2019-2020年高中物理必修1全册教学设计.doc

2019-2020年高中物理必修1全册教学设计 第一节： 质点 参考系和坐标系【教学目标】 知识与技能 1.知道质点的概念及条件；知道参考系的概念及作用。 2.掌握坐标系的简单应用。 过程与方法 1.体验质点的条件及意义，初步掌握“科学抽象”这种研究方法。 2.体会用坐标方法描述物体位置的优越性，可用不同的方法设计实验并体会比较。增强学生发现问题并力求解决问题的意识和能力。 情感态度与价值观 1.认识运动是宇宙中的普遍现象，运动和静止的相对性,培养学生热爱自然,关心科技发展,勇于探索的精神。2.通过分析不同参考系中的运动现象不同，帮助学生建立辩证唯物主义的世界观。 【教学重点和难点】 教学重点 1.质点、概念的建立。 2.明确参考系的概念及运动的关系。教学难点 1.质点模型的条件判断。 2.坐标系的建立。【教学过程】导入新课 情景导入： 如图所示，静坐在汽车里的乘客，司机说他静止没动，路旁的孩子赞叹他前进得真快。一个说他静止，一个说他运动，谁说的对呢？通过这节课的学习，我们就能解决这个问题了。新课教学 一、物体和质点 教师演示1:教师将课前准备好的羽毛举高后释放，让同学们认真观察羽毛的运动情景。 提出问题：羽毛在下落的过程中有什么特点？ 学生认真思考后回答：一方面有自转；一方面整体下落。 教师演示2：将漂亮的竹蜻蜓双手一搓，竹蜻蜓便飞到同学们中间。 提出问题：竹蜻蜓的运动跟羽毛的运动一样吗？它又有什么特点？ 学生合作讨论：既有向前的飞行，又有自身的转动。 课件展示：通过大屏幕播放各种各样的物体的运动：雄鹰拍打着翅膀在空中翱翔，足球在绿茵场上飞滚，火车在田野里高速行驶，刘翔箭一般冲向终点线 结论归纳：详细描述的困难在于物体有自己的大小和形状。 讨论交流：是不是我们研究的所有问题，大小和形状都起关键作用而不可忽略呢？ 创设情景（PPT展示） 情景一：地球绕太阳公转（flash动画模拟） 情景二：远洋航行的轮船，指挥部要确定它在海洋中的位置 情景三：从斜面上滑下的木块 情景四：火车在从南京开往上海的途中 教师引导：引导学生对比以上所看到的物体的各种运动，并作对比，讨论在什么情况下物体的大小和形状可以忽略，即探究可看作质点的条件。 教师设疑：哪些物体可以看作质点呢？ 学生在教师的引导下尝试总结： 视野拓展：课件展示阅读材料： 质点与理想化模型 内容：质点是一个理想化的物理模型，尽管不是实际存在的物体，但它是实际物体的一种近似，是为了研究问题的方便而进行的科学抽象，它突出了事物的主要特征，抓住了主要因素，忽略了次要因素，使所研究的复杂问题得到了简化。 方法指导：在物理学中，突出问题的主要方面，忽略次要因素，建立理想化的“物理模型”，将其作为研究对象，是经常采用的一种科学研究方法。课堂训练 有人说：“当一列客车从芜湖开往北京时，如图所示，就可以把这列车看成质点。”这种说法正确吗？当研究这列火车经过芜湖长江大桥时，火车能看做质点吗？ 二、参考系 公路上向左匀速行驶的汽车如图甲，经过一棵果树附近时，恰有一颗果子从上面自由落下，图乙是其运动的轨迹.地面上的观察者看到的运动轨迹是C，车中人以车为参考系看到的果子的运动轨迹却是B.（不计阻力） 同样的苹果落地，为什么会观察到不同的轨迹呢？ 学生分组积极思考讨论：是因为观察者所处的位置，即观察角度不同。 师生活动：找一位同学站到讲台前面，站好不动。教师从讲台一侧走向另一侧，同时问该同学：“我是静止的还是运动的？”该同学回答：“老师是运动的。”第二次与该同学并排同速走动，再次询问：“我是运动的吗？”该生回答：“我没有看到老师运动。”但是坐在教室里的其他同学说老师运动了，为什么？ 教师设疑：为什么对于同一物体的同一状态，关于运动和静止的说法不一样呢？ 学生合作讨论：是因为观察的角度即所选参考系不同。 总结：自然界的一切物体都处于永恒的运动中，绝对静止的物体是不存在的；运动是绝对的.运动又具有相对性.因此，要描述一个物体的运动，首先要选定某个其他物体作参考，观察物体相对于这个物体的位置是否随时间变化，以及怎样变化。描述物体的运动时，另外选来作为标准的物体，称为参考系。 课堂交流：下述物理过程中选择什么为参考系较恰当？ 课件展示问题： 1.“嫦娥一号”从地球表面向月球发射的过程中，若要研究“嫦娥一号”的运动情况，各应选择什么为参考系？ 参考答案：都可以。但描述不同。一般的说，发射时一地球为参考系，被月球捕获后，一月球为参考系。 三、坐标系 学习了参考系后，我们就能定性粗略地描述物体的运动状态，但是在实际的生产、生活、军事中对物体的位置及位置变化有更详细的要求。 问题：如图所示，某人从学校门口A处开始散步，先向南走了50 m到达B处，再向东走了100 m到达C处，最后又向北走了150 m到达D处，则A、B、C、D各点的位置如何表示？ 