高中物理第二章勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究教案

第一節(jié)實(shí)驗(yàn)：探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律三維目標(biāo)知識(shí)與技能根據(jù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并熟練操作。會(huì)運(yùn)用已學(xué)知識(shí)處理紙帶，求各點(diǎn)瞬時(shí)速度。會(huì)用表格法處理數(shù)據(jù)，并合理猜想。巧用v-t圖像處理數(shù)據(jù)，觀察規(guī)律。1．實(shí)驗(yàn)步驟(1)把一端附有滑輪的長(zhǎng)木板平放在實(shí)驗(yàn)桌上，并使滑輪伸出桌面，把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板上遠(yuǎn)離滑輪的一端，連接好電路．(2)把一條細(xì)繩拴在小車上，使細(xì)繩跨過滑輪，下邊掛上合適的鉤碼，放手后，看小車能否在木板上平穩(wěn)地加速滑行，然后把紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，并把紙帶的另一端固定在小車的后面．(3)把小車停在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，先接通電源，后釋放小車，讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就在紙帶上打下一列小點(diǎn)，換上新紙帶，重復(fù)實(shí)驗(yàn)三次．(4)從三條紙中選擇一條比較理想的，舍掉開頭一些比較密集的點(diǎn)子，在后邊便于測(cè)量的地方找一個(gè)開始點(diǎn)來確定計(jì)數(shù)點(diǎn)．為了計(jì)算方便和減小誤差，通常用連續(xù)打五個(gè)點(diǎn)的時(shí)間作為時(shí)間單位，即T=O.1s．正確使用毫米刻度尺測(cè)量每相鄰的兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，并填入自己設(shè)計(jì)的表格中．（今提供下面表格以供參考）(5)利用某一段時(shí)間的平均速度等于這段時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求得各計(jì)數(shù)點(diǎn)1、2、3、4、5的瞬時(shí)速度，填入上表格中．(6)增減所掛的鉤碼數(shù)，再做兩次實(shí)驗(yàn)．(7)以速度v為縱軸，時(shí)間t為橫軸建立直角坐標(biāo)系，根據(jù)表中的v、t數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)系中描點(diǎn)．(8)通過觀察、思考，找出這些點(diǎn)的分布規(guī)律．2．實(shí)驗(yàn)器材打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，一端附有定滑輪的長(zhǎng)木板、小車、紙帶、細(xì)繩、鉤碼、刻度尺、學(xué)生電源．3．注意事項(xiàng)(1)開始釋放小車時(shí)，應(yīng)使小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器．(2)先接通電源，計(jì)時(shí)器工作后，再放開小車，當(dāng)小車停止運(yùn)動(dòng)時(shí)及時(shí)斷開電源．(3)要防止鉤碼落地和小車跟滑輪相撞，當(dāng)小車到達(dá)滑輪前及時(shí)用手按住它．(4)牽引小車的鉤碼個(gè)數(shù)要適當(dāng)，以免加速度過大而使紙帶上的點(diǎn)太少，或者加速度太小，而使各段位移無多大差別，從而使誤差增大，加速度的大小以能在50cm長(zhǎng)的紙帶上清楚地取得六、七個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)為宜．(5)要區(qū)別計(jì)時(shí)器打出的．點(diǎn)與人為選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)，一般在紙帶上以每打5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，即時(shí)間間隔為T=O.02×5s=0.1s．(6)描點(diǎn)時(shí)最好用坐標(biāo)紙，在縱、橫軸上選取合適的單位，用細(xì)鉛筆認(rèn)真描點(diǎn)．

［考題1］在探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，按照實(shí)險(xiǎn)進(jìn)行的先后順序，將下述步驟的代號(hào)填在橫線上

．A．把穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶固定在小車后面B．把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在木板的沒有滑輪的一端，并連好電路C．換上新的紙帶，再重做兩次D．把長(zhǎng)木板平放在實(shí)驗(yàn)桌上，并使滑輪伸出桌面E．使小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，接通電源，放開小車，讓小車運(yùn)動(dòng)F．把一條細(xì)繩拴在小車上，細(xì)繩跨過定滑輪，下邊吊著合適的鉤碼G．?dāng)嚅_電源，取出紙帶[解析]正確的實(shí)驗(yàn)步驟是：把長(zhǎng)木板平放在實(shí)驗(yàn)桌上，并使滑輪伸出桌面，把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在木板的沒有滑輪的一端，并連好電路，把一條細(xì)繩拴在小車上，細(xì)繩跨過定滑輪，另一端吊合適的鉤碼，把穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶固定在小車后面，使小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，先接通電源，再放開小車，讓小車運(yùn)動(dòng)，打完一條紙帶，斷開電源，取下紙帶，換上新紙帶，再重做兩次，即順序?yàn)椋篋BFAEGC.［答案］DBFAEGC[點(diǎn)評(píng)]對(duì)于實(shí)驗(yàn)的步驟，同學(xué)們應(yīng)結(jié)合實(shí)際操作掌握．[考題2]在研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，算出小車經(jīng)過各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度如下：為了計(jì)算加速度，合理的方法是（

