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高一物理上册必修1教案设计:《匀变速直线运动的位移与时间的关系》

2022-04-09 14:01:28 浏览量:

  高一物理上册必修1教案设计:《匀变速直线运动的位移与时间的关系》

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高一物理上册必修1教案设计:《匀变速直线运动的位移与时间的关系》

  教学准备

  教学目标

  1.知识与技能:

  掌握用v-t图象描述位移的方法;掌握匀变速运动位移与时间的关系并运用(知道其推导方法);掌握位移与速度的关系并运用。

  2.过程与方法:

  通过对微分思想的理解,明确“面积”与位移的关系;练习位移公式不同形式的应用。

  3.情感、态度与价值观:

  (1)、养成认真分析问题的好习惯,体会一题多解,要解题严谨。

  (2)、题目有多解,人生道路有多种选择,青年学生要选择正确的人生观。

  教学重难点

  教学重点:

  1.位移与时间关系推导。

  2.表达式:x = v0 + at2/2、v2 - v02 = 2ax .

  3.运用公式解决具体问题。

  教学难点:

  1.公式中各物理量的理解与准确应用。

  2.速度-时间图象中面积表示位移。

  教学工具

  教学课件

  教学过程

  导入:初中已学过匀速直线运动求位移的方法x=vt,在速度-时间图像中可看出位移对应着一块矩形面积。(此处让学生思考回答)

  对于匀变速直线运动是否也对应类似关系呢?

  一、 引入新课

  分析书上 “思考与讨论” ,引入微积分思想,对书P41图2.3-2的分析理解(教师与学生互动)确认v-t图像中的面积可表示物体的位移。

  二、位移公式推导:

  先让学生写出梯形面积表达式:

  S=(OC+AB)OA/2

  分请学生析OC,AB,OA各对应什么物理量?并将v = v0 + at 代入,

  得出:x = v0t + at2/2

  注意式中x, v0 ,a要选取统一的正方向。

  三、应用:

  1、书上例题分析,按规范格式书写。

  2.补充例题:汽车以10s的速度行驶,刹车加速度为5m/s,求刹车后1s,2s,3s的位移。

  已知: v= 10m/s, a= -5m/s2。

  由公式:x = v0t + at2/2

  可解出:x1 = 10*1 - 5*12/2 = 7.5m

  x2 = 10*2 - 5*22/2 = 10m

  x3 = 10*3 - 5*32/2 = 7.5m ?

  由x3=7.5m学生发现问题:汽车怎么往回走了?

  结合该问题教师讲解物理知识与实际问题要符合,实际汽车经2S已

  经停止运动,不会往回运动,所以3S的位移应为10米。事实上汽车在大于2S的任意时间内位移均为10m。

  四、匀变速直线运动的位移与速度的关系:

  如果我们所研究的问题不涉及时间,而仍用v=v0+at 和x=v0t+at2/2会显得繁琐。在以上两公式中消去时间t,所得的结果直接用于解题,可使不涉及时间的问题简洁起来。

  由:v = v0 + at

  x = v0t + at2/2

  消去t,得v2 - v02 = 2ax (注意:该式为不独立的导出式)

  五、练习:由前面例题:v0 =10m/s, a = -5m/s2 求刹车经7.5m时的速度?

  由公式:

  v = -5m/s (舍去)

  刹车经7.5米时的速度为5m/s,与初速度方向相同。

  ? 补充练习:

  1.某航空母舰上飞机在跑道加速时,发动机最大加速度为5m/s2,所需起飞速度为50m/s,跑道长100m,通过计算判断,飞机能否靠自身发动机从舰上起飞?为了使飞机在开始滑行时就有一定的初速度,航空母舰装有弹射装置,对于该型号的舰载飞机,弹射系统必须使它具有多大的初速度?(答:不能靠自身发动机起飞;39m/s。)

  2.(1999年上海高考题)为了测定某轿车在平直路上运动时的加速度(轿车启动时的运动可以近似看做匀加速运动),某人拍摄了一张在同一底片上多次曝光的照片(如图),如果拍摄时每隔2s曝光一次,轿车车身总长为

  4.5m那么这辆轿车的加速度约为( )

  A 1m/s; B 2m/s; C 3m/s; D 4m/s; (答:B)

  2.在某次交通事故中,交警测量汽车刹车线的长,用以判断该车是否超速。请问还需什么数据,如何计算?(还应知汽车最大制动加速度)

  在解答本题前可让学生分析一下发生交通事故的可能原因;略

  问:汽车在反应距离做什么运动?(匀速)汽车在刹车距离做什么运动?(匀减速)反应距离跟哪些有关系?(反应时间及刹车时的速度)刹车距离跟哪些有关系?(刹车时的速度及刹车的加速度)

  课后习题

  完成课后练习第2、3题。

 


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