高一物理质点运动教案1
§1。机械运动
教学目的:
1、知道参考系的概念。知道对同一物体选择不同的参考系时,观察的结果可能不同。2、理解质点的概念,知道它是一种科学的抽象,知道科学抽象是一种普遍的研究方法。3、知道时间和时刻的含义以及它们的区别。知道在实验室测量时间的方法。4、知道位移的概念,知道它是表示质点位置变动的物理量,知道它是矢量,可以用有向线段来表示。5、知道位移和路程的区别。 教学内容:
宇宙中的一切,大到天体,小到分子、原子,都处在永恒的运动中。 物体相对于其他物体的位置变化,叫做机械运动。 一. 参照系
1.定义:在描述一个物体的运动时,选来作为标准的假设静止不动的另外物体,叫做参照系。 二. 质点
1.定义:用来代替物体的只有质量没有形状和大小的点。(它是理想化的模型)
物体看成质点的条件:物体的大小对研究物体的运动无影响。 2.运动的质点通过的路线,叫做质点运动的轨迹。
3.如果质点运动的轨迹是直线,这样的运动叫做直线运动。 4..如果质点运动的轨迹是曲线,就叫做曲线运动。 三. 时刻和时间间隔
时刻:把短暂到几乎接近于零的时间叫即时,即时刻。(几秒末,第几秒末,第几秒初)。
时间:量度两个时刻之间间隔的长短的物理量叫时间。(前几秒,几秒内,第几秒) 单位:S 、min 、h 。
测量工具:停表,打点计时器。 四. 位移和路程
(1) 位置:质点在空间所处的确定的点。质点的位置可用坐标或坐标轴来表示。
(2) 位移:描述位置变化的物理量。矢量。与起点和终点位置有关与路径无关。
路程:质点运动的路径长。标量。(何时位移和路程大小相等)。 五. 布置作业:
P21-22。全部作为课堂练习 六. 教后感:
§2。位移和时间的关系 教学目的:
1、理解匀速运动、变速运动的概念。2、知道什么是位移——时间图像,以及如何用图像表示位移和时间的关系。3、知道匀速直线运动的s-t 图像的意义。4、知道公式和图像都是描述物理量之间的关系的数学工具,它们各也所长,可以相互补充。 教学内容:
一. 匀速直线运动
P22。图2-6,记录数据如表所示,从这些数据可以看出,在误差允许的范围内,在相等的时间里汽车的位移是相等的。
1.定义:物体在一条直线上运动,如果在相等的时间里位移相等,这种运动就叫做匀速直线运动。
二.变速直线运动
物体在一条直线上运动,如果在相等的时间里位移不相等,这种运动就叫做变速直线运动。变速直线运动的位移图象不是直线,而是曲线。
§3。运动快慢的描述 速度 一.速度
1. 定义:速度是表示运动快慢的物理量,它等于位移s 跟发生这段位移所用时间t 的比值。V=。单位:m/s,Km/h,cm/s等。速度是矢量,速度的方向跟运动的方向相同。
s t
2. 上节中汽车做匀速直线运动,它的位移s 跟发生这段位移所
s t
用时间t 的比值。V=。是恒量,所以匀速直线运动可以说是速度不变的运动。 3. 讨论位移时间图象的物理意义。
4. 处理P24。练习(2)(3)作业(1) 二. 平均速度和瞬时速度
的平均速度。一找s 二找t 。
2.瞬时速度:运动物体在某一时刻或某一位置的速度叫瞬时速度。 只考虑速度的大小而不管其方向叫速率。 三. 布置作业:P26。(1)(5) 四. 教后感:
§4。速度和时间的关系 教学目的:
知道什么是速度——时间图像,以及如何用图像来表示速度和时间的关系。知道匀速直线运动和匀变速运动的v-t 图像的物理意义。知道什么是匀变速运动和非匀变速运动。 教学内容:
一.匀速直线运动的图象
P27。图2-15。平面直角坐标系中用纵轴表示速度,横轴表示时间,作出速度-时间图象(v-t 图象,有时简称速度图象)
速度图象不仅可以看出速度的大小,而且可以利用“面积”求出位移。(图2-16)
二.匀变速直线运动
P27。记录的表格数据可以看出,在误差允许的范围内,在相等的时间内,速度的改变是相等的,所以速度图象是一条倾斜的直线(图2-17)。
定义:在变速直线运动中,如果在相等的时间内速度的改变相等,这种运动叫做匀变速直线运动。