）．A．根據(jù)任意兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度用公式a=△v/△t算出加速度B．根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出v-t圖象，量出其傾角，由公式a=tan求出加速度C．根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出v-t圖象，由圖線上相距較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的速度、時(shí)間用公式a=△v/△t算出加速度D．依次算出通過連續(xù)兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的加速度，算出平均值作為小車的加速度[解析]方法A偶然誤差較大．方法D實(shí)際上也僅由始末兩個(gè)速度決定，偶然誤差也比較大．只有利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出對(duì)應(yīng)的v-t圖象，才充分利用各次測(cè)量數(shù)據(jù)，減少偶然誤差．由于在物理圖象中，兩坐標(biāo)軸的分度大小往往是不相等的，根據(jù)同一組數(shù)據(jù)，可以畫出傾角不同的許多圖象，方法B是錯(cuò)誤的．正確的方法是根據(jù)圖象找出不同時(shí)刻所對(duì)應(yīng)的速度值，然后利用公式a=△v/△t算出加速度，即方法C．［答案］C[考題3]在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，如圖2-1-4給出了從0點(diǎn)開始，每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的紙帶，其中0、1、2、3、4、5、6都為計(jì)數(shù)點(diǎn)．測(cè)得x1＝1.40cm,x2＝1.90cm，x3＝2.38cm，x4＝2.88cm，x5＝3.39cm，x6＝3.87cm．那么：(1)在計(jì)時(shí)器打出點(diǎn)1、2、3、4、5時(shí)，小車的速度分別為：v1＝

cm/s,v2＝

cm/s,v3＝

cm/s,v4＝

cm/s,v5＝

cm/s．(2)在平面直角坐標(biāo)系中作出v-t圖象．(3)分析小車運(yùn)動(dòng)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律．[解析](1)顯然，兩相部的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為T=0.02×5s=0.1s．對(duì)應(yīng)各點(diǎn)的速度分別為：(2)利用描點(diǎn)法作出v-t圖象，如圖2-1-5所示．(3)小車運(yùn)動(dòng)的v-t圖象是一條傾料的直線，說明速度隨時(shí)間均勻增加，它們成“線性關(guān)系”．［答案］(1)16.50

21.40

26.30

31.35

36.30

(2)如圖2-1-4所示（3）v隨t均勻增加．[點(diǎn)評(píng)]對(duì)于各計(jì)數(shù)點(diǎn)速度的求解，可利用某段位移的中間時(shí)刻速度等于這段位移的平均速度．[考題4]在“探究小車速度隨時(shí)間變化規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)改變鉤碼個(gè)數(shù)，得到兩條點(diǎn)跡清晰的紙帶，描點(diǎn)畫出的v-t圖象，如圖2-1-6所示．試根據(jù)圖象描述小車運(yùn)動(dòng)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律．[解析]因?yàn)関-t圖象是一條傾科的直線，說明小車的速度隨時(shí)間均勻增加，即都做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，A的初速度為零，B的初速度為v0．[點(diǎn)評(píng)]v-t圖象可以直觀地反映物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，在處理運(yùn)動(dòng)學(xué)問題時(shí)，是一個(gè)很好的輔助工具．2.方法·技巧平臺(tái)4．如何由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出v-t圖象正確地打出紙帶，用毫米刻度尺準(zhǔn)確測(cè)量出各計(jì)數(shù)的位置，計(jì)算出各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度，填入設(shè)計(jì)好的表格中，并且我們做三次實(shí)驗(yàn)，根據(jù)表格中的v、t數(shù)據(jù)，在直角坐標(biāo)系中仔細(xì)描點(diǎn)．我們可以看到，對(duì)于每次實(shí)驗(yàn)，描出的幾個(gè)點(diǎn)都大致落在一條直線．據(jù)此，我們大膽斷言：在很大程度上，如果是沒有實(shí)驗(yàn)誤差的理想情況，所描出的各點(diǎn)應(yīng)全部落在某條直線上．這樣，我們做一條直線，使同一次實(shí)驗(yàn)得到的各點(diǎn)盡量落到這條直線上，落不到直線上的各點(diǎn)，應(yīng)均勻分布在直線的兩則，這條直線就是本次實(shí)驗(yàn)的v-t圖象，它是一條傾抖的直線，如圖2-1-1所示．5．如何由實(shí)驗(yàn)得出的v-t圖象進(jìn)一步得出小車運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律我們可以從兩條途徑進(jìn)行：一是通過直接分析圖象（圖2-1-2）的特點(diǎn)得到．小車運(yùn)動(dòng)的v-t圖象是一條傾抖的直線，那么當(dāng)時(shí)間增加相同的值△v．也就是得出結(jié)論：小車的速度隨時(shí)間均勻增加（或變化）．二是通過得出函數(shù)關(guān)系式進(jìn)一步得到，既然小車的v-t圖象是一條傾斜的直線，那v隨t變化的函數(shù)關(guān)系式為v=kt+b，顯然v與t成“線性關(guān)系”，小車的速度隨時(shí)間均勻增加（或變化）．6．另一種處理紙帶的方法選擇一條打點(diǎn)清晰的紙帶，標(biāo)上記數(shù)點(diǎn)，然后將紙帶從相鄰記數(shù)點(diǎn)處剪下，連續(xù)剪下4～5段，分別排列在預(yù)先貼有雙面膠帶的小黑板上，排列時(shí)要求底邊對(duì)齊．如圖2-1-3所示，紙帶的排列即成“階梯”狀．這樣處理也能反映物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律：因?yàn)槊慷渭垘чL(zhǎng)度都對(duì)應(yīng)物體在相等時(shí)間內(nèi)的位移，所以紙帶長(zhǎng)度正比于運(yùn)動(dòng)速度，從紙帶長(zhǎng)度均勻增加也可判定物體的運(yùn)動(dòng)速度均勻增加．教材課后習(xí)題解答1.(1)見下表(2)略

