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1.1 質(zhì)點 參考系 空間 時間 ? 教學(xué)目標(biāo) 1.知識與技能 ⑴了解機械運動、質(zhì)點、參考系的概念 ⑵了解時間間隔與時刻的區(qū)別和聯(lián)系 ⑶掌握時刻中秒初與秒末的差異 2.過程與方法 ⑴通過對初中物理機械運動和參照物的復(fù)習(xí)，建立參考系的概念 ⑵通過對質(zhì)點的學(xué)習(xí)，了解理想化方法以及理想模型 ⑶通過對時間間隔與時刻的辨別，初步學(xué)會分辨秒初與秒末 3.情感態(tài)度與價值觀 通過對物體能否被看作質(zhì)點的條件，培養(yǎng)學(xué)生建立具體問題具體分析的辯證唯物主義哲學(xué)思想。 教學(xué)重點：1.質(zhì)點的概念 2.時間間隔與時刻的區(qū)別與聯(lián)系、 教學(xué)難點：秒初與秒末的區(qū)別 ? 課時安排 1課時 ? 教學(xué)過程 2 導(dǎo)入 師：同學(xué)們，現(xiàn)在我們開始學(xué)習(xí)高中物理的力學(xué)知識。在開始學(xué)習(xí)力學(xué)知識之前，我們需要了解力學(xué)中幾個基本概念。 力學(xué)可以分為兩部分：只是對物體運動的描述，而不究其運動的原因的部分，我們把它叫做運動學(xué)（教材第一章），它解決的是是什么的問題；對物體運動的原因以及相關(guān)規(guī)律的研究，我們把它叫做動力學(xué)（教材第三章），它解決的是為什么的問題。 這一節(jié)課，我們來了解運動學(xué)中的幾個基本的概念。 2 新課開講 1.機械運動 初中階段我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了機械運動的概念，它是指物體的位置隨時間的變化的運動。它是自然界中最簡單、最基本的運動形式。 在初中階段學(xué)習(xí)機械運動的時候還學(xué)習(xí)了運動的絕對性和靜止的相對性的物理學(xué)規(guī)律。我們說運動是絕對的，靜止是相對的。那么為了描述一個物體的運動狀態(tài)，我們還學(xué)習(xí)了參照物的概念。 2.參考系 初中階段我們說為了描述一個物體的運動狀況，我們需要選擇一個物體與它做參照，這個被選的物體就叫做參照物，現(xiàn)在我們把它叫做參考系。 參考系的選取需要遵循以下的原則： a.參考系是被假定不動的物體 b.研究對象不能被選作參考系 c.參考系的選擇是任意的，運動和靜止的物體都可以選作參考系 d.通常把地面或固定在地面上不動的物體選作參考系 討論：“刻舟求劍”這個故事家喻戶曉。這個故事不但有諷刺意義，而且還包含了一定的物理知識。請從物理學(xué)的知識討論一下該人找寶劍選擇的參考系是什么？請你為他提供一種找到寶劍的方法。 3.質(zhì)點 我們先來計算這樣幾個問題： D5182次列車上午8:09分從成都火車北站出發(fā)，9:40分到達南充火車客站，成都火車北站到南充火車客站鐵路全長215 km，列車的長度是384 m。 a.試計算D5182次列車的平均速度為多大？ b.列車全部通過西山隧道需要多長時間？其中假設(shè)西山隧道全長827 m。 通過計算，我們很容易得到D5184次列車的平均速度為39.8 m/s，列車全部通過西山隧道的時間為30.4 s。 在計算列車的平均速度時我們沒有考慮列車的全長，而在計算列車全部通過西山隧道的問題中，我們卻把列車全長考慮在內(nèi)。這是因為在前一個問題中，鐵路的長度遠遠大于列車的長度；而在后一問題中，列車的長度與隧道的長度比較起來相差不大，因此我們需要考慮列車的長度。 像第一個問題這樣的，不考慮物體的大小的情況下，我們就可以把物體看成一個點，這樣的點在物理學(xué)上，我們把它稱作質(zhì)點。 ⑴概念：用來代替物體的有質(zhì)量的點。 在這里需要強調(diào)的是“用來代替物體的”，說明不是真實的，是一種假設(shè)（一個物體不可能沒有大?。５?，這個物體的大小對于我們所研究的問題來說影響不大，這個時候我們就可以忽略掉這個物體的大小。我們把這種保留主要因素而忽略次要因素的思想方法成為理想化方法。而這種從實際物體中抽象出來的、被理想化了的研究對象稱為理想模型。理性化方法、理想模型在物理學(xué)中有著廣泛的應(yīng)用，這在后面我們還會遇到。 這里還要強調(diào)一點：這里的點是有質(zhì)量的，區(qū)別于數(shù)學(xué)上的點。 因此我們要對質(zhì)點做點說明。 ⑵說明：a.質(zhì)點是一種理想模型。 b.物理學(xué)上的質(zhì)點與數(shù)學(xué)上的點是有區(qū)別的，不能混為一談。 回到剛剛提到的列車問題上，在第一問中列車之所以能夠看成質(zhì)點是因為它的長度遠遠小于鐵路的長度，而在第二問中，列車的長度對于隧道長度來說卻不可忽略。同樣的一個物體，在有些問題中可以看成質(zhì)點，然而在另外一些問題中卻不能被看著質(zhì)點。因此，我們可以看出：一個物體能否被看成質(zhì)點是由其在具體的問題決定的而不是由物體的大小決定的，當(dāng)其大小和形狀對所研究的問題影響不大時就可以看成質(zhì)點；反之，則不能。 因此，我們要具體問題具體分析。具體問題具體分析是馬克思主義活的靈魂（列寧語），希望同學(xué)們在以后的問題上都要堅持具體問題具體分析的辯證唯物主義的思想。 ⑶物體被看作質(zhì)點的條件：物體的大小和形狀對所研究的問題來說可以忽略不計，這時物體能夠看成質(zhì)點 4.時間 空間 時刻 對于時間和空間，我們并不陌生。但是在物理學(xué)中，時間和時刻卻是兩個容易混淆的概念。 在上圖中，時刻就是時間軸上的一個點（比如圖中的、），而時間間隔（一般意義上我們稱時間）為兩個時刻之差，即圖中的即為時間。 關(guān)于時刻還有兩組容易混淆的理解，那就是秒初與秒末所經(jīng)歷時間。比如：3 s初指的是從計時起點開始到3 s初經(jīng)過了2 s的時間，而3 s末指的是從計時起點到3 s末經(jīng)歷了的時間。這一點在同學(xué)們剛剛學(xué)習(xí)高中物理時特別容易搞混的地方，應(yīng)引起注意。 2 小結(jié) 通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們復(fù)習(xí)了初中物理中的機械運動、參照物（參考系）等概念，學(xué)習(xí)了質(zhì)點的概念以及學(xué)會區(qū)分時間與時刻。