非常實(shí)用的人教版高中物理必修一教案_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、1.1質(zhì)點(diǎn) 參考系和坐標(biāo)系教材分析:本節(jié)教科書的第一段道出了全章教科書的目標(biāo),就是研究“怎樣描述物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)”。教科書一開始就從參考系中明確地抽象出了坐標(biāo)系的概念,指導(dǎo)思想是強(qiáng)調(diào)一般性的科學(xué)方法,即為這樣的思想作準(zhǔn)備:解決問題時(shí)首先把實(shí)際問題抽象成物理模型,然后用數(shù)學(xué)方法描述這個(gè)模型,并尋求解決的方法。要研究物體位置的變化問題,首先必須解決位置確定問題,教科書把“物體和質(zhì)點(diǎn)”當(dāng)作一個(gè)知識(shí)點(diǎn),說明質(zhì)點(diǎn)是針對(duì)物體而言的,實(shí)際的“物體”都“占有一定的空間”,在通常的運(yùn)動(dòng)過程中,“不同部位的運(yùn)動(dòng)情況是不相同的”,從而“給描述運(yùn)動(dòng)帶來了困難”,解決問題的關(guān)鍵是“能否用一個(gè)點(diǎn)來代替物體”。 “科學(xué)漫步”

2、欄目中的“全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)”是擴(kuò)展性內(nèi)容,其后附有進(jìn)一步研究的問題,例如“這個(gè)定位器處于我國(guó)哪個(gè)城市的什么部位?從顯示屏中你還能獲得哪些信息?”。這樣做的目的也是使學(xué)生養(yǎng)成勤于觀察、勤于思考的習(xí)慣,提高學(xué)生自主獲得知識(shí)的能力。這類問題不作為針對(duì)所有學(xué)生的強(qiáng)制性要求。教學(xué)目標(biāo): 1. 理解質(zhì)點(diǎn)的概念,知道它是一種科學(xué)抽象,知道實(shí)際物體在什么條件下可看作質(zhì)點(diǎn),知道這種科學(xué)抽象是一種常用的研究方法;2. 知道參考系的概念和如何選擇參考系;3.通過對(duì)運(yùn)動(dòng)和靜止的理解,培養(yǎng)學(xué)生正確的哲學(xué)觀點(diǎn)。重點(diǎn)難點(diǎn):質(zhì)點(diǎn)的概念、將物體看作質(zhì)點(diǎn)的條件、參考系的選擇教學(xué)過程:一、機(jī)械運(yùn)動(dòng)1.定義:物體相對(duì)于其他物體的位置

3、變化,叫做機(jī)械運(yùn)動(dòng),簡(jiǎn)稱運(yùn)動(dòng)。2.運(yùn)動(dòng)的絕對(duì)性和靜止的相對(duì)性:宇宙中的一切物體都在不停地運(yùn)動(dòng),無論是巨大的天體,還是微小的原子、分子,都處在永恒的運(yùn)動(dòng)之中。運(yùn)動(dòng)是絕對(duì)的,靜止是相對(duì)的。二、物體和質(zhì)點(diǎn):在研究某一問題時(shí),對(duì)影響結(jié)果非常小的因素可以忽略。常建立一些理想化物理模型,這是一種科學(xué)抽象。那以前接觸過這樣的物理模型嗎?如:光滑的水平面、輕質(zhì)彈簧,這些都是把摩擦、彈簧質(zhì)量對(duì)研究問題影響極小的因素忽略掉了。今天我們又要建立一種新的物理模型質(zhì)點(diǎn)(mass point)。1.定義:用來代替物體的有質(zhì)量的點(diǎn)。質(zhì)點(diǎn)是用來代替物體的具有質(zhì)量的點(diǎn),因而其突出特點(diǎn)是“具有質(zhì)量”和“占有位置”,但沒有大小,它

4、的質(zhì)量就是它所代替的物體的質(zhì)量。質(zhì)點(diǎn)沒有體積,因而質(zhì)點(diǎn)是不可能轉(zhuǎn)動(dòng)的。任何轉(zhuǎn)動(dòng)的物體在研究其自轉(zhuǎn)時(shí)都不可簡(jiǎn)化為質(zhì)點(diǎn)。質(zhì)點(diǎn)不一定是很小的物體,很大的物體也可簡(jiǎn)化為質(zhì)點(diǎn)。同一個(gè)物體有時(shí)可以看作質(zhì)點(diǎn),有時(shí)又不能看作質(zhì)點(diǎn),要具體問題具體分析。運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)通過的路線,叫質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡;軌跡是直線,叫直線運(yùn)動(dòng);軌跡是曲線,叫曲線運(yùn)動(dòng)。2物體可以看成質(zhì)點(diǎn)的條件:如果在研究的問題中,物體的形狀、大小及物體上各部分運(yùn)動(dòng)的差異是次要或不起作用的因素,就可以把物體看做一個(gè)質(zhì)點(diǎn)。3突出主要因素,忽略次要因素,將實(shí)際問題簡(jiǎn)化為物理模型,是研究物理學(xué)問題的基本思維方法之一,這種思維方法叫理想化方法。質(zhì)點(diǎn)就是利用這種思維方法

5、建立的一個(gè)理想化物理模型。問題:1能否把物體看作質(zhì)點(diǎn),與物體的大小、形狀有關(guān)嗎?2研究一輛汽車在平直公路上的運(yùn)動(dòng),能否把汽車看作質(zhì)點(diǎn)?要研究這輛汽車車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)情況,能否把汽車看作質(zhì)點(diǎn)?3原子核很小,可以把原子核看作質(zhì)點(diǎn)嗎?講評(píng):質(zhì)點(diǎn)是沒有形狀、大小、具有物體全部質(zhì)量的點(diǎn)。這是一種科學(xué)抽象,就是要抓住主要特征,忽略次要因素,這就必須是具體問題具體分析。如果在我們研究的問題中,物體的形狀、大小以及物體上各部分運(yùn)動(dòng)的差異是次要的或不起作用的,就可以把它看作質(zhì)點(diǎn)。比如在平直公路上運(yùn)動(dòng)的汽車,研究它運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),汽車的大小、形狀及車上各部分運(yùn)動(dòng)的差異是次要的,可把汽車看作質(zhì)點(diǎn)。而研究車輪的轉(zhuǎn)動(dòng),是研究汽車

6、上部分的運(yùn)動(dòng),就不能把汽車看作質(zhì)點(diǎn),再比如原子核很小,要是研究質(zhì)子與質(zhì)子的作用時(shí),就不能把它看作質(zhì)點(diǎn)?!纠弧肯铝星闆r中的物體,哪些可以看成質(zhì)點(diǎn)A研究繞地球飛行時(shí)的航天飛機(jī)。 B研究汽車后輪上一點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況的車輪。C研究從北京開往上海的一列火車。 D研究在水平推力作用下沿水平地面運(yùn)動(dòng)的木箱。課堂訓(xùn)練:1下述情況中的物體,可視為質(zhì)點(diǎn)的是( )A研究小孩沿滑梯下滑。 B研究地球自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。C研究手榴彈被拋出后的運(yùn)動(dòng)軌跡。 D研究人造地球衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)。2.下列各種情況中,可以所研究對(duì)象(加點(diǎn)者)看作質(zhì)點(diǎn)的是()A.研究小木塊的翻倒過程。 B研究從橋上通過的一列隊(duì)伍。C研究在水平推力作用下

7、沿水平面運(yùn)動(dòng)的木箱。D汽車后輪,在研究牽引力來源的時(shí)。三、參考系(reference system)1定義:宇宙中的一切物體都處在永恒的運(yùn)動(dòng)之中,在描述一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)時(shí),必須選擇另外的一個(gè)物體作為標(biāo)準(zhǔn),這個(gè)被選來作為標(biāo)準(zhǔn)的物體叫做參考系。一個(gè)物體一旦被選做參考系就必須認(rèn)為它是靜止的。為了描述物體的運(yùn)動(dòng),事先假定不動(dòng)的物體,叫做參考系。2選擇不同的參考系來觀察同一個(gè)運(yùn)動(dòng),得到的結(jié)果會(huì)有不同。【例二】人坐在運(yùn)動(dòng)的火車中,以窗外樹木為參考系,人是_的。以車廂為參考系,人是_的。3參考系的選擇:描述一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)時(shí),參考系可以任意選取,選取參考系時(shí)要考慮研究問題的方便,使之對(duì)運(yùn)動(dòng)的描述盡可能的簡(jiǎn)單。在