学生分组讨论，可能说法较多，如B点在A点南面50 m处、C在A的东南方向等. 教师点评：学生的描述在日常生活中是能够简单表明意思的，但严格地说是不准确的。对于上述问题有下面的解决方式： 可以A点为坐标原点，向东为x轴正向，向北为y轴正向，则各点坐标分别为：A（0，0）、B（0，-50 m）、C（100 m,-50 m）、D（100 m,100 m）。 总结归纳：一般说来，为了定量地描述物体的位置及位置的变化,需要在参考系上建立适当的坐标系.在坐标轴上，刻度应均匀分布。课堂小结 本节课主要学习了质点概念的建立，能够看作质点的条件判断；参考系及坐标系的建立.本节课不仅对运动的描述奠定了知识基础，而且确立了物理模型的思想.本节主要内容包括：1.质点的概念；2.物体可以看作质点的条件判断；3.参考系；4.坐标系.布置作业名师一号第二节：时间和位移 【教学目标】知道时间与时刻的含义及它们的区别，学会用时间轴来描述物体运动过程中的时间与时刻理解位移的概念，知道位移与路程的区别和联系知道矢量和标量，能区分矢量和标量【教学重点和难点】教学重点1时间和时刻的概念以及它们之间的区别和联系2位移的概念以及它与路程的区别教学难点1正确认识生活中的时间与时刻2理解位移的概念，会用有向线段表示位移【教学过程】 (一)预习检查、总结疑惑检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。 （二）情景导入、展示目标要研究物体的运动自然离开不了时间，我们的生活与时间这个词是紧紧联系在一起的，我们经常这样说“汽车的开出时间是12点50分” “汽车在某站停留的时间是10分钟”。那么这两句话中的“时间”是不是同一个意思呢？设计意图：步步导入，吸引学生的注意力，明确学习目标。（三）合作探究、精讲点拨 一、时间与时刻师：不是，第一句中的“时间”是某一时刻，某一瞬时；第二句中的“时间”是指一段时间。现在我们就一起来用物理学严谨的语言对时间定义时刻：指某一瞬时，是事物运动发展变化所经历的各个状态先后顺序的标志。时间：是两个时刻之间的间隔，时间用来表示事物运动发展变化所经历的过程长短的量度我们可以用一个时间轴来表示012345768理解记忆：时刻对应于时间轴上一个点，时间对就于时间轴上两点之间的线段 时间=末时刻-初时刻。关于时间的几种说法：第3秒末=第4秒初 ；第2秒=第2秒内(夸大记忆，如第2秒可以记成第2天，第2 年) ；前3秒=前3秒内放大理解法：如有同学不知道第2秒是时刻还是时间，那我们可以将秒放大至天或月或年，学生就容易理解了。比如学生一定知道第2年是第2个一年，是一年时间，不是时刻。例1、下列说法正确的是（ BC ）时刻表示时间极短，时间表示时间很长。某人跑步成绩13秒是时间。作息时间表上的数字均表示。时刻1min只能分成60个时刻。例2、正确的是（ AC ）物体在5秒时指的是物体在5秒末时，指的是时刻物体在5秒内指的是在4秒末到5秒末这1秒的时间物体在第5秒内指的是在4秒末到5秒末这1秒的时间第4秒末就是第5秒初，指的是时刻 二、位移师：运动表示物体相对位置的变化，前面我们已经学过了如何在数学坐标系中表示物体的位置，今天我们就来研究物体的位置发生了变化该如何表示？定义：从初位置指向末位置的有向线段。用S表示。单位：米(m)位移与路程的比较：路程位移定义物体实际运动轨迹的长度从初位置指向末位置的一个有向线段大小有有方向无有联系|位移|路程 当物体单向直线运动时才等于从一点到另一点位移一定，但路程却有无数个三、标量与矢量 物理学中把有大小又有方向的量（如位移）叫做矢量，以前我们学过的有大小无方向的量叫做标量。举例：矢量：力、位移； 标量：长度、时间、质量、温度等不同点： 矢量有方向而标量没有。运算法则不同写出法则并举例：先正东走3米，再向正北走4米，求整个过程的位移（作图得以此说明运算法则不同）例3、正确的是（ BCD ）物体沿直线向某一方向运动，通过的路程就是位移物体沿直线向某一方向运动，通过的路程等于位移的大小物体通过一段路程，其位移可能为零物体通过的路程不等，但其位移可能相同 例4、一支队伍前进时，通信兵从队尾赶到队首又立即返回，当通信兵回到队尾时队伍已经前进了200m，求整个过程中通信兵的位移。（200m） 四、一维坐标系中如何描述位移 123-1-2ABCABC 位移分别为SAB=4m，方向与正方向相同； SBC=2m，方向与正方向相反仔细观察发现 ：位移=末位置坐标-初位置坐标：SAB=XB-XA=3-（-1）=4m ；SBC=XC-XB=1-3=-2m大家可以看到，算下来结果有正负之分如果是正的就表示跟正方向相同，如果是负就表示跟正方向相反。