度高一物理全區(qū)教研活動現(xiàn)場觀摩集體備課《第二章 直線運動》教材分析與教學(xué)建議

1、2019-2019學(xué)年度高一物理全區(qū)教研活動現(xiàn)場觀摩集體備課?第二章 直線運動?教材分析與教學(xué)建議這一章教材是根據(jù)教學(xué)大綱必修物理課所規(guī)定的下述教學(xué)內(nèi)容和要求編寫的：內(nèi) 容 和 要 求演 示參考系A(chǔ) 質(zhì)點A位移和路程A 平均速度A 瞬時速度A 速率A 加速度B 勻變速直線運動的規(guī)律B測定勻變速直線運動的加速度初速度為零的勻加速直線運動的路程和時間的關(guān)系勻速直線運動的s-t圖象和v-t圖象A勻變速直線運動的v-t圖象A自由落體運動A 重力加速度B空氣阻力很小時 ,不同物理同時下落這一章從最根本、最簡單的直線運動入手 ,引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識運動的根本規(guī)律和對運動狀態(tài)的描述方法 ,以及物理學(xué)研究問題的根本思

2、路、方法這些都是進(jìn)一步學(xué)習(xí)的重要根底通過本章的教學(xué) ,不但要使學(xué)生認(rèn)識描述運動的根本物理量位移、路程、速度、加速度 ,掌握勻變速直線運動的規(guī)律 ,而且要通過對這些問題的研究 ,使學(xué)生了解和體會物理研究問題的一些方法 ,如運用理想模型和數(shù)學(xué)方法圖象、公式 ,以及處理實驗數(shù)據(jù)的方法等后一點可能對學(xué)生更為重要 ,要通過學(xué)習(xí)過程使學(xué)生有所體會本章在內(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(rèn)識規(guī)律講解問題從實際出發(fā)對同一個問題 ,同時運用公式和圖象兩種數(shù)學(xué)工具 ,以便于學(xué)生比照掌握 ,相對強(qiáng)調(diào)了圖象的作用和要求在現(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 ,掌握最根本

3、的應(yīng)用圖象的知識 ,都是必須的 ,課本強(qiáng)調(diào)圖象的運用 ,這一章是開始為了使不同的學(xué)生都能學(xué)有所得 ,本章在有些地方以“閱讀材料的形式插入了可看作選學(xué)的內(nèi)容 ,即對有些知識的講述有所擴(kuò)展 ,意在使學(xué)生開闊思路如對瞬時速度的理解 ,對勻變速直線運動位移公式的推導(dǎo)等處 ,滲透了高等數(shù)學(xué)中微積分的思想等等對有條件和有興趣的學(xué)生 ,可以引導(dǎo)他們思考和探究 ,以加深對知識的理解但這些決不是對全體學(xué)生的根本要求可以視學(xué)生的實際情況 ,對他們分類指導(dǎo) ,也可提出不同的要求或者讓根底好的學(xué)生閱讀后一起研究、討論單元劃分 本章可分為三個單元第一單元 第一節(jié)介紹機(jī)械運動及質(zhì)點概念 ,介紹如何描述位置變動第二單元 第

4、二節(jié)至第五節(jié)講描述機(jī)械運動狀態(tài)的物理量速度、加速度 ,以及如何用圖象和公式描述運動第三單元 第六節(jié)至第八節(jié)講勻變速直線運動的規(guī)律及一個實例自由落體運動一幾個根本概念知道參考系的概念知道對同一物體選擇不同的參考系時 ,觀察的結(jié)果可能不同選擇參考系時 ,通常要考慮研究問題的方便理解質(zhì)點的概念 ,知道它是一種科學(xué)的抽象 ,知道物體在什么情況下可以看作質(zhì)點知道這種科學(xué)抽象是一種普遍的研究方法知道時間與時刻的含義以及它們的區(qū)別知道在實驗室測量時間的方法知道位移的概念知道它是表示質(zhì)點位置變動的物理量知道它是矢量 ,可以用有向線段來表示知道位移和路程的區(qū)別本節(jié)的重點是參考系與質(zhì)點的概念 ,難點是位移的概念1

5、參考系 ,選擇參考系是對運動進(jìn)行描述與研究的首先條件對于同一個運動過程 ,當(dāng)觀察者選擇的參考系不同時 ,其對該運動過程的描述是不同的 ,對運動描述的繁簡程度是不同的通過選擇不同參考系對同一運動過程的描述 ,使學(xué)生認(rèn)識到參考系的選擇雖然是任意的 ,但為了追求對問題描述的簡潔性 ,在實際問題中 ,我們應(yīng)將簡化對運動的描述作為選擇參考系的一個根本原那么(除非問題中對參考系有特別的要求)一般情況下 ,選取地球為參考系假設(shè)選取地球為參考系 ,一般不需加以說明 ,但假設(shè)選取另外的物體為參考系 ,那么應(yīng)明確地說明2質(zhì)點中學(xué)物理中 ,大多數(shù)研究對象都可以看成質(zhì)點在幫助學(xué)生建立質(zhì)點概念時 ,教師可以通過舉例說明

6、使學(xué)生明確如下幾點：(1)一個物體在不同問題中能否被看成質(zhì)點是相對的 ,不是絕對的例如 ,在研究地球繞太陽的公轉(zhuǎn)時 ,地球能夠看成質(zhì)點；但研究地球的自轉(zhuǎn)時 ,地球就不能看成質(zhì)點了；(2)物體能否看成質(zhì)點 ,與物體本身的大小沒有必然的關(guān)系很大的物體可能被看成質(zhì)點 ,而很小的物體卻不一定能夠被看成質(zhì)點；(3)一個物體能否被看成質(zhì)點 ,一般情況下與物體做直線運動還是曲線運動沒有關(guān)系即物體做直線運動或曲線運動時 ,都可能被看成質(zhì)點在講了質(zhì)點概念后 ,應(yīng)該通過一些具體的例題強(qiáng)化學(xué)生對質(zhì)點概念的理解建立質(zhì)點的概念是采用理想化思維方法理想化思維方法的本質(zhì)是科學(xué)抽象 ,即忽略事物的次要因素 ,抓住事物的主要因