還要懂得了物理學(xué)中的理想化方法與理想模型以及辯證唯物主義中的具體問題具體分析的哲學(xué)方法論。 2 課后作業(yè) 完成《課后練習(xí)》的所有作業(yè)以及預(yù)習(xí)第一章第二節(jié)《位置變化的描述——位移》 ? 板書設(shè)計 質(zhì)點 參考系 空間 時間 一、機械運動 物體位置隨時間的變化 二、參考系 為了描述一個物體的運動情況，而選其他物體為參考，這個被選做參考的物體就叫做參照物，也叫參考系 三、質(zhì)點 1.定義：用來代替物體的有質(zhì)量的點 2.說明：a.質(zhì)點是一種理想模型 b.物理學(xué)上的質(zhì)點與數(shù)學(xué)上的點是有區(qū)別的，不能混為一談 3.條件：物體的大小和形狀對所研究的問題來說可以忽略不計，這時物體能夠看成質(zhì)點 四、空間 時間 時刻 1.時刻：時間軸上的一點 2.時間間隔（時間）：兩時刻之間的時刻差 ? 課后反思 1.2 位置變化的描述—位移 教學(xué)目標(biāo) 1．理解位移的概念，了解路程與位移的區(qū)別． 2．知道標(biāo)量和矢量，知道位移是矢量，時間、時刻和路程是標(biāo)量． 3．能用數(shù)軸或一維直線坐標(biāo)表示時刻和時間、位置和位移． 4．知道時刻與位置、時間與位移的對應(yīng)關(guān)系． 重點難點 重點：位移的概念以及它與路程的區(qū)別． 難點：理解位移的概念，會用有向線段表示位移． 設(shè)計思想 位移和路程是兩個不同的物理量，位移是用來表示質(zhì)點變動的，它的大小等于運動物體初、末位置間的距離，它的方向是從初位置指向末位置，是矢量；而路程是物體實際運動路徑的長度，是標(biāo)量．這兩個概念是運動學(xué)中的基本概念，是學(xué)生學(xué)好后續(xù)課程內(nèi)容的重要基礎(chǔ)，所以在教學(xué)中要特別注意幫助學(xué)生形成準(zhǔn)確而清晰的第一印象。還想通過剛開始的這幾節(jié)課讓學(xué)生認識到物理和實際生活是密不可分的，認識到物理的重要性。所以通過一些生活實例來解讀位移和路程的概念。同時利用數(shù)學(xué)知識和方法即用數(shù)軸來表示位移軸，在位移軸上，點表示某一時刻的位置，線段表示某段時間內(nèi)的位移．要選位置參考點(位置零點)，直線運動中，可選某一單一方向作為正方向，朝正方向離開參考點的位置都為正，朝負方向離開參考點的位置都為負．位移方向與規(guī)定方向相同時為正相反時為負．標(biāo)量遵從算術(shù)加法的法則，矢量遵從三角形定則(或平行四邊形定則，以后會學(xué)到，不讓學(xué)生知道)．這樣既直觀又易懂。同時讓學(xué)生舉例并進行討論。對學(xué)習(xí)基礎(chǔ)較好的同學(xué)，可以指導(dǎo)學(xué)生閱讀課本，提出問題，分組討論解決問題。這樣既調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，也培養(yǎng)了學(xué)生的閱讀能力，提出問題的能力，合作探究等方面的能力。 教學(xué)資源 《位置變化的描述——位移》多媒體課件 教學(xué)設(shè)計【課堂引入】 問題：閱讀課本關(guān)于塔克拉瑪干沙漠的故事，提到的三個問題涉及哪三個物理量？ 物體的任何機械運動都伴隨著物體在空間中位置的改變，我們用什么來量度物體位置的改變呢? 【課堂學(xué)習(xí)】 學(xué)習(xí)活動一：確定位置的方法 師： 你現(xiàn)在在哪兒？如何描述？ 學(xué)生： “揚州市新華中學(xué)” 師：不認識新華中學(xué)的人還是不知道你在哪兒？ 學(xué)生：揚子江中路728號。 師：能再具體點兒嗎？ 學(xué)生：高一（1）班 師：能再具體點兒嗎？ 學(xué)生：第二行第五個 問題1：什么是位置？ 物體所在的具體地點叫位置。 問題2：閱讀課本第6頁觀察思考，如何描述物體的位置和位置的變化？ 建立坐標(biāo)系．如果物體在一維空間運動，即沿一條直線運動，只需建立直線坐標(biāo)系，就能準(zhǔn)確表達物體的位置；如果物體在二維空間運動，即在同一平面運動，就需要建立平面直角坐標(biāo)系來描述物體的位置；當(dāng)物體在三維空間運動時，則需要建立三維直角坐標(biāo)系來描述。 問題3：對照課本第7頁圖1-2-5、1-2-6，怎樣建立坐標(biāo)系來研究物體的位置及其位置的變化？ 學(xué)習(xí)活動二：位移 師：從北京到上海，觀察地圖，你有哪些不同的選擇?這些選擇有何相同或不同之處? 生：從北京到上海，可以乘汽車，也可以乘火車或飛機，還可以中途改變交通工具．選擇的路線不同，運動軌跡不同，但就位置變動而言，都是從北京來到了上海． 問題1：根據(jù)上面的學(xué)習(xí)，你能給出位移的概念以及如何表示位移呢? 位移是表示物體位置變化的物理量．從物體運動的起點指向運動的終點的有向線段來表示位移． 問題2：位移就是初中學(xué)過的路程嗎？什么是路程？ 位移不是路程。路程是質(zhì)點實際運動軌跡的長度． 問題3：怎樣在坐標(biāo)系中表示位移呢？ 如果物體做的是直線運動，運動中的某一時刻對應(yīng)的是物體處在某一位置，如果 是一段時間，對應(yīng)的是這段時間內(nèi)物體的位移． 如上圖所示，物體在時刻t1處于“位置”x1，在時刻t2運動到“位置”x2，那么(x2－ x1)就是物體的“位移”，記為Δx ＝x2－ x1 可見，要描述直線運動的位置和位移，只需建立一維坐標(biāo)系，用坐標(biāo)表示位置，用位置坐標(biāo)的變化量表示物體位移． 在一維坐標(biāo)系中，用正、負表示運動物體位移的方向．如下圖所示汽車A的位移為負值，B的位移則為正值．表明汽車B的位移方向為x軸正向，汽車A的位移方向為x軸負向． 學(xué)習(xí)活動三：標(biāo)量和矢量 閱讀課本第8頁 問題1：什么是標(biāo)量？什么是矢量？ 只有大小沒有方向的物理量稱為標(biāo)量；既有大小又有方向的物理量稱為矢量。矢量用一根帶箭頭的線段（有向線段）表示，線段的長短表示矢量的大小，箭頭的方向表示矢量的方向。 問題2：位移、路程、溫度、質(zhì)量、體積、長度、時間、電流、壓強哪些量是標(biāo)量，哪些量是矢量？ 路程、溫度、質(zhì)量、體積、長度、時間、電流、壓強是標(biāo)量，位移以及下面幾節(jié)課要學(xué)的速度、加速度和力都是矢量。 