【63xf.com--教學(xué)設(shè)計(jì)】
教學(xué)設(shè)計(jì)是根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)的要求和教學(xué)對(duì)象的特點(diǎn),將教學(xué)諸要素有序安排,確定合適的教學(xué)方案的設(shè)想和計(jì)劃。一般包括教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)重難點(diǎn)、教學(xué)方法、教學(xué)步驟與時(shí)間分配等環(huán)節(jié)。以下是為大家整理的高中物理教學(xué)設(shè)計(jì)(通用7篇),歡迎品鑒!
高中物理教學(xué)設(shè)計(jì)1
? ? ? 知識(shí)目標(biāo)
1、知道渦流是如何產(chǎn)生的;
2、知道渦流對(duì)我們的不利和有利的兩個(gè)方面,以及如何防止和利用;
情感目標(biāo)
通過分析事例,培養(yǎng)學(xué)生全面認(rèn)識(shí)和對(duì)待事物的科學(xué)態(tài)度。
教學(xué)建議
本節(jié)是選學(xué)的內(nèi)容,它又是一種特殊的電磁感應(yīng)現(xiàn)象,在實(shí)際中有很多應(yīng)用,比如:發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)和變壓器等等。所以可以根據(jù)實(shí)際情況選講,或者知道學(xué)生閱讀。什么是渦流是本節(jié)課的重點(diǎn)內(nèi)容。
渦流和自感一樣,也有利和弊兩個(gè)方面。教學(xué)中應(yīng)該充分應(yīng)用這些實(shí)例,培養(yǎng)學(xué)生全面認(rèn)識(shí)和對(duì)待事物的科學(xué)態(tài)度。
教學(xué)設(shè)計(jì)方案
一、引入:引導(dǎo)學(xué)生觀察發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)和變壓器(可用事物或圖片)
提出問題:為什么它們的鐵芯都不是整塊金屬,而是由許多相互絕緣的薄硅鋼片疊合而成?
引導(dǎo)學(xué)生看書回答,從而引出渦流的概念:什么是渦流?
把塊狀金屬放在變化的磁場中,或者讓它在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí),金屬塊內(nèi)將產(chǎn)生感應(yīng)電流,這種電流在金屬塊內(nèi)自成閉合回路,很象水的旋渦,因此叫做渦流。
整塊金屬的電阻很小,所以渦流常常很大。
(使學(xué)生明確:渦流是整塊導(dǎo)體發(fā)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象,同樣遵守電磁感應(yīng)定律。)
二、渦流在實(shí)際中的意義是什么?
⑴為什么電機(jī)和變壓器通常用相互絕緣的薄硅鋼片疊合而成,就可以減少渦流在造成的損失?
⑵利用渦流原理制成的冶煉金屬的高頻感應(yīng)爐有什么優(yōu)點(diǎn)?
電學(xué)測(cè)量儀表如何利用渦流原理,方便觀察?
提出上述問題后,讓學(xué)生看書、討論回答
三、作業(yè):讓學(xué)生業(yè)余時(shí)間到物理實(shí)驗(yàn)室觀察電度表如何利用渦流,寫出小文章進(jìn)行闡述。
高中物理教學(xué)設(shè)計(jì)2
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1. 會(huì)用描點(diǎn)法作出 v-t 圖象。
2.能從 v-t 圖象分析出勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間的變化規(guī)律。
【學(xué)習(xí)難點(diǎn)】
1.各點(diǎn)瞬時(shí)速度的計(jì)算.
2.對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理、規(guī)律的探究.
【自主學(xué)習(xí)】 (A級(jí))
一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?探究小車速度隨 變化的規(guī)律。
二.實(shí)驗(yàn)原理 利用 打出的紙帶上記錄的數(shù)據(jù),以尋找小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律。
三.實(shí)驗(yàn)器材 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、低壓 電源、紙帶、帶滑輪的長木板、小車、 、細(xì)線、復(fù)寫紙片、 。
四.實(shí)驗(yàn)步驟
1.如課本34頁圖所示,把附有滑輪的長木板平放在實(shí)驗(yàn)桌上,并使滑輪伸出桌面,把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長木板上沒有滑輪的一端,連接好電路。
2.把一條細(xì)線拴在小車上,使細(xì)線跨過滑輪,下邊掛上合適的 。把紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,并把紙帶的一端固定在小車的后面。
3.把小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處,接通 后,放開 ,讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就在紙帶上打下一行小點(diǎn),隨后立即關(guān)閉電源。換上新紙帶,重復(fù)實(shí)驗(yàn)三次。
4.從三條紙帶中選擇一條比較理想的,舍掉開頭比較密集的點(diǎn)跡,在后邊便于測(cè)量的地方找一個(gè)點(diǎn)做計(jì)時(shí)起點(diǎn)。為了測(cè)量方便和減少誤差,通常不用每打一次點(diǎn)的時(shí)間作為時(shí)間的單位,而用每打五次點(diǎn)的時(shí)間作為時(shí)間的單位,就是T=0.02 s ×5=0.1 s 。在選好的計(jì)時(shí)起點(diǎn)下面表明A,在第6點(diǎn)下面表明B,在第11點(diǎn)下面表明C……,點(diǎn)A、B、C……叫做計(jì)數(shù)點(diǎn),兩個(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離分別是x1、x2、x3……
5.利用第一章方法得出各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度填入下表:
位置 A B C D E F G
時(shí)間(s) 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
v(m/s)
6.以速度v為 軸,時(shí)間t為 軸建立直角坐標(biāo)系,根據(jù)表中的數(shù)據(jù),在直角坐標(biāo)系中描點(diǎn)。
7.通過觀察思考,找出這些點(diǎn)的分布規(guī)律。
五.注意事項(xiàng)
1.開始釋放小車時(shí),應(yīng)使小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。
2.先接通電源,計(jì)時(shí)器工作后,再放開小車,當(dāng)小車停止運(yùn)動(dòng)時(shí)及時(shí)斷開電源。
3.要防止鉤碼落地和小車跟滑輪相撞,當(dāng)小車到達(dá)滑輪前及時(shí)用手按住它。
4.牽引小車的鉤碼個(gè)數(shù)要適當(dāng)。
5.加速度的大小以能在60cm長的紙帶上清楚地取得六七個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)為宜。
6.要區(qū)別計(jì)時(shí)器打出的點(diǎn)和人為選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)。一般在紙帶上每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),間隔為0.1 s 。
2-1實(shí)驗(yàn):探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律(探究案)
實(shí)驗(yàn)紙帶
1.
2.
3.
