的值都不變，由此導出v = v0 + at，最后通過例題以加深理解，并用“說一說”使學生進一步加深對物體做變速運動的理解。

　　二、 教學目標

　　1、知道勻速直線運動 圖象。

　　2、知道勻變速直線運動的 圖象,概念和特點。

　　3、掌握勻變速直線運動的速度與時間關系的公式v = v0 + at,并會進行計算。

　　教學重點

　　1、 勻變速直線運動的 圖象,概念和特點。

　　2、 勻變速直線運動的速度與時間關系的公式v = v0 + at,并進行計算。

　　三、     教學難點

　　會用 圖象推導出勻變速直線運動的速度與時間關系的公式v = v0 + at。

　　四、 教學過程

　　預習檢查：加速度的概念，及表達式 a=

　　導入新課：

　　上節(jié)課,同學們通過實驗研究了速度與時間的關系,小車運動的υ－t圖象。

　　設問：小車運動的 υ－t圖象是怎樣的圖線？（讓學生畫一下）

　　學生坐標軸畫反的要更正，并強調調，縱坐標取速度，橫坐標取時間。

　　υ－t圖象是一條直線，速度和時間的這種關系稱為線性關系。

　　設問：在小車運動的υ－t圖象上的一個點P（t1,v1）表示什么？

　　學生畫出小車運動的υ－t圖象，并能表達出小車運動的υ－t圖象是一條傾斜的直線。

　　學生回答：t1時刻,小車的速度為v1 。

　　學生回答不準確，教師補充、修正。

　　預習檢查

　　情境導入

　　精講點撥：

　　1、勻速直線運動圖像

　　向學生展示一個υ－t圖象：

　　提問：這個υ－t圖象有什么特點？它表示物體運動的速度有什么特點？物體運動的加速度又有什么特點？

　　在各小組陳述的基礎上教師請一位同學總結。

　　2、勻變速直線運動圖像

　　提問：在上節(jié)的實驗中，小車在重物牽引下運動的v-t圖象是一條傾斜的直線，物體的加速度有什么特點？直線的傾斜程度與加速度有什么關系？它表示小車在做什么樣的運動？

　　從圖可以看出，由于v-t圖象是一 條傾斜的直線，速度隨著時間逐漸變大，在時間軸上取取兩點t1,t2,則t1,t2間的距離表示時間間隔t= t2—t1，t1時刻的速度為 v1, t2 時刻的速度為v2,則v2—v1= v，v即為間間隔t內(nèi)的速度的變化量。

　　提問：v與t是什么關系？

　　知識總結：沿著一條直線，且加速度不變的運動，叫做勻變速直線運動。勻變速直線運動的v-t圖象是一條傾斜的直線。

　　提問：勻變速直線運動的v-t圖線的斜率表示什么？勻變速直線運動的v-t圖線與縱坐標的交點表示什么？

　　展示以下兩個v-t圖象，請同學們觀察，并比較這兩個v-t圖象。

　　知識總結：在勻變速直線運動中，如果物體的速度隨著時間均勻增加，這個運 動叫做勻加速直線運動；如果物體的速度隨著時間均勻減小，這個運動叫做勻減速直線運動。

　　分小組討論

　　每一小組由一位同學陳述小組討論的結 果。

　　學生回答：是一條平行于時間軸的直線。表示物體的速度不隨時間變化，即物體作勻速直線運動。作勻速直線運動的物體，v = 0， = 0，所以加速度為零。

　　分小組討論

　　每一小組由一位同學陳述小組討論的結果。

　　由于v-t圖象是一條直線，無論t選在什么區(qū)間，對應 的速度v的變化量v與時間t的變化量t之比 都是一樣的， 表示速度 的變化量與所用時間的比值，即加速度。所以v-t圖象是一條傾斜的直線的運動，是加速度不變的運動。

　　學生回答：v-t圖線的斜率在數(shù)值上等于速度v的變化量v與時間t的變化量t之比，表示速度的變化量與所用時間的比值，即加速度。

　　v-t圖線與縱坐標的交點表示t = 0 時刻的速度，即初速度v0。

　　學生回答：甲乙兩個v-t圖象表示的運動都是勻變速直線運動，但甲圖的速度隨時間均勻增加，乙圖的速度隨著時間均勻減小。

　　讓學生通過自身的觀察，發(fā)現(xiàn)勻加速直線運動與勻減速直線運動 的不同之處，能幫助學生正確理解勻變速直線運動。

　　3、勻變速直線速度與時間的關系式

　　提問：除用圖象表示物體運動的速度與時間的關系外，是否還可以用公式表達物體運動的速度與時間的關系？

　　教師引導，取t=0時為初狀態(tài)，速度為初速度V0，取t時刻為末狀態(tài)，速度為末速度V,從初態(tài)到末態(tài)，時間的變化量為t，則t = t—0，速度的變化量為V,則V = V—V0

　　提問：能否直接從圖線結合數(shù)學知識得到速度與時間的關系式?