7、素 ,突出事物的本質(zhì)特征應(yīng)該向?qū)W生說明理想化思維方法的重要性 ,建立理想物理模型的過程是反映事物本質(zhì)特征的過程3時間與時刻概念易于理解和區(qū)別。舉例即可。在物理學(xué)中 ,時間對應(yīng)著具體的物理過程 ,而時刻對應(yīng)具體的一個物理狀態(tài)時間與時刻在物理學(xué)中可以表示在數(shù)軸上在表示時間的數(shù)軸上 ,時刻用點表示 ,時間用線段表示初中課本上圖象的問題很少 ,學(xué)生比擬生疏 ,要使學(xué)生弄懂弄清 ,為后面的圖象的學(xué)習(xí)做好鋪墊。4位移與路程位移是高中力學(xué)中的根本概念 ,也是建構(gòu)其他概念的元概念學(xué)生在學(xué)習(xí)位移時通常會產(chǎn)生兩個問題：為什么要引入位移和為什么如此定義位移教學(xué)中首先要使學(xué)生明白引入位移的必要性事實上 ,力學(xué)中研究機(jī)

8、械運動 ,最終目的是尋找定量的運動規(guī)律機(jī)械運動的特征是質(zhì)點位置隨時間在改變 ,所以在引入位移概念之前 ,首先要建立位置的概念 ,使學(xué)生理解可以用一組坐標(biāo)值來描述質(zhì)點在運動過程中的位置比方 ,當(dāng)質(zhì)點做直線運動時 ,可以用一個坐標(biāo)值描述；當(dāng)質(zhì)點做平面曲線運動時 ,可以用兩個坐標(biāo)值描述再從如何量度質(zhì)點位置的改變引入位移的概念就比擬順理成章了要描述質(zhì)點位置的改變 ,必須同時描述其位置改變的大小與方向 ,由此得出位移的定義：從初位置指向末位置的有向線段有向線段的長度表示位移的大小 ,有向線段的方向表示位移的方向這樣學(xué)生就容易理解位移為什么要這樣定義了因為位移既要表示質(zhì)點在運動中位置改變的數(shù)值 ,也要表示

9、其改變的方向 ,所以位移定義為從初始位置指向末位置的有向線段 ,位移是矢量兩個位移相同 ,一定要同時滿足大小相等 ,方向相同要描述質(zhì)點運動過程中位置的改變 ,必須用位移進(jìn)行描述但僅有位移這個概念是不夠的 ,路程這一概念仍然是必須的教師應(yīng)通過舉例使學(xué)生理解路程對運動描述的必要性 ,同時還要使學(xué)生了解在同一運動過程中 ,位移的大小與路程的關(guān)系二位移和時間的關(guān)系理解勻速直線運動、變速直線運動的概念知道什么是位移時間圖象(s-t圖象) ,以及如何用圖象來表示位移和時間的關(guān)系知道勻速直線運動s-t圖象的意義知道公式和圖象都是描述物理量之間關(guān)系的數(shù)學(xué)工具 ,它們各有所長 ,相互補(bǔ)充本節(jié)的重點是勻速直線運動

10、 ,難點是位移時間圖象(s-t圖象)1勻速直線運動模型勻速直線運動是理想化思維方法的又一產(chǎn)物 ,是一種理想化的物理模型教材中對勻速直線運動的定義并不是勻速直線運動的嚴(yán)格定義 ,嚴(yán)格地說 ,勻速直線運動應(yīng)該是在任何相等時間內(nèi)的位移都相等的運動教材中采用這樣的定義減少了定義的抽象性 ,主要是為了減少學(xué)生對概念接受上的難度勻速直線運動是一種最簡單的運動模型 ,也是進(jìn)一步學(xué)習(xí)勻變速直線運動的根底教材中采用實例引入法 ,增加了感性認(rèn)識的成分 ,減少了抽象 ,降低了構(gòu)建的臺階 ,我們應(yīng)該利用好教材中的素材教師可以首先引導(dǎo)學(xué)生觀察教材中的圖2-6及其右側(cè)的表格 ,啟發(fā)學(xué)生從圖及表格中得出這樣的結(jié)論：在誤差允

11、許的范圍內(nèi) ,在相等的時間里 ,汽車的位移是相等的在學(xué)生觀察圖與表格前 ,教師應(yīng)該指導(dǎo)學(xué)生觀察表格中的數(shù)據(jù)分布的特點 ,同時也應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生注意列表的根本要求 ,使之初步學(xué)會用列表法記錄物理現(xiàn)象中的數(shù)據(jù)2勻速直線運動的s-t圖象定量描述物理量之間的關(guān)系必須借助于數(shù)學(xué)工具 ,通常用的數(shù)學(xué)工具可以用函數(shù)式 ,也可以用圖象用函數(shù)式表示與用圖象表示各有優(yōu)點：前者的優(yōu)點是簡潔嚴(yán)謹(jǐn) ,是表示物理量之間關(guān)系的最為常用的方法；后者的優(yōu)點是直觀形象 ,一目了然 ,便于觀察、識別、分析 ,以及不同物理規(guī)律的比擬與鑒別圖象法是物理學(xué)中應(yīng)用最為廣泛的手段之一 ,特別是在物理實驗中和在物理研究中起著十分重要的作用應(yīng)該通過勻

12、速直線運動s-t圖象的教學(xué)使學(xué)生認(rèn)識到圖象的重要性中學(xué)物理中常用的圖象一般用直角坐標(biāo)系描述就s-t圖象而言 ,首先要幫助學(xué)生了解圖象的根本構(gòu)成：建立一個平面直角坐標(biāo)系 ,用縱軸表示物體通過的位移 ,用橫軸表示物體運動的時間要在縱軸頂端的外側(cè)標(biāo)明位移的符號及單位符號 ,在橫軸頂端的下側(cè)標(biāo)明時間的符號及單位符號然后要讓學(xué)生掌握運用描點法作出圖象：根據(jù)列表中記錄的數(shù)據(jù)在縱軸與橫軸上選取適當(dāng)?shù)臉?biāo)度 ,再由表中的坐標(biāo)值在直角坐標(biāo)系平面內(nèi)一一對應(yīng)地確定點的位置 ,最后將這些測量點連結(jié)起來 ,得到一條過原點的直線得出勻速直線運動的s-t圖象后 ,再讓學(xué)生觀察其圖線 ,學(xué)生自然可以得出：勻速直線運動的s-t圖