數(shù)據(jù)處理(完成表格)
小車在幾個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)速度
位置編號(hào) 0 1 2 3 4 5 6 7 8
t/s 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8
V1(m/s)
V2(m/s)
V3(m/s)
做出速度-時(shí)間圖像
學(xué)習(xí)反思:
2-1實(shí)驗(yàn):探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律(訓(xùn)練案)
1.在探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中,按照實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的先后順序,將下述步驟地代號(hào)填在橫線上 。
A.把穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶固定在小車后面
B.把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在木板的沒有滑輪的一端,并連好電路
C.換上新的紙帶,再重做兩次
D.把長木板平放在實(shí)驗(yàn)桌上,并使滑輪伸出桌面
E.使小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處,接通電源,放開小車,讓小車運(yùn)動(dòng)
F.把一條細(xì)線拴在小車上,細(xì)線跨過定滑輪,下邊吊著合適的鉤碼
G.斷開電源,取出紙帶
2.在下列給出的器材中,選出“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中所需的器材并填在橫線上(填序號(hào))。
①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 ②天平 ③低壓交流電源 ④低壓直流電源 ⑤細(xì)線和紙帶 ⑥鉤碼和小車 ⑦秒表 ⑧一端有滑輪的長木板 ⑨刻度尺
選出的器材是
3.為了計(jì)算加速度,最合理的方法是( )
A. 根據(jù)任意兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度用公式○算出加速度
B.根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出v-t圖,量出其傾角,由公式a=tana求出加速度
C.根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出v-t圖,由圖線上相距較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的速度、時(shí)間,用公式
a=△v/△t算出加速度
D.依次算出通過連續(xù)兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的加速度,算出平均值作為小車的加速度
4.汽車沿平直的公路行駛,小明坐在汽車駕駛員旁,注視著速度計(jì),并記下間隔相等的各時(shí)刻的速度值,如下表所示.
從表中數(shù)據(jù)得到汽車在各段時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn):在o~15 s內(nèi),汽車的速度在變化,每5s速度增大______km/h;在15~30 s內(nèi)汽車速度不變,速度大小為_______km/h;在35~45s內(nèi)汽車速度在變化,每5 s速度減小_________km/h.
5.某同學(xué)在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中,算出小車經(jīng)過各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度如表格中所示:
計(jì)數(shù)點(diǎn)序號(hào) 1 2 3 4 5 6
計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)時(shí)刻(s) 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
通過計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度(m/s) 44.0 62.0 81.0 100.0 110.0 138.0
請(qǐng)作出小車的v-t圖象,并分析運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)。
6.在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中,如圖給出了從0點(diǎn)開始,每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的紙帶,其中0、1、2、3、4、5、6都為計(jì)數(shù)點(diǎn)。測(cè)得:s1=1.40 cm,s2=1.90 cm,s3=2.38 cm, s4= 2.88 cm,s5=3.39 cm,s6=3.87 cm。那么:
(1)在計(jì)時(shí)器打出點(diǎn)1、2、3、4、5時(shí),小車的速度分別為:v1= cm/s ,v2= cm/s ,v3= cm/s ,v4= cm/s ,v5= cm/s 。
(2)在平面直角坐標(biāo)系中作出速度—時(shí)間圖象。
(3)分析小車運(yùn)動(dòng)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律。
高中物理教學(xué)設(shè)計(jì)3
【三維目標(biāo)】
知識(shí)與技能:
1.知道點(diǎn)電荷的概念,理解并掌握庫侖定律的含義及其表達(dá)式;
2.會(huì)用庫侖定律進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算;
3.知道庫侖扭稱的原理。
過程與方法:
1.通過學(xué)習(xí)庫侖定律得出的過程,體驗(yàn)從猜想到驗(yàn)證、從定性到定量的科學(xué)探究過程,學(xué)會(huì)通過間接手段測(cè)量微小力的方法;
2.通過探究活動(dòng)培養(yǎng)學(xué)生觀察現(xiàn)象、分析結(jié)果及結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問題的研究方法。
情感、態(tài)度和價(jià)值觀:
1.通過對(duì)點(diǎn)電荷的研究,讓學(xué)生感受物理學(xué)研究中建立理想模型的重要意義;
2.通過靜電力和萬有引力的類比,讓學(xué)生體會(huì)到自然規(guī)律有其統(tǒng)一性和多樣性。
【教學(xué)重點(diǎn)】
1.建立庫侖定律的過程;
2.庫侖定律的應(yīng)用。
【教學(xué)難點(diǎn)】
庫侖定律的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證過程。
【教學(xué)方法】
實(shí)驗(yàn)探究法、交流討論法。
【教學(xué)過程和內(nèi)容】
同學(xué)們,通過前面的學(xué)習(xí),我們知道“同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引”,這讓我們對(duì)電荷間作用力的方向有了一定的認(rèn)識(shí)。我們把電荷間的作用力叫做靜電力,那么靜電力的大小滿足什么規(guī)律呢?讓我們一起進(jìn)入本章第二節(jié)《庫侖定律》的學(xué)習(xí)。
活動(dòng)一:思考與猜想
同學(xué)們,電荷間的作用力是通過帶電體間的相互作用來表現(xiàn)的,
因此,我們應(yīng)該研究帶電體間的相互作用??墒?,生活中帶電體的大小和形狀是多種多樣的,這就給我們尋找靜電力的規(guī)律帶來了麻煩。
早在300多年以前,偉大的牛頓在研究萬有引力的同時(shí),就曾對(duì)帶電紙片的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行研究,可是由于帶電紙片太不規(guī)則,牛頓對(duì)靜電力的研究并未成功。
(問題1)大家對(duì)研究對(duì)象的選擇有什么好的建議嗎?
在靜電學(xué)的研究中,我們經(jīng)常使用的帶電體是球體。
(問題2)帶電體間的作用力(靜電力)的大小與哪些因素有關(guān)呢?
請(qǐng)學(xué)生根據(jù)自己的生活經(jīng)驗(yàn)大膽猜想。
電荷間的作用力與影響因素的關(guān)系
實(shí)驗(yàn)表明:電荷間的作用力F隨電荷量q的增大而增大;隨距離r的增大而減小。
(提示)我們的研究到這里是否可以結(jié)束了?為什么?
這只是定性研究,應(yīng)該進(jìn)一步深入得到更準(zhǔn)確的定量關(guān)系。
(問題3)靜電力F與r,q之間可能存在什么樣的定量關(guān)系?
你覺得哪種可能更大?為什么?(引導(dǎo)學(xué)生與萬有引力類比)
活動(dòng)二:設(shè)計(jì)與驗(yàn)證
(問題4)研究F與r、q的定量關(guān)系應(yīng)該采用什么方法?
控制變量法——(1)保持q不變,驗(yàn)證F與r2的反比關(guān)系;
(2)保持r不變,驗(yàn)證F與q的正比關(guān)系。
.
困難一:F的測(cè)量(在這里F是一個(gè)很小的力,不能用彈簧測(cè)力計(jì)直接測(cè)量,你有什么辦法可以實(shí)現(xiàn)對(duì)F大小的間接測(cè)量嗎?)
困難二:q的測(cè)量(我們現(xiàn)在并不知道準(zhǔn)確測(cè)定帶電小球所帶的電量的方法,要研究F與q的定量關(guān)系,你有什么好的想法嗎?)
(思維啟發(fā))有這樣一個(gè)事實(shí):兩個(gè)相同的金屬小球,一個(gè)帶電、一個(gè)不帶電,互相接觸后,它們對(duì)相隔同樣距離的第三個(gè)帶電小球的作用力相等。
——這說明了什么?(說明球接觸后等分了電荷)
(追問)現(xiàn)在,你有什么想法了嗎?
