日期:2022-06-21
这是《电荷》课题教案,是优秀的物理教案文章,供老师家长们参考学习。
本节课属于运动学部分内容,通过本节教学,不但要使学生知道什么是匀变速直线运动,而且要使学生体会在物理学研究中对实验数据、图像、公式的综合运用。福建教师招考信息网整理《匀变速直线运动》教案,细分速度与时间、位移与时间、位移与速度的关系,由浅入深,层层递进。�6�8
一、教学目标
(一)知识与技能
1.理解v-t图像的物理意义,掌握匀变速直线运动的概念。
2.掌握匀变速直线运动的基本公式,并能恰当选择这些公式解决物理问题。
3.能够熟练应用匀变速直线运动的重要推论解决物理问题。
(二)过程与方法
1.物理模型思想
在研究具体问题时,为了方便研究,抓住主要因素,忽略次要因素,从而从实际问题中抽象出理想模型,把实际复杂的问题简化处理,匀变速直线运动是抽象了的理想化的物理模型。
2.数形结合思想
同时用两种数学工具:公式法和图象法描述物体运动的规律。把数学公式表达的函数关系与图象的物理意义及运动轨迹相结合,有助于更透彻地理解物体的运动特征及其规律。
(三)情感态度与价值观
1.培养学生用物理语言表达物理规律的意识,激发探索和创新的欲望。
2.培养学生透过现象看本质、用不同方法表达同一规律的科学意识。
二、教学重难点
(一)教学重点
1.理解匀变速直线运动v-t图象的物理意义。
2.掌握匀变速直线运动中速度与时间的关系公式及应用。
(二)教学难点
匀变速直线运动v-t 图象的理解及应用。
三、教学过程
(一)匀变速直线运动的图像与概念
【提问】我们已经初步了解了物体运动的v-t图象,用v-t图象来了解物体的运动情况,直观明了。观察下列v-t图象,讨论一下物体的运动情况?
【分析】观察图象发现,每过相等的时间间隔物体速度的增加量是相等的,所以无论△t选在什么区间,对应的速度v的变化量△v与时间t的变化量△t之比△v/△t都是一样的,即这是一种加速度不随时间改变的直线运动。这是我们今天要研究的匀变速直线运动。
(二)速度与时间关系
v=v0+at
1.公式推导
从运动开始(取时刻t=0)到时刻t,时间的变化量就是t,所以△t=t-0,速度的变化量就是△v=v-v0,因为物体做匀变速直线运动a=△v/△t不变,所以a=△v/△t= (v-v0)/( t-0)= (v-v0)/t,解得:v=v0+at
2.公式理解
由于加速度a在数值上等于单位时间内速度的变化量,所以at就是整个运动过程中速度的变化量,再加上运动开始时物体的速度v0,就得到t时刻物体的速度v。
(三)位移与时间关系
1.公式推导
如图所示,为匀变速直线运动的图象,在时间t内的位移x在数值上等于图线与时间t轴所围面积。
v-t图象中直线下面的梯形OABC的面积:
把面积以及各条线段换成所代表的物理量得:
由速度公式v=v0+at代入上式得:
2.公式理解
1)位移公式说明匀变速直线运动的位移与时间是二次函数关系,式中v0是初速度,时间t是物体实际运动的时间。
2)此公式既适用于匀加速直线运动,也适用于匀减速直线运动。在取初速度v0方向为正方向的前提下,匀加速直线运动a取正值,匀减速直线运动a取负值;计算结果x>0,说明位移的方向与初速度v0方向相同;x<0,说明位移方向与初速度v0方向相反。
3)对于初速度为零的匀加速直线运动,位移公式为,即位移x与时间t的二次方成正比。
4)v-t图象与时间轴围成的面积表示位移的大小,且时间轴上方的面积表示位移为正方向,时间轴下方的面积表示位移为负方向。
5)此公式中共有四个物理量,知道其中任意三个物理量,便可确定第四个物理量。
(四)位移与速度关系
v2-v02=2ax
1.公式推导
我们把速度公式v=v0+at,变为,代入位移公式可得v2-v02=2ax
这就是匀变速直线运动位移与速度的关系式。
2.公式应用
1)公式v2-v02=2ax是根据匀变速直线运动的两个基本关系式推导出来的,但因为不含时间变量,所以在某些问题中应用很方便。
2)公式在应用时也必须注意符号法则,公式中的v、v0、a、x也要规定统一的正方向,一般选初速度方向为正方向。
3.公式选择
公式v=v0+at,,v2-v02=2ax中包含五个物理量,它们分别为:初速度v0,加速度a,运动时间t,位移x和末速度v,在解题过程中选用公式的基本方法为:
1)如果题目中无位移x,也不让求位移,一般选用速度公式v=v0+at;
2)如果题中无末速度v,也不让求末速度,一般选用位移公式;
3)如果题中无运动时间t,也不让求运动时间,一般选用导出公式v2-v02=2ax。
(五)难点剖析
1.汽车刹车�6�8
对于汽车刹车问题,首先要明确实际的运动时间,只要运动时间能确定,刹车问题迎刃而解。2.跳降落伞�6�8
物体先是匀变速直线运动,接着另外一个匀变速直线运动(两次匀变速运动的加速度不同)。也就是在v-t图像中出现拐点,我们可以直接令拐点处的速度为v,问题可以简便解出。
本课教学采取建立物理模型及数形结合的方法,通过公式引导学生掌握物理量之间的关系,通过对斜率和截距的分析引导学生建立匀变速的概念。匀变速直线运动的经典例题考查学生的综合能力,如汽车刹车、跳降落伞等。
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