進一步分析勻變速直線運動的速度與時間的關係:無論時間間隔∆t大小, 的值都不變,由此導出v = v0 + at,最後通過例題以加深理解,並用“説一説”使學生進一步加深對物體做變速運動的理解。以下是本站為大家整理的物理教學案例材料借鑑資料,提供參考,歡迎你的閲讀。
一、 教材分析
在上一節實驗的基礎上,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。而後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係:無論時間間隔∆t大小, 的值都不變,由此導出v = v0 + at,最後通過例題以加深理解,並用“説一説”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係的公式v = v0 + at,並會進行計算。
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係的公式v = v0 + at,並進行計算。
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係的公式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:
上節課,同學們通過實驗研究了速度與時間的關係,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)
學生座標軸畫反的要更正,並強調調,縱座標取速度,橫座標取時間。
υ-t圖象是一條直線,速度和時間的這種關係稱為線性關係。
設問:在小車運動的υ-t圖象上的一個點P(t1,v1)表示什麼?
學生畫出小車運動的υ-t圖象,並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圖象有什麼特點?它表示物體運動的速度有什麼特點?物體運動的加速度又有什麼特點?
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,物體的加速度有什麼特點?直線的傾斜程度與加速度有什麼關係?它表示小車在做什麼樣的運動?
從圖可以看出,由於v-t圖象是一 條傾斜的直線,速度隨着時間逐漸變大,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內的速度的變化量。
提問:∆v與∆t是什麼關係?
知識總結:沿着一條直線,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圖線的斜率表示什麼?勻變速直線運動的v-t圖線與縱座標的交點表示什麼?
展示以下兩個v-t圖象,請同學們觀察,並比較這兩個v-t圖象。
知識總結:在勻變速直線運動中,如果物體的速度隨着時間均勻增加,這個運 動叫做勻加速直線運動;如果物體的速度隨着時間均勻減小,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:是一條平行於時間軸的直線。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。
由於v-t圖象是一條直線,無論∆t選在什麼區間,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圖線的斜率在數值上等於速度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圖線與縱座標的交點表示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,乙圖的速度隨着時間均勻減小。
讓學生通過自身的觀察,發現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係式
提問:除用圖象表示物體運動的速度與時間的關係外,是否還可以用公式表達物體運動的速度與時間的關係?
教師引導,取t=0時為初狀態,速度為初速度V0,取t時刻為末狀態,速度為末速度V,從初態到末態,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學知識得到速度與時間的關係式?
知識總結:勻變速直線 運動中,速度與時間的關係式是V= V0 + a t
勻變速直線運動的速度與時間關係的公式:V= V0 + a t可以這樣理解:由於加速度a在數值上等於單位時間內速度的變化量,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,現以0.6 m/s2的加速度加速,10s後速度能達到多少?加速後經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內停下來,汽車的行駛速度不能超過多少?如果汽車以允許速度行駛,必須在1.5s內停下來, 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。由於是減速運動,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允許速度,記為V0,它是這題所求的“速度”。過程的持續時間為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是線性關係,或者説v是t的一次函數,應符合y = k x + b 的形式。其中是圖線的斜率,在數值上等於勻變速直線運動的加速度a,b是縱軸上的截距,在數值上等於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,