定量驗(yàn)證
實(shí)驗(yàn)結(jié)論:兩個(gè)點(diǎn)電荷間的相互作用力,與它們的電荷量的乘積成正比,與它們距離的二次方成反比。
同學(xué)們,我們一起用了大約20分鐘得到的這個(gè)結(jié)論,其實(shí)在物理學(xué)發(fā)展,數(shù)位偉大的科學(xué)家用了近30年的時(shí)間得到的并以法國物理學(xué)家?guī)靵龅拿謥砻膸靵龆伞?/p>
啟示一:類比猜想的價(jià)值
讀過牛頓著作的人都可能推想到:凡是表現(xiàn)這種特性的相互作用都應(yīng)服從平方反比定律。這似乎用類比推理的方法就可以得到電荷間作用力的規(guī)律。正是這樣的類比,讓電磁學(xué)少走了許多彎路,形成了嚴(yán)密的定量規(guī)律。馬克·吐溫曾說“科學(xué)真是迷人,根據(jù)零星的事實(shí),增添一點(diǎn)猜想,竟能贏得那么多的收獲!”??茖W(xué)家以廣博的知識(shí)和深刻的洞察力為基礎(chǔ)進(jìn)行的猜想,才是有創(chuàng)造力的思維活動(dòng)。
然而,英國物理史學(xué)家丹皮爾也說“自然如不能被目證那就不能被征服!”
啟示二:實(shí)驗(yàn)的精妙
1785年庫侖在前人工作的基礎(chǔ)上,用自己設(shè)計(jì)的扭稱精確驗(yàn)證得到了庫侖定律。(庫侖扭稱實(shí)驗(yàn)的介紹:這個(gè)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)相當(dāng)巧妙。把微小力放大為力矩,將直接測(cè)量轉(zhuǎn)換為間接測(cè)量,從而得到靜電力的作用規(guī)律——庫侖定律。)
1.內(nèi)容:真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力,與它們的電荷量的乘積成正比,與它們的距離的二次方成反比,作用力的方向在它們的連線上。
2.數(shù)學(xué)表達(dá)式:
(說明),叫做靜電力常量。
3.適用條件:(1)真空中(一般情況下,在空氣中也近似適用);
(2)靜止的;(3)點(diǎn)電荷。
(強(qiáng)調(diào))庫侖定律的公式與萬有引力的公式在形式上盡管很相似,但仍是性質(zhì)不同的兩種力。我們來看下面的題目:
例題1:(通過定量計(jì)算,讓學(xué)生明確對(duì)于微觀帶電粒子,因?yàn)殪o電力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于萬有引力,所以我們往往忽略萬有引力。)
(過渡)兩個(gè)點(diǎn)電荷的靜電力我們會(huì)求解了,可如果存在三個(gè)電荷呢?
(承前啟后)兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的作用力不因第三個(gè)點(diǎn)電荷的存在而有所改變。因此,多個(gè)點(diǎn)電荷對(duì)同一個(gè)點(diǎn)電荷的作用力等于各點(diǎn)電荷單獨(dú)對(duì)這個(gè)點(diǎn)電荷的作用力的矢量和。
例題2:(多個(gè)點(diǎn)電荷對(duì)同一點(diǎn)電荷作用力的疊加問題。一方面鞏固庫侖定律,另一方面,也為下一節(jié)電場強(qiáng)度的疊加做鋪墊。)
(拓展說明)庫侖定律是電磁學(xué)的基本定律之一。雖然給出的是點(diǎn)電荷間的靜電力,但是任何一個(gè)帶電體都可以看成是由許多點(diǎn)電荷組成的。所以,如果知道了帶電體的電荷分布,就可以根據(jù)庫侖定律和平行四邊形定則求出帶電體間靜電力的大小和方向了。而這正是庫侖定律的普遍意義。
<本堂小結(jié)>(略)
1.課本第8頁的“科學(xué)漫步”欄目,介紹的是靜電力的應(yīng)用。你還能了解更多的應(yīng)用嗎?
2.萬有引力與庫侖定律有相似的數(shù)學(xué)表達(dá)式,這似乎在預(yù)示著自然界的和諧統(tǒng)一。課后請(qǐng)同學(xué)查閱資料,了解自然界中的“四種基本相互作用”及統(tǒng)一場理論。
高中物理教學(xué)設(shè)計(jì)4
教學(xué)準(zhǔn)備
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)與技能
1.知道時(shí)間和時(shí)刻的區(qū)別和聯(lián)系.
2.理解位移的概念,了解路程與位移的區(qū)別.
3.知道標(biāo)量和矢量,知道位移是矢量,時(shí)間、時(shí)刻和路程是標(biāo)量.
4.能用數(shù)軸或一維直線坐標(biāo)表示時(shí)刻和時(shí)間、位置和位移.
5.知道時(shí)刻與位置、時(shí)間與位移的對(duì)應(yīng)關(guān)系.
過程與方法
1.圍繞問題進(jìn)行充分的討論與交流,聯(lián)系實(shí)際引出時(shí)間、時(shí)刻、位移、路程等,要使學(xué)生學(xué)會(huì)將抽象問題形象化的處理方法.
2.會(huì)用坐標(biāo)表示時(shí)刻與時(shí)間、位置和位移及相關(guān)方向
3.會(huì)用矢量表示和計(jì)算質(zhì)點(diǎn)位移,用標(biāo)量表示路程.
情感態(tài)度與價(jià)值觀
1.通過時(shí)間位移的學(xué)習(xí),要讓學(xué)生了解生活與物理的關(guān)系,同時(shí)學(xué)會(huì)用科學(xué)的思維看待事實(shí).
2.通過用物理量表示質(zhì)點(diǎn)不同時(shí)刻的不同位置,不同時(shí)間內(nèi)的不同位移(或路程)的體驗(yàn),領(lǐng)略物理方法的奧妙,體會(huì)科學(xué)的力量.
3.養(yǎng)成良好的思考表述習(xí)慣和科學(xué)的價(jià)值觀.
4.從知識(shí)是相互關(guān)聯(lián)、相互補(bǔ)充的思想中,培養(yǎng)同學(xué)們建立事物是相互聯(lián)系的唯物主義觀點(diǎn).
教學(xué)重難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn)
1.時(shí)間和時(shí)刻的概念以及它們之間的區(qū)別和聯(lián)系
2.位移的概念以及它與路程的區(qū)別.
教學(xué)難點(diǎn)
1.幫助學(xué)生正確認(rèn)識(shí)生活中的時(shí)間與時(shí)刻.
2.理解位移的概念,會(huì)用有向線段表示位移
教學(xué)工具
多媒體、板書
教學(xué)過程
一、時(shí)刻和時(shí)間間隔
1.基本知識(shí)
(1)時(shí)刻是指某一瞬間,時(shí)間間隔表示某一過程.
(2)在表示時(shí)間的數(shù)軸上,時(shí)刻用點(diǎn)來表示,時(shí)間用線段來表示.
(3)在國際單位制中,表示時(shí)間和時(shí)刻的單位是秒,它的符號(hào)是s.