13、象圖象是一次函數(shù)的圖象 ,驗證了“位移與時間成正比的結(jié)論勻速直線運動的s-t圖象是通過原點的一條直線 ,從數(shù)學(xué)角度看 ,是一次函數(shù)的圖象這是勻速直線運動的圖象特征 ,根據(jù)這一特征我們可以判斷：如果一個物體的位移圖象是一條與時間軸不平行的直線 ,那么該物體所做的運動一定是勻速直線運動在完成教材中汽車做勻速直線運動的s-t圖象后 ,教師可以要求學(xué)生在教材的圖2-7中畫出以另一速度運動的汽車的s-t圖象 ,使學(xué)生初步了解速度對s-t圖象斜率的影響 ,為下面學(xué)習(xí)勻速直線運動的速度留下伏筆教材中運用作s-t圖象尋找勻速直線運動的規(guī)律表達(dá)了物理學(xué)研究問題的一條重要途徑 ,這一重要途徑在以后的探索性實驗中還

14、會屢次用到 ,教師應(yīng)向?qū)W生指出這一點 ,教材的這種編寫方法為學(xué)生提供了較好的范例學(xué)生還可能將位移圖象與物體的實際運動軌跡混為一談 ,教師在教學(xué)中應(yīng)該強(qiáng)調(diào)它們是根本不同的兩個事物我們應(yīng)該盡量使學(xué)生學(xué)會由物體的s-t圖象得到物體的運動情況 ,以及由物體的運動情況正確地畫出物體的s-t圖象3變速直線運動變速直線運動是一種最為常見的直線運動 ,是屢見不鮮的實際運動形式教材通過具體的實例引入變速直線運動 ,教師在教學(xué)過程中還可以讓學(xué)生列舉變速直線運動的實例 ,同時啟發(fā)學(xué)生抽象進(jìn)而得到變速直線運動的特征 ,即物體在一條直線上運動 ,在相等時間里位移不相等因為變速直線運動在相等的時間內(nèi)通過的位移一般不相等

15、,所以變速直線運動的s-t圖象一定不是過原點的直線 ,而是一條曲線在教學(xué)中 ,可從勻速直線運動的s-t圖象是一條過原點的直線引入 ,根據(jù)變速直線運動的特點得出其s-t圖象是一條曲線在得出上述結(jié)論后 ,教師可以再讓學(xué)生定性畫出飛機(jī)起飛過程的s-t圖象 ,使學(xué)生進(jìn)一步加深對變速直線運動s-t圖象的理解三運動快慢的描述 速度理解速度的概念知道速度是表示物體運動快慢和方向的物理量 ,知道它的定義、公式、符號和單位 ,知道它是矢量理解平均速度的概念 ,掌握平均速度的定義式 ,理解瞬時速度的概念 ,能夠區(qū)別平均速度與瞬時速度知道速度和速率的區(qū)別教材在引入速度概念時分成了三個層次：勻速直線運動的速度 ,平均

16、速度和瞬時速度三個層次的梯度清楚 ,符合從易到難的原那么 ,充分利用學(xué)生已初步具有的速度概念來建構(gòu)更為科學(xué)的速度概念在建立速度這一概念時接連出現(xiàn)圖象法與公式法 ,充分表達(dá)了“同時用圖象和公式兩種數(shù)學(xué)工具描述物理量之間的關(guān)系的編寫思想本節(jié)的重點是速度的定義式 ,難點是對平均速度內(nèi)涵的理解1 勻速直線運動的速度速度是描述物體運動快慢的物理量。教材用比擬運動快慢程度的兩種方法 ,通過運發(fā)動甲、乙完成相等位移所需時間的不等與汽車A、B在相等時間內(nèi)完成位移的不等這兩種方法 ,說明進(jìn)行物體運動快慢的比擬還需要引入速度概念 ,“順?biāo)浦鄣氐贸隽藙蛩僦本€運動的速度定義式 ,進(jìn)而明確了它的單位與物理意義 ,學(xué)生

17、易于接受和理解速度不僅有大小 ,而且有方向 ,它是矢量 ,其方向就是物體運動的方向根據(jù)公式與圖象的對應(yīng)性 ,可以看出 ,在勻速直線運動的s-t圖象中 ,圖線的斜率在數(shù)值上等于物體做勻速直線運動的速度值2平均速度平均速度概念的建立應(yīng)該從不同運動物體做變速直線運動在相等時間內(nèi)通過的位移一般不相等這一事實出發(fā) ,引人“如何比擬它們運動快慢程度這一問題 ,啟發(fā)學(xué)生理解引入平均速度是必要的在初步建立了平均速度的概念后 ,再闡述它的物理意義：對變速運動快慢程度與方向的一種粗略描述在闡述它的物理意義時 ,可以將其與某次考試的班級平均成績或班級同學(xué)的平均身高進(jìn)行比擬 ,幫助學(xué)生理解平均速度的物理意義 ,同時還

18、可到達(dá)使學(xué)生進(jìn)一步理解平均速度這個物理量的目的平均速度的概念是對變速直線運動的快慢程度進(jìn)行描述的過程中產(chǎn)生的平均速度的定義式與前面的速度定義式是相同的平均速度是對變速直線運動快慢程度的一種粗略的描述 ,雖然是粗略的描述 ,但又是必需的平均速度的大小與所選取的時間間隔有關(guān)(是運動過程中哪一個時間間隔 ,多大的時間間隔) ,選取不同的時間間隔 ,平均速度的值一般是不同的所以在計算變速直線運動的平均速度時 ,一定要明確地指出 ,它是哪個時間間隔(或空間間隔)的平均速度平均速度也是矢量 ,它的方向與物體在該時間間隔內(nèi)通過的位移方向一致平均速度的定義式是普遍適用的定義式 ,與物體的運動形式無關(guān)(如直線運

