匀变速直线运动分类题

2024-06-18

匀变速直线运动分类题(8篇)

1.匀变速直线运动分类题 篇一

《匀变速直线运动的研究》复习课的教学设计海林市高级中学李雪丽

一、课程标准

1、通过史实,初步了解近代实验科学产生的背景,认识实验对物理学发展的推动作用。

2、经历匀变速直线运动的实验研究过程。了解匀变速直线运动的规律,体会实验在发现自然规过程与方法

1.通过对所学实验的复习,理解小车在砝码拉动下运动的特点及规律,体验物理研究的科学思维方法

2.通过对匀变速直线运动规律的复习,会分析、解决相关问题

3.通过对自由落体运动规律的复习,理解其特点、规律,会分析、解决一些实际问题,理解在物理中对一些问题理想化的研究方法

律中的作用。

3、能用公式和图象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。

二、教材设计

本章从最简单的匀变速运动开始研究,通过对实验的分析了解关于匀变速运动的规律,从本章的基础性地位同时还体现在方法和能力培养方面,用图像来分析物理问题是高中物理的重要数学方法之一,作为最简单的变速运动,匀变速直线运动的学习将为认识其他更复杂的运动创造了条件。了解匀变速直线运动的规律,才能进一步了解必修2的平抛运动规律;认识匀变速直线运动加速度的特点,才有利于进一步认识匀速圆周运动和简谐运动加速度的特点;掌握了匀变速直线运动位移和时间的关系,通过牛顿第二定律,就能进一步推导出动能定理的关系式。可见,本章的知识在整个力学中具有基础性的地位。

三、教学分析

这节课是对第二章所学习的内容进行总结,一共安排两课时,首先引导学生对本章的主要内容进行复习概括,学生的自行归纳为主,教师的总结为辅。提前布置任务,让学生在课上进行交流,互相补充,争取形成知识网络。同时教师对学生的总结进行点评,最后利用学案的习题进行巩固,使学生能够应用总结出的结论、公式解决具体问题,提高运用所学知识解决具体问题的能力。

四、学情分析

本章学生在已经学习了关于运动的基本概念之后,具备了学习本章新知识的基础,由于学生对匀变速运动的规律还不是很了解,思维方式,解题习惯,计算速度等方面还有很多不同,学习观念、方法还有待改进,对规律的掌握还须加强,公式的掌握的不扎实,甚至有些学生,概念不理解,公式记不准,练习又做的少,导致产生一些学习物理的畏难情绪,教师应及时发现帮助学生走出困境。

五、教学目标及重、难点 知识与技能

1.会使用打点计时器、会对纸带数据处理和测量瞬时速度、加速度 2.利用匀变速直线运动的规律分析、解决实际问题 3.理解匀变速直线运动的v-t图象,会用图象处理实验数据

4.掌握重力加速度的方向、地球上的不同地方重力加速度大小不同、通常情况下g的取值 5.掌握自由落体运动的特点及规律、会用自由落体运动的特点规律解决实际问题

4.通过对匀变速直线运动v-t图象的复习,培养学生在物理中用图象法解题的思维,认识数学工具在物理解题中的作用 情感、态度与价值观

1.通过对实验的理解,体验物理研究的科学思维方法 2.通过作图,培养严谨的科学态度,初步体验到科学的简单美

3.通过对实际生活中的观察,体验自由落体在生活中的奥妙,体会科学的力量

4.通过学习伽利略对自由落体运动的研究,培养学生热爱科学、勇于探索、坚持真理的高尚情操 教学重点

匀变速直线运动的规律以及匀变速直线运动的v-t图象 教学难点

具体公式的选择。教学方法与学习方法

讲练结合、整理、交流和总结

六、教学流程

(一)小组汇报,基本知识点:

1.探究小车的速度随时间变化的规律

实验装置、探究方法、数据处理、实验结论、注意事项 2.匀变速直线运动定义,分类,特点,公式及推导 其他小组,教师补充,学生练习反馈,小结

(二)小组汇报,基本规律整理

3.匀变速直线运动规律:

中间位移瞬时速度中间时刻的瞬时速度连续相等时间内的位移差为定值 初速度为零的匀变速直线运动比例关系 4.自由落体运动

(三)图像应用

(四)小结

(五)作业

2.匀变速直线运动分类题 篇二

1.匀变速直线运动:在相等时间内速度变化相等的运动.

2.特点:轨迹是直线,加速度a恒定,a与v0方向相同为匀加速直线运动,a与v0方向相反为匀减速直线运动.

3.初速度为零的匀变速直线运动的v-t图象如图1所示.

二、两种典型的匀变速直线运动

1.自由落体运动

(1)定义:物体只在重力作用下从静止开始的运动.

(2)性质:自由落体运动是初速度为零,加速度为g的匀加速直线运动.

(3)规律:v=gt,h=gt2,v2=2gh.

2.竖直上抛运动

(1)定义:初速度方向竖直向上,且物体只受重力作用的运动.

(2)性质:沿初速度方向的匀减速直线运动(加速度为重力加速度).

(3)规律:v=v0-gt,.

(4)推论:①上升的最大高度:H=;

②对称性:经过同一位置,物体上升的速度和下降的速度等大反向;物体在通过同一高度的过程中,上升的时间和下落的时间相等.

三、三个基本公式

说明:(1)三个公式中,只有两个是独立的,但却含有五个物理量,两个独立方程只能求出两个未知量,所以应用上述公式解题时,需要知道三个物理量才能解;

(2)上述公式中,v0、v、a、x均是矢量,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;所以,矢量为正值者,表示其方向与正方向相同,为负值者,表示与正方向相反,通常将初速度v0的方向选为正方向;

(3)以上三个公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他们的v0,a不完全相同,a=0时,为匀速直线运动;以v0方向为正方向,当a>0时,为匀加速直线运动;当a<0时,为匀减速直线运动.

四、四个重要推论

1.匀变速直线运动中,(中间时刻的速度);

2.匀变速直线运动中,(中间位置的速度);

3.做匀变速直线运动的物体在连续相等时间间隔的位移之差:Δx=xn+1-xn=aT2;

做匀变速直线运动的物体在非连续相等的时间间隔的位移之差:Δx'=xM-xN=(M-N)aT2;

4.初速度为零的匀变速直线运动的特殊规律:

(1)1 T末、2T末、3T末、……nT末的瞬时速度之比:v1:v2:v3:…:vn=1:2:3:…:n;

(2)1 T内、2T内、3T内、……nT内的位移之比:

(3)第一个T内、第二个T内、第三个T内、……第n个T内的位移之比:

(4)通过第一个x、第二个x、第三个x…第n个x所需的时间之比:

五、五种常用的巧妙解题策略

1.巧选参考系

例1某人划船逆流而上,当船经过一桥时,船上掉下一小木块落入水中,当航行至上游某处时才发现,便立即返航追赶,当他返航经过1 h追上木块时,发现小木块距桥6 km远,如果船在静水中前进的速率为一定值,则河水的流速为多少?