8、不說明參考系的情況下,通常應(yīng)認(rèn)為是以地面為參考系的?!纠繉?duì)于參考系,下列說法正確的是( )A參考系必須選擇地面。 B研究物體的運(yùn)動(dòng),參考系選擇任意物體其運(yùn)動(dòng)情況是一樣的。 C選擇不同的參考系,物體的運(yùn)動(dòng)情況可能不同。 D研究物體的運(yùn)動(dòng),必須選定參考系。課堂訓(xùn)練:1甲物體以乙物體為參考系是靜止的,甲物體以丙物體為參考系是運(yùn)動(dòng)的,那么,以乙物體為參考系,丙物體是()A.一定是靜止的。 B一定是運(yùn)動(dòng)的。 C有可能是靜止的或運(yùn)動(dòng)的 D無法判斷。2關(guān)于機(jī)械運(yùn)動(dòng)和參照物,以下說法正確的有( )A. 研究和描述一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)時(shí),必須選定參照物。B. 由于運(yùn)動(dòng)是絕對(duì)的,描述運(yùn)動(dòng)時(shí),無需選定參照物。C. 一

9、定要選固定不動(dòng)的物體為參照物。D. 研究地面上物體的運(yùn)動(dòng)時(shí),必須選地球?yàn)閰⒄瘴?。四、坐?biāo)系(coordinate system): 為了說明質(zhì)點(diǎn)的位置運(yùn)動(dòng)的快慢、方向等,必須選取其坐標(biāo)系。在參照系中,為確定空間一點(diǎn)的位置,按規(guī)定方法選取的有次序的一組數(shù)據(jù),這就叫做“坐標(biāo)”。在某一問題中規(guī)定坐標(biāo)的方法,就是該問題所用的坐標(biāo)系。坐標(biāo)系的種類很多,常用的坐標(biāo)系有:笛卡爾直角坐標(biāo)系、平面極坐標(biāo)系、柱面坐標(biāo)系(或稱柱坐標(biāo)系)和球面坐標(biāo)系(或稱球坐標(biāo)系)等。中學(xué)物理學(xué)中常用的坐標(biāo)系,為直角坐標(biāo)系,或稱為正交坐標(biāo)系。注意以下幾點(diǎn)(1)坐標(biāo)系相對(duì)參考系是靜止的。(2)坐標(biāo)的三要素:原點(diǎn)、正方向、標(biāo)度單位。(3

10、)用坐標(biāo)表示質(zhì)點(diǎn)的位置。(4)用坐標(biāo)的變化描述質(zhì)點(diǎn)的位置改變。板書設(shè)計(jì)一、物體和質(zhì)點(diǎn) 1、什么是質(zhì)點(diǎn)? 2、把物體看做質(zhì)點(diǎn)的條件 3、質(zhì)點(diǎn)是一種理想的物理模型。 二、參考系 1、定義2、選擇不同的參考系觀察同一個(gè)運(yùn)動(dòng),觀察的結(jié)果會(huì)有不同3、參考系是可任意選取,但選擇的原則要使運(yùn)動(dòng)和描述盡可能簡(jiǎn)單三、坐標(biāo)系1、坐標(biāo)系相對(duì)參考系是靜止的。2、坐標(biāo)的三要素:原點(diǎn)、正方向、標(biāo)度單位。3、用坐標(biāo)表示質(zhì)點(diǎn)的位置。 4、用坐標(biāo)的變化描述質(zhì)點(diǎn)的位置改變。教學(xué)反思本節(jié)課通過學(xué)生熟知的實(shí)例分析,讓學(xué)生很自然地領(lǐng)會(huì)到“在某些情況下,真的可以不考慮物體的大小和形狀”,“突出物體具有質(zhì)量這一要素,把它簡(jiǎn)化為一個(gè)有質(zhì)量的

11、點(diǎn)”。這充分說明了將物體簡(jiǎn)化成質(zhì)點(diǎn)的條件性,質(zhì)點(diǎn)的兩大基本屬性。為了強(qiáng)調(diào)坐標(biāo)的概念,教科書用數(shù)學(xué)和物理學(xué)中通用的符號(hào),即在直線運(yùn)動(dòng)中用x表示質(zhì)點(diǎn)的位置,極坐標(biāo),用x=x1x2表示質(zhì)點(diǎn)的位移。在表示物理量的變化時(shí),“”實(shí)際上是我們以前都在使用的符號(hào),學(xué)生不會(huì)感到困難。相反,由于有了明確表示物理量的變化量的符號(hào),學(xué)生更易區(qū)分某物理量與這個(gè)物理量的變化量。明確地把某個(gè)物理量與這個(gè)物理量的變化區(qū)分開,這是本書的特點(diǎn)。物理學(xué)中經(jīng)常要區(qū)分這兩種物理量,有意識(shí)地強(qiáng)調(diào)它們的區(qū)別,對(duì)于以后的學(xué)習(xí)會(huì)有好處。下一節(jié)中,時(shí)刻與時(shí)間間隔的關(guān)系也是這樣。閱讀材料: 理想模型及其在科學(xué)研究中的作用在自然科學(xué)的研究中,“理想

12、模型”的建立,具有十分重要的意義。第一,引入“理想模型”的概念,可以使問題的處理大為簡(jiǎn)化而又不會(huì)發(fā)生大的偏差。把現(xiàn)實(shí)世界中,有許多實(shí)際的事物與這種“理想模型”十分接近。在一定的場(chǎng)合、一定的條件下,作為一種近似,可以把實(shí)際事物當(dāng)作“理想模型”來處理,即可以將“理想模型”的研究結(jié)果直接地應(yīng)用于實(shí)際事物。例如,在研究地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)的時(shí)候,由于地球與太陽(yáng)的平均距離(約為14960萬(wàn)公里)比地球的半徑(約為6370公里)大得多,地球上各點(diǎn)相對(duì)于太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)可以看做是相同的,即地球的形狀、大小可以忽略不計(jì)。在這種場(chǎng)合,就可以直接把地球當(dāng)作一個(gè)“質(zhì)點(diǎn)”來處理。在研究炮彈的飛行時(shí),作為第一級(jí)近似,可以忽略

13、其轉(zhuǎn)動(dòng)性能,把炮彈看成一個(gè)“質(zhì)點(diǎn)”;作為第二級(jí)近似,可以忽略其彈性性能,把炮彈看成一個(gè)“剛體”。在研究一般的真實(shí)氣體時(shí),在通常的溫度和壓強(qiáng)范圍內(nèi),可以把它近似地當(dāng)作“理想氣體”,從而直接地運(yùn)用“理想氣體”的狀態(tài)方程來處理。第二,對(duì)于復(fù)雜的對(duì)象和過程,可以先研究其理想模型,然后,將理想模型的研究結(jié)果加以種種的修正,使之與實(shí)際的對(duì)象相符合。這是自然科學(xué)中,經(jīng)常采用的一種研究方法。例如:“理想氣體”的狀態(tài)方程,與實(shí)際的氣體并不符合,但經(jīng)過適當(dāng)修正后的范德瓦爾斯方程,就能夠與實(shí)際氣體較好地符合了。第三,由于在“理想模型”的抽象過程中,舍去了大量的具體材料,突出了事物的主要特性,這就更便于發(fā)揮邏輯思維的