2.思考判斷
(1)時(shí)刻和時(shí)間間隔都是時(shí)間,沒有本質(zhì)區(qū)別.(×)
(2)飛機(jī)8點(diǎn)40分從上海起飛,10點(diǎn)05分降落到北京,分別指的是兩個(gè)時(shí)間間隔.(×)
(3)20__年10月25日23時(shí)33分在西昌成功將第16顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)射升空.25日23時(shí)33分,指的是時(shí)刻.(√)
探究交流
時(shí)間的常用單位有哪些?生活中、實(shí)驗(yàn)室中有哪些常用的計(jì)時(shí)儀器?
【提示】在國際單位制中,時(shí)間的單位是秒,常用單位有分鐘、小時(shí),還有年、月、日等.生活中用各種鐘表來計(jì)時(shí),實(shí)驗(yàn)室和運(yùn)動(dòng)場上常用停表來測(cè)量時(shí)間,若要比較精確地研究物體的運(yùn)動(dòng)情況,有時(shí)需要測(cè)量和記錄很短的時(shí)間,學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室中常用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器或電火花計(jì)時(shí)器來完成.
二、路程和位移
1.基本知識(shí)
(1)路程
物體運(yùn)動(dòng)軌跡的長度.
(2)位移
①物理意義:表示物體(質(zhì)點(diǎn))位置變化的物理量.
②定義:從初位置到末位置的一條有向線段.
③大?。撼?、末位置間有向線段的長度.
④方向:由初位置指向末位置.
2.思考判斷
(1)路程的大小一定大于位移的大小.(×)
(2)物體運(yùn)動(dòng)時(shí),路程相等,位移一定也相等.(×)
(3)列車?yán)锍瘫碇袠?biāo)出的北京到天津122km,指的是列車從北京到天津的路程.(√)
探究交流
一個(gè)人從北京去重慶,可以乘火車,也可以乘飛機(jī),還可以先乘火車到武漢,然后再乘輪船沿長江到重慶,如圖所示,則他的運(yùn)動(dòng)軌跡、位置變動(dòng)、走過的路程和他的位移是否相同?
【提示】他的運(yùn)動(dòng)軌跡不同,走過的路程不同;他的位置變動(dòng)相同,位移相同.
三、矢量和標(biāo)量
1.基本知識(shí)
(1)矢量
既有大小又有方向的物理量.如位移、力等.
(2)標(biāo)量
只有大小、沒有方向的物理量.如質(zhì)量、時(shí)間、路程等.
(3)運(yùn)算法則
兩個(gè)標(biāo)量的加減遵從算術(shù)加減法,而矢量則不同,后面將學(xué)習(xí)到.
2.思考判斷
(1)負(fù)5m的位移比正3m的位移小.(×)
(2)李強(qiáng)向東行進(jìn)5m,張偉向北行進(jìn)也5m,他們的位移不同.(√)
(3)路程是標(biāo)量,位移是矢量.(√)
探究交流
溫度是標(biāo)量還是矢量?+2℃和-5℃哪一個(gè)溫度高?
【提示】溫度是標(biāo)量,其正、負(fù)表示相對(duì)大小,所以+2℃比-5℃溫度高.
高中物理教學(xué)設(shè)計(jì)5
1.教學(xué)目標(biāo)
1.1知識(shí)與技能
(1)知道什么是等溫變化;
(2)掌握玻意耳定律的內(nèi)容和公式;知道定律的適用條件。
(3)理解等溫變化的P—V圖象與P—1/V圖象的含義,增強(qiáng)運(yùn)用圖象表達(dá)物理規(guī)律的能力;
1.2過程與方法
帶領(lǐng)學(xué)生經(jīng)歷探究等溫變化規(guī)律的全過程,體驗(yàn)控制變量法以及實(shí)驗(yàn)中采集數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)的方法。
1.3情感、態(tài)度與價(jià)值觀
讓學(xué)生切身感受物理現(xiàn)象,注重物理表象的形成;用心感悟科學(xué)探索的基本思路,形成求實(shí)創(chuàng)新的科學(xué)作風(fēng)。
2. 教學(xué)難點(diǎn)和重點(diǎn)
重點(diǎn):讓學(xué)生經(jīng)歷一次探索未知規(guī)律的過程,掌握一定質(zhì)量的氣體在等溫變化時(shí)壓強(qiáng)與體積的關(guān)系,理解 p-V 圖象的物理意義。
難點(diǎn):學(xué)生實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì);數(shù)據(jù)處理。
3.教具:
塑料管,乒乓球、熱水,氣球、透明玻璃缸、抽氣機(jī),u型管,注射器,壓力計(jì)。
4.設(shè)計(jì)思路
學(xué)生在初中時(shí)就已經(jīng)有了固體、液體和氣體的概念,生活中也有熱脹冷縮的概念,但對(duì)于氣體的三個(gè)狀態(tài)參量之間有什么樣的關(guān)系是不清楚的。新課程理念要求我們,課堂應(yīng)該以學(xué)生為主體,強(qiáng)調(diào)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí),著重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力和實(shí)證精神。這節(jié)課首先通過做簡單的演示實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生明白氣體的質(zhì)量、溫度、體積和壓強(qiáng)這幾個(gè)物理量之間存在著密切的聯(lián)系;然后與學(xué)生一道討論實(shí)驗(yàn)方案,確定實(shí)驗(yàn)要點(diǎn),接著師生一道實(shí)驗(yàn)操作,數(shù)據(jù)的處理,得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論并深入討論,最后簡單應(yīng)用等溫變化規(guī)律解決實(shí)際問題。
5.教學(xué)流程:(略)
6.教學(xué)過程
6.l課題引入
演示實(shí)驗(yàn):變形的乒乓球在熱水里恢復(fù)原狀
乒乓球里封閉了一定質(zhì)量的氣體,當(dāng)它的溫度升高,氣體的壓強(qiáng)就隨著增大,同時(shí)體積增大而恢復(fù)原狀。由此知道氣體的溫度、體積、壓強(qiáng)之間有相互制約的關(guān)系。本章我們研究氣體各狀態(tài)參量之間的關(guān)系。
對(duì)于氣體來說,壓強(qiáng)、體積、溫度與質(zhì)量之間存在著一定的關(guān)系。高中階段通常就用壓強(qiáng)、體積、溫度描述氣體的狀態(tài),叫做氣體的三個(gè)狀態(tài)參量。對(duì)于一定質(zhì)量的氣體當(dāng)它的三個(gè)狀態(tài)參量都不變時(shí),我們就說氣體處于某一確定的狀態(tài);當(dāng)一個(gè)狀態(tài)參量發(fā)生變化時(shí),就會(huì)引起其他狀態(tài)參量發(fā)生變化,我們就說氣體發(fā)生了狀態(tài)變化。這一章我們的主要任務(wù)就是研究氣體狀態(tài)變化的規(guī)律。
出示課題: 第八章 氣體
師問:同時(shí)研究三個(gè)及三個(gè)以上物理量的關(guān)系,我們要用什么方法呢?請(qǐng)舉例說明。
生:控制變量法
比如要研究壓強(qiáng)與體積之間的關(guān)系,需要保持質(zhì)量和溫度不變,再如要研究氣體壓強(qiáng)與溫度之間的關(guān)系,需要保持質(zhì)量和體積不變。
師:我們這節(jié)課首先研究氣體的壓強(qiáng)和體積的變化關(guān)系。
我們把溫度和質(zhì)量不變時(shí)氣體的壓強(qiáng)隨體積的變化關(guān)系叫做等溫變化。出示本節(jié)課題:
第一節(jié) 氣體的等溫變化
6.2 新課進(jìn)行
一、實(shí)驗(yàn)探究
1.學(xué)生體驗(yàn)壓強(qiáng)與體積的關(guān)系得出定性結(jié)論
全體同學(xué)體驗(yàn): 每個(gè)同學(xué)用力在口腔中摒住一口氣,然后用手去壓臉頰,你會(huì)怎么樣,思考為什么?