19、動還是曲線運動等)平均速度與速度的平均是有嚴(yán)格區(qū)別的 ,兩者不能混淆兩者的物理意義是不同的 ,兩者的數(shù)值一般也是不相等的計算運動物體在某一時間間隔內(nèi)的平均速度時 ,一定要嚴(yán)格按照平均速度的定義式進(jìn)行計算在建立平均速度這一概念的過程中 ,我們采用了一種科學(xué)的思維方法 ,這就是等效法平均速度概念的建立實際是將變速直線運動等效成勻速直線運動 ,這里的等效在于相等的時間內(nèi)通過相等的位移值在教學(xué)中應(yīng)該借此對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)思維方法的訓(xùn)練與培養(yǎng)3瞬時速度平均速度雖然有十分重要的實際意義 ,但它畢竟“先天缺乏 ,只是對變速運動快慢的一種粗略描述 ,它不能給出運動物體在運動過程中任一時刻的運動快慢的程度與方向描述

20、運動物體在任一時刻運動快慢程度與方向的物理量就是瞬時速度瞬時速度是對運動物體任一時刻運動快慢程度和方向的精確描述瞬時速度也是矢量 ,其方向就是運動物體在該時刻的運動方向(注意與平均速度方向的比擬)對于高一學(xué)生來說 ,瞬時速度的概念是一個較為抽象 ,難于理解的概念 ,教學(xué)中應(yīng)該通過生活中的且為學(xué)生熟悉的例子來引入它譬如說 ,一個人站在馬路邊某一位置 ,觀察從自己身邊通過的行人、自行車、公共汽車、小轎車等 ,他會發(fā)現(xiàn) ,以上運動物體通過自己身邊時刻的運動快慢是明顯不同的 ,這個實例說明 ,不同的運動物體在某一時刻(或通過某一位置)時的運動快慢是不同的 ,即瞬時速度是客觀存在的在學(xué)生理解了瞬時速度的

21、客觀性后 ,教師再通過舉例說明 ,物理學(xué)中為什么要研究瞬時速度?譬如說 ,飛機(jī)起飛時的速度大小(瞬時速度)大小和方向直接影響到飛機(jī)能否平安起飛；運動會上鉛球運發(fā)動將鉛球推出時的速度(瞬時速度)大小和方向也直接影響他的運動成績；運載火箭將人造衛(wèi)星送到軌道時的速度(這也是瞬時速度)的大小和方向更影響到衛(wèi)星能否在預(yù)定軌道上正常運行等這樣的實例很多 ,教師通過這些生動的實例可以使學(xué)生認(rèn)識到 ,瞬時速度的概念在日常生活、生產(chǎn)實踐和現(xiàn)代科技中都有十分重要的作用對于絕大多數(shù)學(xué)校的學(xué)生而言 ,只要學(xué)生了解瞬時速度的客觀性 ,理解建立瞬時速度概念的必要性與初步掌握瞬時速度的概念就可以了對于學(xué)生理解能力強(qiáng)的班級

22、,也可以運用極限的方法與氣墊導(dǎo)軌實驗相結(jié)合的方式建立瞬時速度的定義式 ,同時加以物理學(xué)的解釋4速率與平均速率在直線運動中 ,瞬時速度的大小稱瞬時速率 ,簡稱速率 ,它只有大小 ,沒有方向汽車司機(jī)前面的速度計上顯示的就是汽車的瞬時速率平均速度的大小并不是平均速率 ,平均速率的定義式為 ,式中的s是運動物體在t時間內(nèi)通過的路程 ,而不是位移 ,它也只有大小 ,沒有方向平均速率大于或等于平均速度的大小四速度和時間的關(guān)系知道什么是v-t圖象 ,以及如何用圖象來表示速度和時間的關(guān)系知道勻速直線運動和勻變速直線運動的v-t圖象的物理意義知道什么是勻變速直線運動和非勻變速運動本節(jié)的重點是v-t圖象 ,難點是

23、勻變速直線運動的概念與圖象1v-t圖象在第2節(jié)已經(jīng)詳細(xì)地討論了s-t圖象 ,所以對于v-t圖象可以用比照的方法去講解 ,首先幫助學(xué)生回憶s-t圖象 ,再引入v-t圖象 ,強(qiáng)調(diào)圖象的縱軸表示速度 ,在速度軸端標(biāo)出速度的符號和單位符號；圖象的橫軸表示時間 ,在時間軸端標(biāo)出時間的符號和單位的符號學(xué)生學(xué)習(xí)的困難不會太大由勻速直線運動的位移s=vt ,將公式與圖象中的矩形“面積作比擬 ,就可以建立起這樣的認(rèn)識：勻速直線運動的位移在數(shù)值上等于速度圖線與時間軸所圍成的“面積值2勻速直線運動的v-t圖象勻速直線運動的速度圖線是一條與時間軸平行的直線圖線的截距在數(shù)值上等于做勻速直線運動的質(zhì)點的速度在勻速直線運動

24、的v-t圖象上 ,速度圖線與時間軸所圍的“面積值在數(shù)值上等于質(zhì)點在相應(yīng)時間內(nèi)通過的位移值 ,注意：兩者只是數(shù)值上有相等的關(guān)系 ,教材中將“邊長與“面積都加上雙引號就是這個道理根據(jù)勻速直線運動的特點 ,直接得出勻速直線運動的v-t圖象說明圖線在縱軸的截距值表示勻速直線運動的速度值為了使學(xué)生區(qū)別勻速直線運動的s-t圖象與v-t圖象 ,可要求學(xué)生在教材中的圖2-15中 ,將縱軸改為位移 ,畫出速度分別為5m/s與2m/s的兩個勻速直線運動的s-t圖象還可以讓學(xué)生在同一v-t圖象中畫出v-5m/s的勻速直線運動的速度圖線 ,以防止學(xué)生形成“速度圖線只能處于第一象限的思維定勢3勻變速直線運動對于勻變速直

25、線運動的概念 ,應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生觀察教材中汽車做勻加速直線運動的實例 ,用列表法記錄下從速度計上觀察到的汽車在不同時刻的瞬時速度值 ,然后用描點法作出其v-t圖象 ,從而使學(xué)生初步建立起勻變速直線運動的概念由于有第2節(jié)作為根底 ,這種直觀的引入方法 ,使學(xué)生能夠較容易地建立起勻變速直線運動的概念對于勻變速直線運動 ,應(yīng)該說明：勻變速直線運動的特點是 ,經(jīng)過相等的時間 ,速度的改變量相等 ,而不是經(jīng)過相等的位移 ,速度的改變量相等；勻變速直線運動根據(jù)速度隨時間增大還是減小 ,分成勻加速直線運動與勻減速直線運動；勻變速直線運動是變速直線運動中最簡單的運動形式 ,是一種理想化的運動模型 ,是實際運動的抽