（四）课堂总结，布置作业第三节：运动快慢的描述速度【教学目标】知识与技能l、了解如何描述运动的快慢和方向。2、知道速度的意义、公式、符号、单位。3、能区别质点的平均速度和瞬时速度等概念。4、知道速度和速率的区别。5、会计算质点的平均速度，认识各种仪表中的速度。6、知道速度是矢量，平均速度的意义。过程与方法1、通过描述方法的探索，体会如何描述一个有特点的物理量，体会科学的方法。2、同时通过实际体验感知速度的意义和应用。3、会通过仪表读数，判断不同速度或变速度。情感、态度与价值观1、通过学习各种工具的速度，去感知科学的价值和应用。2、养成对科学的兴趣，坚定学习思考探索的信念。【教学重点和难点】教学重点速度、瞬时速度、平均速度三个概念，及三个概念之间的联系。教学难点对瞬时速度的理解。【教学方法】教师启发、引导，学生自主阅读、思考，讨论、交流学习成果。【教学过程】(一)预习检查、总结疑惑检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。（二）情景导入、展示目标。 质点的各式各样的运动，快慢程度不一样，那如何来描述物体运动的快慢？教师活动：指导学生快速阅读教材中的黑体字标题，提出问题：要描述物体运动的快慢，本节课将会学到那些概念（物理量）？学生活动：通过阅读、思考，对本节涉及的概念有个总体印象，知道这些概念都是为了描述物体运动的快慢而引入的，要研究物体运动的快慢还要学好这些基本概念 （三）合作探究、精讲点拨。 一、坐标与坐标的变化量教师活动：指导学生仔细阅读“坐标与坐标的变化量”一部分，同时提出问题：1、以你骑自行车上学为例，假设你经过的某短路时平直的，你能说明“坐标”与“坐标的变化量”有何不同，又有何联系？2、观察教材的图示，用数轴表示坐标与坐标的变化量，能否用数轴表示时间的变化量？3、教材上“思考与讨论”中的两个问题应怎样回答？学生活动：学生在教师的指导下，自主阅读，积极思考，然后每四人一组展开讨论，每组选出代表，发表见解，提出问题。教师活动：帮助总结并回答学生的提问。二、速度教师活动：指导学生仔细阅读“速度”一部分，同时提出问题：1、比较物体运动的快慢，可以有哪些方法？结合你身边的实例加以说明。2、什么是速度？为什么用速度就可以描述物体运动的快慢？3、表示速度的单位有哪些？它是矢量还是标量？学生活动：学生就老师提出的问题去阅读教材，寻求答案；然后四人一组交流讨论，初步建立起速度的概念。问题1：对于同一个物体，在某一段时间内，运动的快慢也不是每时每刻都一样。我们用公式计算出的速度，能否精确描述物体在任一时刻运动的快慢？问题2：怎样精确描述物体在任一时刻运动的快慢呢？。三、平均速度和瞬时速度教师活动：指导学生仔细阅读“平均速度和瞬时速度、速度和速率”两部分，同时提出问题：我们日常生活中说到的“速度”是指什么？请举例说明。学生活动：学生就老师提出的问题去阅读教材，寻求答案；然后四人一组交流讨论，选出代表发表见解。教师活动：聆听学生回答，点评。教师活动：1、指导学生观察教材图片，认识汽车速度计的表盘并练习读数。2、指导学生观察教材18页表格，了解表格中常见物体的速度；3、就课本 “说一说”中讲述的故事，展开讨论，回答图1.3-3中的问题。学生活动：思考P20“问题与练习”第1、2题，讨论后回答。教师活动：聆听学生回答，点评。四、速度和速率1速率：瞬时速度的大小叫做速率2日常生活和物理学中说到“速度”，有时是指速率。思考：平均速率是平均速度的大小吗?提示：平均速度是物体的位移与发生这段位移所需时间的比值。平均速率是物体通过的路程与所需时间的比值。由于物体在通过一段位移时，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。 特例：只有当物体做单方向的直线运动时，位移大小才等于路程，平均速度的大小才与平均速率相等。【典例分析】【例1】一物体沿直线运动，先以3m/s的速度运动60m，又以2m/s的速度继续向前运动60m，物体在整个运动过程中平均速度是多少？【课堂总结，布置作业】第四节：实验用打点计时器测速度【教学目标】知识与技能1.了解打点计时器的计时原理，理解纸带中包含的物体运动的信息（时间、位移）。2.会安装并使用打点计时器，理解根据纸带测量速度的原理并测量瞬时速度。3.明确速度时间图象的物理意义，描点法画图象的方法，并画出该实验中的速度时间图象，能从图象中获取有用的信息。过程与方法1.通过学生自己看打点计时器的说明书，培养学生独立学习的能力。2.通过实验得出物体的运动信息，用数学方法表述出来。培养学生获取信息、处理信息的能力，体会处理问题的方法，领悟如何间接测一些不能直接测量的物理量的方法。3.