讓一位同學説説自己的思路。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後的速度為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,
讓一位同學説説自己的思路。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,要先規定正方向,然後確定各物理量的正負(凡與規定正方向的方向相同為正,凡與規定正方向的方向相反為負。)然後代入V-t的關係式運算。
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、 並進一步利用V-t圖推導出勻變速直線運動的速度和時間的關係式。
佈置作業
(1)請學生課後探討課本第3 9頁,“説一説”
(2)請學生課後探討課本第39頁“問題與練習”中的1~4題。
彈力
一、教學目標
1、知識與技能目標
(1)知道什麼是彈力,彈力產生的條件 (2)能正確使用彈簧測力計 (3)知道形變越大,彈力越大
2、過程和方法目標
(1)通過觀察和實驗瞭解彈簧測力計的結構
(2)通過自制彈簧測力計以及彈簧測力計的使用,掌握彈簧測力計的使用方法
3、情感、態度與價值目標
通過彈簧測力計的製作和使用,培養嚴謹的科學態度和愛動手動腦的好習慣
二、重點難點
重點:什麼是彈力,正確使用彈簧測力計。
難點:彈簧測力計的測量原理。
三、教學方法:探究實驗法,對比法。
四、教學儀器:直尺,橡皮筋,橡皮泥,紙,彈簧測力計
五、教學過程
(一)彈力
1、彈性和塑性
學生實驗,注意觀察所發生的現象:
(1)將一把直尺的兩端分別靠在書上,輕壓使它發生形變,體驗手感,撤去壓力,直尺恢復原狀;
(2)取一條橡皮筋,把橡皮筋拉長,體驗手感,鬆手後,橡皮筋會恢復原來的長度。
(3)取一塊橡皮泥,用手捏,使其變形,手放開,橡皮泥保持變形後的形狀。
(4)取一張紙,將紙揉成一團再展開,紙不會恢復原來形狀。
讓學生交流實驗觀察到的現象上,並對這些實驗現象進行分類,説明按什麼分類,並要求各類再舉些類似的例子。(按物體受力變形後能否恢復原來的形狀這一特性進行分類)
直尺、橡皮筋等受力會發生形變,不受力時又恢復到原來的形狀,物體的這種特性叫做彈性;橡皮泥、紙等變形後不能自動恢復原來的形狀,物體的這種特性叫做塑性。
2、彈力
我們在壓尺子、拉橡皮筋時,感受到它們對於有力的作用,這種力在物理學上叫做彈力。
彈力是物體由於彈性形變而產生的力。彈力也是一種很常見的力。並且任何物體只要發生彈性形變就一定會產生彈力。而日常生活中經常遇到的支持物的壓力、繩的拉力等,實質上都是彈力。
3、彈性限度
彈簧的彈性有一定的限度,超過了這個限度就不完全復原了。使用彈簧時不能超過它彈性限度,否則會使彈簧損壞。
(二)彈簧測力計
1、測量原理
它是根據彈簧受到的拉力越大,它的伸長就越長這個道理製作的。
2、讓學生自己歸納使用彈簧測力計的方法和注意事項。
使用測力計應該注意下面幾點:
(1)所測的力不能大於測力計的測量限度,以免損壞測力計
(2)使用前,如果測力計的指針沒有指在零點,那麼應該調節指針的位置使其指在零點
(3)明確分度值:瞭解彈簧測力計的刻度每一大格表示多少N,每一小格表示多少N
(4)把掛鈎輕輕拉動幾下,看看是否靈活。
5、探究:彈簧測力計的製作和使用。
(四)課堂小結:1、什麼是彈性?什麼是塑性?什麼是彈力?
2、彈簧測力計的測量原理
3、彈簧測力計的使用方法。
(五)鞏固練習:
1、乒乓球掉在地上馬上會彈起來,使乒乓球自下而上運動的力是 ,它是由於乒乓球發生了 而產生的。
2、彈簧受到的拉力越大,彈簧的伸長就 。它有一個前提條件,該條件是 , 就是根據這個道理製作的。
3、關於彈力的敍述中正確的是( )
A、只有彈簧、橡皮筋等這類物體才可能產生彈力
B、只要物體發生形變就會產生彈力
C、任何物體的彈性都有一定的限度,因而彈力不可能無限大
D、彈力的大小隻與物體形變的程度有關
4、下列哪個力不屬於彈力( )
A、繩子對重物的拉力 B、萬有引力 C、地面對人的支持力 D、人對牆的推力
5、兩個同學同時用4.2N的力,向兩邊拉彈簧測力計的掛鈎和提紐,此時彈簧測力計顯示的示數是 。
(六)佈置作業:
六、課後反思:
1、成功的地方:
2、不足的地方:
3、改進措施:
附:板書設計:
一、彈力:
1、彈性和塑性
2、彈力:物體由於發生彈性形變而產生的力。
3、彈性限度
二、彈簧測力計:
1、測量原理:彈簧受到的拉力越大,彈簧的伸長就越長。
2、使用方法:(1)認清量程、分度值
(2)檢查指針是否指在零點
教學目標:
一、知識目標
1、理解速度的概念。知道速度是表示運動快慢的物理量,知道它的定義、公式、符號和單位,知道它是矢量。
2、理解平均速度,知道瞬時速度的概念。
3、知道速度和速率以及它們的區別。
二、能力目標
1、比值定義法是物理學中經常採用的方法,學生在學生過程中掌握用數學工具描述物理量之間的關係的方法。
2、培養學生的遷移類推能力,抽象思維能力。
三、德育目標
由簡單的問題逐步把思維遷移到複雜方向,培養學生認識事物的規律,由簡單到複雜。
教學重點
平均速度與瞬時速度的概念及其區別
教學難點
怎樣由平均速度引出瞬時速度
教學方法
類比推理法
教學用具
有關數學知識的投影片
課時安排
1課時
教學步驟
一、導入新課
質點的各式各樣的運動,快慢程度不一樣,那如何比較運動的快慢呢?