(3)略3.(1)略

(2)有道理，因?yàn)橄嗤瑫r(shí)間內(nèi)的位移（也就是紙條長(zhǎng)度）與速度成正比.第二節(jié)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系三維目標(biāo)知識(shí)與技能知道勻變速直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象特點(diǎn)，理解圖象的物理意義。掌握勻變速直線運(yùn)動(dòng)的概念，知道勻變速直線運(yùn)動(dòng)的圖象的特點(diǎn)。理解勻變速直線運(yùn)動(dòng)v-t圖象的物理意義，會(huì)根據(jù)圖象分析解決問題。掌握勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間關(guān)系的公式，能進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。過程和方法：培養(yǎng)學(xué)生識(shí)別、分析圖象和用物理語言表達(dá)相關(guān)過程的能力。引導(dǎo)學(xué)生研究圖象、尋找規(guī)律得出勻變速直線運(yùn)動(dòng)的概念。引導(dǎo)學(xué)生用數(shù)學(xué)公式表達(dá)物理規(guī)律并給出各符號(hào)的具體含義。情感態(tài)度和價(jià)值觀培養(yǎng)學(xué)生用物理語言表達(dá)物理規(guī)律的意識(shí)，激發(fā)探索和創(chuàng)新的欲望。培養(yǎng)學(xué)生透過現(xiàn)象看本質(zhì)、用不同方法表達(dá)同一規(guī)律的科學(xué)意識(shí)。教學(xué)重點(diǎn)理解勻變速直線運(yùn)動(dòng)v-t圖象的物理意義。掌握勻變速直線運(yùn)動(dòng)中速度與時(shí)間的關(guān)系公式及應(yīng)用。教學(xué)難點(diǎn)勻變速直線運(yùn)動(dòng)v-t圖象的理解及應(yīng)用。勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度—時(shí)間公式的理解及計(jì)算。教具課時(shí)安排二課時(shí)教學(xué)過程[引入]通過第一章的學(xué)習(xí)，我們初步了解了物體運(yùn)動(dòng)的v-t圖象，用v-t圖象來了解物體的運(yùn)動(dòng)情況，直觀明了。那么大家先來回憶一下，速度—時(shí)間圖象的物理意義是什么？觀察下列兩個(gè)物體的速度—時(shí)間圖象，討論一下物體的運(yùn)動(dòng)情況？提問：（1）兩個(gè)物體分別在做什么運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)情況有什么不同？（兩個(gè)物體都在做勻速直線運(yùn)動(dòng)，a物體是朝正方向運(yùn)動(dòng)的，而b物體的運(yùn)動(dòng)方向與規(guī)定的正方向相反，朝負(fù)方向運(yùn)動(dòng)）（2）兩個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)方向是相反的嗎？為什么？（不一定，因?yàn)閮蓷l圖線在不同的坐標(biāo)系中，不能確定它們的方向關(guān)系）大家在來看一下下面的這個(gè)圖象所描述的運(yùn)動(dòng)情況是怎么樣的，[分析]觀察圖象發(fā)現(xiàn)，每過相等的時(shí)間間隔物體速度的增加量是相等的，所以無論△t選在什么區(qū)間，對(duì)應(yīng)的速度v的變化量△v與時(shí)間t的變化量△t之比△v/△t都是一樣的，即這是一種加速度不隨時(shí)間改變的直線運(yùn)動(dòng)。這是我們今天要研究的勻變速直線運(yùn)動(dòng)。[板書]一、勻變速直線運(yùn)動(dòng)定義：沿著一條直線，且加速度不變的運(yùn)動(dòng)。v-t圖象：是一條傾斜的直線。[講解]勻變速直線運(yùn)動(dòng)分兩種，如果物體的速度隨時(shí)間均勻增大，這個(gè)運(yùn)動(dòng)就是勻加速直線運(yùn)動(dòng)；如果物體的速度隨著時(shí)間均勻減小，這個(gè)運(yùn)動(dòng)就是勻減速直線運(yùn)動(dòng)。（1）勻加速直線運(yùn)動(dòng)（2）勻減速直線運(yùn)動(dòng)[講解]大家來看一看下面幾個(gè)物體的v-t圖象，判斷物體在做什么運(yùn)動(dòng)以及它的速度方向和加速度的方向。物體做勻減速運(yùn)動(dòng)，初速度為v向正方向，加速度向負(fù)方向。物體做勻減速運(yùn)動(dòng)，初速度為v向正方向，加速度向負(fù)方向。物體做勻加速運(yùn)動(dòng)，初速度為v向正方向，加速度向正方向。物體做勻加速運(yùn)動(dòng)，初速度為0，加速度向負(fù)方向物體做勻加速運(yùn)動(dòng)，初速度為0，加速度向負(fù)方向物體先做勻減速運(yùn)動(dòng)，方向向正方向；后做勻加速運(yùn)動(dòng)，方向向負(fù)方向；加速度向負(fù)方向物體物體先做勻減速運(yùn)動(dòng)，方向向正方向；后做勻加速運(yùn)動(dòng)，方向向負(fù)方向；加速度向負(fù)方向物體先做勻加速運(yùn)動(dòng)，方向向負(fù)方向；后做勻減速運(yùn)動(dòng)，方向向正方向；加速度向正方向物體做加速度逐漸增大的加速運(yùn)動(dòng)，速度方向向正方向，加速度也向正方向。