解析:以水为参考系,则木块相对水静止,人发现掉下木块后,经1 h追上木块,说明船上行时间也为1 h,故木块已经下漂2 h,由此可得:

v2×2=6 km v2=3 km/h.

方法点拨:取水为参考系,木块是静止的,则问题的解决过程变得简洁.

2.巧用图象

例2火车由甲站出发,先匀加速前进t1,后匀减速前进t2,正好到达乙站停止,如果甲、乙两站相距s,求火车最大速度.

解析:火车运动“v-t”图象如图2所示,运动中的最大车速是加速运动的末速度,亦即减速运动的初速度.图象与横轴包围的“面积”数值上等于甲、乙两站之间的距离,于是由图线得:

得.

方法点拨:根据火车的运动特点作好“v-t”图象对解题有很大的帮助.此题虽然可以用公式计算,但没有用图象来得简便、直观.

3.巧将立体图转化为平面图

例3一位电脑爱好者设计了一个“猫捉老鼠”的动画故事游戏.如图3所示,在一个边长为a的大立方体木箱的一个顶角G上,老鼠从猫的爪间逃出,选择了一条最短路线,沿着木箱的棱边奔向洞口,洞口处在方木箱的另一个顶角A处,若老鼠在奔跑中保持速度的大小v不变,并不重复跑过任一条棱边,即不再回到G点.聪明的猫也选了一条最短路线奔向洞口(设猫和老鼠同时从G点出发).则猫的奔跑速度为多大时,猫恰好在洞口再次抓住老鼠?

解析:猫在木箱上所走的最短路线如图4所示为:AK+GK,设其所用时间为t,速度为v',则:

在确定K点时,可将木箱上的表面BCGF和侧面ABCD展开一个平面,如图4所示.由于木箱边长为a,据勾股定理有GA=,又由于老鼠选择了一条最短路线,不论怎样走其所走路线为3a,其所用时间与猫相同,所以,v=,t=,将t代入得:v'=.

方法点拨:将立体图转化为平面图,防止学生做题出现思维定势,这也是物理学中化抽象为直观的一种好方法.

4.巧用比例,逆向思维

例4做匀速直线运动的物体,经4 s后停止,若在第1 s内的位移为14 m,则最后1 s的位移与4 s内的位移各是多少?

解析:将时间反演,则上述运动就是初速度为零的匀加速直线运动.由运动特点知,在连续相等的时间内,物体发生的位移之比为:1:3:5:7…,故物体在第1 s内、第2 s内、第3 s内、第4 s内的位移之比应为14:10:6:2,最后1 s内的位移为2 m,4 s内的位移为32 m.

方法点拨:(1)运用逆向思维可使问题简化;

(2)初速度为零的匀变速直线运动的特殊规律,在相等时间内下落的高度之比为:1:3:5:7…,用此法解题可以使问题变得简单易解;

(3)切记:熟练运用公式,防止用错.

5.巧妙结合实际,解决匀减速运动问题

例5一辆汽车以20 m/s的速度做匀减速刹车,刹车过程中的加速度大小为3 m/s2,求8s后此汽车的速度?

解析:汽车刹车运动,可能在8 s前就停下了,而汽车在实际运动中,停下后不会继续匀减速,即不会再反向做匀加速运动.所以,此题中必须先求出汽车停下来所用的时间t'.

根据速度公式:v=v0+at

得:0=20+(-3)×t'

解得:t'=6.67 s,即汽车刹车后6.67 s已停下,速度为零,因此8 s时的速度也为零.

方法点拨:(1)此题考查的是汽车在8 s内是否已经停止运动,解决此类问题时,需要验证;

3.匀变速直线运动演示器 篇三

目前学校实验室多用交流电源(或学生电源)打点计时器、铁锤、纸带等器材来验证匀变速直线运动的规律,但打点计时器打下来的一系列点模糊不清,难以测量,不便于计算,给学生实验带来较大困难,易造成较大的系统误差。此外,实验中产生的噪声大,纸带在实验室到处飞扬,污染环境,铁锤下落时又很容易损坏地板。

为提供一种节能减排的机械能守恒定律演示器,并能科学、定量地验证匀变速直线运动规律,让学生既有浓厚的兴趣又易接受,我发明了匀变速直线运动演示器。

二、制作过程及操作方式

匀变速直线运动演示器由底座、组合支架、粗、细圆筒、上方方铝盒、中间方铝盒、圆筒等部分组成(如图1)。

1.将细圆筒套入粗圆筒,然后插入中间方铝盒中,并将中间方铝盒上、下的塑料旋转套筒连接、旋转、加固,再将粗圆筒底端旋转入底座上的中心螺丝孔并旋紧,接着把圆筒与细线相连后放入套环里,电动机轴杆与细软笔连接并加固,最后安装上方方铝盒。

2.在中间的方铝盒内安装电池盒,将线路板、调速器、电阻、开关与电动机连接。使用时先在细软笔上涂上红墨水,然后用细线将圆筒提起,再闭合电源开关K1和K2,使电动机达到匀速转动(细软笔也随之匀速转动)时再松开细线,使圆筒自由下落,细软笔就会在圆筒表面画出若干条螺旋记号,并设AB间的距离为S1,BC间的距离为S2,CD间的距离为S3……若要改变转速n的大小,可直接闭合K3,调节调速器即可。电路如图2。

3.用刻度尺测出各连续相同时间t内的位移分别为S1、S2、S3……;根据电动机的转速n求出细软笔的转动周期T(不同的电动机转速不同,转动周期T不同)。

4.求出圆筒表面上任意两个记号之间的动能变化量ΔEk。

5.求出圆筒表面上相应位移上重力势能变化量ΔEp。

4.高中教案 匀变速直线运动的规律 篇四

知识与技能

1.知道匀变速直线运动的v—t图象特点,理解图象的物理意义. 2.掌握匀变速直线运动的概念,知道匀变速直线运动v—t图象的特点. 3.理解匀变速直线运动v—t图象的物理意义,会根据图象分析解决问题,4.掌握匀变速直线运动的速度与时间关系的公式,能进行有关的计算. 教学重点

1.理解匀变速直线运动v—t图象的物理意义

2.掌握匀变速直线运动中速度与时间的关系公式及应用. 教学难点

1.匀变速直线运动v—t图象的理解及应用. 2.匀变速直线运动的速度一时间公式的理解及计算. 教学方法

探究、讲授、讨论、练习

[新课导入] 师:匀变速直线运动是一种理想化的运动模型.生活中的许多运动由于受到多种因素的影响,运动规律往往比较复杂,但我们忽略某些次要因素后,有时也可以把它们看成是匀变速直线运动.例如:在乎直的高速公路上行驶的汽车,在超车的一段时间内,可以认为它做匀加速直线运动,刹车时则做匀减速直线运动,直到停止.深受同学们喜爱的滑板车运动中,运动员站在板上从坡顶笔直滑下时做匀加速直线运动,笔直滑上斜坡时做匀减速直线运动.