問題3：但是電流和壓強是有方向的，它們應(yīng)該是矢量呀，為什么是標(biāo)量呢？矢量和標(biāo)量的運算法則？ 標(biāo)量遵循算術(shù)法則，矢量遵循平行四邊形法則(第二章學(xué)) 學(xué)習(xí)活動四：位移和路程 甲：請問到市圖書館怎么走? 乙：從你所在的市中心向南走400 m到一個十 字路口，再向東走300m就到了． 甲：謝謝! 乙：不用客氣． 請在圖上把甲要經(jīng)過的路程和位移表示出來． 問題：歸納一下：位移和路程有什么不同? 1、質(zhì)點的位移與運動路徑無關(guān)，只與初位置、末位置有關(guān)． 2、位移與路程不同，路程是質(zhì)點運動軌跡的長度，路程只有大小沒有方向，是標(biāo)量． 師：位移的大小有沒有等于路程的時候? 學(xué)生討論后回答，并交流自己的看法． 生：在直線運動中，位移的大小就等于路程。教師適時點撥，畫一往復(fù)直線運動給學(xué)生討論． 生：在單方向的直線運動中，位移的大小就等于路程． 教師總結(jié) 師：只有在單向直線運動中位移的大小才等于路程，在其他情況中，路程要大于位移的大?。? 【課堂小結(jié)】 問題1：什么是位置以及如何描述位置？ 問題2：什么是位移以及如何描述位移？ 問題3：什么是矢量和標(biāo)量，遵循什么運算法則？ 問題4：位移和路程的區(qū)別？ 【板書設(shè)計】 二 位置變化的描述——位移 一、位移 初位置指向末位置的有向線段表示位移，描述物體位置的改變； 二、路程 質(zhì)點運動軌跡的長度； 三、矢量 矢量既有大小，又有方向； 四、標(biāo)量 只有大小，沒有方向，標(biāo)量相加遵從算術(shù)加法的法則，路程是標(biāo)量，取決于物體運動路徑； 五、位置 用坐標(biāo)表示位置； 六、位移 用位置坐標(biāo)的變化量表示物體，位移是矢量，與運動路徑無關(guān)，只由初末位置決定； 1.3 運動快慢與方向的描述—速度 教學(xué)目標(biāo) 1.知識與技能 ⑴理解速度、平均速度、瞬時速度、速率、平均速率等概念. ⑵知道勻速直線運動v-t圖像的特點以及圖像“面積”的物理意義. ⑶能用v-t圖像描述物體的運動情景. ⑷會正確使用打點計時器（電火花打點計時器、電磁打點計時器）. 2.過程與方法 ⑴通過初中階段對速度、平均速度的回憶，建立高中階段速度、平均速度、瞬時速度的概念. ⑵通過對實驗儀器的介紹，了解打點計時器的使用方法 3.情感態(tài)度與價值觀 ⑴通過對速度、平均速度等概念的升華，明確新事物必然代替舊事物的理念. ⑵培養(yǎng)學(xué)生做實驗的熱情以及愛護實驗儀器、正確操作實驗儀器的良好習(xí)慣. 教學(xué)重難點 教學(xué)重點：1. v-t圖像 2.用打點計時器測量平均速度和瞬時速度 教學(xué)難點：v-t圖像的應(yīng)用 課時安排 2課時 四、教學(xué)過程 導(dǎo)入 師：同學(xué)們，在初中階段我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了速度、平均速度的概念。當(dāng)時我們是在路程的概念上建立的速度與平均速度的概念?，F(xiàn)在，我們知道位移能夠更好的描述物體的運動，對應(yīng)的速度和平均速度又該如何定義呢？這就是我們這一節(jié)課需要解決的問題。同時，在這一節(jié)中我們還會認識一種新的實驗儀器——打點計時器。 新課開講 1.速度 根據(jù)初中階段對速度的定義，我們可以依葫蘆畫瓢得出有關(guān)速度的有關(guān)知識。 定義：單位時間內(nèi)通過的位移。 計算公式：v=（x為位移） 通過上一節(jié)的學(xué)習(xí)，我們知道位移為矢量，根據(jù)矢量的性質(zhì)，我們不難得出速度也為矢量，其方向為物體的運動方向。 2 單位:m/s或km/h 換算關(guān)系：1m/s=3.6km/h ⑷物理意義：速度是描述物體運動快慢的物理量。 2.平均速度 按照同樣的道理我們也很容易的得出平均速度的有關(guān)知識。 ⑴定義：物體在一段時間內(nèi)總的位移除以總時間，就是這段時間內(nèi)的平均速度。 ⑵計算公式： 平均速度也是矢量，其方向由總的位移的方向確定。 ⑶物理意義：平均速度是描述物體平均運動快慢的物理量。 3.瞬時速度 平均速度只能初粗略的描述物體運動的快慢，為了精確的描述物體在某時刻或經(jīng)過某位置的運動快慢，我們引入了瞬時速度的概念。 定義：當(dāng)運動的物體在某時刻或經(jīng)過某位置的平均速度，我們把它叫做瞬時速度。 對于瞬時速度的測量非常的困難，因此，現(xiàn)在普遍采用一段很短時間內(nèi)（趨近于0）的平均速度作為某個時刻的瞬時速度。教材后面的發(fā)展空間的應(yīng)用數(shù)據(jù)實時采集系統(tǒng)（DIS）測量瞬時速度以及氣墊導(dǎo)軌測量瞬時速度都是測量的是一段時間內(nèi)的平均速度，只是在這段時間非常的短，幾乎可能看成時刻。 瞬時速度也是一個矢量，它表示的是物體在某一時刻運動的快慢，它的方向就是物體在某一時刻運動的方向。 瞬時速度的大小稱為瞬時速率，簡稱速率。速率只有大小沒有方向，是標(biāo)量。 在某些參考書上引入了平均速率這個物理量，它的計算就相當(dāng)于初中階段定義的平均速度，即路程與時間的比值。 例題1：下列所說的速度中，哪些是平均速度？哪些是瞬時速度？ A.百米賽跑的運動員以9.5m/s的速度沖過終點線； B.列車提速后的速度達到250km/h； C.由于堵車，汽車的速度僅為1.2m/s； D.返回地面的太空艙以8m/s的速度落入太平洋中； E.子彈以800m/s的速度撞擊到墻上。 答案：平均速度有BC，瞬時速度有ADE。 例題2：下列關(guān)于瞬時速度和平均速度的說法中正確的是(　　) A．若物體在某段時間內(nèi)每時刻的瞬時速度都等于零，則它在這段時間內(nèi)的平均速度一定等于零 B．若物體在某段時間內(nèi)的平均速度等于零，則它在這段時間內(nèi)任一時刻的瞬時速度一定等于零 C．勻速直線運動中任意一段時間內(nèi)的平均速度都等于它任一時刻的瞬時速度 D．變速直線運動中任意一段時間內(nèi)的平均速度一定不等于它某一時刻的瞬時速度 答案：AC 例題3：物體沿一條直線運動，下列說法正確的是(　　) A.物體在某一時刻的速度是3m/s,則物體在1s內(nèi)一定運動了3m B.物體在某內(nèi)的平均速度是3m/s，則物體在這內(nèi)的位移一定是3m C.