[板書]二、速度與時(shí)間的關(guān)系式[講解]除了用圖象法來研究物體運(yùn)動(dòng)速度和時(shí)間的關(guān)系之外，我們還可以用公式法來描述它。下面就來分析以下，如何用公式法來描述做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體的速度和時(shí)間的關(guān)系。[提問]同學(xué)們觀察圖象，結(jié)合我們數(shù)學(xué)學(xué)過的知識(shí)，先猜想一下，做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體，某時(shí)刻速度和時(shí)間的關(guān)系應(yīng)該如何表達(dá)？（如果學(xué)生對(duì)一次函數(shù)掌握較好，則可通過函數(shù)結(jié)合圖象推導(dǎo)出公式）[分析推導(dǎo)]我們來分析某一時(shí)刻t物體的速度v，從運(yùn)動(dòng)開始（取時(shí)刻t=0）到時(shí)刻t，時(shí)間的變化量就是t，所以△t=t-0，速度的變化量就是△v=v-v0,因?yàn)槲矬w做勻變速直線運(yùn)動(dòng)a=△v/△t不變，所以a=△v/△t=(v-v0)/(t-0)=(v-v0)/t,解得v=v0+at這就是表示勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間關(guān)系的公式。我們可以這樣理解：由于加速度a在數(shù)值上等于單位時(shí)間內(nèi)速度的變化量，所以at就是整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中速度的變化量，再加上運(yùn)動(dòng)開始時(shí)物體的速度v0,就得到t時(shí)刻物體的速度v。［強(qiáng)調(diào)］在使用公式的時(shí)候要注意：搞清楚各個(gè)物理量表示什么，v0是起始時(shí)刻的速度，a是物體的加速度，t是時(shí)間間隔，v則是t時(shí)刻末的速度（是瞬時(shí)速度）。公式中有三個(gè)矢量，除時(shí)間t外都是矢量，所以，代入數(shù)值計(jì)算時(shí)要特別注意方向性。物體做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，矢量的方向性可以在選定正方向后，用正、負(fù)來體現(xiàn)，方向與規(guī)定正方向相同時(shí)，矢量取正值，方向與規(guī)定方向相反時(shí)，矢量取負(fù)值。一般我們都去物體的運(yùn)動(dòng)方向或初速度的方向?yàn)檎?。［分析］結(jié)合圖象進(jìn)行說明。[例題1]汽車以40km/h的速度勻速行駛，現(xiàn)以0.6m/s2的加速度加速，10s后速度能達(dá)到多少？[分析]首先我們必須明確，研究的對(duì)象是汽車，研究的過程是它加速后10s的運(yùn)動(dòng)情況，要求物體10s后速度能達(dá)到多少，也就是知道初速度，加速度，時(shí)間，要求末速度，要注意的是，物體是加速的，也就是加速度方向與速度方向相同，那么，我們?nèi)〕跛俣鹊姆较驗(yàn)檎较虻脑挘铀俣纫矐?yīng)該是正的。解：初速度v0=40km/h=11m/s,加速度a=0.6m/s2,時(shí)間t=10s。根據(jù)v=v0+at,得，10s后的速度為v=v0+at=11m/s+0.6m/s2*10s=17m/s=62km/h[例題2]某汽車在某路面緊急剎車時(shí)，加速度的大小是6m/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？[分析]我們研究的是汽車從開始剎車到停止運(yùn)動(dòng)這個(gè)過程。在這個(gè)過程中，汽車做勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度的大小是6m/s2。由于是減速運(yùn)動(dòng)，加速度的方向與速度方向相反，如果設(shè)汽車運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎瑒t汽車的加速度方向?yàn)樨?fù)，我們把它記為a=-6m/s2。這個(gè)過程的t時(shí)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”，過程持續(xù)的時(shí)間為t=2s。解：根據(jù)v=v0+at，有v0=v-at=0-(-6m/s2)*2s=12m/s=43km/h所以汽車的速度不能超過43km/h。[學(xué)生練習(xí)]課后P39（2）[小結(jié)]這節(jié)課重點(diǎn)學(xué)習(xí)了對(duì)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的理解和對(duì)公式v=v0+at的掌握，對(duì)于勻變速直線運(yùn)動(dòng)的理解強(qiáng)調(diào)以下幾點(diǎn)：物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，任意相等的時(shí)間內(nèi)速度的增量相等，這里包括大小和方向，也即物體的加速度相等。要學(xué)會(huì)從速度——時(shí)間圖象上去理解運(yùn)動(dòng)的情況，v-t圖象的傾斜度表示物體的加速度，物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度——時(shí)間圖象是一條傾斜的直線，它的傾斜度（斜率）是不變的，也就是加速度不變。從速度——時(shí)間圖象上來理解速度與時(shí)間的關(guān)系式：v=v0+at，t時(shí)刻的末速度v是在v0的基礎(chǔ)上加上速度的變化量△v=at得到。