我们通过实验探究的方式描绘出了小车的v—t图象,它表示小车做什么样的运动呢?小车的速度随时间怎样变化?我们能否用数学方法得出速度随时间变化的关系式呢?

一、匀变速直线运动

速度一时间图象是以坐标的形式将各个不同时刻的速度用点在坐标系中表现出来.它以图象的形式描述了质点在各个不同时刻的速度.

匀速直线运动的v—t图象,如图2—2—1所示.

思考讨论展示的两个速度一时间图象.在v—t图象中能看出哪些信息呢?思考讨论图象的特点,尝试描述这种直线运动.

师:请大家先考虑左图.

生1:我们能从速度一时间图象中得出质点在各个不同时刻的速度,包括大小和方向. 生2:我从左图中能看出这个直线运动的速度不随时间变化,在不同的时刻,速度值都等于零时刻的速度值.不随时间变化的速度是恒定的,说明质点在做匀速直线运动.速度大小为10m/s,方向与规定的正方向相同.

师:匀速直线运动是速度保持不变的直线运动,它的加速度呢? 生(众生):零.

师:大家观察右图,与左图有什么不同和相似的地方? 生3:在这个图中的速度值大小也是10m/s,但它却是负值,与规定的正方向相反,因为速度值也保持不变,所以它也是匀速直线运动.

生4:匀速直线运动的速度一时间图象是一条平行于时间轴的直线. 师:你能断定这两个图象中所表示的运动方向相反吗? 生5:是的,它们肯定相反,因为一个是正值,与规定的正方向相同,一个是负值,与规定的正方向相反.

老师及时引导,提示.

师:它们是在同一个坐标系中吗?这样的信息对你确定它们的方向有没有帮助? 生6:显然不是啊,这有什么用啊? 生7:有了,有了,两个坐标系中规定的正方向一定是相同的吗?对了,不一定相同,所以不能断定它们的方向一定相反.

师:是的,在两个不同的坐标系中不能确定它们的方向关系.

上节课我们自己实测得到的小车运动的速度一时间图象,如图2—2—2所示.

请大家尝试描述它的运动情况.

生:图象是一条过原点的倾斜直线,它是初速度为零的加速直线运动. 师:大家尝试取相等的时间间隔,看它们的速度变化量. 学生自己画图操作后回答.

生:在相等的时间间隔内速度的增加量是相同的. 老师课件投影图2—2—3,进一步加以阐述.

师:我们发现每过一个相等的时间间隔,速度的增加量是相等的.所以无论Δt(选在什么区间,对应的速度v的变化量△v与时间t变化量△t之比Δx/Δt是一样的,即这是一种加速度不随时间(时间间隔)改变的直线运动.

师:质点沿着一条直线运动,且加速度不变的运动,叫做匀变速直线运动.它的速度一时间图象是一条倾斜的直线.

在匀变速直线运动中,如果物体的加速度随着时间均匀增大,这个运动就是匀加速直线运动;如果物体的速度随着时间均匀减小,这个运动就是匀减速直线运动.

(课件展示)展示各种不同的匀变速直线运动的速度一时间图象,让学生说出运动的性质,以及速度方向、加速度方向.如图2—2—4至图2—2—8所示.

生1:图2—2—4是初速度为v0的匀加速直线运动.

生2:图2—2—5是初速度为v0的匀减速直线运动.速度方向为正,加速度方向与规定的正方向相反,是负的.

生3:图2—2—6是初速度为零的匀加速直线运动,但速度方向与规定的速度方向相反. 生4:图2—2—?是初速度为v0的匀减速直线运动,速度为零后又做反向(负向)匀加速运动。

生5:图2—2—8是初速度为v0的负向匀减速直线运动,速度为零后又做反向(正向)匀加速运动。

教师及时总结和补充学生回答中出现的问题.

师:下面,大家讨论后系统总结我们能从速度一时间图象中得出哪些信息? 生:质点在任一时刻的瞬时速度及任一速度所对应的时刻. 生:比较速度的变化快慢. 生:加速度的大小和方向.

如图2—2—10所示是质点运动的速度图象,试叙述它的运动情况.

答案:表示质点做能返回的匀变速直线运动,第1 s内质点做初速度为零的匀加速直线运动,沿正方向运动,速度均匀增大到4m/s。第1s末到第2s末,质点以4m/s的初速度做匀减速直线运动,仍沿正方向运动,直至速度减小为零;从第2s末,质点沿反方向做匀加速直线运动,速度均匀增大直至速度达到4 m/s;从第3s末起,质点仍沿反方向运动,以4m/s为初速度做匀减速直线运动,至第4s末速度减为零,在2 s末,质点离出发点4 m;在第2 s末到第4s末这段时间内,质点沿反方向做直线运动,直到第4s末回到出发点.

[交流与讨论] 1.为什么v-t图象只能反映直线运动的规律? 参考答案:因为速度是矢量,既有大小又有方向.物体做直线运动时,只可能有两个速度方向.规定了一个为正方向时,另一个便为负值,所以可用正、负号描述全部运动方向.当物体做一般曲线运动时,速度方向各不相同,不可能仅用正、负号表示所有的方向,所以不能画出v-t图象.所以只有直线运动的规律才能用v-t图象描述.任何v-t图象反映的也一定是直线运动规律.

二、速度与时间的关系式

师:数学知识在物理中的应用很多,除了我们上面采用图象法来研究外,还有公式法也能表达质点运动的速度与时间的关系.

从运动开始(取时刻t=0)到时刻t,时间的变化量就是t,所以△t=t一0. 请同学们写出速度的变化量. 学生的黑板板书:△v=v一v0. 因为a=△v/△t不变,又△t=t一0 所以a=△v/△t =(v-v0)/△t,于是解得:v=v0 +at 教师及时评价学生的作答情况,并投影部分在练习本上做的典型情况. 教师强调本节的重点,说明匀变速直线运动中速度与时间的关系式.

师:在公式v=v0+at中,我们讨论一下并说明各物理量的意义,以及应该注意的问题. 生:公式中有起始时刻的初速度,有t时刻末的速度,有匀变速运动的加速度,有时间间隔t师:注意这里哪些是矢量,讨论一下应该注意哪些问题.

生:公式中有三个矢量,除时间t外,都是矢量.

师:物体做直线运动时,矢量的方向性可以在选定正方向后,用正、负来体现.方向与规定的正方向相同时,矢量取正值,方向与规定的正方向相反时,矢量取负值.一般我们都取物体的运动方向或是初速度的方向为正.

教师课件投影图2—2—16.

师:我给大家在图上形象地标出了初速度,速度的变化量.请大家从图象上来进一步加深对公式的理解.

