2018-2019學年高中物理 專題2.3 勻變速直線運動的位移與時間的關系教案 新人教版必修1.doc
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2.3 勻變速直線運動的位移與時間的關系 【知識與技能】 1、知道勻速直線運動的位移與時間的關系。 2、了解位移公式的推導方法,掌握位移公式。 3、理解勻變速直線運動的位移與時間的關系及其應用。 【過程與方法】 1、通過推導位移公式的過程,體驗微積分方法的特點和技巧。 2、感悟一些數(shù)學方法的應用特點。 【情感態(tài)度與價值觀】 激發(fā)學生對科學探究的熱情,感悟物理思想方法,培養(yǎng)科學精神。 【教學重難點】 ★教學重點★ 1、理解勻變速直線運動的位移與時間的關系及其應用。 2、理解勻變速直線運動的位移與速度的關系。 ★教學難點★ 1、v-t圖象中圖線與t軸所夾的面積表示物體在這段時間內(nèi)運動的位移。 2、微元法推導位移時間關系式。 3、勻變速直線運動的位移與時間的關系x=vot+ at2/2及其靈活應用。 【教材分析】 本節(jié)課是本章的第三節(jié),沿用本章的主線v-t圖象來作為切入點,方便學生入手分析。用勻速直線運動的v-t圖象下方的面積表示位移作為過渡,讓學生有一定的適應過程。課本思考與討論部分的內(nèi)容設定,等同于設置了一個臺階,降低了學生對后面內(nèi)容學習的困難程度。當然,我們只是讓學生初步認識這些極限思想,并不要求會計算極限。體現(xiàn)了課本“滲透”的思想。 【教學過程】 ★新課導入★ 1、什么是勻變速直線運動? 2、勻變速直線運動的v-t圖象如何? 3、勻變速直線運動的速度與時間的表達式是什么?其中包括哪些矢量? 勻變速直線運動跟我們生活的關系密切,研究勻變速直線運動很有意義.對于運動問題,人們不僅關注物體運動的速度隨時間變化的規(guī)律,而且還希望知道物體運動的位移隨時間變化的規(guī)律。 ★新課內(nèi)容★ 一、勻速直線運動的位移 最簡單的運動是勻速直線運動,v-t圖象是一條平行于時間軸的直線。取初始時刻質(zhì)點所在的位置為坐標原點.則有t時刻質(zhì)點的位置坐標x與質(zhì)點在o~t這段時間間隔內(nèi)的位移相同. 由位移公式x=vt,引導學生觀察圖象可得:對于勻速直線運動,物體的位移 x 在數(shù)值上等于v-t 圖象中圖線與坐標軸所圍的矩形面積。 二、勻變速直線運動的位移 ★思考與討論★ 勻變速直線運動的位移與它的v-t圖像,是否也有類似的關系?自己閱讀教材37頁到38頁的思考與討論,思考:材料中體現(xiàn)了什么科學思想? 科學思想方法:把過程先微分后再累加(積分)的思想。(無限分割,逐漸逼近) 此思想方法能否應用到v-t圖像上? 1、先把物體的運動分成5個小段,每段時間間隔相同。在v—t圖象中,每小段起始時刻物體的瞬時速度由相應的縱坐標表示. 2、將每小段內(nèi)物體的運動視為勻速直線運動,以每小段起始時刻的速度乘以時間t/5近似地當作各小段中物體的位移,各段位移可以用矩形的面積代表.5個小矩形的面積之和近似地代表物體在整個過程中的位移. 3、時間間隔取得越短,分割的小矩形數(shù)目越多,小矩形的面積總和越接近物體在整個過程中的位移。 4、Δt 取得非常非常小,所有小矩形的面積之和就能準確地代表物體這段時間內(nèi)的位移。此時矩形面積之和等于v-t圖象中圖線與橫軸所圍梯形的面積。 結(jié)論:勻變速直線運動的位移仍可用圖線與坐標軸所圍的面積表示 1. 由圖可知:梯形OABC的面積S=(OC+AB)OA/2 把面積及各條線段換成所代表的物理量,再把前面已經(jīng)學過的速度公式v=v0+at代人,得到 這就是表示勻變速直線運動的位移與時間關系的公式。 2.對位移公式的理解: ⑴反映了位移隨時間的變化規(guī)律。 ⑵因為υ0、a、x均為矢量,使用公式時應先規(guī)定正方向。(一般以υ0的方向為正方向)若物體做勻加速運動,a取正值,若物體做勻減速運動,則a取負值。 (3)若v0=0,則 (4)特別提醒:t是指物體運動的實際時間,要將位移與發(fā)生這段位移的時間對應起來。 三、位移一時間圖象 描述位移隨時間變化關系的圖象,叫做位移一時間圖象,即x-t圖象。勻變速直線運動的x-t圖象是什么形狀?為什么研究的是直線運動,畫出的圖線卻不是直線? -位移圖象反映的是位移隨時間變化的規(guī)律,可以根據(jù)物體在不同時刻的位移在x—t坐標系中描點作出.直線運動是根據(jù)運動軌跡來命名的.而x—t圖象中的圖線不是運動軌跡,因此x—t圖象中圖線是不是直線與直線運動的軌跡沒有任何直接關系. 【教學反思】 本節(jié)介紹v-t圖線下面四邊形的面積代表勻變速直線運動的位移時,又一次應用了極限思想。當然,我們只是讓學生初步認識這些極限思想,僅僅是“滲透”這樣的思想,并不要求會計算極限。教學的目標不要盯在最后的公式上,而要關注得出公式的過程。- 配套講稿:
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