公式中的v、v0、a都是矢量，必須注意其方向。速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能知道勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移s=vt對(duì)應(yīng)著v-t圖象中的矩形面積。掌握勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間關(guān)系的公式s=v0+1/2at2,及其簡(jiǎn)單應(yīng)用。掌握勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與速度關(guān)系的公式v2-v02=2as，及其簡(jiǎn)單應(yīng)用。過程與方法讓學(xué)生初步了解探究學(xué)習(xí)的方法。培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)——函數(shù)圖象的能力。培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用已知結(jié)論正確類比推理的能力。情感、態(tài)度與價(jià)值觀培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)分析問題的品質(zhì)。從知識(shí)是相互關(guān)聯(lián)、相互補(bǔ)充的思想中，培養(yǎng)學(xué)生建立事物是相互聯(lián)系的唯物主義觀點(diǎn)。培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用物理知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)及其教學(xué)策略重點(diǎn)：（1）勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間關(guān)系的公式s=v0t+1/2at2及其應(yīng)用。（2）勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與速度關(guān)系的公式v2-v02=2as及其應(yīng)用。教學(xué)策略：通過思考討論和實(shí)例分析來加深理解。教學(xué)難點(diǎn)及其教學(xué)策略難點(diǎn)：應(yīng)用v-t圖象推導(dǎo)出勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式s=v0t+1/2at2。勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移s=vt對(duì)應(yīng)著v-t圖象中的矩形面積。啟發(fā)學(xué)生討論勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與其v-t圖象有什么關(guān)系。勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移s=vt對(duì)應(yīng)著v-t圖象中的矩形面積。啟發(fā)學(xué)生討論勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與其v-t圖象有什么關(guān)系。先通過“思考與討論”欄目幫助學(xué)生建立極限的思想運(yùn)用極限的思想通過v-t圖象推導(dǎo)出位移公式用例題1鞏固位移公式通過實(shí)例2推導(dǎo)位移與速度的關(guān)系式用例題3鞏固位移公式、位移與速度的關(guān)系式的面積代表勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移。設(shè)計(jì)思路教學(xué)資源教學(xué)過程引入新課上節(jié)課同學(xué)們研究了速度與時(shí)間的關(guān)系，下面請(qǐng)大家拿出筆和紙畫出勻速直線運(yùn)動(dòng)和初速度不為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象。V/(m.s-1V/(m.s-1)t/s0v0tV/(m.s-1V/(m.s-1)t/s0vt（對(duì)于不能準(zhǔn)確畫出的同學(xué)進(jìn)行適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)）設(shè)問：能否用勻速直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象求物體在時(shí)間t內(nèi)的位移？（引導(dǎo)學(xué)生簡(jiǎn)要回答能求位移的依據(jù)）學(xué)生回答：能。根據(jù)勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式s=vt中v和t與v-t圖象中的縱、橫坐標(biāo)有對(duì)應(yīng)關(guān)系。下面我們就用v-t圖象來研究位移和時(shí)間的關(guān)系進(jìn)行新課勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移提問：做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體在時(shí)間t內(nèi)的位移與它的v-t圖象有什么關(guān)系？（提出問題的同時(shí)，用紅色的粉筆在勻速直線運(yùn)動(dòng)v-t圖象上標(biāo)出矩形的形狀，引導(dǎo)學(xué)生把位移與矩形的面積聯(lián)系起來。）