生:at是0~t时间内的速度变化量△v,加上基础速度值——初速度vo,就是t时刻的速度v,即v=vo+at.

师:类似的,请大家自己画出一个初速度为v0的匀减速直线运动的速度图象,从中体会:在零时刻的速度询的基础上,减去速度的减少量at,就可得到t时刻的速度v。

[例题剖析] 例题1:汽车以40km/h的速度匀速行驶,现以0.6m/s2的加速度加速,10s后速度能达到多少?加速多长时间后可以达到80km/h? 例题2:某汽车在某路面紧急刹车时,加速度的大小是6 m/s2,如果必须在2s内停下来,汽车的行驶速度最高不能超过多少? 例题3:一质点从静止开始以l m/s2的加速度匀加速运动,经5 s后做匀速运动,最后2 s的时间质点做匀减速运动直至静止,则质点匀速运动时的速度是多大?减速运动时的加速度是多大? [小结]本节重点学习了对匀变速直线运动的理解和对公式v=vo+at的掌握.对于匀变速直线运动的理解强调以下几点:

1.任意相等的时间内速度的增量相同,这里包括大小方向,而不是速度相等. 2.从速度一时间图象上来理解速度与时间的关系式:v=vo+at,t时刻的末速度v是在初速度v0的基础上,加上速度变化量△v=at得到.

3.对这个运动中,质点的加速度大小方向不变,但不能说a与△v成正比、与△t成反比,a决定于△v 和△t 的比值.

4.a=△v/△t 而不是a=v/t , a=△v/△t =(vt-v0)/△t即v=vo+at,要明确各状态的速度,不能混淆.

5.公式中v、vo、a都是矢量,必须注意其方向.

数学公式能简洁地描述自然规律,图象则能直观地描述自然规律.利用数学公式或图象,可以用已知量求出未知量.例如,利用匀变速直线运动的速度公式或v-t图象,可以求出速度,时间或加速度等.

用数学公式或图象描述物理规律通常有一定的适用范围,只能在一定条件下合理外推,不能任意外推.例如,讨论加速度d=2 m/s2的小车运动时,若将时间t推至2 h,即7 200s,这从数学上看没有问题,但是从物理上看,则会得出荒唐的结果,即小车速度达到了14 400m/s,这显然是不合情理的.

板书设计:§2.2匀速直线运动的速度和时间的关系

5.匀变速直线运动分类题 篇五

本章从最基本、最简单的直线运动入手,引导学生认识运动的基本规律和对运动状态的描述方法,以及物理学研究问题的基本思路、方法.这些都是进一步学习的重要基础.通过本章的教学,不但要使学生进一步认识描述运动的基本物理量——位移、路程、速度、加速度,掌握匀变速直线运动的规律,而且要通过对这些问题的研究,使学生了解和体会物理学研究问题的一些方法,如运用理想模型和数学方法(图象、公式),以及处理实验数据的方法等.后一点可能对学生更为重要,要通过学习过程使学生有所体会.本章在内容编排上,既注意了科学系统,又注意学生的认知规律.讲解问题从实际出发.对同一个问题,同时运用公式和图象两种数学工具,以便于学生对比掌握,相对强调了图象的作用和要求.在现代生产、生活中,图象的运用随处可见,无论学生将来从事何种工作,掌握最基本的应用图象的知识,都是必须的.我们强调图象的运用,本章只是开始.本章为使学生扩大知识面,在信息窗中介绍了相应的拓展内容,意在使学生开阔思路.如对瞬时速度的理解,对匀变速直线运动位移公式的推导等处,渗透了高等数学中微积分的思想等等.可引导学生思考和探究,以加深对知识的理解.第1节

匀变速直线运动的规律

第1课时 从容说课

教材分析

获得匀变速运动的规律,特别是用图象描述运动.图象的应用和公式的选择是两个难点.通过史实,初步了解近代实验科学产生的背景,认识实验对物理学发展的推动作用.了解亚里士多德关于力与运动的主要观点和研究方法.了解伽利略的实验研究工作,认识伽利略有关实验的科学思想和方法.通过对质点的认识,了解物理学研究中物理模型的特点,体会物理模型在探索自然规律中的作用.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.用打点计时器、频闪照相或其他实验方法研究匀变速直线运动.能用图象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.学生状态分析

以基本掌握匀变速直线运动的特点,需要进一步了解匀变速直线运动的规律及数学处理.在初中时已掌握y=kx+b图象,但对斜率认识有误区,对速度的变化首次定量涉及,有一定的数据分析能力.三维目标

知识与技能

1.掌握匀变速直线运动的速度公式,知道它是如何推导出来的,知道它的图象的物理意义,会应用这一公式分析和计算.2.掌握匀变速直线运动的位移公式,会应用这一公式分析和计算.3.能推出匀变速直线运动的位移和速度的关系式,并会运用它进行计算.过程与方法

从表格中分析处理数据并能归纳总结.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.情感态度与价值观

从具体情景中抽象出本质特点,既要用联系的观点看问题,还要具体问题具体分析.教学设计

教学重点 应用数学工具推导匀变速直线运动的速度公式和位移公式.1 教学难点 1.注意数学手段与物理过程的紧密联系.2.将公式、图象及其物理意义联系起来.3.获得匀变速运动的规律,特别是用图象描述运动.图象的应用和公式的选择是两个难点.教具准备 多媒体工具,作图工具 课时安排 1课时

教学过程

导入新课

物理学中将物体速度发生变化的运动称为变速运动.一般来说,做变速运动的物体,速度变化情况非常复杂.本节,我们仅讨论一种特殊的变速运动——匀变速直线运动.推进新课

一、匀变速直线运动的特点

合作探究

请同学们阅读P33的实例并合作讨论表31的数据.从数据中可知:小车速度不断增大,但是加速度保持不变.得出结论:物理学中,称物体加速度保持不变的直线运动为匀变速直线运动.匀变速直线运动是一种最简单而且特殊的变速直线运动,它的重要特点是:物体在直线运动过程中,加速度为一恒量.当加速度与速度同向时,物体做匀加速直线运动;当加速度与速度反向时,物体做匀减速直线运动.匀变速直线运动是一种理想化的运动,自然界中并不存在,但是为了讨论的方便,人们通常将某些物体的运动或其中一段运动近似认为是匀变速直线运动.二、匀变速直线运动的速度—时间关系v-t=v0+at

速度公式:a=vtv0v0+at(由加速度定义推导)t

其中v-t为末速度(时间t秒末的瞬时速度)

v0为初速度(时间t秒初的瞬时速度)

a为加速度(时间t秒内的加速度)

讨论:一般取v0方向为正,当a与v0同向时,a>0;当a与v0反向时,a<0.当a=0时,公式为v-t=v0

当v0=0时,公式为v-t=at

当a<0时,公式为v-t=v0-at(此时a只能取绝对值)