通过画速度时间图象培养学生用图象法处理数据的能力，体验数学工具在物理发展中的作用。4.体验实验中理性思维的重要，既要动手，更要动脑。5.经历科学探究过程，认识科学探究的意义，尝试应用科学探究的方法研究物体运动。情感、态度与价值观1.感受打点计时器的巧妙设计思路，体会物理原理在解决实际问题中的指导作用，增强将物理知识应用于生活实际的意识。2.经历实验过程，体验科学实验过程的艰辛与喜悦，并乐于探索自然界的奥妙。3.养成用数学方法处理物理问题的意识。以及实事求是、敢于创新的科学态度和科学精神。【教学重点和难点】教学重点1.学会使用打点计时器。2.能根据纸带计算物体运动的瞬时速度。3.会用描点法描绘物体的速度时间图象。教学难点处理纸带的方法，用描点法画图象的能力。【教学过程】（一）电磁打点计时器教师布置学生对照仪器看说明书，引导学生注意其重点：观察打点计时器并阅读其使用说明书，明确电磁打点计时器的结构、各部分的名称、工作原理及使用方法。电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，如图所示。工作电压为4 V6 V.当电源的频率是50 Hz时，它每隔0.02 s打一次点。通电以前，把纸带穿过限位孔，再把套在轴上的复写纸片压在纸带的上面。当接通电源时，线圈产生的交变磁场使振动片（由弹簧钢制成）磁化，振动片的一端位于永久磁铁的磁场中。由于振动片的磁极随着电流方向的改变而不断变化，在永久磁铁的磁场作用下，振动片将上下振动，其振动周期与线圈中的电流变化周期一致，即为0.02 s. 位于振片一端的振针就跟着上下振动起来。这时，如果纸带运动，振针就在纸带上打出一系列小点。（二）电火花计时器教师布置学生对照仪器看说明书，引导学生注意其重点：观察打点计时器并阅读说明书，明确两种打点计时器的结构、各部分的名称、工作原理及使用方法。电火花计时器电火花计时器的外形如图所示，它可以代替电磁打点计时器使用，也可以与简易电火花描迹仪配套使用。使用时电源插头直接插在交流220 V插座内，将裁成圆片（直径约38 mm）的墨粉纸盘的中心孔套在纸盘轴上，将剪切整齐的两条普通有光白纸带（20 mm700 mm）从弹性卡和纸盘轴之间的限位槽中穿过，并且要让墨粉纸盘夹在两条纸带之间。这样当两条纸带运动时，也能带动墨粉纸盘运动，当按下脉冲输出开关时，放电火花不至于始终在墨粉纸盘的同一位置而影响到点迹的清晰度。也可以用上述尺寸的白纸带和墨粉纸带（位于下面）做实验，还可以用两条白纸带夹着一条墨粉纸带做实验；墨粉纸可以使用比较长的时间，一条白纸带也可以重复使用，应注意降低实验成本。（三）练习使用打点计时器学生自主阅读教材中的实验步骤提示。指导学生动手练习使用打点计时器，并引导学生思考：纸带上的点与小车的位移和时间是如何对应的，怎样将纸带上的点变成相关的数据？交流与讨论针对问题，学生讨论实践后回答。问题1.电磁打点计时器中怎样安放复写纸和纸带的位置？问题2.振针打的点不清晰或打不出点可能是哪些原因?怎样调问题3.开启电源打点完毕后要及时关闭电源，这样做有什么好处？投影展示：电火花计时器的纸带安装方法（让学生阅读）：学生亲自手拉纸带练习使用打点计时器，自己设计表格，记录测量数据.（四）用打点计时器测量瞬时速度思想方法：用某段时间内的平均速度粗略代表这段时间内的某点的瞬时速度。所取的时间间隔越接近该点，这种描述方法越准确.示例：如图144，测量出包括E点在内的D、F两点间的位移x和时间t，算出纸带在这两点间的平均速度=，用这个平均速度代表纸带经过E点时的瞬时速度。可以大致表示E点的瞬时速度，D、F两点离E点越近，算出的平均速度越接近E点的瞬时速度。然而D、F两点距离过小则测量误差增大，应该根据实际情况选取这两个点。学生根据粗略表示某点瞬时速度的方法，选择合适的计数点，测量包含这个点的一段时间内的位移x，同时记录对应的时间t，填入教材第23页中设计好的表1中。根据=算出刚填完的表1中各点附近的平均速度，把它当作计时器打下这些点时的瞬时速度，抄入教材第24页表2中。从该表中能粗略看出手拉纸带运动的速度变化情况。（五）用图象表示速度提出问题：刚才我们从表中的数据可以粗略看出我们自己手拉纸带运动的速度变化情况，图象是表示变化规律的好方法，我们可以用图象来描述物体的速度变化情况，那么怎样用图象来表示物体运动的速度呢？讨论交流：在方格纸上建立直角坐标系，用纵坐标表示物体运动的速度，用横坐标表示时间，根据表中各时刻的速度，将（v，t）作为一组坐标在图象中描点，将点连线后得出的图象称为速度时间图象（v-t图象）。学生具体操作描点。（六） 课堂小结电磁打点计时器和电火花计时器都是记录运动物体在一定时间间隔内位移的仪器.vt图象：表示做直线运动物体的速度随时间变化的规律.