學(xué)生討論得出結(jié)論：對(duì)于勻速直線運(yùn)動(dòng)，物體的位移s對(duì)應(yīng)著v-t圖象中有圖線與坐標(biāo)軸圍成的一塊矩形的面積。設(shè)問：對(duì)于勻變速直線運(yùn)動(dòng)，它的位移與它的v-t圖象是不是也有類似的對(duì)應(yīng)關(guān)系呢？我們?cè)谘芯看藛栴}之前，先請(qǐng)同學(xué)們閱讀課本“思考與討論”欄目，思考下列問題：你對(duì)學(xué)生A的估算方法做一評(píng)價(jià)若時(shí)間間隔△t=0.04s，位置0~5的位移s=？與△t=0.1s求出的s相比較，誤差會(huì)怎樣？若△t取得更小呢？要提高估算的精確度，時(shí)間間隔小些還是大些好？為什么？請(qǐng)同學(xué)們針對(duì)上述問題進(jìn)行小組討論，并請(qǐng)各小組派一名代表最后總結(jié)發(fā)言。（針對(duì)學(xué)生回答的多種可能性加以評(píng)價(jià)和進(jìn)一步指導(dǎo)）從學(xué)生討論的結(jié)果中歸納得出：△t越小，對(duì)唯一的估算就越精確。提問：這種估算位移的思想怎樣較為直觀地描述出來呢？答：用v-t圖象。勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移運(yùn)用上述思想，我們通過v-t圖象，研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體，在時(shí)間t內(nèi)發(fā)生的位移s以初速度為v0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)為例：利用學(xué)生畫出的初速度為v0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象求時(shí)間t內(nèi)的位移s提問1：將時(shí)間t分成5小段（如書中圖2.3-2乙所示），運(yùn)用v-t圖象求s。引導(dǎo)學(xué)生回答：統(tǒng)一每一小段起始時(shí)刻的瞬時(shí)速度乘以1/5t近似地當(dāng)做各小段中物體位移，各小段位移又用一個(gè)又高又窄的小矩形面積代表。5個(gè)小矩形的面積之和近似地代表物體在整個(gè)過程中的位移。提問2：將時(shí)間t分成16小段（如書中圖2.3-2丙所示），運(yùn)用v-t圖象求s。請(qǐng)學(xué)生回答：15個(gè)小矩形的面積之和近似地代表物體在整個(gè)過程中的位移。提問3：將時(shí)間t分得非常細(xì)（如書中圖2.3-2丁所示）情況又怎樣？請(qǐng)學(xué)生回答：很多很多小矩形的面積之和就能十分準(zhǔn)確地代表物體的位移。提問4：根據(jù)上述的研究，勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體在時(shí)間t內(nèi)的位移用v-t圖象的什么面積來表示？請(qǐng)學(xué)生回答：用圖線和坐標(biāo)軸所包圍的梯形的面積來表示。提問5：對(duì)于勻減速直線運(yùn)動(dòng)的物體在時(shí)間t內(nèi)的位移能否用v-t圖象，中的梯形面積來表示呢？請(qǐng)學(xué)生回答：也能用梯形面積來表示。提問6：請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)上述的研究推導(dǎo)出位移s與時(shí)間t關(guān)系的公式。（請(qǐng)兩個(gè)同學(xué)到黑板上推導(dǎo)，其余同學(xué)在下面推導(dǎo)）推導(dǎo)過程：s=1/2（v0+vt）t=1/2（v0+v0+at）t=v0t+1/2at2板書：勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間關(guān)系的公式：s=v0t+1/2at2當(dāng)a=0時(shí)，公式為s=v0t；當(dāng)v0=0時(shí)，公式為s=1/2at2可見，s=v0t+1/2at2是勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移公式的一般表達(dá)式，只要知道運(yùn)動(dòng)物體的初速度和加速度，就可以計(jì)算出一段時(shí)間內(nèi)的位移，從而確定任意時(shí)刻物體所在的位置。例題1：一輛汽車以1m/s2的加速度加速行駛了12s，駛過了180m，如圖所示。汽車開始加速時(shí)的速度是多少？（學(xué)生看題后，畫出示意圖，學(xué)生分析解題并寫出解答過程）分析：汽車從開始加速到駛過180m這個(gè)過程中，歷時(shí)12s，即s=180m，t=12s，這是個(gè)速度越來越大的過程，加速度方向與速度方向相同，取正號(hào)，所以a=1m/s2加速度不變，可以應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。待求的量是這個(gè)過程的初速度v0。請(qǐng)學(xué)生到黑板解答：解：由s=v0t+1/2at2可以解出v0=s/t-1/2at將已知數(shù)據(jù)代入v0=180m/12s-1/2×1m/s2×12s=9m/s即汽車開始加速時(shí)的速度是9m/s。3、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與速度的關(guān)系下面請(qǐng)同學(xué)們回憶一下，勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度公式和位移公式，并分析兩個(gè)公式的特點(diǎn)。