可见:v-t=v0+at为匀变速直线运动速度公式的一般表达形式(只要知道v0和a就可求出任一时刻的瞬时速度.速度—时间图象:(1)由v-t=v0+at可知,v-t是t的一次函数,根据数学知识可知其速度—时间图象是一倾斜的直线.(2)由v-t图象可确定的量: 可直接看出物体的初速度;可找出对应时刻的瞬时速度;可求出它的加速度(斜率=加速度);可判断物体运动性质;可求出t时间内的位移.例如:根据图3-1-1我们可以求出:

图3-1-1(1)甲的初速度为2 m/s,乙的初速度为12 m/s;(2)在第2 s末甲、乙瞬时速度相同,均为6 m/s;

(3)甲做匀加速运动,加速度为2 m/s2;乙做匀减速运动,加速度为-3 m/s2;(4)甲、乙前2 s内的位移分别为:s甲=(2+6)×2/2 m=8 m s乙=(12+6)×2/2 m=18 m.三、位移—时间关系 1.平均速度公式v=v0vt

2由于物体做匀变速运动,物体的速度变化是均匀的,它在时间t内的平均速度等于初速度和末速度的平均值.2.位移—时间关系s=v0t+教师精讲 1.推导

因为s=vt,v=

12at.2v0vtvv0,所以s=t×t 22s=11(v0+v0+at)t=v0t+at2.222.讨论:当a=0时,s=v0t;

12at; 21当a<0时,s=v0t-at2(此时a只能取绝对值).213.位移公式s=v0t+at2也可由速度图象推出.2当v0=0时,s=[例题剖析1]如图3-1-2所示,下列说法正确的是()

图3-1-2 A.前10 s的加速度为0.8 m/s2,后5 s的加速度为1.6 m/s2 B.15 s末回到出发点

C.前10 s的平均速度为4 m/s D.15 s物体的位移为60 m 解析:a1=0.8 m/s2

a2=-1.6 m/s215 s末的速度为零,但是15 s内的位移为60 m前10 s内的平均速度为40/10 m/s=4 m/s15 s内的位移为

1×8×15 m=60 m.2答案:CD [例题剖析2]一物体做匀加速直线运动,位移方程为s=(5t+2t2)m,则该物体的初速度为________________,加速度为______________,2 s内的位移大小是_______________.解析:与标准方程相比较一次项系数为初速度,二次项系数的两倍为加速度,v0=5 m/s,a=4 m/s2,s=18 m.答案:5 m/s 4 m/s 18 m [例题剖析3]以8 m/s匀速行驶的汽车开始刹车,刹车后的加速度大小为2 m/s2,试求:(1)汽车在第3 s末的速度为多大?通过的位移为多大?(2)汽车开始刹车后的最大位移.(3)汽车通过最大位移中点时的速度.解析:(1)由公式v-t=v0+at可知v0为8 m/s,加速度a为-2 m/s2,3 s末的速度为2 m/s 由公式s=v0t+12at可知s=15 m.2(2)汽车最大滑行位移为16 m.(3)汽车滑行过最大位移中点时的速度为4m/s.答案:(1)2 m/s;15 m(2)16 m(3)42 m/s 教师精讲

位移—时间关系s=v0t+

at 2

另一种推导方法:根据匀变速直线运动v-t图来推导(微元法).图3-1-3

意义:匀变速直线运动的物体在时间t内的位移数值上等于速度图线下方梯形的面积.思考:若是非匀变速直线运动,这一结论还适用吗?

图3-1-4 课堂小结

速度公式v-t=v0+at和位移公式s=v0t+

at是匀变速直线运动的两个基本公式,在一条2 直线上的矢量可用“+”“-”号表示其方向.一般以v0的方向为正方向,所以与v0的方向相同为正,与v0的方向相反为负.布置作业

1.某质点的位移随时间而变化的关系式为s=4t+2t2,s和t的单位分别是m和s,则质点的初速度与加速度分别为()A.4 m/s与2 m/s2

B.0与4 m/s2 C.4 m/s与4 m/s2

D.4 m/s与0 2.汽车以20 m/s的速度做匀速直线运动,刹车后做匀减速运动,加速度的大小为5 m/s2,则刹车后6 s内汽车的位移是()A.30 m

B.40 m

C.10 m

D.0 3.试证明匀变速直线运动物体在时间t内的平均速度为: v=或者用v-t图进行说明)

板书设计 匀变速运动的规律

一、匀变速直线运动的特点

v-t=v0+at

讨论:一般取v0方向为正方向,当a与v0同向时,a>0;当a与v0反向时,a<0.当a=0时,公式为v-t=v0;

当v0=0时,公式为v-t=at;

当a<0时,公式为v-t=v0-at(此时a只能取绝对值).速度—时间图象:(1)由v-t=v0+at可知,v-t是t的一次函数,根据数学知识可知其速度—时间图象是一倾斜的直线.vtv0.(利用速度和位移公式2

图3-1-5(2)由v-t图象可确定的量:

可直接看出物体的初速度;

可找出对应时刻的瞬时速度;

可求出它的加速度(斜率=加速度);

可判断物体运动性质;

可求出t时间内的位移.二、位移—时间关系

s=v0t+12at.2活动与探究

研究和探究在100 m赛跑中,起跑阶段的加速度.习题详解

1.(1)由公式s=v0t+121at可知代入数据1 200=×a×16.22,a=9.1 m/s2 221

2at和公式2(2)由公式v-t=v0+at可知v-t=147.4 m/s.2.已知初速度为8 m/s,加速度为1 m/s2,位移的大小为18 m,由公式s=v0t+v-t=v0+at可得速度为10 m/s.3.相遇两次分别在2 s和6 s两个时刻,求加速度、位移、相距最大距离等.4.由公式a=vtv0可知a=4 m/s2.t5.(1)汽车做匀减速运动,其初速度为20 m/s;(2)从图上可以看出30 s时对应的速度为8 m/s,故加速度为-0.4 m/s2;1×(20+8)×30 m=420 m.216.梯形的面积公式为上底加下底乘高除以2.s=(v0+v-t)t 平均速度=位移/时间,所以

6.匀变速直线运动分类题 篇六

2.2匀变速直线运动的速度与时间的关系

授课进度

课时、第1

课时

授课类型

新授课

教学目标

1.掌握匀变速直线运动的概念、运动规律及特点;

2.培养学生分析图像和运用物理语言表达的能力。

3.培养学生用物理语言表达物理规律的意识,激发探索与创新欲望。

教学重点

1.理解匀变速直线运动v-t图象的物理意义;

2.掌握匀变速直线运动中速度与时间的关系公式及应用。

教学难点

1.匀变速直线运动v-t图象的理解及应用;

2.匀变速直线运动的速度-时间公式的理解及计算。

创意设计

1.运用希沃白板中的“课堂活动”板块,增加课堂的趣味性,提高学生的参与度。

2.采用作业分层设计,关注学生的个别差异。

教学方法

引导、探究、讨论

教学用具

希沃白板

备课教师

杨晶

教学过程

【新课引入】

1.思考与讨论:说说以下两图所表示的运动是如何的?