小組體驗(yàn):每桌同學(xué)用一只小的注射器體驗(yàn):一個(gè)同學(xué)用手指頭封閉一定質(zhì)量的氣體,另一個(gè)同學(xué)緩慢壓縮氣體,體積減小時(shí)第一個(gè)同學(xué)的手指有什么感覺,說明什么呢?反之當(dāng)我們拉動(dòng)活塞增大氣體體積時(shí),手指有什么感覺,說明什么呢?要求學(xué)生體驗(yàn)并說出自己的感覺和結(jié)論(即壓縮氣體,體積減小,壓強(qiáng)增大;反之,體積增大壓強(qiáng)減小)
2.猜想
引導(dǎo)學(xué)生猜想:我們猜想:在一般情況下,一定質(zhì)量的氣體當(dāng)溫度不變時(shí),氣體的壓強(qiáng)和體積之間可能有什么定量關(guān)系呢?
學(xué)生:壓強(qiáng)與體積成反比例關(guān)系(從最簡單的定量關(guān)系做起)
師:一定質(zhì)量的氣體在發(fā)生等溫變化時(shí)壓強(qiáng)與體積是否是成反比例的關(guān)系,需要我們進(jìn)一步研究.這節(jié)課我們用實(shí)驗(yàn)探究這一課題。
3.實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證:
(1)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì):
首先,要求學(xué)生完整的復(fù)述我們的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?探究一定質(zhì)量的氣體在溫度不變情況下壓強(qiáng)與體積之間的定量關(guān)系.
要求學(xué)生根據(jù)放在桌上的器材,思考試驗(yàn)方案,并思考以下幾個(gè)問題:
問題1:本實(shí)驗(yàn)的研究對(duì)象是什么?如何取一定質(zhì)量的氣體?實(shí)驗(yàn)條件是什么?如何實(shí)現(xiàn)這一條件?
學(xué)生討論回答:研究對(duì)象是一定質(zhì)量的氣體,用活塞封閉一定質(zhì)量的氣體在注射器內(nèi)以獲取, 實(shí)驗(yàn)條件是氣體質(zhì)量不變, 氣體溫度不變;活塞加油增加密閉性,推拉活塞改變體積和壓強(qiáng);不用手握注射器;緩慢推拉活塞,穩(wěn)定后再讀數(shù)。
(或者有其他的實(shí)驗(yàn)方案)
問題2: 數(shù)據(jù)收集 本實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該要收集哪些數(shù)據(jù)? 用什么方法測(cè)量?
學(xué)生:要收集氣體的不同壓強(qiáng)和體積,用氣壓計(jì)可以測(cè)量壓強(qiáng),注射器上面的讀數(shù)可以得到體積。
問題3:數(shù)據(jù)處理 怎樣處理上述數(shù)據(jù)才能得到等溫條件下壓強(qiáng)與體積之間的正確關(guān)系呢?(學(xué)生討論并回答)
學(xué)生:常用數(shù)據(jù)處理辦法有計(jì)算法,圖象法等。
老師:能不能說得更具體一點(diǎn)呢?
學(xué)生:就是先把V和P乘起來,看看各組的乘積是否相等(或者近似相等),從而得到結(jié)論;圖像法就是以V為橫坐標(biāo),P為縱坐標(biāo),在用描點(diǎn)作圖法,把得到的數(shù)據(jù)作到坐標(biāo)系中,再連線,看圖像的特點(diǎn),從而得到兩者的定量關(guān)系。
再讓一個(gè)學(xué)生把我們剛才分析得到的比較好的實(shí)驗(yàn)方法再復(fù)述一次,然后師生互助完成實(shí)驗(yàn)。
2、實(shí)驗(yàn)過程:
師生共同完成實(shí)驗(yàn): 老師推、拉活塞,一名學(xué)生讀取數(shù)據(jù),另一名學(xué)生設(shè)計(jì)記錄表格并記錄數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)處理:①簡單計(jì)算 找壓強(qiáng)和體積之間的關(guān)系
②學(xué)生描繪圖象(提示作P-V圖像)能否得出結(jié)論?
總結(jié)提問:各小組是如何處理數(shù)據(jù)的,結(jié)論如何?(實(shí)物投影展示)
問題4:若P—V圖象為雙曲線的一支,則能說明P與V成反比。但能否確定我們做出就一定是是雙曲線的一支呢?(還是猜測(cè))我們?cè)鯓舆M(jìn)一步P和V之間的關(guān)系呢?
教師:有一種思想叫做轉(zhuǎn)化的思想。若P—V圖象為一雙曲線,那么P—1/V圖象是什么樣子?(過原點(diǎn)的一條直線)那我們就再作一條P—1/V圖象看看吧!
(師)計(jì)算機(jī)擬合:把P—V圖象轉(zhuǎn)化為P—1/V圖象。我們看到一定質(zhì)量的氣體,在溫度不變的情況下,P—1/V圖象是一條(幾乎)過原點(diǎn)的直線,表明壓強(qiáng)與體積成反比。
(三)實(shí)驗(yàn)結(jié)論:在誤差允許的范圍內(nèi),一定質(zhì)量的氣體在溫度不變的條件下壓強(qiáng)與體積成反比。(學(xué)生敘述)
師:大家看到我們作出來的這條直線,還不是很準(zhǔn)確,大家可以分析在實(shí)驗(yàn)過程中有哪些地方可能引起實(shí)驗(yàn)誤差?
學(xué)生討論分析產(chǎn)生誤差的原因.
