机械运动教案.docx

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机械运动教案

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,通常选择参考系时,要考虑研究问题的方便;在比较不同物体的运动情况时,必须选择同一参考系才有意义.

2、理解质点的概念,知道它是一种科学抽象,是一种理想化的模型,知道这种科学抽象是一种普遍的研究方法.通过具体事例弄懂物体在什么情况下可以看作质点.

3、知道时间和时刻的概念以及它们的区别.知道时间的法定计量单位及其符号.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.知道位移是矢量,可以用有向线段来表示.

知道位移和路程的区别,加深对矢量的理解.

重点、难点

1、研究机械运动,首先需要精确地确定物体的位置,引入质点,用一个几何点替代一个实际物体便可通过数学手段来精确地表示物体所在位置.

2、本章研究质点的运动.质点是运动学的重要概念,也是却力学的重要概念.一开始就要使学生明白质点概念的准确内容是：

没有形状、大小,而具有物体全部质量的点.从严格意义看,有质量的点实际是不存在的,它是一种科学的抽象,是对实际物体的近似.是一个理想化的模型.（在物理学中,为了突出事物的本质特征,对事物的研究简化,常采用抓住主要矛盾,撇开次要因素,将事物理想化的方法.这种经过思维加工后的理想的事物,物理学中称为理想化的模型.质点就是一种理想化的模型.只有当实际物体的形状和大小对我们所研究问题的影响可忽略不计时,该物体才能看成质点.）

3、位移的概念是建立在质点基础上的,它描述的是质点经过一段时间运动产生的位置变

化情况,从初位置到末位置的有向线段同时反映了该质点位置变化的方向和大小.而路程是质点从初位置到末位置所通过的运动轨迹的长度,只有大小,没有方向.只有当质点作单向的直线运动,路程才等于位置大小.要联系实际让学生认识位移和路程的区别,要启发学生自己进行讨论、区别.从而会用正丶负表示直线运动中的位移.

教具弹簧振子.

教学过程

1、自学讨论下述问题：

①什么叫机械运动？

（物体相对于其他物体位置变化…简称运动）

②什么叫参照系？

（描述一个物体运动时,选作标准的另一物体）

2、引导学生联系生活实际,身边物理现象举例：

如火车前进例①以车箱为参照物,车中人静止.②以地面为参照物,车中人随车运动.

2、引导学生归纳参照系一般选择原则：

1研究地面物体运动时,以地面或地面上不动的物体为参照系.

②研究行星运动时,选太阳为参照系.

（引导学生学习物理思维方法）为使研究问题简化,在某些情况下,不考虑物体的形状和大小.导出

3、理想化模型－质点（一个有质量的点代替整个物体,强调这一点可“代替”其它点,其它点可“忽略”,如平动的物体可看作质点,转动物体的转动半径远大于该物体线度时,该转动物体也可看作质点.如地球绕日公转.）

4、直线运动－质点运动的轨迹由学生阅读书本第20页自行解决.

曲线运动

5、时刻和时间－用时间数轴表示（见图2－2）

6、位移和路程（见图2-3）

移－是矢量.表示质点位置变动,是从初位置指向末位置的有向线段.AB

路程－是标量.表示质点运动轨迹的长度

布置作业练习一第5、第6题.

（5）中学的垒球场的内场是一个边长为16.77m的正方形，在它的四个角分别设本垒和一、二、三垒（图2-4）．一位球员击球后，由本垒经一垒、一垒二垒跑到三垒．他运动的路程是多大？

位移是多大？

位移的方向如何？

（6）如图2－5甲，一根细长的弹簧系着一个小球，放在光滑的桌面上．手握小球把弹簧拉长，放手后小球便左右来回运动，B为小球向右到达的最远位置．小球向右经过中间位置O时开始计时，其经过各点的时刻如图2-5乙所示．若测得OA=OC=7cm，AB=3cm，则自0时刻开始：

a．0.2s内小球发生的位移大小是____，方向向____，经过的路程是_____．

b．0.6s内小球发生的位移大小是_____，方向向____，经过的路程是____．

c．0.8s内小球发生的位移是____，经过的路程是____．

d．1.0s内小球发生的位移大小是____，方向向______，经过的路程是____．

位移和时间的关系及运动快慢的描述—速度

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－时间图象.以及如何用图象来表示位移和时间的关系.