物體在某一段時間內(nèi)的平均速度是3m/s，則物體在內(nèi)的位移一定是3m D.物體在發(fā)生某一段位移過程中的平均速度是3m/s，則物體在發(fā)生這段位移一半時的速度一定也是3m/s 答案：B 例題4：某人爬山，從山腳爬到山頂，然后又從原路返回到山腳，上山的平均速度為v1,下山的平均速度為v2，則往返的平均速度的大小和平均速率是(　　) A.， B. ， C.0， D.0， 答案：D 4.速度——時間(v-t)圖像 ⑴定義：以速度為縱軸、時間為橫軸，建立一個平面直角坐標(biāo)系，在該坐標(biāo)系畫出物體隨時間的變化關(guān)系，這樣的圖像就叫做速度——時間圖像（v-t圖像），簡稱速度圖像。（如圖1） ⑵幾個直線運動的v-t圖像（如圖2） ⑶圖像的面積意義：一段時間內(nèi)，速度隨時間的變化關(guān)系與時間軸所包圍的面積即為這段物體的位移。（如圖3） 例題5：根據(jù)v-t圖像，計算物體運動的位移。 ⑴求3s內(nèi)物體運動的位移 ⑵求3s~7s內(nèi)物體運動的位移 3 求2s~5s內(nèi)物體運動的位移 答案：(1)x==9m (2) x==20m (3) x==6m 5.實驗：用打點計時器測量平均速度和瞬時速度 ⑴實驗原理 打點計時器是利用交流電的周期變化來打點的。我國的交流電的頻率是50Hz，因此打點計時器的打點時間間隔為0.02s。 在高中階段，我們主要使用電火花打點計時器和電磁打點計時器這兩種，下面分別介紹。 ⑵儀器介紹 ①電火花打點計時器 電火花打點計時器形狀和結(jié)構(gòu)見圖4和圖5。 電火花使用220V的交流作為電源，它產(chǎn)生的高壓電火花和墨粉在紙帶上產(chǎn)生痕跡（即為打點） ②電磁打點計時器 電磁打點計時器的形狀和結(jié)構(gòu)圖如圖6和圖7所示。 電磁打點計時器使用學(xué)生交流電源（一般為6V）作為電源，利用電流的磁效應(yīng)產(chǎn)生的力使振針在復(fù)寫紙上震動在紙帶上產(chǎn)生痕跡。 ③兩種打點計時器的比較 電火花打點計時器沒有復(fù)寫紙，因此可以減小摩擦，實驗數(shù)據(jù)準(zhǔn)確；但是其使用220V的電壓，使用時存在不安全隱患。 電磁打點計時器使用6V交流電，相對電火花打點計時器來說相對安全，但是由于具有復(fù)寫紙與紙帶間的摩擦，實驗精度不如電火花打點計時器。 現(xiàn)在有一種叫做電火花描跡儀，客服了上述兩種打點計時器的弊端，但由于其價格昂貴，現(xiàn)在還沒大量使用，僅在部分重點中學(xué)有?；谶@個原因，我們在此不再介紹。 ⑶實驗儀器 木板、鐵架臺、小車、電磁打點計時器、紙帶、交流電源 ⑷實驗步驟 ① 按照圖8所示安裝好實驗裝置 ②接通電磁打點計時器的電源開關(guān)，待打點穩(wěn)定后釋放紙帶 ③按照②的方法連續(xù)打5條紙帶 4 實驗數(shù)據(jù)的處理 把打好的紙帶，每隔5個點取一個計數(shù)點（如圖9所示）。 ①用刻度尺量出A點到B點、C點、D點、E點、F點的距離分別記為、、、、并填入表1中 ②利用平均速度的公式分別計算出紙帶A到F點的平均速度，填入表1 ② 利用計算出B點的速度 ③ 用②的公式計算出C點、D點、E點的速度并填入表1 ⑤用上面的方法計算出每條紙帶的平均速度和B點、C點、D點、E點的瞬時速度。 表1 小車的平均速度和各點的瞬時速度 位移 = = = = = 瞬時速度 vB = vC = vD = vE = 平均速度 = ⑹實驗注意事項 打點計時器在使用時需要先開電源（既先讓打點計時器開始打點）然后再釋放紙帶。 想一想：這是為什么？ 小結(jié) 通過本小節(jié)的學(xué)習(xí)，我們在初中物理知識的基礎(chǔ)上明確了速度、平均速度、瞬時速度、速率等概念；學(xué)會了打點計時器的打點原理以及其使用方法；初步了解了速度時間圖像的物理意義，會用速度時間圖像做簡單的計算。 課后作業(yè) 完成《課后練習(xí)》的全部作業(yè)以及預(yù)習(xí)第四節(jié)《速度變化快慢的描述——加速度》。 板書設(shè)計 運動快慢與方向的描述 一、速度 1.定義：單位時間內(nèi)通過的位移 2.計算公式：v=x/t（x為位移） 3.單位：m/s或km/h 換算關(guān)系：1m/s=3.6km/h 4.物理意義：速度是描述物體運動快慢的物理量。 二、平均速度 1.定義：物體在一段時間內(nèi)總的位移除以總時間，就叫做這段時間內(nèi)的平均速度。 2.計算公式： 3.物理意義：平均速度是描述物體平均運動快慢的物理量。 三、瞬時速度、速率 1.定義：物體通過某一位置或某一時刻的速度，瞬時速度的大小叫做速率。 2.方向：物體運動的方向 四、速度——時間(v-t)圖像 1.定義：以速度為縱軸、時間為橫軸，建立一個平面直角坐標(biāo)系，在該坐標(biāo)系畫出物體隨時間的變化關(guān)系，這樣的圖像就叫做速度——時間圖像（v-t圖像），簡稱速度圖像。 2.幾個直線運動的v-t圖像 3.圖像的面積意義：一段時間內(nèi)，速度隨時間的變化關(guān)系與時間軸所包圍的面積即為這段物體的位移。 五、實驗：打點計時器的使用 1.實驗原理 2.儀器介紹 電火花打點計時器、電磁打點計時器 3.實驗器材 4.實驗步驟 5.實驗數(shù)據(jù)處理 6.實驗注意事項 課后反思 1.4 速度變化快慢的描述—加速度 一、 教學(xué)目標(biāo) 知識與技能 1.知道加速度的物理意義并掌握其定義公式和單位. 2.知道加速度的方向與速度變化量方向一致并區(qū)別加速度、速度、速度變化量. 過程與方法 1.通過比值定義法，進一步了解加速度的物理意義. 2.通過對速度變化快慢描述的探索過程，體會一個量的變化與變化快慢的區(qū)別. 情感態(tài)度與價值觀 1.本節(jié)在物體運動快慢的基礎(chǔ)上進一步提出速度變化快慢的問題. 2.通過探索用比值定義法得出加速度的概念，感悟到探索問題、解決問題的興趣和學(xué)無止境的觀點. 二、 教學(xué)重點 1.加速度概念的建立和加速度與勻變速直線運動的關(guān)系. 2.加速度是速度的變化率，它描述速度變化的快慢和方向. 三、 教學(xué)難點 1.理解加速度的概念，樹立變化率的思想. 2.區(qū)分速度、速度的變化量及速度的變化率. 四、 教學(xué)過程 導(dǎo)入新課 復(fù)習(xí)導(dǎo)入 教師通過課件展示甲、乙v-t圖象，供同學(xué)們交流討論，并設(shè)疑對比思考.指導(dǎo)學(xué)生對兩個勻變速直線運動的v-t圖象認真觀察，找出速度隨時間的變化規(guī)律. 