某段时间图线与时间轴围成的面积值表示该段时间内物体通过的位移大小.形状一样的图线，在不同图象中所表示的物理规律不同.第五节：速度变化快慢的描述加速度【教学目标】知识与技能 1.知道加速度的物理意义；掌握其定义公式和单位。 2.知道加速度的方向与速度变化量方向一致. 3.区别加速度、速度、速度变化量。过程与方法 1.通过比值定义法，进一步了解加速度的物理意义。 2.通过对速度变化快慢描述的探索过程，体会一个量的变化与变化快慢的区别。情感态度与价值观 1.感受物理学思想的博大精深 2.提升科学思想和科学精神【教学重点和难点】教学重点1.加速度概念的建立和加速度与匀变速直线运动的关系。 2.加速度是速度的变化率，它描述速度变化的快慢和方向。教学难点1.理解加速度的概念，树立变化率的思想。 2.区分速度、速度的变化量及速度的变化率。 3.利用图象分析加速度的相关问题。【教学过程】导入新课： 复习导入通过课件展示图两幅vt图象，供同学们交流讨论，并设疑对比思考。指导学生对两个匀变速直线运动的v-t图象认真观察，找出速度随时间的变化规律。 学生归纳总结出：甲图中，物体的速度每秒变化5 m/s。 乙图中，物体的速度每5 s变化5 m/s。 引导学生体会速度的变化有快有慢，加速度这一概念就是用来描述速度变化快慢的物理量，很自然地引出本节学习的内容。 影片导入 利用课件视频资源，依次大屏幕播放下列影片片断： 万吨货轮起航，10 s内速度增加到0.2 m/s 火箭发射时,10 s 内速度能增到约100m/s；以8 m/s的速度行驶的汽车在急刹车时2.5 s内能停下来以8 m/s的速度飞行的蜻蜓能在0.7 s内停下来。在以上片断中，各物体的速度都发生了变化，你怎样才能比较速度随时间变化的快慢呢？ 一、加速度 利用多媒体投影播放赛车、高速列车、自行车、运动员等录像，提出问题，让学生思考讨论.谁的速度“增加”得快？如何来表示增加的快慢？ 课件展示：依次展示三个速度表格，分析比较速度改变的快慢。 表一：时刻/s 0来源:Z+xx+k.Com51015甲v/（ms-1）20253035乙v/（ms-1）10305070丙v/（ms-1）35302520丁v/（ms-1）5035205 交流讨论：若物体在所用时间一样的情况下，速度改变大的物体速度改变得快。 表二：初速度（km/h）末速度（km/h）所用时间（s）轿车启动205075吨货车启动20503810吨货车启动205050 学生认知观察表中数据并交流讨论，若在速度改变相同的情况下，可以比较时间的长短，所用时间越短，速度改变得越快。 教师继续引导学生分析数据，提高学生根据数据表来概括总结规律的分析能力。 教师设疑：若如下表所示，既无法用第一种方法，又无法用第三种方法比较，怎样比较它们速度变化的快慢？认真观察表三，通过计算说明这四个物体哪个速度改变得快。 表三：初速度（m/s）末速度（m/s）所用时间（s）A自行车下坡2114B公共汽车出站063C火车出站020100D飞机在空中飞行30030010 指导学生回忆怎样描述物体运动位置的变化.例如在匀速直线运动中，物体从A点运动到B点，可以用A、B两点坐标的变化除以所用时间即速度的大小来描述位置变化的情况。 1.定义：加速度等于速度的改变跟发生这一改变所用的时间的比值。 2.表达式：a= 3.单位及符号 米/秒2 m/s2(国际单位制) 厘米/秒2 cm/s2阅读体会：课件展示阅读材料，让学生认真阅读并体会计算加速度。 教师引导学生类比加速度与位移，有什么共同的地方。引导学生归纳出加速度既有大小又有方向，是矢量。 说明：当物体加速时，则v=v2-v10,时间t是标量，加速度a的计算值为正值,如果以初速度的方向为正方向（即初速度v0取正值），a为正值则可表示a的方向与初速度的方向相同，或反过来说，若加速度a与初速度同向时，则这个直线运动为加速运动。 当物体是减速时，则v=v2-v10,时间t是标量，加速度a的计算值为负值，如果仍以初速度的方向为正方向（即初速度v0取正值），a为负值则可表示a的方向与初速度的方向相反，或反过来说，若加速度a与初速度反向时，则这个直线运动为减速运动。 问题探究 问题1：“上海磁悬浮列车的最高速度可达430 km/h,它的加速度一定很大”。这一说法对吗？为什么？ 问题2：运载火箭在点火后的短时间内，速度的变化很小，它的加速度一定很小吗？ 归纳总结：1.不对，当匀速运动时，尽管速度很大，加速度可以为零。 2.不对，由公式a=可知，加速度等于速度的变化量和时间的比值，因而加速度是速度对时间的变化率。所谓某一个量对时间的变化率，是指单位时间内该量变化的数值。变化率表示变化的快慢，不表示变化的大小。 加速度和速度的区别： 1.