3、知道匀速直线运动的S-t图象的意义.

4、知道公式和图象都是描述物理量之间关系的数学工具,它们各有所长,可以互相补充.

5、理解速度的概念.知道速度是表示运动快慢的物理量,知道它的定义、公式、符号和单位,知道它是矢量.

6、理解平均速度,知道瞬时速度的概念.

7、知道速度和速率以及它们的区别.

重点、难点

1、匀速运动也是一种“理想化模型”,它应当是“任何相等时间内的位移都相等”的运动.在这里不作这样的讨论.只对学习中能理解的学生提及,并引导他们进行分析研究.

2、从匀速直线运动这一简单运动形式开始,同时用图象和公式两种数学工具描述位移和路程之间的关系,这是本书编写特点之一.因为刚开始学运动学内容,对图象的横轴坐标、描点法、图象的物理意义应细致、具体讲述,为以后讲述图象打下扎实基础.由简单开始,步步深入,让学生都能较好地掌握图象工具.

3、用比值定义物理量是物理学中经常采用的方法,需要学生逐步理解.速度定义是高中物理第一次向学生介绍这种方法,可引导学生学习教材中的详细讲述,去深刻体会.

4、书中速度的讲述,充分体现“同时用图象和公式两种数学工具描述物理量之间的关系”的特点,要让学生理解匀速运动的位移图象是直线,其斜率是一定值；变速运动的位移图象不是直线.

5、速度和速率的区别,是从定义瞬时速度说起的,要求学生能正确理解.

6、瞬时速度是一个比较难理解的概念,学生对此有一个逐渐认识的过程,不能要求学生立即理解.对于全体学生,教材只要求知道它是表示物体在某一时刻或通过某一位置时的快慢程度的物理量.“书中阅读材料”用“极限”思想讲解瞬时速度,用时间取得越短,设想的匀速运动就越接近实际的变速运动的瞬时速度.当时间取得足够小时,设想的匀速运动的平均速度就等于经过某时刻的瞬时速度了

教学器材.打点计时器、6V交流电源、小车、长木板等

教学过程

1、阅读图2-6思考得出结论：

相等的时间内,汽车的位移是相等的.

物体在一条直线上运动,如果在相等的时间内位移相等,这样的运动就叫做匀速直线运动.

2、自学图2-7引导学生学习图象和公式两种数学工具描述匀速直线运动.

纵轴－表示位移；横轴－表示时间；描点法；

让学生用描点法亲手作出匀速运动的汽车的位移时间图象是一条直线.直线的斜率可表示速度.（演示课件进一步认识位移－时间图象的物理含义）

3、联系生活实际认识到：

匀速直线运动只是理想化模型,变速运动才是日常所见的运动情况.

4、（问题引导）比较物体运动快慢的方法？

指导学生看书第24页再讨论.从而引入速度概念.

5、讲解：

（1）用比值法定义速度

速度的单位是米每秒,符号是

　速度是矢量（引导学生估测自己步行的速度和自行车行驶的速度）

（2）引导学生自学平均速度和瞬时速度的课本内容,然后观察打点计时器演示实验：

小车每隔0.02s位置可用纸带上打出的点的位置代替.将纸带投影到布幕上,便可清晰看出每隔0.02s小车的位置了.

当打点计时器在纸带上打出的点间隔不相等,说明小车在相等时间内位移不相等,即小车作变速直线运动.这种运动的快慢在不断变化,没有恒定的速度,我们如何描述它的快慢呢？

我们只需要粗略了解变速直线运动在一段位移内（或一段时间内）的总体快慢,就把它等效成匀速运动.从而可得：

平均速度

①平均速度：

在变速直线运动中,运动物体在一段时间内的位移和所用时间之比,叫做这段位移内（或这段时间内）的平均速度.

②师生共同归纳平均速度特点：

变速直线运动各段的平均速度一般是不同的,平均速度必须指明是“哪段时间”、“哪段位移”、平均速度只能粗略描述一段时间内的总体快慢,这就是“平均速度”与匀速直线运动的“速度”的区别.

6、练习用描点法作出上纸带打出的点代替小车运动的位移时间图象,在变速直线运动中,其图线不是直线,而是曲线.曲线上不同点切线的斜率不同,说明变速直线运动的速度数值不断改变.