學(xué)生歸納總結(jié)出：甲圖中，物體的速度每秒變化5 m/s. 乙圖中，物體的速度每5 s變化5 m/s. 引導(dǎo)學(xué)生體會速度的變化有快有慢，我們今天學(xué)習(xí)的加速度這一概念就是用來描述速度變化快慢的物理量，很自然地引出本節(jié)學(xué)習(xí)的內(nèi)容. 推進新課 一、加速度 利用多媒體投影播放賽車、高速列車、自行車、運動員等錄像，提出問題，讓學(xué)生思考討論.誰的速度“增加”得快？如何來表示增加的快慢？ 課件展示：依次展示三個速度表格，分析比較速度改變的快慢. 表一： 時刻/s 0 5 10 15 甲v/（m·s-1） 20 25 30 35 乙v/（m·s-1） 10 30 50 70 丙v/（m·s-1） 35 30 25 20 丁v/（m·s-1） 50 35 20 5 表二： 初速度（km/h） 末速度（km/h） 所用時間（s） 轎車啟動 20 50 7 5噸貨車啟動 20 50 38 10噸貨車啟動 20 50 50 表三： 初速度（m/s） 末速度（m/s） 所用時間（s） A自行車下坡 2 11 4 B公共汽車出站 0 6 3 C火車出站 0 20 100 D飛機在空中飛行 300 300 10 教師設(shè)疑：在表三中，A物體在4 s內(nèi)速度從2 m/s增加到11 m/s，怎樣描述物體運動的速度增加的快慢呢？ 交流總結(jié)：用物體速度的增量除以所用時間來描述這段過程物體速度增加的快慢. 歸納 1.定義：加速度等于速度的改變跟發(fā)生這一改變所用的時間的比值. 2.表達式：a= 3.單位及符號：米/秒2 m/s2(國際單位制) 思考 問題1：“上海磁懸浮列車的最高速度可達430 km/h,它的加速度一定很大”.這一說法對嗎？為什么？ 問題2：運載火箭在點火后的短時間內(nèi)，速度的變化很小，它的加速度一定很小嗎？ 分析總結(jié) 加速度和速度的區(qū)別： 1.速度大，加速度不一定大；加速度大，速度不一定大. 2.速度變化量大，加速度不一定大. 3.加速度為零，速度可以不為零；速度為零，加速度可以不為零. 說明：（1）加速度是矢量，加速度方向與速度變化方向相同，物體做勻加速直線運動時，加速度的方向跟速度的方向相同；做勻減速直線運動時，加速度的方向跟速度的方向相反. （2）加速度的正負只表示方向，不表示大小。 二、從v-t圖象看加速度 教師指導(dǎo)學(xué)生認真觀察課本中的v-t圖象，并思考：速度—時間圖象描述了什么問題？怎樣建立速度—時間圖象？ 教師引導(dǎo)，學(xué)生討論后回答.學(xué)生在沒有學(xué)習(xí)斜率概念前，可以用陡度的“平緩”或“陡”來表述. 學(xué)生總結(jié)歸納：a直線的傾斜程度更厲害，也就是更陡些，而b相對較平緩.所以，a的速度變化快，即a的加速度大，b的速度變化慢，加速度小. 知識小結(jié)：速度—時間圖象是描述速度隨時間變化關(guān)系的圖象，它以時間為橫軸，以速度為縱軸，在坐標(biāo)系中將不同時刻的速度以坐標(biāo)的形式描點，然后連線，就畫出了速度—時間圖象. 我們可以從直線上任意選擇間隔較大的兩點來找到這兩個點間的速度變化量Δv，時間間隔Δt. 這樣就可以定量求加速度了，用加速度的定義式a=就行了. 五、 課堂小結(jié) 本節(jié)課重點學(xué)習(xí)了加速度的概念及其特性，注意加速度是矢量及這里的“加”并不是“增加”的意思，它反映的是速度變化快慢的程度. 加速度是速度的變化與發(fā)生這一變化所用時間的比值.也就是速度對時間的變化率，在數(shù)值上等于單位時間內(nèi)速度的變化.它描述的是速度變化的快慢和變化的方向.加速度的大小由速度變化的大小和發(fā)生這一變化所用時間的多少共同決定，與速度本身的大小以及速度變化的大小無必然聯(lián)系.加速度大表示速度變化快，并不表示速度大，也不表示速度變化大.加速度是矢量，它的方向就是速度變化量Δv的方向，與速度方向無必然聯(lián)系.加速度是狀態(tài)量，與時刻（或位置）相對應(yīng). 可以從速度—時間圖象中傾斜直線的陡緩定性看出加速度的大小，也可以從圖象中定量求出加速度的大小. 七、教學(xué)后記 1.5 勻變速直線運動速度與時間的關(guān)系 教學(xué)目標(biāo) 1.知道什么是勻變速直線運動． 2.理解勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系式vt=v0+at，會用其解簡單的勻變速直線運動問題． 3.知道勻變速直線運動的v-t圖象特點，知道圖像的斜率反映勻變速直線運動的加速度． 重點難點 重點：掌握勻變速直線運動中速度與時間的關(guān)系式及應(yīng)用 難點：勻變速直線運動v-t圖象的理解及應(yīng)用 設(shè)計思想 通過本節(jié)教學(xué)，不但要使學(xué)生認識掌握勻變速直線運動的規(guī)律，而且要通過對這一問題的研究，使學(xué)生了解和體會物理學(xué)研究問題的方法，圖象、公式、以及處理實驗數(shù)據(jù)的方法等，這一點可能對學(xué)生更為重要，要通過學(xué)習(xí)過程使學(xué)生有所體會．本節(jié)在內(nèi)容的安排順序上，既注意了科學(xué)系統(tǒng)，又注意學(xué)生的認識規(guī)律．講解問題從實際出發(fā)，盡量用上一節(jié)的實驗測量數(shù)據(jù)．運用圖象這種數(shù)學(xué)工具，相對強調(diào)了圖象的作用和要求，這是與以前教材不同的．在現(xiàn)代生產(chǎn)、生活中，圖象的運用隨處可見，無論學(xué)生將來從事何種工作，掌握最基本的應(yīng)用圖象的知識，都是必須的．學(xué)生在初學(xué)時往往將數(shù)學(xué)和物理分割開來，不習(xí)慣或不會將已學(xué)過的數(shù)學(xué)工具用于物理當(dāng)中，在教學(xué)中應(yīng)多在這方面引導(dǎo)學(xué)生．本節(jié)就是一個較好的機會，將圖象及其物理意義聯(lián)系起來． 在本節(jié)教材最后，通過圖象提出了一般變速運動（非勻變速運動）的問題，這是對問題自然的擴展和引伸，目的是開闊學(xué)生思路，并不是要深入講解非勻變速運動．教學(xué)中對基礎(chǔ)較好的學(xué)生要求掌握，以利因材施教，使學(xué)生各得其所． 