早在17世紀(jì),英國科學(xué)家玻意耳和法國科學(xué)家馬略特分別通過更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)研究得出了這個(gè)結(jié)論,被稱為玻意耳定律。
二、玻意耳定律
1、 內(nèi)容:一定質(zhì)量的某種氣體,在溫度不變的條件下壓強(qiáng)P與體積V成反比。
2、 公式:PV=C(常量)或P1V1=P2V2(其中P1V1和 P2V2分別為氣體在兩個(gè)狀態(tài)下的壓強(qiáng)和體積)
3、 圖象:P—1/V圖象:過原點(diǎn)的直線——等溫線
P—V圖象:雙曲線的一支——等溫線
三、拓展思考
問題5:在同一溫度下,取不同質(zhì)量的同種氣體為研究對(duì)象, PV乘積C一樣嗎?即對(duì)不同的氣體,C是一個(gè)普適常量嗎?(學(xué)生思考不能求解或回答不一樣)
師問:怎樣才能得到正確的結(jié)果呢?(猜想—實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證)
學(xué)生:改變氣體的質(zhì)量用同樣的方法重新測(cè)量,測(cè)量數(shù)據(jù)記錄在同一表格中,通過簡單的計(jì)算就能得到結(jié)果。
結(jié)論:不一樣。質(zhì)量越大,PV乘積越大。P—V圖象離坐標(biāo)軸越遠(yuǎn),P—1/V圖象斜率越大。
問題6:取相同質(zhì)量的同種氣體,在不同溫度下,作出的P—V圖象是否一樣?(學(xué)生猜想——驗(yàn)證)
結(jié)論:不一樣。溫度較高時(shí),PV乘積較大,P—V圖象離坐標(biāo)軸越遠(yuǎn),P—1/V圖象斜率較大。
四、玻意耳定律的應(yīng)用之定性解釋:
問題一:氣球漲大視頻。學(xué)生分析。
問題二:小實(shí)驗(yàn)。裝水的瓶子下有小洞,當(dāng)蓋子打開時(shí)水會(huì)噴出,然后合上蓋子則水就不會(huì)持續(xù)地流出了。
解釋:蓋子打開時(shí),小孔上方的壓強(qiáng)始終大于外面的壓強(qiáng),所以水會(huì)噴出,當(dāng)蓋子蓋上時(shí),水的上方被封閉了一定質(zhì)量的氣體,當(dāng)有水流出后,瓶中空氣的體積變大,根據(jù)波意耳定律壓強(qiáng)變小,當(dāng)孔上方壓強(qiáng)小于外部大氣壓時(shí),水就流不出去了。
五.課堂小結(jié)
1.方法 ①研究多變量問題時(shí)用控制變量法
②實(shí)驗(yàn)探究方法:猜想——驗(yàn)證——進(jìn)一步猜想——再驗(yàn)證——得到結(jié)論
2.知識(shí) 玻意耳定律:一定質(zhì)量的某種氣體,在溫度不變的條件下壓強(qiáng)P與體積V成反比。
六.教學(xué)后記:
1.課堂上讓學(xué)生從自身體驗(yàn)開始,充分參與科學(xué)探究的全過程,熟悉科學(xué)探究未知世界的一般流程,并堅(jiān)持滲透實(shí)事求是和精益求精的科學(xué)精神。
2.教學(xué)中對(duì)應(yīng)用數(shù)學(xué)方法處理物理數(shù)據(jù),從而得出簡潔的物理學(xué)規(guī)律的過程,讓學(xué)生多練習(xí)多體驗(yàn),以使學(xué)生真正掌握,并且多給時(shí)間讓學(xué)生從圖像中找出規(guī)律,以提高學(xué)生認(rèn)識(shí)圖像與應(yīng)用圖像分析問題的能力。
3.教學(xué)中學(xué)生參與小實(shí)驗(yàn)及視頻材料能很好地吸引學(xué)生的注意力,提高教學(xué)的有效性。
4.物理來源于社會(huì)生活實(shí)踐,反之也能解釋自然界及生活和生產(chǎn)中的相關(guān)現(xiàn)象,有效杜絕物理和生活相脫節(jié)的現(xiàn)象發(fā)生.也有利于學(xué)生正確物理觀的形成。
高中物理教學(xué)設(shè)計(jì)6
一、教材分析
在上一節(jié)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,分析v-t圖像時(shí)一條傾斜直線的意義——加速度不變,由此定義了勻變速直線運(yùn)動(dòng)。而后利用描述勻變速直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖像的是傾斜直線,進(jìn)一步分析勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系:無論時(shí)間間隔?t大小,的值都不變,由此導(dǎo)出v=v0+at,最后通過例題以加深理解,并用“說一說”使學(xué)生進(jìn)一步加深對(duì)物體做變速運(yùn)動(dòng)的理解。
二、教學(xué)目標(biāo)
1、知道勻速直線運(yùn)動(dòng)圖象。
2、知道勻變速直線運(yùn)動(dòng)的圖象,概念和特點(diǎn)。
3、掌握勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間關(guān)系的公式v=v0+at,并會(huì)進(jìn)行計(jì)算。
教學(xué)重點(diǎn)
1、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的圖象,概念和特點(diǎn)。
2、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間關(guān)系的公式v=v0+at,并進(jìn)行計(jì)算。
三、教學(xué)難點(diǎn)
會(huì)用圖象推導(dǎo)出勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間關(guān)系的公式v=v0+at。
四、教學(xué)過程
預(yù)習(xí)檢查:加速度的概念,及表達(dá)式a=
導(dǎo)入新課:
上節(jié)課,同學(xué)們通過實(shí)驗(yàn)研究了速度與時(shí)間的關(guān)系,小車運(yùn)動(dòng)的υ-t圖象。
設(shè)問:小車運(yùn)動(dòng)的υ-t圖象是怎樣的圖線?(讓學(xué)生畫一下)
學(xué)生坐標(biāo)軸畫反的要更正,并強(qiáng)調(diào)調(diào),縱坐標(biāo)取速度,橫坐標(biāo)取時(shí)間。
υ-t圖象是一條直線,速度和時(shí)間的這種關(guān)系稱為線性關(guān)系。
設(shè)問:在小車運(yùn)動(dòng)的υ-t圖象上的一個(gè)點(diǎn)P(t1,v1)表示什么?
學(xué)生畫出小車運(yùn)動(dòng)的υ-t圖象,并能表達(dá)出小車運(yùn)動(dòng)的υ-t圖象是一條傾斜的直線。
學(xué)生回答:t1時(shí)刻,小車的速度為v1。
學(xué)生回答不準(zhǔn)確,教師補(bǔ)充、修正。
預(yù)習(xí)檢查
情境導(dǎo)入
精講點(diǎn)撥:
1、勻速直線運(yùn)動(dòng)圖像
向?qū)W生展示一個(gè)υ-t圖象:
提問:這個(gè)υ-t圖象有什么特點(diǎn)?它表示物體運(yùn)動(dòng)的速度有什么特點(diǎn)?物體運(yùn)動(dòng)的加速度又有什么特點(diǎn)?
在各小組陳述的基礎(chǔ)上教師請(qǐng)一位同學(xué)總結(jié)。
2、勻變速直線運(yùn)動(dòng)圖像
提問:在上節(jié)的實(shí)驗(yàn)中,小車在重物牽引下運(yùn)動(dòng)的v-t圖象是一條傾斜的直線,物體的加速度有什么特點(diǎn)?直線的傾斜程度與加速度有什么關(guān)系?它表示小車在做什么樣的運(yùn)動(dòng)?