速度大，加速度不一定大；加速度大，速度不一定大。 2.速度变化量大，加速度不一定大。 3.加速度为零，速度可以不为零；速度为零，加速度可以不为零。 二、从v-t图象看加速度 教师指导学生认真观察课本中的v-t图象，并思考：速度时间图象描述了什么问题？怎样建立速度时间图象？ 教师引导，学生讨论后回答.学生在没有学习斜率概念前，可以用陡度的“平缓”或“陡”来表述。 学生总结归纳：a直线的倾斜程度更厉害，也就是更陡些，而b相对较平缓。所以，a的速度变化快，即a的加速度大，b的速度变化慢，加速度小。 知识小结：速度时间图象是描述速度随时间变化关系的图象，它以时间轴为横轴，以纵轴为速度轴，在坐标系中将不同时刻的速度以坐标的形式描点，然后连线，就画出了速度时间图象。 我们可以从直线上任意选择间隔较大的两点来找到这两个点间的速度变化量v，时间间隔t。 这样就可以定量求加速度了，用加速度的定义式a=就行了。 课堂小结，布置作业 第二章：匀变速直线运动的研究第一节：实验：探究小车速度随时间变化规律【教学目标】 知识与技能 1.根据相关实验器材，设计实验并熟练操作.会运用已学知识处理纸带，求各点瞬时速度。2.会用表格法处理数据，并合理猜想。3.掌握画图象的一般方法，并能用简洁语言进行阐述。 过程与方法 1.初步学习根据实验要求设计实验、完成某种规律的探究方法。对打出的纸带，会用近似的方法得出各点瞬时速度。 2.初步学会根据实验数据进行猜测、探究、发现规律。 3.直观地运用物理图象展现规律，验证规律。 情感态度与价值观 1.养成积极主动思考问题的习惯，并锻炼思考的全面性、准确性与逻辑性。 2.养成实事求是的科学态度，能灵活地运用科学方法来研究问题、解决问题，提高创新意识。【教学重点和难点】 教学重点1.由实验数据得出v-t图象。2.由v-t图象得出小车的速度随时间变化的规律。 教学难点实验探究过程注意事项；实验数据的处理.【教学过程】 案例导入 我们利用课余时间自己想办法探究物体的运动规律.小明同学利用频闪相机在公路旁拍摄了摩托车运动的情景，他拍摄的照片如图所示：根据照片分析出摩托车的运动情况。你分析的依据是什么？ 新课教学 一、进行实验 要探究一个物体的速度随时间变化的规律，必须知道物体在一系列不同时刻的速度。直接测量瞬时速度是比较困难的，本实验中我们用打点计时器先记录物体在不同时刻的位置，再通过对纸带的分析，计算得到各个时刻的瞬时速度。 问题探究 问题1：如果探究得到小车在砝码拉动下在平直的长木板上运动，纸带上打出的点与点的间隔距离近似相等，那么小车做什么运动？ 结论猜想：纸带上相邻点间的时间间隔相同，而点与点间的距离近似相等，则小车做匀速直线运动。 问题2：在探究小车带动纸带运动时，纸带上的点与点间的距离不等，那么小车做什么运动？ 结论猜想：纸带上点与点间的距离不相等，说明相同时间内位移不相等，小车做变速运动。 1.实验目的：探究小车速度随时间变化规律。 2.实验器材：附有滑轮的长木板 小车 带小钩的细线 25 g的钩码3个，也可以用50 g的钩码或用沙子和小桶代替钩码，用弹簧秤或天平称量 打点计时器 纸带 刻度尺 学生电源、导线 3.实验原理 把纸带跟运动的物体连接在一起，并穿过打点计时器。这样纸带上的点不但记录了物体的运动时间，而且相应地表示运动物体在不同时刻的位置。研究这些点的情况，就可以了解物体的运动情况。 4.实验步骤 （1）如图所示，把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路。 （2）把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂上合适的钩码，放手后，看小车能否在木板上平衡地加速滑行，然后把纸带穿过打点计时器，并把纸带的一端固定在小车的后面。 （3）把小车停在打点计时器处，先接通电源，后释放小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一列小点，再按同样的方法（不改变钩码）打出两条纸带。从这三条纸带中选用一条点迹清晰的，计为纸带。 （4）增加一个钩码，按上述方法打出纸带。 （5）在打纸带的基础上减少一个钩码，仍按上述方法打出纸带。 （6）整理器材。 课堂小结，布置作业本节课探究了小车速度随时间变化的规律。通过对实验原理及目的的探究得出实验器材及实验步骤，通过纸带分析可以得到物体的运动规律，最终得出小车速度时间图象为一条倾斜直线。 规律方法总结：1.因为打点计时器结合纸带能记录物体在一系列不同时刻的位置，所以通过纸带分析可以得到物体的运动规律，电火花计时器及闪光照相的原理与之类似，也可以应用。 2.