教學(xué)資源 《勻變速直線運動速度與時間的關(guān)系》多媒體課件 教學(xué)設(shè)計 【課堂引入】 活動：圖1-5-1是玩具小車的頻閃照片，頻閃的時間間隔為0.1s，測得的小車運動的數(shù)據(jù)如下表所示． 圖1-5-1 小車做勻變速直線運動的頻閃照 時間t/s 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 位置坐標(biāo)x/cm 0.08 0.32 0.72 1.28 1.99 2.87 3.91 5.10 瞬時速度v/（cm·s-1） 1、取與某點相鄰的兩個計數(shù)點間的平均速度為該點的瞬時速度，并填在下表中： 時間t/s 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 位置坐標(biāo)x/cm 0.08 0.32 0.72 1.28 1.99 2.87 3.91 5.10 瞬時速度v/（cm·s-1） 2.4 4.0 5.6 7.1 8.8 10.4 11.9 2、在圖1-5-2中按實驗數(shù)據(jù)描點，并用一條平滑曲線將坐標(biāo)系中的點連接起來，你能看出該物體速度的變化有什么特點嗎？從圖中求出該物體的加速度． 圖1-5-2 【課堂學(xué)習(xí)】 學(xué)習(xí)活動一：勻變速直線運動 問題1：v-t圖象是一條直線，該物體的速度是怎么變化的？從圖中求出該物體的加速度． （該物體的速度隨時間是均勻變化的（勻變速直線運動），，斜率代表物體的加速度．） 問題2：什么是勻變速直線運動？ （在物理學(xué)中，速度隨時間均勻變化即加速度恒定的運動被稱為勻變速直線運動 （uniformly accelerated rectilinear motion）．飛機在起飛階段的運動，火車、汽車等交通工具在起動和剎車階段的運動，小車在斜面上的運動等，都可以看成是勻變速直線運動．） 問題3：勻變速直線運動有哪些特點？ （速度均勻變化，加速度恒定，v-t圖象是一條傾斜的直線．） （過渡：除了圖象外，還可以用什么方法表達物理規(guī)律？啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生用數(shù)學(xué)公式來表達．） 學(xué)習(xí)活動二：速度與時間的關(guān)系 問題1：勻變速直線運動的速度隨時間均勻變化，是加速度不變的運動．設(shè)初始時刻速度為v0，t時刻速度為vt，則加速度的表達式是什么？ 問題2：設(shè)初始時刻速度為v0，加速度為a，則經(jīng)過時間t的速度vt=？ 通常取初速度v0方向為正方向，加速度a可正可負（正、負表示方向），在勻變速直線運動中a恒定．（1）當(dāng)a與v0同方向時，a>0，表明物體的速度隨時間均勻增加； （2）當(dāng)a與v0反方向時，a<0，表明物體的速度隨時間均勻減少．） 學(xué)習(xí)活動三：勻變速直線運動的v-t圖像 問題1：勻變速直線運動的規(guī)律除了用公式表示，還可以用什么表示？ v-t圖像 問題2：從v-t圖像中我們可以得到哪些信息？ （①任意時刻的速度；②物體做何種運動，勻速直線運動的v-t圖象是一條平行于t軸的直線，勻加速直線運動的速度圖象是一條斜向上傾斜的直線，勻減速直線運動的速度圖象是一條斜向下的傾斜的直線．③物體的加速度，圖象的傾斜程度（斜率）反映速度變化的快慢，代表加速度．） 問題3：根據(jù)下列圖象說明質(zhì)點的運動情況． 問題4：如圖所示是一個物體運動的速度一時間圖象，從以下三個方面說明它的速度是怎樣變化的： （1）物體是從靜止開始運動還是具有一定的初速度? （2）運動的方向是否變化? （3）速度的大小是否變化?怎樣變化? 參考答案：（1）具有一定的初速度（2）是，t3時刻改變方向（3）是，略 問題5：（1）物體運動的速度怎樣變化? （2）在相等的時間間隔內(nèi)，速度的變化量總是相等嗎? （3）物體在做勻加速運動嗎? 參考答案：（1）變大（2）不等（3）不是，相同時間內(nèi)變化量變化量變小了，加速度變小了，切線的斜率代表加速度。 問題1：一質(zhì)點從靜止開始以1m/s2的加速度勻加速運動，經(jīng)5s后做勻速運動，最后2s的時間質(zhì)點做勻減速運動直至靜止，則質(zhì)點勻速運動時的速度是多大？減速運動時的加速度是多大？ 解析：質(zhì)點的運動過程包括加速一勻速一減速三個階段，如圖． 圖示中AB為加速，BC為勻速，CD為減速，勻速運動的速度既為AB段的末速度，也為CD段的初速度．這樣一來，就可以利用公式方便地求解了． 由題意畫出圖示，由運動學(xué)公式知： ＝5m/s，＝5m/s 由應(yīng)用于CD段（）得：m/s2（負號表示a與v0方向相反．） 問題2：足夠長的斜面固定在水平地面上，一物體以v0=4m/s的初速度從斜面底端向上滑行，加速度大小a=2m/s2，如圖所示。求： （1）物體經(jīng)過多長時間到達最高點． （2）經(jīng)過時間t1=1s，速度v1多大？ （3）經(jīng)過時間t2=3s，速度v2多大？ 解析：（1）由得：0=4m/s+(-2m/s2)t，解得t=2s （2）由，1s后汽車的速度大小為2m/s，方向與初速度相同． （3）由，3s后汽車的速度大小為2m/s，方向與初速度相反． 問題3：一輛汽車以20m/s的初速度做勻減速剎車，若剎車過程的加速度大小為3m/s2，求8s后此汽車的速度． 解析：錯誤解法：由，認為8s后汽車的速度大小為4m/s，方向與初速度相反． 汽車剎車運動，可能在8s前就停下來了，而汽車在實際運動中停下后不會繼續(xù)勻減速即向反向勻加速，所以此題必須先解出汽車停下來所用的時間t′=，即汽車剎車后6.67s已停下，速度為零，因此8s時的速度也為零．可見解勻減速運動問題，在求末速度時，必須考慮實際情況，先求出停止所用時間，看所求的時刻物體是否已經(jīng)停下來，然后再計算末速度． 【課堂小結(jié)】 問題1：什么是勻變速直線運動？ 問題2：速度與時間關(guān)系的表達式是什么？ 問題3：從v-t圖像中我們可以得到哪些信息？ 【板書設(shè)計】 第五節(jié) 勻變速直線運動速度與時間的關(guān)系 一、勻變速直線運動 二、速度與時間的關(guān)系式 1．表達式： 2．（1）當(dāng)a與v0同方向時，a>0，速度隨時間均勻增加； （2）當(dāng)a與v0反方向時，a<0，速度隨時間均勻減少． 三、勻變速直線運動的v-t圖像 1.6 勻變速直線運動位移與時間的關(guān)系 教學(xué)目標(biāo) 1.