從圖可以看出,由于v-t圖象是一條傾斜的直線,速度隨著時(shí)間逐漸變大,在時(shí)間軸上取取兩點(diǎn)t1,t2,則t1,t2間的距離表示時(shí)間間隔?t=t2—t1,t1時(shí)刻的速度為v1,t2時(shí)刻的速度為v2,則v2—v1=?v,?v即為間間隔?t內(nèi)的速度的變化量。
提問:?v與?t是什么關(guān)系?
知識(shí)總結(jié):沿著一條直線,且加速度不變的運(yùn)動(dòng),叫做勻變速直線運(yùn)動(dòng)。勻變速直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象是一條傾斜的直線。
提問:勻變速直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖線的斜率表示什么?勻變速直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖線與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)表示什么?
展示以下兩個(gè)v-t圖象,請(qǐng)同學(xué)們觀察,并比較這兩個(gè)v-t圖象。
知識(shí)總結(jié):在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中,如果物體的速度隨著時(shí)間均勻增加,這個(gè)運(yùn)動(dòng)叫做勻加速直線運(yùn)動(dòng);如果物體的速度隨著時(shí)間均勻減小,這個(gè)運(yùn)動(dòng)叫做勻減速直線運(yùn)動(dòng)。
分小組討論
每一小組由一位同學(xué)陳述小組討論的結(jié)果。
學(xué)生回答:是一條平行于時(shí)間軸的直線。表示物體的速度不隨時(shí)間變化,即物體作勻速直線運(yùn)動(dòng)。作勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體,?v=0,=0,所以加速度為零。
分小組討論
每一小組由一位同學(xué)陳述小組討論的結(jié)果。
由于v-t圖象是一條直線,無論?t選在什么區(qū)間,對(duì)應(yīng)的速度v的變化量?v與時(shí)間t的變化量?t之比都是一樣的,表示速度的變化量與所用時(shí)間的比值,即加速度。所以v-t圖象是一條傾斜的直線的運(yùn)動(dòng),是加速度不變的運(yùn)動(dòng)。
學(xué)生回答:v-t圖線的斜率在數(shù)值上等于速度v的變化量?v與時(shí)間t的變化量?t之比,表示速度的變化量與所用時(shí)間的比值,即加速度。
v-t圖線與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)表示t=0時(shí)刻的速度,即初速度v0。
學(xué)生回答:甲乙兩個(gè)v-t圖象表示的運(yùn)動(dòng)都是勻變速直線運(yùn)動(dòng),但甲圖的速度隨時(shí)間均勻增加,乙圖的速度隨著時(shí)間均勻減小。
讓學(xué)生通過自身的觀察,發(fā)現(xiàn)勻加速直線運(yùn)動(dòng)與勻減速直線運(yùn)動(dòng)的不同之處,能幫助學(xué)生正確理解勻變速直線運(yùn)動(dòng)。
3、勻變速直線速度與時(shí)間的關(guān)系式
提問:除用圖象表示物體運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系外,是否還可以用公式表達(dá)物體運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系?
教師引導(dǎo),取t=0時(shí)為初狀態(tài),速度為初速度V0,取t時(shí)刻為末狀態(tài),速度為末速度V,從初態(tài)到末態(tài),時(shí)間的變化量為?t,則?t=t—0,速度的變化量為?V,則?V=V—V0
提問:能否直接從圖線結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)得到速度與時(shí)間的關(guān)系式?
知識(shí)總結(jié):勻變速直線運(yùn)動(dòng)中,速度與時(shí)間的關(guān)系式是V=V0+at
勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間關(guān)系的公式:V=V0+at可以這樣理解:由于加速度a在數(shù)值上等于單位時(shí)間內(nèi)速度的變化量,所以at就是整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中速度的變化量;再加上運(yùn)動(dòng)開始時(shí)物體的速度V0,就得到t時(shí)刻物體的速度V。
4、例題
例題1、汽車以40km/h的速度勻速行駛,現(xiàn)以0.6m/s2的加速度加速,10s后速度能達(dá)到多少?加速后經(jīng)過多長汽車的速度達(dá)到80km/h?
例題2、某汽車在某路面緊急剎車時(shí),加速度的大小是6m/s2,如果必須在2s內(nèi)停下來,汽車的行駛速度不能超過多少?如果汽車以允許速度行駛,必須在1.5s內(nèi)停下來,汽車剎車勻減速運(yùn)動(dòng)加速度至少多大?
分析:我們研究的是汽車從開始剎車到停止運(yùn)動(dòng)這個(gè)過程。在這個(gè)過程中,汽車做勻減速運(yùn)動(dòng),加速度的大小是6m/s2。由于是減速運(yùn)動(dòng),加速度的方向與速度方向相反,如果設(shè)汽車運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎?,則汽車的加速度方向?yàn)樨?fù),我們把它記為a=一6m/s2。這個(gè)過程的t時(shí)刻末速度V是0,初速度就是我們所求的允許速度,記為V0,它是這題所求的“速度”。過程的持續(xù)時(shí)間為t=2s
學(xué)生回答:因?yàn)榧铀俣?/p>
a=,所以?V=a?t
V—V0=a?t
V—V0=at
V=V0+at
學(xué)生回答:因?yàn)閯蜃兯僦本€運(yùn)動(dòng)的v-t圖象是一條傾斜的直線,所以v與t是線性關(guān)系,或者說v是t的一次函數(shù),應(yīng)符合y=kx+b的形式。其中是圖線的斜率,在數(shù)值上等于勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度a,b是縱軸上的截距,在數(shù)值上等于勻變速直線運(yùn)動(dòng)的初速度V0,所以V=V0+at
同學(xué)們思考3-5分鐘,
讓一位同學(xué)說說自己的思路。其他同學(xué)糾正,補(bǔ)充。
讓同學(xué)計(jì)算。
展示某同學(xué)的解題,讓其他同學(xué)點(diǎn)評(píng)。
解:初速度V0=40km/h=11m/s,加速度a=0.6m/s2,時(shí)間t=10s。
10s后的速度為V=V0+at
=11m/s+0.6m/s2×10s
=17m/s=62km/h
由V=V0+at得
同學(xué)們思考3-5分鐘,
讓一位同學(xué)說說自己的思路。其他同學(xué)糾正,補(bǔ)充。
讓同學(xué)計(jì)算。
展示某同學(xué)的解題,讓其他同學(xué)點(diǎn)評(píng)。
解:根據(jù)V=V0+at,有
V0=V—at
=0—(—6m/s2)×2s
=43km/h
汽車的速度不能超過43km/h
根據(jù)V=V0+at,有
汽車剎車勻減速運(yùn)動(dòng)加速度至少9m/s2
注意同一方向上的矢量運(yùn)算,要先規(guī)定正方向,然后確定各物理量的正負(fù)(凡與規(guī)定正方向的方向相同為正,凡與規(guī)定正方向的方向相反為負(fù)。)然后代入V-t的關(guān)系式運(yùn)算。
五、課堂小結(jié)
六、利用V-t圖象得出勻速直線運(yùn)動(dòng)和勻變速直線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。
七、并進(jìn)一步利用V-t圖推導(dǎo)出勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度和時(shí)間的關(guān)系式。
布置作業(yè)
(1)請(qǐng)學(xué)生課后探討課本第39頁,“說一說”
(2)請(qǐng)學(xué)生課后探討課本第39頁“問題與練習(xí)”中的1~4題。
高中物理教學(xué)設(shè)計(jì)7
教學(xué)目標(biāo):
一、知識(shí)目標(biāo)
1、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。
2、理解平均速度,知道瞬時(shí)速度的概念。
3、知道速度和速率以及它們的區(qū)別。
二、能力目標(biāo)
1、比值定義法是物理學(xué)中經(jīng)常采用的方法,學(xué)生在學(xué)生過程中掌握用數(shù)學(xué)工具描述物理量之間的關(guān)系的方法。
2、培養(yǎng)學(xué)生的遷移類推能力,抽象思維能力。
三、德育目標(biāo)
由簡單的問題逐步把思維遷移到復(fù)雜方向,培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)識(shí)事物的規(guī)律,由簡單到復(fù)雜。
教學(xué)重點(diǎn)
平均速度與瞬時(shí)速度的概念及其區(qū)別
教學(xué)難點(diǎn)
怎樣由平均速度引出瞬時(shí)速度
教學(xué)方法
類比推理法
教學(xué)用具
有關(guān)數(shù)學(xué)知識(shí)的投影片
課時(shí)安排
1課時(shí)
教學(xué)步驟
一、導(dǎo)入新課
質(zhì)點(diǎn)的各式各樣的運(yùn)動(dòng),快慢程度不一樣,那如何比較運(yùn)動(dòng)的快慢呢?