14、力量,從而使得“理想模型”的研究結(jié)果能夠超越現(xiàn)有的條件,指示研究的方向,形成科學(xué)的預(yù)見。例如:在固體物理的理論研究中,常常以沒有“缺陷”的“理想晶體”作為研究對(duì)象。但應(yīng)用量子力學(xué)對(duì)這種“理想晶體”進(jìn)行計(jì)算的結(jié)果,表明其強(qiáng)度竟比普通金屬材料的強(qiáng)度大一千倍。由此,人們想到:既然“理想晶體”的強(qiáng)度應(yīng)比實(shí)際晶體的強(qiáng)度大一千倍,那就說明常用金屬材料的強(qiáng)度之所以減弱,就是因?yàn)椴牧现杏性S多“缺陷”的緣故。如果能設(shè)法減少這種“缺陷”,就可能大大提高金屬材料的強(qiáng)度。后來,實(shí)踐果然證實(shí)了這個(gè)預(yù)言。人們沿著這一思路制造出了若干極細(xì)的金屬絲,其強(qiáng)度接近于“理想晶體”的強(qiáng)度,稱之為“金胡須”??傊?,由于客觀事物具有質(zhì)的

15、多樣性,它們的運(yùn)動(dòng)規(guī)律往往是非常復(fù)雜的,不可能一下子把它們認(rèn)識(shí)清楚。而采用理想化的客體(即“理想模型”)來代替實(shí)在的客體,就可以使事物的規(guī)律具有比較簡(jiǎn)單的形式,從而便于人們?nèi)フJ(rèn)識(shí)和掌握它們。1.2時(shí)間和位移(一)教材分析本節(jié)是人教版高中物理必修一第1章第2節(jié)教學(xué)內(nèi)容,主要學(xué)習(xí)兩個(gè)重要的知識(shí)點(diǎn):1知道什么是矢量和標(biāo)量,2會(huì)區(qū)別位移和路程及時(shí)間和時(shí)刻。本節(jié)內(nèi)容是對(duì)本章知識(shí)的提升,又是后面知識(shí)點(diǎn)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。學(xué)習(xí)目標(biāo): 1. 理解時(shí)間和時(shí)刻的含義以及它們的區(qū)別,知道在實(shí)驗(yàn)中測(cè)量時(shí)間的方法。 2. 理解位移的概念。掌握它是表示質(zhì)點(diǎn)位置變化的物理量,并是矢量,可以用有向線段來表示。3. 理解路程和位移的區(qū)

16、別。學(xué)習(xí)重點(diǎn): 1. 時(shí)間和時(shí)刻的概念和區(qū)別。2. 位移的矢量性、概念。學(xué)習(xí)難點(diǎn): 位移和路程的區(qū)別、時(shí)間與時(shí)刻的分辨、矢量概念的理解。 主要內(nèi)容:一、時(shí)刻和時(shí)間間隔要研究物體的運(yùn)動(dòng)自然離開不了時(shí)間,我們的生活與時(shí)間這個(gè)詞是緊緊聯(lián)系在一起的,我們經(jīng)常這樣說“汽車的發(fā)車時(shí)間是12點(diǎn)50分” “汽車在某站停留的時(shí)間是10分鐘”。那么這兩句話中的“時(shí)間”是不是同一個(gè)意思呢?不是,第一句中的“時(shí)間”是某一時(shí)刻,某一瞬時(shí);第二句中的“時(shí)間”是指一段時(shí)間?,F(xiàn)在我們就一起來用物理學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼Z(yǔ)言對(duì)時(shí)間定義時(shí)刻:指某一瞬時(shí),是事物運(yùn)動(dòng)發(fā)展變化所經(jīng)歷的各個(gè)狀態(tài)先后順序的標(biāo)志。時(shí)間間隔:是兩個(gè)時(shí)刻之間的間隔,時(shí)間間隔

17、用來表示事物運(yùn)動(dòng)發(fā)展變化所經(jīng)歷的過程長(zhǎng)短的量度我們可以用一個(gè)時(shí)間軸來表示1時(shí)刻和時(shí)間間隔可以在時(shí)間軸上表示出來。時(shí)間軸上的每一點(diǎn)都表示一個(gè)不同的時(shí)刻,時(shí)間軸上一段線段表示的是一段時(shí)間間隔。時(shí)間間隔=末時(shí)刻-初時(shí)刻,即t=t末-t初首先時(shí)間軸的正方向是不能變的,因?yàn)闀r(shí)間不會(huì)倒流。那原點(diǎn)在何處呢?時(shí)間的起點(diǎn)?開天辟地?當(dāng)然不是,是根據(jù)需要任意選擇的。若我選此刻為原點(diǎn)(稱為計(jì)時(shí)起始時(shí)刻),那下一秒就是坐標(biāo)1秒,那上一秒呢?應(yīng)該是負(fù)1秒,所以時(shí)刻可以是負(fù)的。如公元前200年。2在學(xué)校實(shí)驗(yàn)室里常用停表,電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器或頻閃照相的方法測(cè)量時(shí)間?!纠弧肯铝姓f法中指的是時(shí)間的有_,指的是時(shí)刻的有_。A第5秒

18、內(nèi) B.第6秒初 C.前2秒內(nèi) D.3秒末(第3秒末) E.最后一秒內(nèi) F.第三個(gè)2秒 G.第五個(gè)1秒的時(shí)間中點(diǎn)。課堂訓(xùn)練:1關(guān)于時(shí)間和時(shí)刻,下列說法正確的是()A物體在5s時(shí)就是指物體在5s末時(shí),指的是時(shí)刻。B物體在5s時(shí)就是指物體在5s初時(shí),指的是時(shí)刻。C物體在5s內(nèi)就是指物體在4s末到5s末的這1s時(shí)間。D物體在第5s內(nèi)就是指物體在4s末到5s末的這1s的時(shí)間。二、路程(path)和位移(displacement)運(yùn)動(dòng)表示物體相對(duì)位置的變化,前面我們已經(jīng)學(xué)過了如何在數(shù)學(xué)坐標(biāo)系中表示物體的位置,下面就來研究物體的位置發(fā)生了變化該如何表示。如圖所示,兩人分別從O點(diǎn)沿曲線1、2運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn),我們

19、可以看到,它們的路程(實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度)不同,但在整個(gè)過程中它們的初末位置相同,也就是說整個(gè)過程它們的位置變化相同(開始在0,最后在A)。我們?cè)撛鯓觼砻枋鲞@樣一個(gè)位置的變化呢?能用我們初中學(xué)過的路程來描述這們的位置變化嗎?比如路1路程100米,路2路程200米。如果你告訴別人只要從O點(diǎn)出發(fā)走100米就能到A點(diǎn),那別人能了解你的位置變化情況嗎?能找到A點(diǎn)嗎?不能。所以為了能夠很好地表述出物體在運(yùn)動(dòng)過程中位置的變化,物理學(xué)中引入了一個(gè)新的物理量:位移。1路程:質(zhì)點(diǎn)實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度,它只有大小沒有方向,是標(biāo)量。 2位移:是表示質(zhì)點(diǎn)位置變化的物理量,有大小和方向,是矢量。它是用一條自初始位置指向末

20、位置的有向線段表示,位移的大小等于質(zhì)點(diǎn)始末位置間的距離,位移的方向由初位置指向末位置,位移只取決于初末位置,與運(yùn)動(dòng)路徑無關(guān)。即:位移=末位置坐標(biāo)-初位置坐標(biāo)。結(jié)果有正負(fù)之分,如果是正的就表示跟規(guī)定的正方向相同,如果是負(fù)就表示跟規(guī)定的正方向相反。3. 位移和路程的區(qū)別:路程位移定義物體實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度從初位置指向末位置的一個(gè)有向線段大小有有方向無有聯(lián)系|位移|路程 當(dāng)物體單向直線運(yùn)動(dòng)時(shí)才等于從一點(diǎn)到另一點(diǎn)位移一定,但路程卻有無數(shù)個(gè)4一般來說,位移的大小不等于路程。只有質(zhì)點(diǎn)做方向不變的直線運(yùn)動(dòng)時(shí)大小才等于路程。【例二】學(xué)校標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)場(chǎng)的跑道,100m比賽的位移和路程、400m比賽的位移和路程各是多