26、象 ,日常生活中的很多運動都可以近似看成是勻變速直線運動4勻變速直線運動的v-t圖象根據(jù)勻變速直線運動的特點及v-t圖象的定義可知 ,勻變速直線運動的v-t圖象是一條傾斜的直線 ,如勻加速直線運動的v-t圖象 ,勻減速直線運動的v-t圖象勻變速直線運動的v-t圖象可讓學(xué)生通過描點得出 ,這不僅可以幫助學(xué)生建立勻變速直線運動的概念 ,同時對于訓(xùn)練學(xué)生運用作圖法處理實驗數(shù)據(jù)的能力也是不可或缺的對于勻變速直線運動的v-t圖象 ,應(yīng)該說明：勻變速直線運動的v-t圖象是一條傾斜的直線；圖線在縱軸上的截距等于運動質(zhì)點的初速度 ,斜率在數(shù)值上等于單位時間內(nèi)速度的改變量；勻加速直線運動的速度圖線的斜率為正 ,

27、勻減速直線運動的速度圖線的斜率為負(fù)應(yīng)該讓學(xué)生明確 ,從勻變速直線運動的速度圖線可以得到如下信息：判斷是否是勻變速直線運動 ,是勻加速直線運動 ,還是勻減速直線運動；各個時刻的瞬時速度大小；某一速度值所對應(yīng)的時刻等等勻速直線運動的s-t圖象與勻加速直線運動的v-t圖象都是一條傾斜的直線 ,容易產(chǎn)生混淆 ,教學(xué)中必須使學(xué)生學(xué)會區(qū)別這兩種圖象 ,要提醒學(xué)生觀察圖象時 ,首先要觀察它的縱坐標(biāo)軸上標(biāo)的物理量符號 ,以免發(fā)生錯誤的判斷五速度改變快慢的描述 加速度理解加速度的概念知道加速度是表示速度隨時間變化快慢和方向的物理量 ,知道它的定義、公式、符號和單位知道加速度是矢量 ,知道加速度的方向始終跟速度的

28、改變量方向相同知道加速度與速度改變量的聯(lián)系與區(qū)別理解從加速度角度對勻變速直線運動的定義 ,能夠從勻變速直線運動的v-t圖象理解加速度的意義本節(jié)的重點是加速度的定義式 ,難點是對加速度概念的理解和加速度方向的判定1加速度的概念類比速度概念的建立過程 ,在引入加速度概念之前 ,教師可以先引導(dǎo)學(xué)生回憶：描述機(jī)械運動 ,為什么要引入速度這一概念 ,當(dāng)學(xué)生回憶起“速度是用來描述質(zhì)點位置隨時間改變快慢與方向的物理量時 ,教師可適時對學(xué)生進(jìn)行啟發(fā)：在變速直線運動中 ,不僅質(zhì)點的位置隨時間而改變 ,質(zhì)點的速度也是隨時間而改變的 ,做不同變速直線運動的質(zhì)點 ,速度隨時間改變的快慢是不同的 ,顯然需要對不同變速直

29、線運動的這種“差異進(jìn)行描述 ,如何描述呢?從而引入加速度的概念建議利用好教材中的例子 ,還可以增加一兩個生活中的例子 ,以增加學(xué)生對加速度定義方法的理解只要質(zhì)點做變速運動 ,速度就一定要隨時間而發(fā)生變化 ,就一定有加速度加速度是描述運動質(zhì)點速度隨時間改變快慢的一個物理量 ,加速度用英文字母a表示 ,它的定義式是對于加速度的定義式必須使學(xué)生理解：(1) 式中vt、v0分別是運動質(zhì)點的初速度與時間t末的速度 ,( vt - v0)稱為速度的改變量 ,它是運動質(zhì)點的末速度與初速度的差 ,因為速度本身是矢量 ,所以其差是矢量差 ,對于直線運動而言 ,速度可用帶有正負(fù)號的代數(shù)量表示 ,因此其差等于末速度

30、與初速度的代數(shù)差(2)t是速度改變( vt - v0)所經(jīng)歷的時間 ,必須注意兩者的同一性(3) ( vt - v0)是速度的改變(或稱為變化量、增量) ,而稱為速度的變化率 ,一個物理量只要有改變 ,就有其變化率 ,但變化量與變化率是兩個截然不同的物理概念 ,必須嚴(yán)格地加以區(qū)別(4)因為速度是矢量 ,所以加速度也是矢量 ,速度的方向就是質(zhì)點在該時刻的運動方向；而加速度的方向是速度變化的方向 ,速度的方向與速度變化的方向也是兩個截然不同的概念在直線運動中 ,速度變化的方向可以與速度的方向相同 ,也可以與速度的方向相反(5)在直線運動中 ,加速度可以用一個帶有符號的數(shù)值表示 ,絕對值表示其大小

31、,符號表示其方向 ,加速度為正表示其方向與規(guī)定的正方向相同 ,反之 ,表示與規(guī)定的正方向相反(6)加速度的單位可由其定義式確定 ,在國際單位制中為m/s2 ,讀作“米每二次方秒 ,要將加速度的單位與速度的單位區(qū)別開來在得出加速度的定義式以后 ,可以指導(dǎo)學(xué)生將加速度的定義式與速度的定義式進(jìn)行比擬 ,既加深學(xué)生對加速度概念必要性的理解 ,也進(jìn)一步強(qiáng)化了學(xué)生對應(yīng)用比值法定義物理量的認(rèn)識2關(guān)于加速度方向的教學(xué)加速度的方向是本節(jié)課的教學(xué)難點之一教學(xué)中首先要使學(xué)生明確加速度是有方向的 ,其次 ,由定義式入手 ,幫助學(xué)生理解加速度的方向就是速度改變的方向?qū)τ趧蚣铀僦本€運動中 ,速度改變的方向與初速度方向一致