二、新課教學(xué)
(一)用投影片出示本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo):
1、知道速度是描述運(yùn)動(dòng)快慢和方向的物理量。
2、理解平均速度的概念,知道平均不是速度的平均值。
3、知道瞬時(shí)速度是描述運(yùn)動(dòng)物體在某一時(shí)刻(或經(jīng)過某一位置時(shí))的速度,知道瞬時(shí)速度的大小等于同一時(shí)刻的瞬時(shí)速率。
(二)學(xué)生目標(biāo)完成過程
1、速度
提問:運(yùn)動(dòng)會(huì)上,比較哪位運(yùn)動(dòng)員跑的快,用什么方法?
學(xué)生:同樣長短的位移,看誰用的時(shí)間少。
提問:如果運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等,又如何比較快慢呢?
學(xué)生:那比較誰通過的位移大。
老師:那運(yùn)動(dòng)物體所走的位移,所用的時(shí)間都不一樣,又如何比較其快慢呢?
學(xué)生:單位時(shí)間內(nèi)的位移來比較,就找到了比較的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。
師:對(duì),這就是用來表示快慢的物理量——速度,在初中時(shí)同學(xué)就接觸過這個(gè)概念,那同學(xué)回憶一下,比較一下有哪些地方有了側(cè)重,有所加深。
板書:速度是表示運(yùn)動(dòng)的快慢的物理量,它等于位移s跟發(fā)生這段位移所用時(shí)間t的比值。用v=s/t表示。
由速度的定義式中可看出,v的單位由位移和時(shí)間共同決定,國際單位制中是米每秒,符號(hào)為m/s或m·s—1,常用單位還有km/h、cm/s等,而且速度是既具有大小,又有方向的物理量,即矢量。
板書:
速度的方向就是物體運(yùn)動(dòng)的方向。
2、平均速度
在勻速直線運(yùn)動(dòng)中,在任何相等的時(shí)間里位移都是相等的,那v=s/t是恒定的。那么如果是變速直線運(yùn)動(dòng),在相等的時(shí)間里位移不相等,那又如何白色物體運(yùn)動(dòng)的快慢呢?那么就用在某段位移的平均快慢即平均速度來表示。
例:百米運(yùn)動(dòng)員,10s時(shí)間里跑完100m,那么他1s平均跑多少呢?
學(xué)生馬上會(huì)回答:每秒平均跑10m。
師:對(duì),這就是運(yùn)動(dòng)員完成這100m的平均快慢速度。
板書:
說明:對(duì)于百米運(yùn)動(dòng)員,誰也說不來他在哪1秒破了10米,有的1秒鐘跑10米多,有的1秒鐘跑不到10米,但它等效于運(yùn)動(dòng)員自始至終用10m/s的速度勻速跑完全程。所以就用這平均速度來粗略表示其快慢程度。但這個(gè) =10m/s只代表這100米內(nèi)(或10秒內(nèi))的平均速度,而不代表他前50米的平均速度,也不表示后50米或其他某段的平均速度。
例:一輛自行車在第一個(gè)5秒內(nèi)的位移為10米,第二個(gè)5秒內(nèi)的位移為15米,第三個(gè)5秒內(nèi)的位移為12米,請(qǐng)分別求出它在每個(gè)5秒內(nèi)的平均速度以及這15秒內(nèi)的平均速度。
學(xué)生計(jì)算得出:
由此更應(yīng)該知道平均速度應(yīng)指明是哪段時(shí)間內(nèi)的平均速度。
3、瞬時(shí)速度
如果要精確地描述變速直線運(yùn)動(dòng)的快慢,應(yīng)怎樣描述呢?那就必須知道某一時(shí)刻(或經(jīng)過某一位置)時(shí)運(yùn)動(dòng)的快慢程度,這就是瞬時(shí)速度。
板書:瞬時(shí)速度:運(yùn)動(dòng)的物體在(經(jīng)過)某一時(shí)刻(或某一位置)的速度。
比如:騎摩托車時(shí)或駕駛汽車時(shí)的速度表顯示,若認(rèn)為以某一速度開始做勻速運(yùn)動(dòng),也就是它前一段到達(dá)此時(shí)的瞬時(shí)速度。
在直線運(yùn)動(dòng)中,瞬時(shí)速度的方向即物體在這一位置的運(yùn)動(dòng)方向,所以瞬時(shí)速度是矢量。通常我們只強(qiáng)調(diào)其大小,把瞬時(shí)速度的大小叫瞬時(shí)速率,簡稱為速率,是標(biāo)量。
4、鞏固訓(xùn)練:(出示投影片)
一物體從甲地到乙地,總位移為2s,前一s內(nèi)平均速度為v1,第二s內(nèi)平均開速度為v2,求這個(gè)物體在從甲地到乙地的平均速度 。
師生共評(píng):有的同學(xué)答案為 這是錯(cuò)誤的。平均速度不是速度的平均值,要嚴(yán)格按照平均速度的定義來求,用這段總位移與這段位移所用的時(shí)間的比值,也就只表示這段位移內(nèi)的平均速度。
三、小結(jié)
1、速度的概念及物理意義;
2、平均速度的概念及物理意義;
3、瞬時(shí)速度的概念及物理意義;
4、速度的大小稱為速率。
拓展:
本節(jié)課后有閱讀材料,怎樣理解瞬時(shí)速度,同學(xué)們有興趣的話,請(qǐng)看一下,這里運(yùn)用了數(shù)學(xué)的“極限”思想,有助于你對(duì)瞬時(shí)速度的理解。
四、作業(yè)P26練習(xí)三3、4、5
五、板書設(shè)計(jì)
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