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位移和时间的关系及运动快慢的描述-速度
福清一中 佚名 2005-9-23 10:54:58
    

【教学目的与要求】

⒈理解匀速运动、变速运动的概念.

⒉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.

⒊知道匀速直线运动的S-t图象的意义.

⒋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,可以互相补充.

⒌理解速度的概念.知道速度是表示运动快慢的物理量,知道它的定义、公式、符号和单位,知道它是矢量.

⒍理解平均速度,知道瞬时速度的概念.

⒎知道速度和速率以及它们的区别.

【教学重、难点点拨】

⒈匀速运动也是一种"理想化模型",它应当是"任何相等时间内的位移都相等"的运动.在这里不作这样的讨论.只对学习中能理解的学生提及,并引导他们进行分析研究.

⒉从匀速直线运动这一简单运动形式开始,同时用图象和公式两种数学工具描述位移和路程之间的关系,这是本书编写特点之一.因为刚开始学运动学内容,对图象的横轴坐标、描点法、图象的物理意义应细致、具体讲述,为以后讲述图象打下扎实基础.由简单开始,步步深入,让学生都能较好地掌握图象工具.

⒊用比值定义物理量是物理学中经常采用的方法,需要学生逐步理解.速度定义是高中物理第一次向学生介绍这种方法,可引导学生学习教材中的详细讲述,去深刻体会.

⒋书中速度的讲述,充分体现"同时用图象和公式两种数学工具描述物理量之间的关系"的特点,要让学生理解匀速运动的位移图象是直线,其斜率是一定值;变速运动的位移图象不是直线.

⒌速度和速率的区别,是从定义瞬时速度说起的,要求学生能正确理解.

⒍瞬时速度是一个比较难理解的概念,学生对此有一个逐渐认识的过程,不能要求学生立即理解.对于全体学生,教材只要求知道它是表示物体在某一时刻或通过某一位置时的快慢程度的物理量."书中阅读材料"用"极限"思想讲解瞬时速度,用时间取得越短,设想的匀速运动就越接近实际的变速运动的瞬时速度.当时间取得足够小时,设想的匀速运动的平均速度就等于经过某时刻的瞬时速度了

【教学器材】匀速直线运动课件.打点计时器、6V交流电源、小车、长木板等

【教学过程】

⒈演示课件、阅读图2-6思考得出结论:相等的时间内,汽车的位移是相等的.

物体在一条直线上运动,如果在相等的时间内位移相等,这样的运动就叫做匀速直线运动.

⒉自学图2-7引导学生学习图象和公式两种数学工具描述匀速直线运动.

纵轴-表示位移;横轴-表示时间;描点法;

让学生用描点法亲手作出匀速运动的汽车的位移时间图象是一条直线.直线的斜率可表示速度.(演示课件进一步认识位移-时间图象的物理含义)

⒊联系生活实际认识到:匀速直线运动只是理想化模型,变速运动才是日常所见的运动情况.

⒋师:(问题引导)   比较物体运动快慢的方法?指导学生看书第24页再讨论.从而引入速度概念.

⒌讲解:⑴用比值法定义速度

S∝v  S=vt   v=S/t

速度的单位是米每秒,符号是m/s 速度是矢量(引导学生估测自己步行的速度和自行车行驶的速度)

    ⑵引导学生自学平均速度和瞬时速度的课本内容,然后观察打点计时器演示实验:小车每隔0.02s位置可用纸带上打出的点的位置代替.将纸带投影到布幕上,便可清晰看出每隔0.02s小车的位置了.

当打点计时器在纸带上打出的点间隔不相等,说明小车在相等时间内位移不相等,即小车作变速直线运动.这种运动的快慢在不断变化,没有恒定的速度,我们如何描述它的快慢呢?我们只需要粗略了解变速直线运动在一段位移内(或一段时间内)的总体快慢,就把它等效成匀速运动.从而可得:平均速度  =

①平均速度:在变速直线运动中,运动物体在一段时间内的位移和所用时间之比,叫做这段位移内(或这段时间内)的平均速度.

②师生共同归纳平均速度特点:变速直线运动各段的平均速度一般是不同的,平均速度必须指明是"哪段时间"、"哪段位移"、平均速度只能粗略描述一段时间内的总体快慢,这就是"平均速度"与匀速直线运动的"速度"的区别.

⒍练习用描点法作出上纸带打出的点代替小车运动的位移时间图象,在变速直线运动中,其图线不是直线,而是曲线.曲线上不同点切线的斜率不同,说明变速直线运动的速度数值不断改变.

讨论各自作出的图象,若时间间隔更短,误差会更小,当所取时间足够小,运动便可视为匀速.故物体在某一时刻的瞬时速度等于这一时刻起,足够小时间内的平均速度.

⒎瞬时速度的方向-与物体在这一时刻的运动方向相同,它的大小叫做瞬时速率,简称速率.(汽车司机驾驶台上有一速度计,速度计所指的数值就是某时刻汽车的瞬时速率.请同学做车时留心观察)

【巩固练习】练习三第⑴、⑵两题.

【布置作业】⒈练习三第⑶、⑷、⑸题.

      ⒉动手做课本"做一做"模拟打点计时器,并思考"想一想"中的三个问题.

 

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