二、新課教學
(一)用投影片出示本節課的學習目標:
1、知道速度是描述運動快慢和方向的物理量。
2、理解平均速度的概念,知道平均不是速度的平均值。
3、知道瞬時速度是描述運動物體在某一時刻(或經過某一位置時)的速度,知道瞬時速度的大小等於同一時刻的瞬時速率。
(二)學生目標完成過程
1、速度
提問:運動會上,比較哪位運動員跑的快,用什麼方法?
學生:同樣長短的位移,看誰用的時間少。
提問:如果運動的時間相等,又如何比較快慢呢?
學生:那比較誰通過的位移大。
老師:那運動物體所走的位移,所用的時間都不一樣,又如何比較其快慢呢?
學生:單位時間內的位移來比較,就找到了比較的統一標準。
師:對,這就是用來表示快慢的物理量——速度,在國中時同學就接觸過這個概念,那同學回憶一下,比較一下有哪些地方有了側重,有所加深。
板書:速度是表示運動的快慢的物理量,它等於位移s跟發生這段位移所用時間t的比值。用v=s/t表示。
由速度的定義式中可看出,v的單位由位移和時間共同決定,國際單位制中是米每秒,符號為m/s或m·s—1,常用單位還有km/h、cm/s等,而且速度是既具有大小,又有方向的物理量,即矢量。
板書:
速度的方向就是物體運動的方向。
2、平均速度
在勻速直線運動中,在任何相等的時間裏位移都是相等的,那v=s/t是恆定的。那麼如果是變速直線運動,在相等的時間裏位移不相等,那又如何白色物體運動的快慢呢?那麼就用在某段位移的平均快慢即平均速度來表示。
例:百米運動員,10s時間裏跑完100m,那麼他1s平均跑多少呢?
學生馬上會回答:每秒平均跑10m。
師:對,這就是運動員完成這100m的平均快慢速度。
板書:
説明:對於百米運動員,誰也説不來他在哪1秒破了10米,有的1秒鐘跑10米多,有的1秒鐘跑不到10米,但它等效於運動員自始至終用10m/s的速度勻速跑完全程。所以就用這平均速度來粗略表示其快慢程度。但這個 =10m/s只代表這100米內(或10秒內)的平均速度,而不代表他前50米的平均速度,也不表示後50米或其他某段的平均速度。
例:一輛自行車在第一個5秒內的位移為10米,第二個5秒內的位移為15米,第三個5秒內的位移為12米,請分別求出它在每個5秒內的平均速度以及這15秒內的平均速度。
學生計算得出:
由此更應該知道平均速度應指明是哪段時間內的平均速度。
3、瞬時速度
如果要精確地描述變速直線運動的快慢,應怎樣描述呢?那就必須知道某一時刻(或經過某一位置)時運動的快慢程度,這就是瞬時速度。
板書:瞬時速度:運動的物體在(經過)某一時刻(或某一位置)的速度。
比如:騎摩托車時或駕駛汽車時的速度表顯示,若認為以某一速度開始做勻速運動,也就是它前一段到達此時的瞬時速度。
在直線運動中,瞬時速度的方向即物體在這一位置的運動方向,所以瞬時速度是矢量。通常我們只強調其大小,把瞬時速度的大小叫瞬時速率,簡稱為速率,是標量。
4、鞏固訓練:(出示投影片)
一物體從甲地到乙地,總位移為2s,前一s內平均速度為v1,第二s內平均開速度為v2,求這個物體在從甲地到乙地的平均速度 。
師生共評:有的同學答案為 這是錯誤的。平均速度不是速度的平均值,要嚴格按照平均速度的定義來求,用這段總位移與這段位移所用的時間的比值,也就只表示這段位移內的平均速度。
三、小結
1、速度的概念及物理意義;
2、平均速度的概念及物理意義;
3、瞬時速度的概念及物理意義;
4、速度的大小稱為速率。
拓展:
本節課後有閲讀材料,怎樣理解瞬時速度,同學們有興趣的話,請看一下,這裏運用了數學的“極限”思想,有助於你對瞬時速度的理解。
四、作業P26練習三3、4、5
五、板書設計