图2-17,速度随着时间均匀增加,叫做匀加速直线运动。 图2-18,速度随着时间均匀减少,叫做匀减速直线运动。 三.布置作业: P28(1)
四。教后感:
§5。速度改变快慢的描述 加速度 教学目的:
通过本节教学使学生掌握加速度是描述速度变化快慢的物理量,即速度的变化率,加速度是矢量,方向决定于∆v ,单位和读法。 教学内容: 一。加速度
加速度是表示速度改变快慢的物理量,它等于速度的改变跟发生这一改变所用时间的比值。a =
∆v
, ∆v =V 2-V 1. 单位读:米每二次方秒,∆t
符号:m/s 2。
加速度是矢量,方向决定于∆v ,∆v >0,加速;∆v <0,减速。 二.匀变速直线运动是加速度不变的运动 三.布置作业:P30。(2)(3) 五. 教后感:
§6。匀变速直线运动的规律 教学目的:
掌握匀变速直线运动的速度公式、位移公式 , 位移和速度的关系
式(推论)知道它们是如何推导出的,会应用这些公式分析和计算。 教学内容:
一. 速度和时间的关系
a =
V 1-V 0
,V 1=V 0+at。若为匀减速呢?V 1=V 0±at 。P31。【例1】 t
二. 位移时间关系
由速度时间图象为一正比函数图象可知,定义:s=
12
t=
=
V 0+V 1
,据平均速度的2
V 0+V 112
t ,V 1=V 0+at,s=V 0t+a t 。若为匀减速呢?
22
S=V 0t ±a t 2。P32。【例2】 三.布置作业:P33。(2)(4)(5)
§7。匀变速直线运动规律的应用 一.位移和速度的关系式(推论)
由上节V 1=V 0±at ,S=V 0t ±a t 2可得:V 12-V 02=2as(加速) 【例1】 V 02-V 12=2as(减速)P34。
V +V
二。应用,=01来解题会显得很方便【例2】
2
三. 布置作业:P35。(1)(2)(4) . 特殊规律:
(1) V0=0,S 1:S 2:S 3:。 。 。:Sn=1:22:32:. . .:n2 (2) V0=0, SⅠ:SⅡ:SⅢ:. . . :SN =1:3:5;. . .:(2n-1). (3) 通过连续相等时间间隔內的位移之差是恒量∆S=at2
(4) V0=0,通过连续相等位移所用时间之比为:1:(2-1) :(3-) 。
(5) V0=0,t 内位移为S ,则中间时刻的速度V= (V为终了时的速度)
12+V 22V 1+V 22
中间位移处速度V 中S =V ., 若V 0≠0,V 中t =,V 中S =
222
V 2
12
【例1】由静止开始作匀变速直线运动的物体, 第4s 内平均速度为14m/s,则它在第3s 内的位移是_______m,第4s 末的速度是
_______m/s,它通过第三个2m 所需时间为_______s.[10;16;0.32] 【例2】一物体从A 点经B 点到C 做匀减速直线运动,到C 点时恰好停下来,B 是AC 的中点,如图7所示. 物体从A 经时间t 到B ,则物体从B 运动到C 的时间是 ,若AB 段的平均速度是,则BC 段的平均速度是 .[
t 2-1
;(2-1) ]
P187-P191 学生实验 三.练习使用打点计时器 四.研究匀变速直线运动 (一)逐差法 (1) 确定T 。
(2) 确定S 1,S 2,S 3。 。 。 (3) 判断是否是匀变速直线运动,即∆S 在误差允许的范围内是否相等。
(4) 用逐差法求a=(S6+S5+S4)-(S3+S2+S1)/9T2. 或a=∆S/T2. (5) 求即速度:前推一格后推一格加起来除以便2T 。 (二)现教材介绍的方法
a 1=
a 1+a 2+a 3s 5-s 2s 6-s 3s 4-s 1
a =a =a =、、。。 23222
33T 3T 3T
四。最早教材
∆s =aT 2
基本解题类型:
(1) 特殊规律的应用
例1. 一个质点做初速为零的匀加速运动,若运动后在第三秒末到第5秒末质点的位移为40米,求质点在头4秒内的位移是多少米?第三秒末的速度大小是多少?