2.回顾上节实验:

在上节的实验中,我们得出了小车在钩码牵引下的v-t图象是一条倾斜的直线,它表示小车在做什么样的运动?

思考:(1)小车的速度如何变化?

(2)你能求出小车的加速度吗?

分析v-t图像,根据,尝试得到加速度为一定值,进而归纳匀变速直线运动的定义。

【新课教学】

一、匀变速直线运动

1.定义:沿着一条直线,且加速度不变的运动,叫做匀变速直线运动。

2.特点:

(1)加速度a恒定不变,速度均匀变化。

(2)v-t图象是一条倾斜的直线。

3.分类:

(1)匀加速直线运动:物体的速度随时间均匀增加的匀变速直线运动。

(2)匀减速直线运动:物体的速度随时间均匀减小的匀变速直线运动。

课堂活动(判断正误):

匀变速直线运动是

A.速度不断随时间变化的直线运动

B.速度的大小和方向恒定不变的直线运动

C.加速度随时间均匀变化的直线运动

D.加速度的大小和方向恒定不变的直线运动

o

v

t

B

例1.请说出以下图象所描述的运动的性质(见ppt)。

除图象外,还可以用公式表达物体运动的速度与时间的关系。

尝试根据加速度的定义式推导速度与时间的关系式。

o

v

t

v0

t1

D

结合加速度的定义式,由学生推导得出。

二、速度与时间的关系式

讲解公式:

1.各符号代表的物理量;

2.对公式的理解:加速度a在数值上等于单位时间内速度的变化量,at就是整个运动过程中速度的变化量,加上运动开始时物体的速度v0,就得到t时刻物体的速度v。

说明:

1.适用于匀变速直线运动。

2.公式的矢量性:注意各量正负(一般先取v0方向为正方向)。

3.式中各量统一单位(国际单位)。

讨论两种特殊情况:v0=0和a=0

例2.汽车以54km/h的速度匀速行驶,现以0.6m/s2的加速度加速,10s后速度达到多少?

运动示意图

(由学生进行运算,教师讲评。)

课堂小结

本课在上节课已经得出v-t图象的基础上,利用图象得出匀变速直线运动的特点,并进一步利用v-t图象推导出匀变速直线运动的速度和时间的关系式,利用公式进行计算的时候,要注意公式的矢量性和统一单位。

布置作业

1.(全班完成)创新导学案第二节课堂任务1和2。

2.(选做)课本第35页“说一说”。

7.“匀变速直线运动”练习卷B 篇七

1.物体从A点由静止出发,做匀加速直线运动,紧接着又做匀减速直线运动,到达B点时恰好停止.在先后两个运动过程中

A.物体通过的路程一定相等

B.两次运动的加速度大小一定相同

C.平均速度一定相等

D.所用的时间一定相同

2.火车初速度为10m/s.关闭油门后前进150 m,速度减为5m/s,再经过30s,火车前进的距离为

()

A.50 m

B.37.5 m

C.150 m

D.43.5 m

3.自由落体第5个0.5 s经过的位移是第1个0.5 s经过的位移的倍数为 ()

A.5

B.9

C.10

D.25

4.关于竖直上抛运动,下列哪些说法是正确的

()

A.竖直上抛运动是匀减速运动和自由落体运动的合运动

B.上升过程中速度方向向上,加速度方向向下;下降过程中速度方向向下,加速度方向向上

C.在最高点速度为零,加速度也为零

D.上升到某一高度时和下降到同一高度时速度大小相等

5.列车长为L,铁路桥长也是L,列车匀加速过桥,车头过桥头时速度是v1,车头过桥尾时速度是v2,则车尾通过桥尾时的速度为()

6.质点由A点从静止出发沿直线AB运动,先做加速度为a1的匀加速运动,后做加速度为a2的匀减速运动,到B点时恰好停止,若AB长为s,则质点走完AB的最短时间是

()

7.已知长为L的光滑斜面,物体从斜面顶端由静止开始以恒定的加速度下滑,当物体的速度是到达斜面底端速度的一半时,它沿斜面下滑的位移是

()

二、多项选择题

8.下列所描述的直线运动中,可能正确的有

()

A.速度变化很大,加速度很小

B.速度变化方向为正,加速度方向为负

C.速度变化越来越快,加速度越来越小

D.速度越来越大,加速度越来越小

9.物体做匀加速直线运动,已知物体在时间f内的位移为s,由此可求出

()

A.物体运动的加速度

B.时间t内物体的平均速度

C.时间t的末速度

D.物体运动到t/2时的瞬时速度

10.下面关于加速度的描述中正确的是

()

A.加速度描述了物体速度变化的快慢

B.加速度描述物体速率变化的快慢程度

C.加速度与运动方向相同时,物体一定做加速运动

D.加速度逐渐减小时,物体一定在做减速运动

11.一质点做匀变速直线运动,第Ss末的速度为v,第9s末的速度为-v,则下列结论正确的是

()

A.第7s末的速度为零

B.第11 s末速度为-2v

C.第Ss内与第9s内位移大小相等、方向相反

D.速度为零时加速度不为零

12.一辆摩托车行驶时达到的最大速度是30 m/s,现从静止出发,并要求3 min内先经过匀加速达到最大值后和匀速两个阶段追上前面100 m处以20 m/s速度匀速前进的汽车,对于摩托车的加速度值的大小要求,下列哪些是错误的

()

A.a≥0. =26m/s2 B. a≥0.1m/s2

C..<0. 26m/s22 D.a<0. =5625m/s2

三、实验题

13.在《研究匀变速直线运动》实验时,某同学得到一条纸带,如图1所示,并且每隔四个计时点取一个计数点,已知每两个计数电源频率为50 Hz.计算此纸带的加速度大小a=____m/s2,打第4号计数点时纸带的速度大小v=____m/s.

14.如图2所示,某同学在做“研究匀变速直线运动”实验中,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T=0.10s,其中处瞬时速度的大小是____ m/s,小车运动的加速度计算表达式为____,加速度的大小是____ m/s2(计算结果保留两位有效数字).

四、计算题

15.A、B两物体在同一直线上运动,当它们相距s0=7 m时,A在水平拉力和摩擦力的作用下,正以vA=4m/s的速度向右做匀速运动,而物体B此时速度vB=10M/S向右,它在摩擦力作用下以a= -2m/s2匀减速运动,则经过多长时间4追上B?若vA=8m/s,则又经多长时间A追上B?

16.跳伞运动员做低空跳伞表演,他离开飞机后先做自由落体运动,当距离地面125 m时打开降落伞,伞张开后运动员就以14.3m/s2的加速度做匀减速运动,到达地面时速度为5m/s,问:(g=10m/s2

(1)运动员离开飞机时距地面的高度为多少?