理解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.了解位移公式的推導(dǎo)方法，掌握位移公式． 3.知道位移-時間圖像． 重點難點 重點：理解勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系及其應(yīng)用 難點：微元法推導(dǎo)位移時間關(guān)系式 設(shè)計思想 高中物理引入極限思想的出發(fā)點就在于它是一種常用的科學(xué)思維方法，前面教材用極限思想介紹了瞬時速度和瞬時加速度，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(yīng)用了極限思想．當(dāng)然，我們只是讓學(xué)生初步認識這些極限思想，并不要求會計算極限．按教材這樣的方式來接受極限思想，對高中學(xué)生來說是不會有太多困難的．學(xué)生學(xué)習(xí)極限時的困難不在于它的思想，而在于它的運算和嚴格的證明，而這些，在教材中并不出現(xiàn)．教材的宗旨僅僅是“滲透”這樣的思想．在導(dǎo)出位移公式的教學(xué)中，利用實驗探究中所得到的一條紙帶上時間與速度的記錄，讓學(xué)生思考與討論如何求出小車的位移，要鼓勵學(xué)生積極思考，充分表達自己的想法，可啟發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生具體、深入地分析，肯定學(xué)生正確的想法，弄清楚錯誤的原因．本節(jié)應(yīng)注重數(shù)、形結(jié)合的問題，教學(xué)過程中可采用探究式、討論式進行授課． 教學(xué)資源 《勻變速直線運動位移與時間的關(guān)系》多媒體課件 教學(xué)設(shè)計 【課堂引入】 前面我們學(xué)習(xí)了勻變速直線運動中速度與時間的關(guān)系，其關(guān)系式為v=v0+at．在探究速度與時間的關(guān)系時，我們分別運用了不同方法來進行．我們知道，描述運動的物理量還有位移，那位移與時間的關(guān)系又是怎樣的呢？我們又將采用什么方法來探究位移與時間的關(guān)系呢？ 【課堂學(xué)習(xí)】 學(xué)習(xí)活動一：勻變速直線運動的位移 問題1：對于勻速直線運動，物體的位移對應(yīng)著v-t圖象中一塊矩形的面積．對于勻變速直線運動，它的位移與它的v-t圖象，是不是也有類似的關(guān)系？ 問題2：在“探究小車的運動規(guī)律”的測量記錄中，某同學(xué)得到了小車在0，1，2，3，4，5幾個位置的瞬時速度．如下表： 位置編號 0 1 2 3 4 5 時間t/s 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 速度v/(m·s-1) 0.38 0.63 0.88 1.11 1.38 1.62 能否根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，用最簡便的方法估算實驗中小車從位置0到位置5的位移？（估算時可以用某一時刻的瞬時速度代表它附近的一小段時間內(nèi)的平均速度．） （x＝0.38×0.1＋0.63×0.1＋0.88×0.1＋1.11×0.1＋1.38×0.1＝……） 問題3：在上面的討論中不是取0.1s時，而是時間間隔更小時，結(jié)果會怎樣？ （所取的時間間隔越短，平均速度越能更精確地描述那一瞬時的速度，誤差也就越?。? 活動：根據(jù)上面提出的思想，我們利用v-t圖象，研究以初速度v0做勻速直線運動的物體在時間t內(nèi)發(fā)生的位移． 作出以初速度v0做勻加速直線運動的速度—時間圖象（圖甲） 學(xué)生分組活動： A組：將整個運動過程分為5個小段（如圖乙） B組：將整個運動過程分為10個小段（如圖丙） 各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： 問題4：比較A、B兩組，觀察哪組更接近于物體在整個過程中的位移？ 問題5：為了使結(jié)果更精確一些，可以怎么做？ （可以想象，如果把整個運動過程劃分得非常非常細，很多很多的小矩形的面積之和就能準(zhǔn)確地代表物體的位移了，這時小矩形頂端的“鋸齒形”就看不出來了，這些小矩形合在一起就成了一個梯形OABC（如圖?。菪蜲ABC的面積就代表做勻變速直線運動物體在0（此時速度為v0）到t（此時速度為v）這段時間內(nèi)的位移．） 學(xué)習(xí)活動二：位移與時間的關(guān)系式 在v-t圖象中直線下面的梯形OABC的面積是： 把面積及各條線段換成所代表的物理量，上式變?yōu)椋? 把前面已學(xué)過的速度公式：代入上式，得到： 這就是勻變速直線運動的位移與時間關(guān)系的公式，雖然是在勻加速直線運動的情況下導(dǎo)出的，但也同樣適用于勻減速直線運動． （1）勻加速直線運動，a 與 v0 同方向，a > 0 （2）勻減速直線運動，a與v0 反方向時，a < 0 學(xué)習(xí)活動三：位移-時間圖像 問題1：什么是位移-時間圖像？ （橫坐標(biāo)表示時間t，縱坐標(biāo)表示位移x，在 t 時刻物體相對于t=0時刻的位移為x，在坐標(biāo)平面上用點標(biāo)出不同時刻對應(yīng)的位移值，并用平滑的線連接各點，形成的圖線就是位移-時間圖象（x-t 圖像），簡稱位移圖象．） 問題2：從x-t圖像中我們可以得到哪些信息？ （在圖象上的某一點表示運動物體在某時刻所處的位置；圖線的斜率大小反映物體運動的快慢，斜率越大表明物體運動越快．） 問題1：一輛汽車以1m/s2的加速度行駛了12s，駛過了180m，汽車開始加速時的速度是多少？ 解析：畫出物理過程示意圖，確定研究的對象和過程． 根據(jù)位移公式得： 將數(shù)據(jù)代入：=9m/s 問題2：以18的速度行駛的汽車，緊急剎車后做勻減速直線運動，其加速度大小為6，求：（1）汽車在內(nèi)通過的距離；（2）汽車在內(nèi)通過的距離． 參考答案：（1）（2） 問題3：物體做勻變速直線運動的初速度為v0，末速度為vt，試證明：該物體在某段時間t的中間時刻的瞬時速度等于這段時間的內(nèi)的平均速度，即 證明：設(shè)中間時刻的速度為，因為做勻變速直線運動，由vt=v0+at知， 從0～t/2時間段內(nèi)，=v0+a ① 而從0～t時間段內(nèi)，vt=v0+at ② 綜合①②兩式解得： 因為勻變速直線運動的速度是均勻變化的，故 所以得，證畢． 