32、的結(jié)論 ,學(xué)生理解的難度不會太大 ,教學(xué)中可以以“勻加速直線運動中速度改變方向與初速度方向相同為根底 ,啟發(fā)學(xué)生理解 ,在勻減速直線運動中 ,速度改變的方向與初速度方向相反在加速度方向的教學(xué)中要防止采用只從純數(shù)學(xué)角度討論的方法在變速直線運動中 ,加速度的方向用正負(fù)號表征 ,學(xué)生容易絕對地認(rèn)為 ,勻加速直線運動中的加速度為正 ,勻減速直線運動中的加速度為負(fù)其實以上結(jié)論是有條件的 ,將初速度方向規(guī)定為正方向(教材中表格中所列物體的加速度值就是以初速度方向為正方向的)教學(xué)中必須強(qiáng)調(diào)這一條件 ,使學(xué)生理解 ,如果沒有這一前提條件 ,勻加速直線運動中的加速度不一定為正 ,勻減速直線運動中的加速度也不一定

33、為負(fù)在加速度為負(fù)的情況中 ,加速度數(shù)值前面的符號只表示它的方向 ,不表示它的大小 ,對此 ,可以通過例子使學(xué)生建立正確的認(rèn)識 ,如兩個物體的加速度分別是5m/s2和-10m/s2 ,試判斷哪個加速度大?為什么?對于速度與加速度的區(qū)別 ,建議讓學(xué)生自由討論 ,通過討論 ,學(xué)生是可以弄清它們之間的區(qū)別的只要學(xué)生從概念本身理解了速度與加速度的區(qū)別 ,那么諸如“速度很大 ,加速度可能很小等問題也就迎刃而解了3勻變速直線運動中的加速度加速度是描述變速運動的物理量之一 ,對于最簡單的勻變速直線運動而言 ,因為它具有這樣的特征：經(jīng)過相等的時間 ,速度的變化相等 ,根據(jù)加速度的定義可知 ,勻變速直線運動是加速

34、度不變的運動勻變速直線運動中的“勻就是指速度隨時間的變化是均勻的 ,即速度對時間的變化率是一個恒量必須明確 ,加速度恒定的運動不一定是勻變速直線運動六勻變速直線運動的規(guī)律掌握勻變速直線運動的速度公式理解勻變速運動平均速度公式 ,會推導(dǎo)平均速度公式學(xué)會推導(dǎo)勻變速直線運動的位移公式 ,并能夠熟練地應(yīng)用知道勻變速直線運動規(guī)律中的符號法那么本節(jié)的重點是勻變速直線運動的位移公式 ,難點是勻變速直線運動的平均速度公式1勻變速直線運動的速度公式在教學(xué)中 ,首先要讓學(xué)生明白 ,必須有一個計算勻變速直線運動任一時刻速度的公式 ,然后再由加速度的定義式導(dǎo)出勻變速直線運動的速度公式勻變速直線運動的速度公式反映了初速

35、度、末速度、時間與加速度的制約關(guān)系 ,應(yīng)該使學(xué)生理解：(1)它是由加速度的定義式演變而來的 ,所以不需要死記硬背 ,只要掌握了加速度的定義式就可以推出速度公式(2)勻變速直線運動的速度公式反映了末速度與初速度、加速度和時間的關(guān)系 ,其中vt是t時刻的速度如果初速度為零 ,那么有vt=at(3)它對勻變速直線運動都是成立的 ,使用時 ,一般選取初速度方向為正方向(當(dāng)初速度為零時 ,選取加速度方向為正方向) ,如果是勻加速直線運動 ,那么加速度為正 ,如果是勻減速直線運動 ,那么加速度為負(fù)正方向的選取 ,原那么是任意的 ,通常情況下選取初速度的方向為正方向 ,在正方向確定后 ,末速度與加速度都是代

36、數(shù)量 ,如果是量 ,在代人公式之前 ,必須在其前冠上符號 ,如果是未知量 ,先假設(shè)為正 ,解出結(jié)果后再對其符號作出方向說明重溫勻變速直線運動的v-t圖象 ,使學(xué)生認(rèn)識到 ,因為vt是時間t的一次函數(shù) ,所以速度圖象當(dāng)然是一條傾斜的直線速度圖線在縱軸上的截距值等于其初速度；圖線的傾率在數(shù)值上等于其加速度 ,當(dāng)取初速度方向為正方向時 ,勻加速直線運動的加速度為正 ,圖線的斜率為正 ,勻減速直線運動的加速度為負(fù) ,圖線的斜率為負(fù)在此根底上 ,可以讓學(xué)生從一個的v-t圖象求出初速度與加速度在利用斜率計算其加速度時 ,學(xué)生可能會利用圖線與時間軸問夾角的正切值計算加速度值 ,教學(xué)中可以有意識地設(shè)計這樣的問

37、題 ,先讓學(xué)生去“碰壁 ,然后再引導(dǎo)學(xué)生討論 ,通過討論得到正確的利用圖線計算加速度的方法：必須根據(jù)計算加速度值 ,而不能根據(jù)求解 ,因為橫、縱坐標(biāo)軸的標(biāo)度不具有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)2勻變速直線運動平均速度公式勻變速直線運動平均速度公式 ,是在對勻變速直線運動的速度變化特點清晰理解的根底上得出的 ,因此 ,在教學(xué)中首先要從勻變速直線運動的定義出發(fā) ,使學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識到 ,在勻變速直線運動中 ,速度隨時間的變化是均勻的；同時由指出 ,求平均速度的過程就是將勻變速直線運動等效成一個勻速直線運動的過程；再通過直觀的勻變速直線運動的v-t圖象 ,便可使學(xué)生建立勻變速直線運動的平均速度公式為對于接受能力較差的學(xué)生

38、 ,還可以用比喻的方法：讓一群人站成一行 ,假設(shè)從高到低排隊(或從低到高排隊) ,且每相鄰兩個人的身高的差都相等 ,那么這群人的平均身高就應(yīng)等于隊伍中間那個人的身高在教材第31頁下面有這樣一段文字：“要注意 ,這個公式只適用于勻變速直線運動 ,這里的公式是指.應(yīng)該指出 ,教材中的這段表達(dá)是不夠準(zhǔn)確的 ,僅適用于勻變速直線運動 ,也適用于勻變速曲線運動 ,如平拋運動等適用于勻變速直線運動 ,對于一般的變速直線運動 ,通常不能用它計算平均速度 ,而只能應(yīng)用平均速度的定義式求解比擬和 ,使學(xué)生進(jìn)一步了解它們的適用條件從勻變速直線運動的平均速度公式 ,可以推論：做勻變速直線運動的質(zhì)點在某段時間內(nèi)的平均