21、少?三、矢量(vector)和標(biāo)量(scalar)1.矢量:既有大小,又有方向的物理量 2.標(biāo)量:只有大小,沒有方向的物理量舉例:矢量:力、位移 標(biāo)量:長(zhǎng)度、時(shí)間、質(zhì)量、溫度等四、直線運(yùn)動(dòng)的位置和位移1.直線運(yùn)動(dòng):物體的運(yùn)動(dòng)軌跡是直線的運(yùn)動(dòng)。2.直線運(yùn)動(dòng)的位移和路程的關(guān)系。【例三】一支隊(duì)伍前進(jìn)時(shí),通信兵從隊(duì)尾趕到隊(duì)首又立即返回,當(dāng)通信兵回到隊(duì)尾時(shí)隊(duì)伍已經(jīng)前進(jìn)了200m,求整個(gè)過程中通信兵的位移。五、一維坐標(biāo)系中如何描述位移 某質(zhì)點(diǎn)ABC 位移分別為SAB=4m,方向與正方向相同,SBC=2m,方向與正方向相反仔細(xì)觀察發(fā)現(xiàn) :位移=末位置坐標(biāo)-初位置坐標(biāo)SAB=XB-XA=3-(-1)=4m S

22、BC=XC-XB=1-3=-2m大家可以看到,算下來結(jié)果有正負(fù)之分如果是正的就表示跟正方向相同,如果是負(fù)就表示跟正方向相反?!纠摹恳毁|(zhì)點(diǎn)沿東西方向做直線運(yùn)動(dòng),先從A運(yùn)動(dòng)到B,位移大小為30m,方向向東;接著由B運(yùn)動(dòng)到C,位移為40m,方向向西,求從A到C過程中質(zhì)點(diǎn)的位移和路程。解:小球的位移可以直接根據(jù)概念來看出發(fā)點(diǎn)和終點(diǎn),也可以用矢量相加法則加。六、一維坐標(biāo)中矢量加減的等效簡(jiǎn)便法:大家可能覺得矢量相加也未免太麻煩了吧!是不是我們以后解題都得這樣畫圖???大家不必?fù)?dān)心,我們高中階段學(xué)習(xí)的大部分是直線運(yùn)動(dòng),對(duì)于同一直線上的矢量相加減我們有一個(gè)等效簡(jiǎn)便的方法向東的5加向東的3等于向東的8,向西的5

23、加向西的3等于向西的8,向東的5加向西的2等于向東的3,向西的5加向東的2等于向西的3發(fā)現(xiàn)規(guī)律:同向相加,和的大小為前兩個(gè)矢量大小之和,方向不變;反向相加,和的大小為前兩個(gè)矢量大小之差,方向與大小較大的那一個(gè)矢量方向相同。這樣運(yùn)算法則看起來是不是很熟悉?對(duì),它就跟初中學(xué)過的帶正負(fù)號(hào)的加減法法則類似(符號(hào)相同的相加,符號(hào)不變,大小為兩加數(shù)絕對(duì)值之和;符號(hào)相反的相加,大小為兩加數(shù)絕對(duì)值之差,符號(hào)與絕對(duì)值大的那個(gè)數(shù)的符號(hào)相同)。同向vs同號(hào)?反向vs異號(hào)?靈感:如果用正負(fù)號(hào)來表示方向,同號(hào)表示同向,異號(hào)表示反向,那計(jì)算是不是簡(jiǎn)單多了。怎樣實(shí)現(xiàn)剛才的想法呢?很簡(jiǎn)單:直線運(yùn)動(dòng)不是有兩個(gè)方向嗎?設(shè)其中一個(gè)

24、為正方向,同向?yàn)檎?,異向?yàn)樨?fù),將復(fù)雜的矢量運(yùn)算變成簡(jiǎn)單的帶正負(fù)號(hào)的數(shù)學(xué)加減法。得到的結(jié)果如果為正,說明跟正方向同向,如果為負(fù),說明跟正方向反向。于是上題的解法為:一、向東為正。則+5加+3等于+8,結(jié)果為正表示方向與正方向相同,向東。二、向東為正。則-5加-3等于-8,結(jié)果為負(fù)表示方向與正方向相反,向西。三、向東為正。則+5加-2等于+3,結(jié)果為正表示方向與正方向相同,向東。四、向東為正。則-5加+2等于-3,結(jié)果為負(fù)表示方向與正方向相反,向西。注意:正方向的選擇是任意的。切記只適用于直線運(yùn)動(dòng)?!纠濉吭俳馍项}!比較大?。海ㄕ龞|為正)思考:-6m與5m哪個(gè)位移大?今后的學(xué)習(xí)啊,自己一定要帶好頭

25、,堅(jiān)持每題先設(shè)正方向。課堂訓(xùn)練:1以下說法中正確的是()A兩個(gè)物體通過的路程相同,則它們的位移的大小也一定相同。B兩個(gè)物體通過的路程不相同,但位移的大小和方向可能相同。C一個(gè)物體在某一運(yùn)動(dòng)中,位移大小可能大于所通過的路程。D若物體做單一方向的直線運(yùn)動(dòng),位移的大小就等于路程。2關(guān)于質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的位移和路程,下列說法正確的是()A質(zhì)點(diǎn)的位移是從初位置指向末位置的有向線段,是矢量。B路程就是質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)實(shí)際軌跡的長(zhǎng)度,是標(biāo)量。C任何質(zhì)點(diǎn)只要做直線運(yùn)動(dòng),其位移的大小就和路程相等。D位移是矢量,而路程是標(biāo)量,因而位移不可能和路程相等。3下列關(guān)于路程和位移的說法,正確的是( )A位移就是路程。 B位移的大小永遠(yuǎn)

26、不等于路程。C若物體作單一方向的直線運(yùn)動(dòng),位移的大小就等于路程。D位移是矢量,有大小而無方向,路程是標(biāo)量,既有大小,也有方向。4關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的位移和路程,下列說法正確的是( )A位移是矢量,位移的方向就是質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的方向。 B路程是標(biāo)量,也是位移的大小。C質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)時(shí),路程等于其位移的大小。 D位移的數(shù)值一定不會(huì)比路程大。5下列關(guān)于位移和路程的說法,正確的是( )A位移和路程的大小總相等,但位移是矢量,路程是標(biāo)量。B位移描述的是直線運(yùn)動(dòng),路程描述的是曲線運(yùn)動(dòng)。C位移取決于始、末位置,路程取決于實(shí)際運(yùn)動(dòng)路徑。D運(yùn)動(dòng)物體的路程總大于位移。板書設(shè)計(jì)一、時(shí)間與時(shí)刻1、時(shí)間:2、時(shí)刻:3、時(shí)間軸4、關(guān)于時(shí)

27、間的幾種說法二、位移1、定義:2、位移與路程的比較三、標(biāo)量與矢量四、一維坐標(biāo)中如何描述位移五、一維坐標(biāo)中矢量加減的簡(jiǎn)便法教學(xué)反思1、理論聯(lián)系實(shí)際,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣理論聯(lián)系實(shí)際不僅使學(xué)生深刻的理解物理的規(guī)律;也是培養(yǎng)學(xué)習(xí)物理興趣,使學(xué)生真正學(xué)好物理、培養(yǎng)學(xué)生能力最有效的途徑。2、處理畫出勻速直線運(yùn)動(dòng)s-t圖象時(shí)要具體、細(xì)致。根據(jù)圖象反映物理規(guī)律,是根據(jù)實(shí)驗(yàn)探索自然規(guī)律的重要的途徑。為了盡量能夠讓學(xué)生體會(huì)到這一點(diǎn),我設(shè)計(jì)了模擬實(shí)驗(yàn)來模擬劉其賢同學(xué)的運(yùn)動(dòng)情況,然后要求學(xué)生記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),列表,畫出s-t圖象。畫出圖象后,又讓學(xué)生了解到圖象是如何反映物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律的,從而說明圖象的意義是反映位移隨時(shí)間