問題4：明明同學(xué)講了一個龜兔賽跑的故事，按照明明講的故事情節(jié)，聰聰畫出了兔子和烏龜?shù)奈灰茍D象如圖所示，請你依照圖象中的坐標(biāo)，并結(jié)合物理學(xué)的術(shù)語來講述這個故事．在講故事之前，先回答下列問題． （1）明明故事中的兔子和烏龜是否在同一地點同時出發(fā)？ （2）烏龜做的是什么運動？ （3）兔子和烏龜在比賽途中相遇過幾次？ （4）哪一個先通過預(yù)定位移到達終點？ 參考答案：（1）同一地點但不同時（2）兩次（3）烏龜 問題5：物體做直線運動，其位移圖象如圖所示，試求： （1）5s末的瞬時速度． （2）20s內(nèi)的平均速度． （3）第二個10S內(nèi)的平均速度． 參考答案：（1）3m/s（2）1m/s（3）1m/s 【課堂小結(jié)】 問題1：v-t圖像與時間軸所圍的面積代表什么？ 問題2：位移與時間關(guān)系的表達式是什么？ 問題3：從x-t圖像中我們可以得到哪些信息？ 【板書設(shè)計】 第六節(jié) 勻變速直線運動位移與時間的關(guān)系 一、勻變速直線運動的位移 二、位移與時間的關(guān)系式 1．表達式： 2．（1）勻加速直線運動，a與v0同方向，a>0 （2）勻減速直線運動，a與v0反方向時，a<0 三、位移-時間圖像 1.7 對自由落體運動的研究 一、教學(xué)目標(biāo) 知識與技能 1． 認識自由落體運動，知道影響物體下落快慢的因素，理解自由落體運動是在理想條件下的運動，知道它是初速度為零的勻加速直線運動。 2． 能用打點計時器或其他實驗儀器得到相關(guān)的運動軌跡并能自主進行分析。 3． 知道什么是自由落體運動的加速度，知道它的方向，知道在地球上的不同地方，重力加速度大小不同。 4． 掌握如何從勻變速直線運動的規(guī)律推出自由落體運動規(guī)律，并能夠運用自由落體規(guī)律解決實際問題。 過程與方法 1．通過演示實驗，讓學(xué)生進一步了解打點計時器的應(yīng)用，定量的測定重物自由下落的加速度，探究運動規(guī)律的同時讓學(xué)生進一步體驗科學(xué)探究的方法。 2． 培養(yǎng)學(xué)生利用物理語言歸納總結(jié)規(guī)律的能力。 3． 引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會分析數(shù)據(jù)，歸納總結(jié)自由落體的加速度g隨緯度變化的規(guī)律。 情感態(tài)度與價值觀 1. 調(diào)動學(xué)生積極參與討論的興趣，培養(yǎng)邏輯思維能力及表述能力。 2. 滲透物理方法的教育，在研究物理規(guī)律的過程中抽象出一種物理模型——自由落體。 3. 培養(yǎng)學(xué)生的團結(jié)合作精神和協(xié)作意識，敢于提出與別人不同的見解。 二、教學(xué)重點 1. 自由落體運動的概念及探究自由落體運動的過程。 2. 掌握自由落體運動的規(guī)律，并能運用其解決實際問題。 三、教學(xué)難點 理解并應(yīng)用自由落體運動的條件及規(guī)律解決實際問題。 四、教學(xué)過程 [引入] 展示生活中常見的物體下落的現(xiàn)象 物體下落的運動是一種常見的運動，當(dāng)樹葉片片飄落，雨點滴滴落下的時候，你們有沒有注意過這種運動？物體下落的過程有沒有一定的規(guī)律可循呢？今天我們將一起來探究物體下落的規(guī)律。 首先，我們來研究這樣兩個問題： （1） 在現(xiàn)實生活中 ，不同物體的落體運動，下落的快慢相同嗎？ （2） 重的物體一定下落得快嗎？ [演示實驗]①讓一張紙與小鋼球同時自由下落，可看到什么現(xiàn)象？（小硬幣先落地） ②把剛才的紙袋揉成團，和小鋼球由靜止同時下落（幾乎同時落地） 討論：為什么會出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢？（這是因為空氣的阻力的影響。把紙袋揉成團，所受空氣的阻力要比紙袋所受空氣的阻力小得多，所以與小鋼球幾乎同時落地。） 如果把不同的物體放在真空的環(huán)境下研究它們下落的快慢，情況又是怎樣的？ [演示實驗] “牛頓管”實驗 [多媒體演示] 模擬“牛頓管”實驗 分析：影響落體運動快慢的因素是空氣阻力的作用，沒有空氣阻力時，只在重力作用下輕重不同的物體，下落快慢相同。 [板書]一、自由落體運動： 1. 定義：物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動。 說明：如果空氣阻力的作用比較小，可以忽略，物體下落也可以近似的看作自由落體運動。 [提問引入]前面我們已經(jīng)接觸過勻速直線運動，變速直線運動和勻變速直線運動，大家猜想一下自由落體運動屬于哪一種運動呢？ 下面我們就來研究一下自由落體運動的運動性質(zhì)。 [演示實驗]用打點計時器測量物體下落的加速度。 [多媒體演示]小球下落的頻閃照片，以及其速度隨時間的變化規(guī)律。 分析：從小球的速度隨時間的變化規(guī)律我們可以判斷，自由落體運動是初速度為0的勻加速直線運動。 [板書]2. 運動性質(zhì)：初速度為0的勻加速直線運動。 從剛才的多媒體課件中我們可以知道，物體做自由落體運動的加速度大小為9.8 m/s2,使用不同物體進行反復(fù)實驗表明，在同一地點一切物體自由下落的加速度都是相同的，這個加速度叫自由落體加速，也叫重力加速度。 [板書]二、自由落體加速度（重力加速度g） 1.大小：通常情況下取9.8 m/s2 2.方向：豎直向下 3.地球上不同地方，g的大小是不同的。（計算時一般取g=10 m/s2） [討論]下表列出了一些地點的重力加速度，大家看看能從表中發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律？（越往北重力加速度月大，說重力加速度與地理緯度有關(guān)，緯度越高 ，重力加速度越大。） [板書]三、自由落體運動的計算公式 [學(xué)生活動]請參照勻變速直線運動的公式寫出自由落體運動相應(yīng)的公式。 勻變速直線運動 自由落體運動 速度公式： vt= v0+at vt =gt 位移公式： x= v0t+(1/2)at2 x=(1/2)gt2 v2- v02=2ax v 2=2gx 根據(jù)我們今天所學(xué)習(xí)的內(nèi)容，大家完成以下的題目 例1. 下面關(guān)于自由落體運動及重力加速度的說法中正確的是（答案：B ） A．初速度為零的運動