(2)离开飞机后,经过多少时间才能到达地面?

17.摩托车以速度v1沿平直公路行驶,突然驾驶员发现正前方离摩托车s处,有一辆汽车正以v2的速度开始减速,且

,汽车的加速度大小为a2.为了避免发生碰撞,摩托车也同时减速,问其加速度a1至少需要多大?

18.如图3所示,甲、乙、丙三辆车行驶在平直公路上,车速分别为6m/s、8m/s、9m/s.当甲、乙、丙三车依次相距5 m时,乙车驾驶员发现甲车开始以1m/s2的加速度做减速运动,于是乙也立即做减速运动,丙车驾驶员也同样处理,直到三车都停下来时均未发生撞车事故.问丙车做减速运动的加速度至少应为多大?

19.甲、乙两质点同时开始在彼此平行且靠近的两水平轨道上同向运动,甲在前,乙在后,相距s,甲初速度为零,加速度为n,做匀加速直线运动;乙以速度v0做匀速运动,关于两质点在相遇前的运动.

某同学作如下分析:

设两质点相遇前,它们之间的距离为

间距离

有最小值,也就是两质点速度相等时,两质点之间距离最近.

你觉得他的分析是否正确?如果认为是正确的,请求出它们的最小距离;如果认为是不正确的,请说明理由并作出正确分析.

参考答案

1.C2.A3.B4.D5.D6.D

7.C8.AD 9.BD 10.AC

11.ABD 12.AD

13.1.92m/s2,0.768m/s

14.0 86,

15.8 s.3.8 s

16.(1)305 m(2)7.92 s

17.

18.1.45m/s2

19.不正确,在两质点相遇之前,它们之间的距离

也可能不断减小,直至

8.匀变速直线运动分类题 篇八

杨红敏 一.学习任务分析 1.教材的地位和作用

《匀变速直线运动的实验探究》这节课是人教版高中物理必修一,第二章第一节的内容。匀变速直线运动是最简单、最具代表性的变速运动,匀变速直线运动的规律是高中物理运动学中的重要内容。

因此,匀变速直线运动的实验研究过程,不仅让学生在实验中理解位移、速度、加速度和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,同时也是后续许多章节探究性实验的基础,比如:自由落体运动,探究a与F、m的关系,验证机械能守恒等。

2.学习的主要任务:

本节的学习任务类型是综合型。在知识上要会判断物体的运动状态并计算加速度;在技能上要求能设计和操作实验,会测定相关物理量;体验性上要求经历探究活动、尝试解决问题方法、体验发现规律过程,体会科学研究方法——等量替换、图象法的应用。

二.学习者情况分析

在学习这一内容之前,所教的学生已经掌握了加速度、位移、瞬时速度、平均速度、等概念、各个物理量间的关系和相应的计算公式。通过初中阶段对物理的学习,学生对物理学的研究方法已有初步的了解,已具备一定的实验操作技能,初步具备进行探究性学习的能力,即能在一定的程度上进行自主学习与合作探究。

学生学习积极主动,对学习物理有较浓厚兴趣;有较强的好奇心和求知欲,乐于探究自然界的奥秘;敢于坚持正确观点,勇于修正错误;喜欢和同龄人一起学习,有将自己的见解与他人交流的愿望,具有团队精神。

三.教学目标分析

根据上述对学习任务和学习者情况的分析,确定本节课教学目标如下:

1、知识与技能:

⑴ 简要地知道打点计时器的构造和工作原理,能正确使用打点计时器。

⑵ 会分析打点计时器打出的纸带,能根据纸带正确判断物体的运动情况,并计算加速度。

2、过程与方法:

⑴ 经历匀变速直线运动的实验探究过程。

⑵ 通过实验,培养学生的动手能力,分析和处理实验数据的能力。

3、情感态度与价值观:

⑴ 通过对实验的设计,培养积极主动思考问题的习惯,并锻炼思维的全面性、准确性和逻辑性。⑵ 培养学生在科学研究中尊重实验事实的科学态度。

⑶ 通过共同探讨和实验,让学生感受探究过程的开放性与协作性。4.教学重点和难点:

重点:①.启发学生自主探究:提出问题,分析问题,解决问题。

②.如何由纸带判断物体的运动状态并计算加速度。

难点:引导学生在猜想的基础上进行实验设计,提出可行的实验方案、完成实验并得出实验结果。

四.教材处理与教学策略

在教材处理上把匀变速直线运动的实验探究分为两个学时。第一学时主要的任务是:利用打点计时器研究匀变速直线运动;第二学时主要的任务是:结合误差产生的原因及如何减少误差来详细介绍打点计时器的原理和结构、利用频闪照相研究匀变速直线运动以及如何求瞬时速度等知识。本节课是第一学时,主要采用以下的教学策略:

1.自主学习与合作探究

让学生分组(实验时2人一组、讨论时4人一组)进行探究实验。学生在自主学习中,通过对认知活动进行自我监控,并及时作出相应的调整。小组、小组间的合作探究可以同时培养学生的合作精神和竞争意识,让不同层次的学生都能有所作为,有所收获。

教师的策略是宏观调控整体教学进度,微观放活学生局部学习进程,让学生的学习有组织、有步骤地进行。

2.现代教学手段与启发式

在课堂中采用多媒体课件作为辅助手段,启发引导学生,帮助学生建立形象直观的认识,调动学生学习的积极性,有效地提高学习效率。

五.教学资源

1、学生实验器材:电火花打点计时器、纸带、轨道及其配套小车、重锤、铁架台、交流电源、钩码若干、刻度尺、细绳。

2、演示器材:多媒体设备、课件。六.教学设计

(一).引入新课:

1.教师:在前面大家学习了直线运动,直线运动的形式多种多样,有匀速、变速、匀变速等。我们着重分析了匀变速直线运动的规律,大家能不能举几个你生活中见到的匀变速直线运动的例子。

在学生举例的过程中引导学生对所举的例子进行讨论:究竟是不是匀变速直线运动? 预测 学生讨论后举出例子和结论的可能是: 例子:

① 汽车(火车、自行车等)在启动加速(或紧急刹车)时

② 物体在下落时 ③ 小孩子在滑滑梯时 ④ 物体在上坡(下坡)时 结论:

上述物体是在作变速直线运动,但是还无法确定它们是否作匀变速直线运动。

说明:让学生展示对匀变速直线运动已有的经验认识,并引导学生注意观察身边的物理现象,体会到物理知识就在我们身边,感悟物理规律研究的价值。

学生在回答时可能有正确的、也有错误的答案,教师不能简单地加以肯定或否定,而要积极引导学生进行讨论与思考,鼓励学生勇于提出不同看法和意见,让学生在否定之否定中迸发出思维的火花,提高思维能力。同时热烈的讨论和辩论过程能激起发学生的学习兴趣。

2..提出问题并进行初步分析

教师:我们要如何判断一个作变速直线运动(加速或减速)的物体是否在作匀变速直线运动?