28、變化的規(guī)律。3、盡量做好鋪墊,循序漸進(jìn)本節(jié)課在教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí),結(jié)合學(xué)生基礎(chǔ)比較薄弱的實(shí)際特點(diǎn),認(rèn)真鋪設(shè)好“臺(tái)階”,從勻速到變速,從簡(jiǎn)單到復(fù)雜,圖象的設(shè)計(jì)從直、折到曲這種上升的趨勢(shì)。在教學(xué)過程中,學(xué)生很容易把圖象看成是物體運(yùn)動(dòng)的軌跡,所以課堂中我強(qiáng)調(diào)了這兩者是根本不同的。4、精心地設(shè)計(jì)一些問題問題的設(shè)計(jì),要求教師要找準(zhǔn)學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)、不足點(diǎn)、上當(dāng)點(diǎn),只有這樣才能使教師和學(xué)生的思維產(chǎn)生共振。通過問題的導(dǎo)向,既可以使學(xué)生建立起比較清晰的知識(shí)結(jié)構(gòu),又能使學(xué)生在知識(shí)建構(gòu)中培養(yǎng)能力閱讀材料: 我國(guó)古代關(guān)于運(yùn)動(dòng)的知識(shí)我國(guó)在先秦的時(shí)候,對(duì)于運(yùn)動(dòng)就有熱烈的爭(zhēng)論,是戰(zhàn)國(guó)時(shí)期百家爭(zhēng)鳴的一個(gè)題目莊子書上記載著,公孫龍?jiān)?/p>

29、出一個(gè)奇怪的說法,叫做“飛鳥之影未嘗動(dòng)也”按常識(shí)說,鳥在空中飛,投到地上的影當(dāng)然跟著鳥的移動(dòng)而移動(dòng)但公孫龍卻說鳥影并沒有動(dòng)無獨(dú)有偶,當(dāng)時(shí)還有人提出“鏃矢之疾;有不行不止之時(shí)”,一支飛速而過的箭,哪能“不行不止”呢?既說“不行”,又怎能“不止”呢?乍看起來,這些說法實(shí)在是“無稽之談”,也可以給它們戴一頂“詭辯”的帽子但是事情并不這么簡(jiǎn)單這個(gè)說法不但不是詭辯,而且還包含著辯證法的正確思想恩格斯曾經(jīng)指出,“運(yùn)動(dòng)本身就是矛盾,甚至簡(jiǎn)單的機(jī)械的位移之所以能夠?qū)崿F(xiàn),也只是因?yàn)槲矬w在同一瞬間既在一個(gè)地方又在另一個(gè)地方,既在同一個(gè)地方又不在同一個(gè)地方這種矛盾的連續(xù)產(chǎn)生和同時(shí)解決正好就是運(yùn)動(dòng)”因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)體的位置隨

30、時(shí)間而變化,某一時(shí)刻在A點(diǎn),在隨之而來的另一時(shí)刻,就在相鄰的B點(diǎn),因此,也就有一個(gè)時(shí)刻,它既在A點(diǎn)又不在A點(diǎn),既在B點(diǎn)又不在B點(diǎn)在這時(shí)刻,物體豈不是“不行不止”嗎?再者,在一定的時(shí)間t內(nèi),物體前進(jìn)一段距離s,當(dāng)這時(shí)間變小,s隨之變??;當(dāng)t趨近于零時(shí),s也趨近于零也就是說,在某一瞬間,即某一時(shí)刻,運(yùn)動(dòng)體可以看作是靜止的,所以飛鳥之影確實(shí)有“未嘗動(dòng)”的時(shí)候,對(duì)于運(yùn)動(dòng)的這種觀察和分析實(shí)在是十分深刻的這同他們能夠區(qū)分“時(shí)間”與“時(shí)刻”的觀念很有關(guān)系墨經(jīng)對(duì)于“鳥影”問題又有他們自己的理解,說那原因在于“改為”認(rèn)為鳥在A點(diǎn)時(shí),影在A點(diǎn),當(dāng)鳥到了相鄰的B點(diǎn),影也到了相鄰的B點(diǎn)此時(shí)A上的影已經(jīng)消失,而在B處另

31、成了一個(gè)影,并非A上的影移動(dòng)到B上來,這也是言之有理的機(jī)械運(yùn)動(dòng)只能在空間和時(shí)間中進(jìn)行,運(yùn)動(dòng)體在單位時(shí)間內(nèi)所經(jīng)歷的空間長(zhǎng)度,就是速率墨經(jīng)下第65條之所述就包含著這方面的思想經(jīng)說云:“行,行者必先近而后遠(yuǎn)遠(yuǎn)近,修也;先后,久也民行修必以久也”這里的文字是明明白白的,“修”指空間距離的長(zhǎng)短那意思是,物體運(yùn)動(dòng)在空間里必由近及遠(yuǎn)其所經(jīng)過的空間長(zhǎng)度一定隨時(shí)間而定這里已有了路程隨時(shí)間正變的樸素思想,也隱隱地包含著速率的觀念了東漢時(shí)期的著作尚書緯·考靈曜中記載地球運(yùn)動(dòng)時(shí)說:“地恒動(dòng)不止而人不知,譬如人在大舟中,閉牖(即窗戶)而坐,舟行不覺也”這是對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)相對(duì)性的十分生動(dòng)和淺顯的比喻哥白尼在敘述地球

32、運(yùn)動(dòng)時(shí)也不謀而合地運(yùn)用了十分類似的比喻*1.2時(shí)間和位移(二)學(xué)習(xí)目標(biāo): 1. 理解勻速直線運(yùn)動(dòng)和變速直線運(yùn)動(dòng)的概念。2. 知道什么是位移-時(shí)間圖象以及如何用圖象來表示位移與時(shí)間的關(guān)系。3. 知道勻速直線運(yùn)動(dòng)的s-t圖象的意義。4. 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,且各有所長(zhǎng),相互補(bǔ)充。重點(diǎn)難點(diǎn): s-t圖象及其應(yīng)用教學(xué)過程:一、勻速直線運(yùn)動(dòng)1定義:物體在一條直線上運(yùn)動(dòng),如果在相等的時(shí)間里位移相等,這種運(yùn)動(dòng)稱為勻速直線運(yùn)動(dòng)。2嚴(yán)格的勻速直線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)應(yīng)該是“在任何相等的時(shí)間里面位移都相等”的運(yùn)動(dòng),現(xiàn)實(shí)生活中勻速直線運(yùn)動(dòng)是幾乎不存在的,是一種理想化的物理模型。其特點(diǎn)是位移隨時(shí)間均

33、勻變化,即位移和時(shí)間的關(guān)系是一次函數(shù)關(guān)系。二、變速直線運(yùn)動(dòng)1定義:物體在一條直線上運(yùn)動(dòng),如果在相等的時(shí)間內(nèi)位移不相等,這種運(yùn)動(dòng)叫變速直線運(yùn)動(dòng)。2變速直線運(yùn)動(dòng)的位移和時(shí)間的關(guān)系不是一次函數(shù)關(guān)系,其圖象為曲線?!纠弧课矬w在一條直線上運(yùn)動(dòng),關(guān)于物體運(yùn)動(dòng)的以下描述正確的是()A只要每分鐘的位移大小相等,物體一定是作勻速直線運(yùn)動(dòng)。B在不相等的時(shí)間里位移不相等,物體不可能作勻速直線運(yùn)動(dòng)。C在不相等的時(shí)間里位移相等,物體一定是作變速直線運(yùn)動(dòng)。D無論是勻速還是變速直線運(yùn)動(dòng),物體的位移都跟運(yùn)動(dòng)時(shí)間成正比。三、位移時(shí)間圖象(s-t圖):1表示位移和時(shí)間的關(guān)系的圖象,叫位移-時(shí)間圖象,簡(jiǎn)稱位移圖象2物理意義:描述