39、速度值等于質(zhì)點在該段時間中點的瞬時速度值 ,即有.引導(dǎo)學(xué)生觀察速度圖象 ,也可以得出同樣結(jié)論.3勻變速直線運動的位移公式教材的處理方法較好 ,即由及、三個公式綜合推導(dǎo)教學(xué)中 ,教師可以讓學(xué)生自行推導(dǎo)出該公式在得出該公式后 ,要通過講解 ,使學(xué)生理解該公式與符號法那么結(jié)合后 ,既適用于勻加速直線運動 ,也適用于勻減速直線運動 ,要讓學(xué)生初步理解公式中各量正負(fù)的物理意義教材的這種處理方法 ,降低了教材的難度 ,減小了教師教的難度 ,也減少了多數(shù)學(xué)生理解上的困難與困惑對勻變速直線運動的位移公式 ,應(yīng)該使學(xué)生明確和理解：(1)它是由及、三個公式綜合推導(dǎo)而來的 ,應(yīng)該掌握它的推導(dǎo)途徑(2)式中三個量：位

40、移s、初速度v0和加速度a都是矢量 ,使用時必須注意符號法那么 ,通常取初速度方向為正方向 ,在這一前提下 ,與初速度方向相同的量取正 ,與初速度方向相反的量取負(fù) ,量必須帶上符號再代人公式 ,未知量通常先假設(shè)為正 ,解出再作出判斷(3)公式中共有四個物理量 ,僅就該公式而言 ,知三求一(4)使用該公式時必須注意各個物理量單位的統(tǒng)一性 ,通常均化為國際單位制單位在建立了位移公式后 ,教師可先幫助學(xué)生回憶勻速直線運動的速度圖線與時間軸所圍的“面積在數(shù)值等于質(zhì)點在這段時間內(nèi)通過的位移值再向?qū)W生提出這樣的思考題：在勻變速直線運動的v-t圖象中 ,速度圖線與時間軸所圍的“面積是否也等于質(zhì)點在這段時間內(nèi)

41、通過的位移值嗎?學(xué)生通過觀察圖象與公式(可提示學(xué)生將公式拆成前后兩項去與圖象進(jìn)行對照)并經(jīng)過思考或討論 ,得出肯定的答案是完全可能的這樣就為v-t圖象的應(yīng)用拓展丁空間 ,也開闊了學(xué)生的視野本節(jié)教材中安排了兩道較為簡單的例題 ,它們對于幫助學(xué)生理解與初步熟悉速度公式與位移公式是必需的七勻變速直線運動規(guī)律的應(yīng)用掌握勻變速直線運動的位移和速度的關(guān)系式的推導(dǎo)方法 ,理解這個公式并能夠在實際問題中應(yīng)用它知道描述勻變速直線運動規(guī)律共有三個根本方程、五個物理量 ,會正確地、綜合地使用勻變速直線運動的根本規(guī)律分析較為復(fù)雜的物理問題1.勻變速直線運動的位移速度公式教材中將該公式安排在對例1的分析中推導(dǎo) ,這種安

42、排表達(dá)了該公式對實際問題的必要性教學(xué)中 ,可以啟發(fā)學(xué)生根據(jù)速度公式與位移公式自行推導(dǎo) ,讓學(xué)生自己會導(dǎo)出該式 ,而不是死記硬背推導(dǎo)出該公式后 ,必須讓學(xué)生知道使用該公式的符號法那么 ,然后再得到初速度為零的表達(dá)式最后再用公式去解決例1 ,在求解完成后 ,可以指導(dǎo)學(xué)生討論：在什么條件下應(yīng)該考慮用該公式求解?應(yīng)該使學(xué)生理解在不涉及時間或不需要求時間的條件下 ,應(yīng)盡可能考慮用該公式求解 ,求解過程通常可以得到簡化2勻變速直線運動的規(guī)律分析與解決勻變速直線運動問題 ,需要涉及到如下幾個方程： (1)方程不僅適用于勻變速直線運動 ,對一般變速直線運動也是適用的 ,但在解決勻變速直線運動的問題 ,它有著獨

43、特的作用(2)方程適用于勻變速運動式反映了初、末速度與平均速度的關(guān)系 ,它與式往往綜合起來應(yīng)用；式反映了末速度與初速度、加速度、時間之間的關(guān)系 ,它是由加速度的定義式演變而來的；式反映了勻變速直線運動的位移與初速度、加速度、時間之間的關(guān)系 ,是計算位移的常用公式；式反映了速度與加速度、位移之間的關(guān)系(3)五個方程、六個變量 ,三個獨立方程 ,所以 ,在沒有其他輔助方程的前提下 ,知三求三(4)六個變量中除時間外都是矢量 ,所以在實際應(yīng)用時 ,必須注意符號法那么通常選取初速度方向為正方向 ,在此前提下 ,與初速度方向相同的矢量取正 ,與初速度方向相反的矢量取負(fù)量代人方程時必須帶有符號 ,未知量一

44、般先假設(shè)為正 ,解出后再對符號作出明確的說明(5)特例：初速度v0=0 ,那么上述運動規(guī)律可簡化為 當(dāng)初速度為零時 ,般選取加速度方向為正方向2關(guān)于例2的教學(xué)本節(jié)教材在例題分析與求解時 ,特別注意了解題的標(biāo)準(zhǔn)性要求例2是一道要求相對較高的習(xí)題 ,通過這道題的分析是要使學(xué)生初步掌握代數(shù)法的解題方法教學(xué)中 ,必須在分析該題的過程中 ,使學(xué)生認(rèn)識到代數(shù)式的思維方法是高中物理的根本解題方法 ,必須要求學(xué)生養(yǎng)成代數(shù)式思維的意識與習(xí)慣 ,必須摒棄初中物理中常用的直線式的思維方法在分析例2的過程中 ,要注意加強(qiáng)解題標(biāo)準(zhǔn)性的訓(xùn)練 ,使學(xué)生初步養(yǎng)成科學(xué)的解題標(biāo)準(zhǔn) ,應(yīng)使學(xué)生認(rèn)識到高中物理解題的一般程序是先根據(jù)題