预测 : 学生有代表性的回答:(教师在学生分析的过程中板书归纳。)要看这个物体在运动过程中的加速度是否恒定不变(也就是在相同的时间内看速度的改变量是否相等)。

说明:这个过程着重于进行理论分析,是让学生进行探究的起点,要让学生有较充分的时间进行讨论和思考;教师在这个过程中要积极引导学生进行反思,在反思中不断地发现问题、解决问题;对于遇到的问题和困难如何进一步研究下去,这要让学生自己体会,让学生从中体验成功与失败的快乐。以下着重讨论方法①引导学生学会用极限的方法进行研究。

3.深入分析,寻找解决问题的方法:

教师:那么、同学们有什么样的方法可以求出物体在较短时间内的位移和通过这段位移所用的时间。学生分组讨论后得出的结论可能是:

由 可知,如果 很小在这段时间 内的平均速度就很接近某一时刻的瞬时速度,而且 越小,对运动的描述就越精确。

时间 可以用秒表测量,但是由于人本身存在反应时间的问题,无法精确测出较短的时间 ;位移可用刻度尺进行测量,但是物体运动过程中在较短的时间 所处的位置难以精确标明。

教师:那么如何来提供一个足够小的,持续的时间间隔 呢?

教师启发学生模拟打点计时器。让两个学生表演:一个学生用手拖动一条纸带在水平桌面上向前移动,同时让另一个同学用一枝笔(打包笔、位置固定)每0.5秒(全班同学一起喊数时)在纸带上点一个点,在纸带上面留下了一些点。

让学生讨论后明确:纸带运动情况和手是一样的,每相邻的两个点的时间间隔是0.5秒,间距代表手在0.5秒内运动的位移,通过分析点的情况,就可以了解拖动纸带的手的运动情况。

教师:为了获得更加均匀(更加短暂)的时间间隔,我们可以利用一些仪器,如电火花打点计时器。说明:让学生在困惑中寻找出路,有利于培养学生克服困难的精神。利用课本41页迷你实验室,模拟打点计时器,可以让学生较为快捷、简要地理解地打点计时器的原理,有利于减少学生理解上的难度,从而把更多的时间和精力用来进行实验探究。

(二).简要地演示并介绍电火花打点计时器使用方法

1.教师利用课件和实物投影仪演示、介绍(同时让学生观察实物)电火花打点计时器使用方法和使用时应该注意的事项。

说明:这一节课只要求学生会使用打点计时器,而对火花打点计时器的原理和结构不作深入的介绍。2.学生练习使用打点计时器

让学生用手拖动纸带,练习使用打点计时器,并讨论如何利用纸带判断手的运动情况。说明:目的在让学生能够较为熟练地使用打点计时器,初步掌握分析纸带的方法。

(三).探究匀变速直线运动 1.设计实验方案

教师引导学生设计实验方案来判断哪些作变速运动的物体作了是匀变速直线运动。

让学生以小组为单位设计探究方案:包括使用哪些实验器材,如何进行操作等?(要求学生把设计的方案简要地写在纸上)。

教师巡视给予必要的指导和帮助。……

选择较有代表性方案的小组派代表上台简要叙述本组设计的方案(用实物投影仪把学生写在纸上的方案投影出来),让全班同学进行交流。大家在互相启发、补充的过程中形成较为完善的方案。

预测

学生设计的实验方案可能是:

方案一:用电火花打点计时器、纸带、轨道及其配套小车、交流电源、钩码、刻度尺、细绳等器材研究小车在钩码拉动的情况下,在倾斜轨道上的向下运动的情况。

方案二:用电火花打点计时器、纸带、轨道及其配套小车、交流电源、钩码、刻度尺、细绳等器材研究小车在倾斜轨道上的向上运动的情况。

方案三:用电火花打点计时器、纸带、重锤、铁架台、交流电源、刻度尺等器材研究重锤在下落时的运动情况。

说明: ①.在学生交流讨论实验设计的方案中,要有较充分的时间让他们对各种方案阐述自己的观点,反思方案中的问题,同时教师要参与学生的讨论分析,启发引导学生形成较为完善的实验方案。②.同时应注意有些学生可能有别的方案,要鼓励和认真对待,在课堂时间不足的情况下,可在课外指导学生去探究。

2、进行实验探究

让各组的学生参考自己设计的方案在上述三个方案中选择一个进行实验探究。讨论并确定实验的具体步骤和注意事项后进行汇报。

用课件显示实验的具体步骤和注意事项。

学生以小组为单位,分工合作进行实验探究(要求每组进行两次实验)。教师巡视,注意学生仪器使用是否得当,必要时给予指导。

说明:师生共同确定实验的具体步骤和注意事项,并用课件给予显示,有助于学生较为规范地完成实验,并能有效地减小误差。

3、分析和处理数据

让学生选择实验效果较好(即打出的点迹较清晰)的纸带,利用纸带上的信息初步判断研究对象的运动形式,并讨论如何处理纸带上的信息,从而求出加速度的值来具体判定物体的运动形式。

教师引导学生从减小误差的角度加以考虑。预测 学生的分析可能如下:

如果以纸带上相邻的两个点为计数点,两点间的时间间隔为0.02秒, 由 可知,越小时在这段时间 内的平均速度就很接近内某一时刻的瞬时速度;但同时这两点间的间距也就较小,用刻度尺测量位移时会带来较大的误差,因此我们经常选取计数点加以研究,师生共同确定相隔6个点取为1个计数点,即每相邻两个计数点的时间间隔为0.1秒。

学生进行测量并分析处理数据,教师巡视指导。

学生上讲台汇报实验结果,师生共同处理学生汇报中存在的问题。

说明:讨论中,学生可能会提出多种处理问题的方式,要让学生充分讨论,并根据自己的想法对纸带作出处理。教师应对学生的各种想法尽量作出点评。

可根据课堂教学进度的情况选择确定处理数据的方法(单一还是多种方法结合)。

4、解决问题

根据学生得出的结论来说明学生提出的猜想是否正确。

(四)当堂巩固

(五).回顾总结 深化认识

学生回顾本节课的探究过程以及探究过程中使用的物理思想和方法,归纳总结这节课的知识要点,提出自己在学习中存在的疑问。

教师答疑,深化知识。

(六)作业布置:课后第2题

(七)板书设计:

匀变速直线运动的实验探究

一、打点计时器。

二、判断物体是否做匀变速直线运动的方法:

1、比较相等时间间隔的△V;

2、比较各段的加速度a;

三、画v-t图像的方法:

六.教学设计的说明:

为了落实新课程标准,体现新教材在学生的知识和能力形成过程方面的改革,本节课的教学设计和实施做了一些尝试:

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