解:1:3:5:7:9,7+9=16,16∆S=40,∆S=2.5m,1+3+5+7=16,16∆S=40,
(5+7)×2.5/2=30/2=15m/s
例2. 有一个做匀加速运动的物体从2秒末到6秒末位移是24米,从6秒末到10秒末的位移为40
米,
求运动物体的加速度和第4秒末速度 解:∆S=40-24=16米,T=4秒 16=a×42 a=1m/s2, V4=24/4=6m/s 6=V0+1×4,V 0=2 m/s。 (2) 方程,方程组
例:做匀加速运动的物体通过一段长为S 的位移所用的时间是t 1, 接着又连续通过一段长仍为S 的位移所用时间为t 2, 试求物体运动的加速度。
S ,t 2中间时t 1
t +t S S S
刻的即时速度V 2=, =+a12, a=2S(t1- t2)/t1t 2(t1+t2).
2t 2t 2t 1
解:t 1 中间时刻的即时速度V 1=
(3)过程分析
例。汽车由静止出发匀加速运动8秒后刹车改做匀减速运动再经2秒停止,共经过80米,求刹车前后的两个过程中汽车的加速度大小及第9秒末的速度V 。 解:80=
m /s 2
V
⨯10. V=16m/s,16=a 1×8,a 1=2 2
,
a 2 =8m/s2 (4)减速运动,上当题
速度为10米/秒的小车正以2m /s 2的加速度减速前进,问经过多少时间此人能追上小车。
解:t=10/2=5s,即 5s停下,小车前进了25m ,自行车前进25+7=32m才能追上小车,必须经过 32/4=8s。 ⑸特殊类
型
(6)追及 ⑺判别式法 例:火车以速率V 1向前行驶,司机突然发现在前方同一轨道上距车为S
米处有另一辆火车正向同一
方向以较小速率V 2作匀速运动。于是司机立即使车作匀减速运动,加速度大小为a, 要使两车不致相撞,则a 应满足什么条件。 解:若相撞则:V 1t-at 2=S+V2t, at 2+(v2-V 1) )t+S=0
令(V 2-V 1)2-4aS ≤0,a, ≥(V 1-V 2)2/2S。 §8。自由落体运动 教学目的:
理解什么是自由落体运动,知道它是初速度为零的匀加速直线运动。 知道什么是自由落体的加速度,知道它的方向,知道在地球的不同地方,重力加速度大小不同。掌握自由落体运动的规律。 教学内容:
一. 自由落体运动
1.定义:物体只在重力作用下从静止开始下落的运动,叫做自由落体运动。这种运动只有在没有空气的空间里才能发生。在有空气的空间里,如果空气阻力的作用比较小,可以忽略不计,物体的下落业可以看作自由落体运动。
2.自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动
由P37。图2-25记录数据可证明,并可以求出加速度g 。 二. 自由落体加速度
一切物体在自由落体运动中的加速度都相同。这个加速度叫做自由落体加速度,也叫做重力加速度。上面求出的就是重力加速度。 重力加速度g 的方向总是竖直向下的,大小可以用实验方法来测定。 在地球上不同的地方,g 的大小是不同的。通常的计算中,可把g 取作9.8m/s 2。粗略计算中g 可取作10 m/s 2。
三. 匀变速直线运动的一切规律对自由落体运动都适用。 四. 布置作业:P38。⑴ ⑵ ⑶ 五. 教后感:
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