請(qǐng)學(xué)生到黑板上寫出這兩個(gè)公式：（1）vt=v0+at——速度公式（2）s=v0t+1/2at2——位移公式請(qǐng)同學(xué)們分析這兩個(gè)公式的特點(diǎn)。評(píng)價(jià)并引導(dǎo)：公式中共有五個(gè)物理量，一般來說，已知其中三個(gè)量就可以求出其余的一個(gè)或兩個(gè)物理量。有了上述兩個(gè)公式，基本能解決勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律問題。下面請(qǐng)看一個(gè)實(shí)例：例題2：射擊時(shí)，火藥在槍筒中燃燒，燃?xì)馀蛎洠苿?dòng)彈頭加速運(yùn)動(dòng)。我們把子彈在槍筒中的運(yùn)動(dòng)看做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，假設(shè)子彈的加速度是a=5×105m/s2，槍筒長(zhǎng)s=請(qǐng)同學(xué)們應(yīng)用兩個(gè)公式分析并解答。學(xué)生看題分析，并畫出子彈加速運(yùn)動(dòng)的示意圖請(qǐng)學(xué)生到黑板寫出解答過程：由題意v0=0，根據(jù)s=1/2at2先求出時(shí)間t再求出vt，t=vt=評(píng)價(jià)學(xué)生的解答過程并加以肯定，然后進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生思考：能否只用一關(guān)系式就能求得結(jié)果呢？請(qǐng)你們推導(dǎo)這一關(guān)系式。學(xué)生討論并回答：題中已知條件和所求的結(jié)果都不涉及時(shí)間t，將兩個(gè)公式聯(lián)立，消去時(shí)間t，就直接得到位移與速度的關(guān)系式了，請(qǐng)到黑板上推倒這一過程：由vt=v0+at得t=（vt-v0）/a代入位移公式，s=v0t+1/2at2即vt2-v02=2as板書：勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與速度關(guān)系的公式：vt2-v02=2as討論：當(dāng)v0=0時(shí)，公式為vt2=2as，這個(gè)關(guān)系式是勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的一個(gè)重要的推論，關(guān)系式中不含時(shí)間t，在一些不涉及到時(shí)間的問題中，應(yīng)用這個(gè)關(guān)系式是較方便的。請(qǐng)同學(xué)們?cè)儆么岁P(guān)系式解決上述例題：即子彈射出槍口的速度是800m/s。4、簡(jiǎn)單應(yīng)用例題3：一架載滿乘客的客機(jī)由于某種原因緊急著陸，著陸時(shí)的加速度大小為6.0m/s2，著陸前的速度為60m/s，問：飛機(jī)著陸后12s內(nèi)滑行的距離為多大？通過v-t圖象運(yùn)用極限的思想這一科學(xué)思維方法來推導(dǎo)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式；通過實(shí)例探究出勻變速直線運(yùn)動(dòng)的一個(gè)重要推論——位移與速度的餓關(guān)系式第五節(jié)自由落體運(yùn)動(dòng)三維目標(biāo)知識(shí)與技能認(rèn)識(shí)自由落體運(yùn)動(dòng)，知道影響物體下落快慢的因素，理解自由落體運(yùn)動(dòng)是在理想條件下的運(yùn)動(dòng)，知道它是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。能用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器或其他實(shí)驗(yàn)儀器得到相關(guān)的運(yùn)動(dòng)軌跡并能自主進(jìn)行分析。知道什么是自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度，知道它的方向，知道在地球上的不同地方，重力加速度大小不同。掌握如何從勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律推出自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律，并能夠運(yùn)用自由落體規(guī)律解決實(shí)際問題。初步了解探索自然規(guī)律的科學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生的觀察、概括能力。教學(xué)重點(diǎn)自由落體運(yùn)動(dòng)的概念及探究自由落體運(yùn)動(dòng)的過程。掌握自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，并能運(yùn)用其解決實(shí)際問題。教學(xué)難點(diǎn)理解并應(yīng)用自由落體運(yùn)動(dòng)的條件及規(guī)律解決實(shí)際問題。教學(xué)過程[引入]物體下落的運(yùn)動(dòng)是一種常見的運(yùn)動(dòng)，當(dāng)樹葉片片飄落，雨點(diǎn)滴滴落下的時(shí)候，你們有沒有注意過這種運(yùn)動(dòng)？物體下落的過程有沒有一定的規(guī)律可循呢？今天我們將一起來探究這種運(yùn)動(dòng)——自由落體運(yùn)動(dòng)。