45、意及求解要求列代數(shù)式 ,然后再綜合各個代數(shù)式 ,得到待求未知量的最簡代數(shù)式 ,最后再代人數(shù)據(jù)求出結(jié)果3幾個重要的關(guān)系式做勻變速直線運動的物體 ,在一段時間內(nèi)的平均速度等于這段時間中間時刻的瞬時速度做勻變速直線運動的物體 ,如果在各個連續(xù)相等的時間內(nèi)的位移分別為sI、sII、sIII ,加速度為a ,那么Ds=sII-sI=sIII-sII=sNsN-1=aT2該公式可用于測定加速度也可作為判斷初速度不為零的勻變速直線運動的充要條件但用于判斷初速度為零的勻變速直線運動時 ,僅作為必要條件 ,還必須同時滿足Ds:s1=2:1初速度為零的勻加速直線運動的特點：(從運動開始時刻計時 ,且設(shè)t為時間單位

46、)ts末、2ts末、3ts末、nts末瞬時速度之比為v1:v2:v3: ：vn=1:2:3: :nt內(nèi)、2ts內(nèi)、3ts內(nèi)、nts內(nèi)位移之比為s1：s2：s3： ：sn=12：22：32： ：n2在連續(xù)相等的時間間隔內(nèi)的位移之比為sI：sII：sIII： ：sn=1：3：5： ：2n-1該特點可作為判斷初速度為零的勻加速直線運動的充要條件通過1s、2s、3sns的位移所用時間之比為t1：t2：t3： ：tn=12：22：32： ：n2經(jīng)過連續(xù)相同位移所用時間之比為tI：tII：tIII：tn=1:例1如圖1-5-4所示是物體做勻變速直線運動得到的一條紙帶 ,從O點開始每5個計時點取一個記數(shù)點

47、,依照打點的先后順序依次編為1、2、3、4、5、6 ,測得s15.18cm ,24.40cm ,33.62cm ,42.78cm ,52.00cm ,61.22cm.(1)相鄰兩記數(shù)點間的時間間隔為 . 0.1s(2)物體的加速度大小a= m/s ,方向 . 0.8m/s2 ,方向由(3)打點計時器打記數(shù)點3時 ,物體的速度大小v m/s ,方向 (填A(yù)B或BA) 0.32m/s ,方向由4利用圖象解題例2一列一字形隊伍長120m ,勻速前進(jìn)。通訊員C以恒定的速率由隊尾B走到隊首A ,立刻走回隊尾 ,這過程中隊伍前進(jìn)了288m ,求通訊員在這過程中所走的路程？432m例3一物體沿直線運動時 ,

48、它的速度圖象如下圖 ,可知(A)2s末物體返回出發(fā)點 (B)2s末物體的速度方向?qū)l(fā)生改變(C)前3s內(nèi)物體的位移有最大值(D)前2s內(nèi)和第4s內(nèi)物體運動的加速度相等例4.一物體做初速度為零的勻加速直線運動 ,從開始運動算起 ,運動到總位移一半的時間為t1 ,速度增加到末速度一半的時間為t2 ,請比擬t1和t2的大小。t1>t2例5.兩輛完全相同的汽車 ,沿水平直路一前一后勻速行駛 ,速度均為v0 ,假設(shè)前車突然以恒加速度剎車 ,在它剛停車時 ,后車以與前車相同的加速度開始剎車 ,前車在剎車過程中所行的距離為s ,假設(shè)要保證兩車在上述情況下不相撞 ,那么兩車在勻速行駛時應(yīng)保持的距離至少為

49、多少。2s5追及和相遇問題追及問題：抓住兩物體的位移關(guān)系、時間關(guān)系和速度關(guān)系。追和被追的兩物體的速度相等(同向運動)是追上、追不上、兩者距離有極值的臨界條件(1)速度大者減速(如勻減速直線運動)追速度小者(如勻速運動)：當(dāng)兩者速度相等時 ,假設(shè)追者位移仍小于被追者位移 ,那么永遠(yuǎn)追不上 ,此時兩者間有最小距離假設(shè)兩者速度相等時 ,兩者的位移也相等 ,那么恰能追上 ,也是兩者防止碰撞的臨界條件假設(shè)兩者位移相等時 ,追者速度仍大于被迫者的速度 ,那么被迫者還有一次追上追者的時機(jī) ,其間速度相等時兩者間距離有一個較大值(2)速度小者加速(如初速為零的勻加速直線運動)追速度大者(如勻速運動)：當(dāng)兩者速

50、度相等時有最大距離當(dāng)兩者位移相等時 ,即后者追上前者相遇問題：(1)同向運動的兩物體追及即相遇(2)相向運動的物體 ,當(dāng)各自發(fā)生的位移大小之和等于開始時兩物體的距離時即相遇例6甲、乙兩車同時從同一地點出發(fā) ,向同一方向沿直線運動中 ,甲以10/s的速度勻速行駛 ,乙以2m/s2的加速度由靜止啟動 ,求：(1)經(jīng)多長時間乙車追上甲車?此時甲、乙兩車速度有何關(guān)系?10s ,v2v(2)追上前經(jīng)多長時間兩者相距最遠(yuǎn)?此時二者的速度有何關(guān)系?5s, v'1例7. 一列火車以速度v1勻速行駛 ,司機(jī)發(fā)現(xiàn)前方同軌道上相距為s處另有一列火車沿同方向以速度v2 (對地且v1> v2)做勻速運動

51、,司機(jī)立即以加速度a緊急剎車要使兩車不致相撞 ,a應(yīng)滿足什么條件?例8. 在平直公路上 ,一輛摩托車從靜止出發(fā)追趕正前方100m處正以v0=lOm/s的速度勻速前進(jìn)的卡車假設(shè)摩托車的最大速度為20m/s ,現(xiàn)要摩托車在2min內(nèi)追上卡車 ,求摩托車的加速度為多大?0.18 m/s2八自由落體運動理解什么是自由落體運動 ,知道自由落體的條件 ,知道它是初速度為零的勻加速直線運動理解什么是自由落體加速度知道它的方向知道在地球的不同地方 ,重力加速度大小不同掌握自由落體運動的規(guī)律 ,并能夠熟練地加以應(yīng)用本節(jié)的重點是自由落體運動模型 ,難點是自由落體運動的特點1自由落體運動落體運動這一生活中司空見慣的現(xiàn)象 ,學(xué)生是十分熟悉的 ,而要讓學(xué)生