　　知識總結：勻變速直線 運動中，速度與時間的關系式是V= V0 + a t

　　勻變速直線運動的'速度與時間關系的公式：V= V0 + a t可以這樣理解：由于加速度a在數(shù)值上等于單位時間內(nèi)速度的變化量，所以at就是整個運動過程中速度的變化量；再加上運動開始時物體的速度V0，就得到t時刻物體的速度V。

　　4、例題

　　例題1、汽車以40 km/h的速度勻速行駛，現(xiàn)以0.6 m/s2的加速度加速，10s后速度能達到多少？加速后經(jīng)過多長汽車的速度達到80 km/h？

　　例題2、某汽車在某路面緊急剎車時，加速度的大小是6 m/s2，如果必須在2s內(nèi)停下來，汽車的行駛速度最高不能超過多少？如果汽車以最高允許速度行駛，必須在1.5s內(nèi)停下來, 汽車剎車勻減速運動加速度至少多大？

　　分析：我們研究的是汽車從開始剎車到停止運動這個過程。在這個過程中，汽車做勻減速運動，加速度的大小是6 m/s2。由于是減速運動，加速度的方向與速度方向相反，如果設汽車運動的方向為正，則汽車的加速度方向為負，我們把它記為a = 一6 m/s2。這個過程的t時刻末速度V是0，初速度就是我們所求的最高允許速度，記為V0，它是這題所求的“最高速度”。過程的持續(xù)時間為t=2s

　　學生回答：因為加速度

　　a =  ,所以V =a t

　　V—V0= a t

　　V—V0= a t

　　V= V0 + a t

　　學生回答：因為勻變速直線運動的v-t圖象是一條傾斜的直線,所以v與t是線性關系,或者說v是t的一次函數(shù),應符合y = k x + b 的形式。其中是圖線的斜率，在數(shù)值上等于勻變速直線運動的加速度a，b是縱軸上的截距，在數(shù)值上等于勻變速直線運動的初速度V0,所以V= V0 + a t

　　同學們思考3-5分鐘，

　　讓一位同學說說自己的思路。其他同學糾正，補充。

　　讓同學計算。

　　展示某同學的解題，讓其他同學點評。

　　解：初速度V0= 40 km/h = 11 m/s，加速度a = 0.6 m/s2，時間t＝10 s。

　　10s后的速度為V= V0 + a t

　　= 11 m/s + 0.6 m/s2×10s

　　= 17 m/s = 62 km/h

　　由V= V0 + a t得

　　同學們思考3-5分鐘，

　　讓一位同學說說自己的思路。其他同學糾正，補充。

　　讓同學計算。

　　展示某同學的解題，讓其他同學點評。

　　解：根據(jù)V= V0 + a t，有

　　V0 = V — a t

　　= 0 — （—6m/s2）×2s

　　= 43 km/h

　　汽車的速度不能超過43 km/h

　　根據(jù)V= V0 + a t，有

　　汽車剎車勻減速運動加速度至少9m/s2

　　注意同一方向上的矢量運算，要先規(guī)定正方向，然后確定各物理量的正負（凡與規(guī)定正方向的方向相同為正，凡與規(guī)定正方向的方向相反為負。）然后代入V-t的關系式運算。

　　五、     課堂小結

　　六、 利用V-t圖 象得出勻速直線運動和勻變速直線運動的特點。

　　七、 并進一步利用V-t圖推導出勻變速直線運動的速度和時間的關系式。

　　布置作業(yè)

　�。�1）請學生課后探討課本第3 9頁，“說一說”

　　（2）請學生課后探討課本第39頁“問題與練習”中的1~4題。

　　高中物理必修一教案（二）

　　1.1質點參考系和坐標系

　　學習目標:

　　1. 理解質點的概念，知道它是一種科學抽象，知道實際物體在什么條件下可看作質點，知道這種科學抽象是一種常用的研究方法。

　　2. 知道參考系的概念和如何選擇參考系。

　　學習重點:質點的概念。

　　學習難點:

　　主要內(nèi)容:

　　一、機械運動

　　1.定義：物體相對于其他物體的位置變化,叫做機械運動，簡稱運動。

　　2.運動的絕對性和靜止的相對性：宇宙中的一切物體都在不停地運動，無論是巨大的天體，還是微小的原子、分子，都處在永恒的運動之中。運動是絕對的，靜止是相對的。

　　二、物體和質點

　　1.定義：用來代替物體的有質量的點。

　�、儋|點是用來代替物體的具有質量的點，因而其突出特點是“具有質量”和“占有位置”，但沒有大小，它的質量就是它所代替的物體的質量。

　　②質點沒有體積，因而質點是不可能轉動的。任何轉動的物體在研究其自轉時都不可簡化為質點。

　�、圪|點不一定是很小的物體，很大的物體也可簡化為質點。同一個物體有時可以看作質點，有時又不能看作質點，要具體問題具體分析。

　　2．物體可以看成質點的條件：如果在研究的問題中，物體的形狀、大小及物體上各部分運動的差異是次要或不起作用的因素，就可以把物體看做一個質點。

　　3．突出主要因素，忽略次要因素，將實際問題簡化為物理模型，是研究物理學問題的基本思維方法之一，這種思維方法叫理想化方法。質點就是利用這種思維方法建立的一個理想化物理模型。

　　問題：1．能否把物體看作質點，與物體的大小、形狀有關嗎？

　　2．研究一輛汽車在平直公路上的運動，能否把汽車看作質點？要研究這輛汽車車輪的`轉動情況，能否把汽車看作質點？

　　3．原子核很小，可以把原子核看作質點嗎？

　　【例一】下列情況中的物體，哪些可以看成質點（）

　　A．研究繞地球飛行時的航天飛機。

　　B．研究汽車后輪上一點的運動情況的車輪。

　　C．研究從北京開往上海的一列火車。

　　D．研究在水平推力作用下沿水平地面運動的木箱。

　　課堂訓練：

　　1．下述情況中的物體，可視為質點的是（）

　　A．研究小孩沿滑梯下滑。

　　B．研究地球自轉運動的規(guī)律。

　　C．研究手榴彈被拋出后的運動軌跡。

　　D．研究人造地球衛(wèi)星繞地球做圓周運動。

　　2.下列各種情況中，可以所研究對象（加點者）看作質點的是（ ）

　　A． 研究小木塊的翻倒過程。

　　B．研究從橋上通過的一列隊伍。

　　C．研究在水平推力作用下沿水平面運動的木箱。

　　D．汽車后輪，在研究牽引力來源的時。

　　三、參考系

　　1．定義：宇宙中的一切物體都處在永恒的運動之中，在描述一個物體的運動時，必須選擇另外的一個物體作為標準，這個被選來作為標準的物體叫做參考系。一個物體一旦被選做參考系就必須認為它是靜止的。

　　2．選擇不同的參考系來觀察同一個運動，得到的結果會有不同。

　　【例二】人坐在運動的火車中，以窗外樹木為參考系，人是_______的。以車廂為參考系，人是__________的。

　　3．參考系的選擇：描述一個物體的運動時，參考系可以任意選取，選取參考系時要考慮研究問題的方便，使之對運動的描述盡可能的簡單。在不說明參考系的情況下，通常應認為是以地面為參考系的。

　　4．絕對參考系和相對參考系：

　　【例三】對于參考系，下列說法正確的是（）

　　A．參考系必須選擇地面。

　　B．研究物體的運動，參考系選擇任意物體其運動情況是一樣的。

　　C．選擇不同的參考系，物體的運動情況可能不同。

　　D．研究物體的運動，必須選定參考系。

　　課堂訓練：

　　1．甲物體以乙物體為參考系是靜止的，甲物體以丙物體為參考系是運動的，那么，以乙物體為參考系，丙物體是（ ）

　　A． 一定是靜止的。 B．一定是運動的。

　　C．有可能是靜止的或運動的 D．無法判斷。

　　2．關于機械運動和參照物，以下說法正確的有（）

　　A. 研究和描述一個物體的運動時，必須選定參照物。

　　B. 由于運動是絕對的，描述運動時，無需選定參照物。

　　C. 一定要選固定不動的物體為參照物。

　　D. 研究地面上物體的運動時，必須選地球為參照物。

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