34、物體運(yùn)動(dòng)的位移隨時(shí)間的變化規(guī)律。3坐標(biāo)軸的含義:橫坐標(biāo)表示時(shí) 間,縱坐標(biāo)表示位移。由圖象可知任意一段時(shí)間內(nèi)的位移或發(fā)生某段位移所用的時(shí)間。4勻速直線運(yùn)動(dòng)的s-t圖:勻速直線運(yùn)動(dòng)的s-t圖象是一 條傾斜直線,或某直線運(yùn)動(dòng)的s-t圖象是傾斜直線則表示其作勻速直線運(yùn)動(dòng)。s-t圖象中斜率(傾斜程度)大小表示物體運(yùn)動(dòng)快慢,斜率(傾斜程度)越大,速度越快。s-t圖象中直線傾斜方式(方向)的不同,意味著兩直線運(yùn)動(dòng)方向相反。s-t圖象中,兩物體圖象在某時(shí)刻相交表示在該時(shí)刻相遇。s-t圖象若平行于t軸,則表示物體靜止。s-t圖象并不是物體的運(yùn)動(dòng)軌跡,二者不能混為一談。s-t圖只能描述直線運(yùn)動(dòng)。5變速直線運(yùn)動(dòng)的s

35、-t圖象為曲線。6圖象的應(yīng)用:(1)求各時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的位移和發(fā)生某一位移對(duì)應(yīng)時(shí)間(2)求速度;(3)判斷物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì):【例二】某同學(xué)以一定速度去同學(xué)家送一本書,停留一會(huì)兒后,又以相同的速率沿原路返回家,圖3中哪個(gè)圖線可以粗略地表示他的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)?【例三】如圖所示為甲、乙兩物體相對(duì)于同一原點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的s-t圖,下列說法正確的是:A、在0-t2時(shí)間內(nèi)甲和乙都做勻變速直線運(yùn)動(dòng)B、甲、乙運(yùn)動(dòng)的出發(fā)點(diǎn)相距S1C、乙比甲早出發(fā)t1時(shí)間D、乙運(yùn)動(dòng)的速率大于甲運(yùn)動(dòng)的速率【例四】如圖所示為A、B、C三個(gè)物體作直線運(yùn)動(dòng)的s-t圖。由圖可知:_物體作勻速直線運(yùn)動(dòng),_物體作變速直線運(yùn)動(dòng)。三個(gè)物體運(yùn)動(dòng)的總路程分別是_,_,_。

36、課堂訓(xùn)練:1下列關(guān)于勻速直線運(yùn)動(dòng)的說法中正確的是A勻速直線運(yùn)動(dòng)是速度不變的運(yùn)動(dòng)。 B勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度大小是不變的。C任意相等時(shí)間內(nèi)通過的位移都相同的運(yùn)動(dòng)一定是勻速直線運(yùn)動(dòng)。D速度方向不變的運(yùn)動(dòng)一定是勻速直線運(yùn)動(dòng)。2關(guān)于質(zhì)點(diǎn)作勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間圖象以下說法正確的是A圖線代表質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的軌跡。 B圖線的長(zhǎng)度代表質(zhì)點(diǎn)的路程。C圖象是一條直線,其長(zhǎng)度表示質(zhì)點(diǎn)的位移大小,每一點(diǎn)代表質(zhì)點(diǎn)的位置。D利用st圖象可知質(zhì)點(diǎn)任意時(shí)間內(nèi)的位移,發(fā)生任意位移所用的時(shí)間。3如圖示,是A、B兩質(zhì)點(diǎn)沿同一條直線運(yùn)動(dòng)的位移圖象,由圖可知A質(zhì)點(diǎn)A前2s內(nèi)的位移是1m 。 B質(zhì)點(diǎn)B第1s內(nèi)的位移是2m。C質(zhì)點(diǎn)A、B在8s內(nèi)的

37、位移大小相等。D質(zhì)點(diǎn)A、B在4s末相遇。課后作業(yè):1下列關(guān)于勻速直線運(yùn)動(dòng)的說法中正確的是A勻速直線運(yùn)動(dòng)是速度不變的運(yùn)動(dòng)。 B勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度大小是不變的。C任意相等時(shí)間內(nèi)通過的位移都相同的運(yùn)動(dòng)一定是勻速直線運(yùn)動(dòng)。D速度方向不變的運(yùn)動(dòng)一定是勻速直線運(yùn)動(dòng)。2如圖所示為甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)作直線運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間圖象,由圖象可知A甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)在1s末時(shí)相遇。B甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)在1s末時(shí)的速度大小相等。C甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)在第1s內(nèi)反方向運(yùn)動(dòng)。D在第1s內(nèi)甲質(zhì)點(diǎn)的速率比乙質(zhì)點(diǎn)的速率要大。1.3運(yùn)動(dòng)快慢的描述 速度教材分析本節(jié)教科書的重點(diǎn)是速度。初中和高中所學(xué)的速度是不同的,提醒學(xué)生注意這點(diǎn)不同,有利于學(xué)生對(duì)矢量的學(xué)習(xí)。通

38、過極限的思維方法,從平均速度過渡到瞬時(shí)速度,但第一次教學(xué)時(shí)不要主動(dòng)啟發(fā)學(xué)生思考這種問題,多次接觸極限思維方法后,潛移默化會(huì)使他們明白。學(xué)習(xí)目標(biāo): 1.了解坐標(biāo)與坐標(biāo)的變化量。2理解速度的概念。知道速度是表示運(yùn)動(dòng)快慢的物理量,知道它的定義、公式、符號(hào)和單位,知道它是矢量。3. 理解平均速度,知道瞬時(shí)速度的概念。4. 知道速度和速率以及它們的區(qū)別。學(xué)習(xí)重點(diǎn): 速度的概念。 學(xué)習(xí)難點(diǎn): 速度和速率的關(guān)系。對(duì)瞬時(shí)速度的理解教學(xué)過程:質(zhì)點(diǎn)的各式各樣的運(yùn)動(dòng),快慢程度不一樣,那如何來描述物體運(yùn)動(dòng)的快慢?一、坐標(biāo)與坐標(biāo)的變化量:坐標(biāo)軸(系)上的點(diǎn)和兩點(diǎn)間的距離 1.以你騎自行車上學(xué)為例,假設(shè)你經(jīng)過的某短路是平

39、直的,你能說明“坐標(biāo)”與“坐標(biāo)的變化量”有何不同,又有何聯(lián)系?2.觀察圖1.3-1,用坐標(biāo)軸表示坐標(biāo)與坐標(biāo)的變化量,能否用坐標(biāo)軸表示時(shí)間的變化量?3.教材15頁(yè)上“思考與討論”中的兩個(gè)問題應(yīng)怎樣回答?二、速度和速率:?jiǎn)栴}:1.比較物體運(yùn)動(dòng)的快慢,可以有哪些方法?結(jié)合你身邊的實(shí)例加以說明。2.什么是速度?為什么用速度就可以描述物體運(yùn)動(dòng)的快慢?3.表示速度的單位有哪些?它是矢量還是標(biāo)量?(一)速度1.定義:位移與發(fā)生這段位移所用時(shí)間的比值。2.定義式:v=x/t3.物理意義:描述物體運(yùn)動(dòng)快慢程度的物理量。4.單位: 國(guó)際單位:m/s 常用單位:km/h cm/s 1m/s=3.6Km/h5.矢量。

40、速度的大小在數(shù)值上等于單位時(shí)間內(nèi)物體位移的大小,速度的方向就是物體運(yùn)動(dòng)的方向。 (二)速率1.定義:速度的大小。2.跟速度的區(qū)別:只有大小沒有方向,是標(biāo)量。汽車速度計(jì)不能顯示車輛運(yùn)動(dòng)的方向,它的讀數(shù)實(shí)際是汽車的速率。日常生活和物理學(xué)中說到的“速度”有時(shí)是指速率。三、平均速度和瞬時(shí)速度:對(duì)于同一個(gè)物體,在某一段時(shí)間內(nèi),運(yùn)動(dòng)的快慢也不是每時(shí)每刻都一樣。我們用公式v=x/t計(jì)算出的速度,能否精確描述物體在任一時(shí)刻運(yùn)動(dòng)的快慢?不能。因?yàn)関=x/t,只能反應(yīng)一段時(shí)間內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的快慢1平均速度:描述變速直線運(yùn)動(dòng)的物體在某段時(shí)間(或某段位移S)內(nèi)的平均快慢與運(yùn)動(dòng)方向(運(yùn)動(dòng)速度)。位移與發(fā)生這段位移所用時(shí)間的