求纸带上某点速度时一般用一小段时间内的平均速度代替，在学完匀变速直线运动规律后，还有更准确的方法。第二节：匀变速直线运动的速度与时间的关系【教学目标】1、知道匀速直线运动图象。2、知道匀变速直线运动的图象,概念和特点。3、掌握匀变速直线运动的速度与时间关系的公式v = v0 + at,并会进行计算。【教学重点和难点】 教学重点1、 匀变速直线运动的图象,概念和特点。2、 匀变速直线运动的速度与时间关系的公式v = v0 + at,并进行计算。 教学难点会用图象推导出匀变速直线运动的速度与时间关系的公式v = v0 + at。【教学过程】复习回顾：加速度的概念，及表达式 a=导入新课：上节课,同学们通过实验研究了速度与时间的关系,小车运动的t图象。设问：小车运动的t图象是怎样的图线？（让学生画一下）学生坐标轴画反的要更正，并强调调，纵坐标取速度，横坐标取时间。t图象是一条直线，速度和时间的这种关系称为线性关系。设问：在小车运动的t图象上的一个点P（t1,v1）表示什么？（ms-1）t/st00学生画出小车运动的t图象，并能表达出小车运动的t图象是一条倾斜的直线。学生回答：t1时刻,小车的速度为v1 。精讲点拨：（ms-1）t/st0001、匀速直线运动图像向学生展示一个t图象：提问：这个t图象有什么特点？它表示物体运动的速度有什么特点？物体运动的加速度又有什么特点？在各小组陈述的基础上教师请一位同学总结。2、匀变速直线运动图像提问：在上节的实验中，小车在重物牵引下运动的v-t图象是一条倾斜的直线，物体的加速度有什么特点？直线的倾斜程度与加速度有什么关系？它表示小车在做什么样的运动？从图可以看出，由于v-t图象是一条倾斜的直线，速度随着时间逐渐变大，在时间轴上取取两点t1,t2,则t1,t2间的距离表示时间间隔t= t2t1，t1时刻的速度为v1, t2 时刻的速度为v2,则v2v1= v，v即为间间隔t内的速度的变化量。提问：v与t是什么关系？ 知识总结：沿着一条直线，且加速度不变的运动，叫做匀变速直线运动。匀变速直线运动的v-t图象是一条倾斜的直线。提问：匀变速直线运动的v-t图线的斜率表示什么？匀变速直线运动的v-t图线与纵坐标的交点表示什么？vto甲vto乙展示以下两个v-t图象，请同学们观察，并比较这两个v-t图象。知识总结：在匀变速直线运动中，如果物体的速度随着时间均匀增加，这个运动叫做匀加速直线运动；如果物体的速度随着时间均匀减小，这个运动叫做匀减速直线运动。分小组讨论3、匀变速直线速度与时间的关系式vtoV0VtVt提问：除用图象表示物体运动的速度与时间的关系外，是否还可以用公式表达物体运动的速度与时间的关系？教师引导，取t=0时为初状态，速度为初速度V0，取t时刻为末状态，速度为末速度V,从初态到末态，时间的变化量为t，则t = t0，速度的变化量为V,则V = VV0提问：能否直接从图线结合数学知识得到速度与时间的关系式?知识总结：匀变速直线运动中，速度与时间的关系式是V= V0 + a t匀变速直线运动的速度与时间关系的公式：V= V0 + a t可以这样理解：由于加速度a在数值上等于单位时间内速度的变化量，所以at就是整个运动过程中速度的变化量；再加上运动开始时物体的速度V0，就得到t时刻物体的速度V。4、例题例题1、汽车以40 km/h的速度匀速行驶，现以0.6 m/s2的加速度加速，10s后速度能达到多少？加速后经过多长汽车的速度达到80 km/h？例题2、某汽车在某路面紧急刹车时，加速度的大小是6 m/s2，如果必须在2s内停下来，汽车的行驶速度最高不能超过多少？如果汽车以最高允许速度行驶，必须在1.5s内停下来, 汽车刹车匀减速运动加速度至少多大？ 课堂小结利用V-t图象得出匀速直线运动和匀变速直线运动的特点。并进一步利用V-t图推导出匀变速直线运动的速度和时间的关系式。布置作业第三节：匀变速直线运动的位移与时间的关系【教学目标】知识与技能1、知道匀速直线运动的位移与时间的关系2、理解匀变速直线运动的位移及其应用3、理解匀变速直线运动的位移与时间的关系及其应用4、理解v-t图象中图线与t轴所夹的面积表示物体在这段时间内运动的位移过程与方法1、通过近似推导位移公式的过程，体验微元法的特点和技巧，能把瞬时速度的求法与此比较。2、感悟一些数学方法的应用特点。情感、态度与价值观1、养成自己动手德习惯，增加物理情感。2、体验成功的快乐和物理方法的意义。【教学重点和难点】 教学重点1、理解匀变速直线运动的位移及其应用2、理解匀变速直线运动的位移与时间的关系及其应用 教学难点1、v-t图象中图线与t轴所夹的面积表示物体在这段时间内运动的位移2、微元法推导位移公式。【教学过程】一）预习检查、总结疑惑检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。