我們來研究這樣兩個(gè)問題：在現(xiàn)實(shí)生活中，不同物體的落體運(yùn)動(dòng)，下落的快慢相同嗎？重的物體一定下落得快嗎？[演示實(shí)驗(yàn)]①讓一張紙與小硬幣同時(shí)自由下落，可看到什么現(xiàn)象？（小硬幣先落地）②把剛才的紙袋揉成團(tuán)，和小鋼球由靜止同時(shí)下落（幾乎同時(shí)落地）提問：為什么會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢？（這是因?yàn)榭諝獾淖枇Φ挠绊?。把紙袋揉成團(tuán)，所受空氣的阻力要比紙袋所受空氣的阻力小得多，所以與小鋼球幾乎同時(shí)落地。）如果把不同的物體放在真空的環(huán)境下研究它們下落的快慢，情況又是怎樣的？[演示實(shí)驗(yàn)]“牛頓管”實(shí)驗(yàn)[多媒體演示]模擬“牛頓管”實(shí)驗(yàn)分析：影響落體運(yùn)動(dòng)快慢的因素是空氣阻力的作用，沒有空氣阻力時(shí)，只在重力作用下輕重不同的物體，下落快慢相同。[板書]一、自由落體運(yùn)動(dòng)：定義：物體只在重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)。說明：如果空氣阻力的作用比較小，可以忽略，物體下落也可以近似的看作自由落體運(yùn)動(dòng)。[提問引入]前面我們已經(jīng)接觸過勻速直線運(yùn)動(dòng)，變速直線運(yùn)動(dòng)和勻變速直線運(yùn)動(dòng)，大家猜想一下自由落體運(yùn)動(dòng)屬于哪一種運(yùn)動(dòng)呢？下面我們就來研究一下自由落體運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)。[演示實(shí)驗(yàn)]用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量物體下落的加速度。[多媒體演示]小球下落的頻閃照片，以及其速度隨時(shí)間的變化規(guī)律。分析：從小球的速度隨時(shí)間的變化規(guī)律我們可以判斷，自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。[板書]⒉運(yùn)動(dòng)性質(zhì)：初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。從剛才的多媒體課件中我們可以知道，物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度大小為9.8m/s2,使用不同物體進(jìn)行反復(fù)實(shí)驗(yàn)表明，在同一地點(diǎn)一切物體自由下落的加速度都是相同的，這個(gè)加速度叫自由落體加速，也叫重力加速度。[板書]二、自由落體加速度（重力加速度g）⒈大?。和ǔＧ闆r下取9.8m/s2⒉方向：豎直向下⒊地球上不同地方，g的大小是不同的。（計(jì)算時(shí)一般取g=10m/s2）[提問]下表列出了一些地點(diǎn)的重力加速度，大家看看能從表中發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律？（越往北重力加速度月大，說重力加速度與地理緯度有關(guān)，緯度越高，重力加速度越大。）[板書]三、自由落體運(yùn)動(dòng)的計(jì)算公式[學(xué)生活動(dòng)]請(qǐng)參照勻變速直線運(yùn)動(dòng)的公式寫出自由落體運(yùn)動(dòng)相應(yīng)的公式。勻變速直線運(yùn)動(dòng)自由落體運(yùn)動(dòng)速度公式：v=v0+atv=gt位移公式：x=v0t+(1/2)at2x=(1/2)gt2v2-v02=2axv2=2gx小結(jié)：這節(jié)課我們學(xué)習(xí)了對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)和規(guī)律的認(rèn)識(shí)和理解。首先大家要注意自由落體運(yùn)動(dòng)實(shí)際上是物體從靜止開始的只受重力作用的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為g。大家要結(jié)合勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律來理解它。在做題時(shí)，首先要物體所做的是自由落體運(yùn)動(dòng)，才能使用相應(yīng)的規(guī)律解題。自由落體運(yùn)動(dòng)實(shí)際上是一個(gè)理想化的模型，但是在現(xiàn)實(shí)生活中有很多落體運(yùn)動(dòng)可以看成是自由落體運(yùn)動(dòng)，研究自由落體運(yùn)動(dòng)有普遍的意義。[板書設(shè)計(jì)]一、自由落體運(yùn)動(dòng)：1.定義：物體只在重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)。⒉運(yùn)動(dòng)性質(zhì)：初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。二、自由落體加速度（重力加速度g）⒈大?。和ǔＧ闆r下取9.8m/s2⒉方向：豎直向下⒊地球上不同地方，g的大小是不同的。（計(jì)算時(shí)一般取g=10m/s2）三、自由落體運(yùn)動(dòng)的計(jì)算公式勻變速直線運(yùn)動(dòng)自由落體運(yùn)動(dòng)速度公式：v=v0+atv=gt位移公式：x=v0t+(1/2)at2x=(1/2)gt2v2-v02=2axv2=2gx2.5伽利略對(duì)自由落