41、比值,即v=s/t。不是速度的平均值對(duì)做變速直線運(yùn)動(dòng)的物體,不同位移或不同時(shí)間段的平均速度一般不同。所以平均速度只有指明了是哪段位移,或哪段時(shí)間內(nèi)的平均速度才有意義。對(duì)做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體,位移與時(shí)間的比值不變,所以做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體的平均速度就是物體的速度。平均速率:路程與發(fā)生這段路程所用時(shí)間的比值v=s/t (s是指路程)問題:平均速率是平均速度的大小嗎?平均速度是物體的位移與發(fā)生這段位移所需時(shí)間的比值平均速率是物體通過的路程與所需時(shí)間的比值由于物體在通過一段位移時(shí),位移的大小一般不等于路程,故平均速率一般也不等于平均速度的大小只有當(dāng)物體做單方向的直線運(yùn)動(dòng)時(shí),位移大小才等于路程,平均速度

42、的大小才與平均速率相等【例1】一物體沿直線運(yùn)動(dòng),先以3m/s的速度運(yùn)動(dòng)60m,又以2m/s的速度繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)60m,物體在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中平均速度是多少?2。瞬時(shí)速度:描述運(yùn)動(dòng)物體經(jīng)過某一時(shí)刻(或某一位置)的速度,簡(jiǎn)稱速度。在直線運(yùn)動(dòng)中,瞬時(shí)速度的方向與物體經(jīng)過某一位置時(shí)運(yùn)動(dòng)方向相同。它的大小叫瞬時(shí)速率。在技術(shù)上通常用速度計(jì)來測(cè)瞬時(shí)速率。在勻速直線運(yùn)動(dòng)中,各時(shí)刻瞬時(shí)速度都相等,且與各段時(shí)間內(nèi)的平均速度都相等。在位移時(shí)間圖象中,圖線的傾斜程度表示速度的大小,斜率越大,速度越大。斜率為正,表示速度方向與所選正方向相同,斜率為負(fù),表示速度方向與所選正方向相反。在以后的敘述中,“速度”一詞有時(shí)是指平均速

43、度,有時(shí)指瞬時(shí)速度,要根據(jù)上下文判斷。問題:1同一物體的同一段運(yùn)動(dòng)的平均速率的大小一定等于平均速度的大小嗎? 2同一物體的同一段運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速率的大小一定等于瞬時(shí)速度的大小嗎?【例二】如圖所示為A、B、C三個(gè)物體作直線運(yùn)動(dòng)的s-t圖。由圖可知:_物體作勻速直線運(yùn)動(dòng),_物體作變速直線運(yùn)動(dòng)。三個(gè)物體位移大小分別為_,_,_。三個(gè)物體的平均速度分別為_m/s,_m/s,_m/s,三個(gè)物體運(yùn)動(dòng)的總路程分別是_,_,_,它們的平均速率分別為_,_,_。課堂訓(xùn)練:1下列關(guān)于速度的說法正確的是A速度是描述物體位置變化的物理量。 B速度是描述物體位置變化大小的物理量。C速度是描述物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量。 D速度是

44、描述物體運(yùn)動(dòng)路程與時(shí)間的關(guān)系的物理量。2下列關(guān)于勻速直線運(yùn)動(dòng)的說法中正確的是A勻速直線運(yùn)動(dòng)是速度不變的運(yùn)動(dòng) 。 B勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度大小是不變的。C任意相等時(shí)間內(nèi)通過的位移都相同的運(yùn)動(dòng)一定是勻速直線運(yùn)動(dòng)。D速度方向不變的運(yùn)動(dòng)一定是勻速直線運(yùn)動(dòng)。3已知直線AC的中點(diǎn)為B點(diǎn),物體沿AC做變速直線運(yùn)動(dòng),在AB段的平均速度為6 m/s,在BC段的平均速度為4m/s,那么它在AC段的平均速度是A4.8 m/s B5.0 m/s C5.2 m/s D m/s4一列火車沿平直軌道運(yùn)行,先以10米/秒的速度勻速行駛15分,隨即改以15米/秒的速度勻速行駛10分,最后在5分鐘又前進(jìn)1000米而停止,則該火車在前

45、25分鐘及整個(gè)30分內(nèi)的平均速度各為多大?它最后通過2000米的平均速度是多大?5一個(gè)朝某方向做直線運(yùn)動(dòng)的物體,在t時(shí)間內(nèi)的平均速度為v,緊接著t/2時(shí)間內(nèi)的平均速度是v/2,則這段時(shí)間內(nèi)的平均速度是多少?6一質(zhì)點(diǎn)沿直線運(yùn)動(dòng),先以4m/s運(yùn)動(dòng)10s,又以6m/s運(yùn)動(dòng)了12m,全程平均速度是?7一列長(zhǎng)50m的隊(duì)伍,其前進(jìn)速度是2.5 m/s,經(jīng)過一座全長(zhǎng)100m橋,當(dāng)隊(duì)伍的第一個(gè)人踏上橋到隊(duì)尾最后一個(gè)人離開橋時(shí),總共需要的時(shí)間是多少?8一列隊(duì)伍長(zhǎng)L= 120米,行進(jìn)速度v = 4.8千米/小時(shí),為了傳達(dá)一個(gè)命令,通訊員從隊(duì)伍排尾跑步趕到隊(duì)伍排頭,其速度 v = 3米/秒,然后又立即用跟隊(duì)伍行進(jìn)速

46、度相同大小的速度返回排尾。求:通訊員從離開隊(duì)伍到重回到排尾共用多少時(shí)間?通訊員歸隊(duì)處跟離隊(duì)處相距多少?板書設(shè)計(jì)一、速度1定義:位移跟發(fā)生這段位移所用時(shí)間的比值,用v表示。2物理意義:速度是表示運(yùn)動(dòng)快慢的物理量2定義式:v=x/t。3單位:國(guó)際單位:ms(或m·s-1)。常用單位:kmh(或km·h-1)、cms(或cm·s-1)。4方向:與物體運(yùn)動(dòng)方向相同。說明:速度有大小和方向,是矢量。二、平均速度和瞬時(shí)速度1平均速度 (1)定義:在某段時(shí)間的位移x與發(fā)生這段位移所用的時(shí)間t的比值,叫做這段時(shí)間(或位移)內(nèi)的平均速度 (2)公式:v=x/t (3)平均速度只能粗

47、略地描述運(yùn)動(dòng)的快慢,即平均快慢程度 (4)描述平均速度時(shí),必須指明是哪一段位移上的平均速度;或是哪一段時(shí)間間隔內(nèi)的平均速度 2瞬時(shí)速度 (1)定義:物體在某一時(shí)刻(或通過某一位置時(shí))的速度,叫做瞬時(shí)速度 (2)物理意義:精確地描述物體的運(yùn)動(dòng)快慢 (3)方向:與物體經(jīng)過某一位置的運(yùn)動(dòng)方向相同(4)物體在從t到t+t時(shí)間間隔內(nèi),若t非常小,以至于t 0,則可以認(rèn)為表示的是物體在t時(shí)刻的瞬時(shí)速度三、速度和速率1速率:瞬時(shí)速度的大小叫做速率2日常生活和物理學(xué)中說到“速度”,有時(shí)是指速率教學(xué)反思本節(jié)學(xué)習(xí)的速度、平均速度、瞬時(shí)速度等概念是運(yùn)動(dòng)學(xué)的最基本、最重要的概念。深刻理解這些概念的確切含義,弄清它們之