讨论各自作出的图象,若时间间隔更短,误差会更小,当所取时间足够小,运动便可视为匀速.故物体在某一时刻的瞬时速度等于这一时刻起,足够小时间内的平均速度.

7、瞬时速度的方向－与物体在这一时刻的运动方向相同,它的大小叫做瞬时速率,简称速率.（汽车司机驾驶台上有一速度计,速度计所指的数值就是某时刻汽车的瞬时速率.请同学做车时留心观察）

巩固练习练习三第⑴、⑵两题.

作业1、练习三第⑶、⑷、⑸题.

2、动手做课本“做一做”模拟打点计时器,并思考“想一想”中的三个问题.

速度和时间的关系

教学要求

1、知道什么是速度—时间图象,会用速度—时间图象反映速度和时间关系.

2、知道匀速直线运动的速度—时间图象,能从速度—时间图象上直接读出速度,也可求出位移.

3、能理解匀速直线运动的含义,并能通过速度—时间图象进行判断.

4、能领会到用速度—时间图象处理问题的优越性.

重点、难点

1、用图象分析物理量的变化规律,处理实验数据,是物理学经常采用的手段之一.在分析某一质点的运动性质时,可以借助于它的速度—时间图象.如果速度图象为平行于t轴的直线,则该质点的运动为匀速直线运动；如速度图线为一条倾斜直线,则该质点的运动为匀变速直线运动.

2、速度图象反映了质点速度随时间变化的情况.因此,利用速度图象可以了解：

1任一时刻的速度；

2达到某一速度所需时间；

3图象与时间轴上某一段时间所包围的面积,在数值上等于物体在此段时间内的位移的数值.

教法

1、前节己学习了位移—时间图象,本节可用类比方法学习速度—时间图象.这样可降低难度,铺设台阶,还可采用让学生自学讨论,师生互动,更为有利培养能力.

2、本节教材中给出了匀加速直线运动和匀减速直线运动的速度—时间图象,但分析不够.应加强对匀变速直线运动的速度—时间图象的分析研究.要针对学生实际,把握教学难度.

3、在图象教学中,要与实际运动模型密切联系.要加强下列三方面的训练：

⑴由物体运动情景去作出它的速度—时间图象；⑵由速度—时间图象,去描述物体的运动情景；⑶能说明速度—时间图象中各点、线、面积的物理意义.

4、在教学过程中用图象方法处理物理问题的优点是：

形象直观、清晰明快.能清楚地反映运动物体的速度随时间变化的情况,便于从整体认识运动过程的特点.

教学过程

1、从位移—时间图象“类比”引入速度—时间图象.

先引导学生讨论、分析练习三第⑷题的位移—时间图象.认识到：

图线①、②都是匀速直线运动,且②的速度较大。

（可从

进行分析,并介绍比值法定义物理量.）

师：

我们在平面直角坐标系中用纵轴表示速度v,横轴表示时间t,把位移—时间图象中的①、②的速度与时刻的对应数据用描点法作在v—t图上.（学生作图练习）

2、阅读课本第27页内容

3、演示：

匀速直线运动的实际运动、速度—时间图象、位移—时间图象.提醒学生观察速度—时间图象中的面积与位移的对应关系.

4、演示：

匀加速和匀减速直线运动及速度时间图象

5、阅读课本第28页图2—⒘图2—⒙加深对匀变速直线运动的理解以及对其速度—时间图线的认识.

6、归纳总结：

⑴在变速运动中,如果在相等时间内速度的改变相等,这种运动就叫做匀变速直线运动

.①如果物体的速度随时间均匀增加,称为匀加速直线运动（如汽车的起动、飞机起飞、火车出站、石块自由下落等）

②如果物体的速度随时间均匀减少,称为匀减速直线运动,（如汽车刹车、飞机降落、火车进站、石块被竖直上抛等）

巩固练习练习四第⑴、⑵两题.

布置作业

1、复习本节课文.

2、练习四第⑶、⑷题.

（3）图2-20是一个物体运动的速度图象．请你根据此图说出物体在这1min内各阶段的运动情况．

（4）图2-21是一个物体运动的位移图象，请你根据此图说出物体在这1min内各阶段的运动情况．