48、間的區(qū)別和聯(lián)系,是進(jìn)一步學(xué)習(xí)運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)。初步掌握速度的矢量性、理解其物理含義,教師要引導(dǎo)學(xué)生在閱讀教材的基礎(chǔ)上,結(jié)合具體實(shí)例,積極進(jìn)行討論、加以區(qū)別實(shí)驗(yàn):用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度學(xué)習(xí)目標(biāo): 1.了解兩種打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的構(gòu)造、原理和使用方法。2.知道兩種計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔都是由電源的頻率決定的。如果電源的頻率為50Hz,則每隔002s打一個(gè)點(diǎn)。3.會(huì)利用打上點(diǎn)的紙帶研究物體的運(yùn)動(dòng)情況,掌握一些處理數(shù)據(jù)的基本方法。重點(diǎn)難點(diǎn): 對(duì)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的正確認(rèn)識(shí)。 主要內(nèi)容: 一、練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用低壓交流的計(jì)時(shí)儀器,其結(jié)構(gòu)如圖所示。它的工作電壓是46V。電源頻率是50Hz時(shí),它每隔O02

49、s打一個(gè)點(diǎn)。電火花計(jì)時(shí)器是利用火花放電時(shí)在紙帶上打出小孔而顯示出點(diǎn)跡的計(jì)時(shí)儀器,其結(jié)構(gòu)如圖所示。使用時(shí),墨粉紙盤套在低盤軸上,并夾在兩條紙帶之間。當(dāng)接通220V交流電源,按下脈沖輸出開關(guān)時(shí),計(jì)時(shí)器發(fā)出的脈沖電流經(jīng)接正極的放電針、墨粉紙盤到接負(fù)極的紙盤軸產(chǎn)生火花放電。于是在運(yùn)動(dòng)的紙帶上就打出一列點(diǎn)跡。當(dāng)電源頻率是50Hz時(shí),它每隔O02s打一次點(diǎn)。如果把紙帶跟運(yùn)動(dòng)的物體連接在一起,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器便在紙帶上打下一系列的點(diǎn),這些點(diǎn)既記錄了運(yùn)動(dòng)物體在不同時(shí)刻的位置,也記錄了相應(yīng)的時(shí)間。通過對(duì)紙帶上點(diǎn)子之間距離的研究,可以了解物體運(yùn)動(dòng)的情況。二、注意事項(xiàng):打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上應(yīng)打出輕重合適的小圓點(diǎn),如遇到打出

50、的是短橫線,應(yīng)調(diào)整一下振針距復(fù)寫紙片的高度使之增大一點(diǎn)。使用計(jì)時(shí)器打點(diǎn)時(shí),應(yīng)先接通電源,待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器穩(wěn)定后,再釋放紙帶。釋放物體前,應(yīng)使物體停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的位置。使用電火花計(jì)時(shí)器時(shí),應(yīng)注意把兩條白紙帶正確穿好,墨粉紙盤夾在兩紙帶之間,使用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí),應(yīng)讓紙帶通過限位孔,壓在復(fù)寫紙下面。三、對(duì)打上點(diǎn)的紙帶進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,目的是研究紙帶或與紙帶相連的物體的運(yùn)動(dòng)況。設(shè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔為T,那么紙帶上相鄰兩個(gè)點(diǎn)所表示的時(shí)間間隔就是T。如果數(shù)出紙帶上一系列點(diǎn)的總數(shù)為N,則打這些點(diǎn)所用的總時(shí)間為t=(N-1)T。如果測(cè)出這N個(gè)點(diǎn)之間的總距離s,則t時(shí)間內(nèi)紙帶運(yùn)動(dòng)的平均速度為 如果紙帶做勻速

51、直線運(yùn)動(dòng),此式計(jì)算出來的就是紙帶的運(yùn)動(dòng)速度。課堂訓(xùn)練:1電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用_(交流?直流?)電源的_儀器,它的工作電壓是_伏特。當(dāng)電源頻率是50赫茲時(shí),它每隔_s打一次點(diǎn)。2根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶,我們可以從紙帶上直接得到的物理量是( )A時(shí)間間隔 B位移 c加速度 D平均速度。課后作業(yè):1關(guān)于計(jì)數(shù)點(diǎn)的下列說法中,哪些是正確的? ( )A用計(jì)數(shù)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量計(jì)算,既方便,又可減小誤差。B相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔應(yīng)是相等的。 C相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離應(yīng)當(dāng)是相等的。D計(jì)數(shù)點(diǎn)是從計(jì)時(shí)器打出的實(shí)際點(diǎn)中選出來,相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間點(diǎn)痕的個(gè)數(shù)相等。2本實(shí)驗(yàn)中,關(guān)于計(jì)數(shù)點(diǎn)間時(shí)間間隔的下列說法中正確的有 ( )A每隔四

52、個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),則計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為010秒。B每隔四個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),則計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔是O08秒。C每隔五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),則計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為008秒。D每隔五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),則計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為010秒。E每五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),則計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為008秒。3打點(diǎn)計(jì)時(shí)器振針打點(diǎn)的周期,決定于: ( )A交流電壓的高低。 B交流電的頻率。C永久磁鐵的磁性強(qiáng)弱。 D振針與復(fù)寫紙的距離。4如圖所示的四條紙帶,是某同學(xué)練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到的紙帶的右端后通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。從點(diǎn)痕的分布情況可以斷定:紙帶_是勻速通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的,紙帶_是越走越快的,紙帶_是先越走越快,后來又越走越慢。

53、5若所用電源頻率是50赫,圖中D紙帶,從A點(diǎn)通過計(jì)時(shí)器到B點(diǎn)通過計(jì)時(shí)器,歷時(shí)_s,位移為_米,這段時(shí)間內(nèi)紙帶運(yùn)動(dòng)的平均速度是_ms。BC段的平均速度是_ms,而AD段的平均速度是_ms。 閱讀材料:打點(diǎn)計(jì)時(shí)器原理及使用教材上用的是J0203型打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,其工作原理可用右圖說明當(dāng)線圈中通入的交流電為正半周時(shí),設(shè)電流方向如圖甲,則線圈中被磁化的鋼制簧片左端為N極,永磁體的磁場(chǎng)就使簧片向下運(yùn)動(dòng),振針就在紙帶上打出一個(gè)點(diǎn);當(dāng)交流電為負(fù)半周時(shí),電流方向如圖乙,簧片左端變?yōu)閟極,永磁體的磁場(chǎng)就使簧片向上運(yùn)動(dòng)如此反復(fù)作用,簧片就振動(dòng)起來制造時(shí)使簧片的固有頻率為50赫,等于交流電的頻率,這樣簧片就發(fā)生共振,振

54、動(dòng)頻率也是50赫,即周期為O02秒,并且有較大的振幅。于是振針就每隔O02秒向紙帶上打出一個(gè)清晰的點(diǎn)。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在使用前應(yīng)進(jìn)行檢驗(yàn),打點(diǎn)周期的等時(shí)性不好的要進(jìn)行調(diào)整,具體方法請(qǐng)參閱后面的參考資料。振針的高度應(yīng)適當(dāng),并且不要松動(dòng),否則會(huì)出現(xiàn)漏點(diǎn)、雙點(diǎn)、等時(shí)性不良等缺點(diǎn),并對(duì)紙帶產(chǎn)生過大的摩擦阻力。紙帶在使用前要整平(可用熨斗熨),以免造成打點(diǎn)間隔變化或點(diǎn)子不清晰每打完一條紙帶,要將圓形復(fù)寫紙片的位置調(diào)整一下,以充分利用它的不同部位,保證打點(diǎn)清晰。打點(diǎn)器是按間歇工作設(shè)計(jì)的,每打完一條紙帶要及時(shí)切斷電源,防止線圈過熱而損壞在紙帶上測(cè)量長(zhǎng)度時(shí):不要用短尺一段一段她測(cè)量后相加以免誤差積累。打出的紙帶要貼在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中,作為原始記錄。速度和時(shí)間的關(guān)系學(xué)習(xí)目標(biāo): 1.知道什么是速度時(shí)間-圖象以及如何用圖象來表示速度

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