（二 ）情景引入，展示目标教师活动：直接提出问题学生解答，培养学生应用所学知识解答问题的能力和语言概括表述能力。提出问题：取运动的初始时刻的位置为坐标原点，写出匀速直线运动的物体在时间t内的位移与时间的关系式，并说明理由。学生活动：学生思考，写公式并回答：x=vt。理由是：速度是定值，位移与时间成正比。教师活动：（投影）提出下一个问题：同学们在坐标纸上作出匀速直线运动的vt图象，猜想一下，能否在vt图象中表示出作匀速直线运动的物体在时间t内的位移呢？学生活动：学生作图并思考讨论。不一定或能。结论：位移vt就是图线与t轴所夹的矩形面积。总结：培养学生从多角度解答问题的能力以及物理规律和数学图象相结合的能力。教师活动（展示目标）：讨论了匀速直线运动的位移可用vt图象中所夹的面积来表示的方法，匀变速直线运动的位移在vt图象中是不是也有类似的关系，下面我们就来学习匀速直线运动的位移和时间的关系。（三）、合作探究，精讲点拨1、匀变速直线运动的位移教师活动：启发引导，进一步提出问题，但不进行回答：对于匀变速直线运动的位移与它的v-t图象是不是也有类似的关系？ 学生活动：学生思考。教师活动：我们先不讨论是否有上述关系，我们先一起来讨论课本上的“思考与讨论”。学生活动：学生阅读思考，分组讨论并回答各自见解。最后得出结论：学生A的计算中，时间间隔越小计算出的误差就越小，越接近真值。把过程先微分后再累加（积分）的定积分思想来解决问题的方法，在以后的学习中经常用到。比如：一条直线可看作由一个个的点子组成，一条曲线可看作由一条条的小线段组成。教师活动：（投影）提出问题：我们掌握了这种定积分分析问题的思想，下面同学们在坐标纸上作初速度为v0的匀变速直线运动的v-t图象，分析一下图线与t轴所夹的面积是不是也表示匀变速直线运动在时间t内的位移呢？学生活动：学生作v-t图象，自我思考解答，分组讨论。教师活动：（投影）学生作的v-t图解，让学生分析讲解。学生活动：根据图解分析讲解，得出结论：v-t图象中，图线与t轴所夹的面积，表示在t时间内物体做匀变速直线运动的位移。2、推导匀变速直线运动的位移时间公式教师活动：（投影）进一步提出问题：根据同学们的结论利用课本图2.3-2（丁图）能否推导出匀变速直线运动的位移与时间的关系式？学生活动：学生分析推导，写出过程： 所以。又； 解得教师活动：（投影）展示学生推导过程并集体评价后教师说明：公式就是表示匀变速直线运动的位移与时间关系的公式。教师活动：（投影）进一步把问题进行扩展：位移与时间的关系也可以用图象表示，这种图象叫做位移-时间图象，即x-t图象。运用初中数学中学到的一次函数和二次函数知识，你能画出匀变速直线运动的x-t图象吗？（v0，a是常数）学生活动：学生在坐标纸上作x-t图象。教师活动：展示学生画的草图，让学生分析作图的过程。学生活动：学生分析讲解。3、对匀变速直线运动的位移时间公式的应用教师活动：（投影）例题：引导学生阅读题目，进行分析。学生活动：在老师的引导下，在练习本上写出解答过程。教师活动：（投影）学生的解答，进行适当点评。 课堂小结，布置作业名师一号第四节：匀变速直线运动的位移与速度的关系【教学目标】知识与技能1理解匀变速直线运动的位移与速度的关系。2掌握匀变速直线运动的位移、速度、加速度和时间的关系，会用公式解决匀变直线运动的实际问题。过程与方法提高匀变速直线运动的分析能力，着重物理情景的过程，从而得到一般的学习方法和思维。 情感态度与价值观学会用联系的观点看问题，以及具体问题具体分析德思维品质。【教学重点和难点】教学重点1速度公式、位移公式及位移与速度关系的公式的推导。2会运用公式分析、计算。教学难点具体到实际问题当中对物理意义、情景的分析。【教学过程】情景引入，展示目标1通过下面一道题目，让学生从不同角度，感受一题多解，拓展学生的物理思维。一辆汽车以20m/s的速度行驶，驾驶员发现前方道路施工，紧急刹车并最终停止。已知汽车刹车过程的加速度大小是5m/s2 ，假设汽车刹车过程是匀减速直线运动，则汽车从开始刹车经过5s所通过的位移是多少？2通过物理情景1的分析，让学生寻找匀变速直线运动中位移与速度的关系。【情景1】射击时，火药在枪筒中燃烧。燃气膨胀，推动弹头做加速运动。若把子弹在枪筒中的运动看做匀加速直线运动，假设枪筒长0.64m，子弹的加速度5105m/s2，我们根据已知条件能否求出子弹射出枪口时的速度？问题1：能否根据题意，用前面的运动规律解决？学生活动用公式得出子弹离开枪口时的速度。合作探究，精讲点拨问题2：在这个问题中，已知条件和所求的结果都不涉及时间t，它只是一个中间量。能否根据前面学习的运动规律，得到位移x与速度v的关系呢？学生活动用公式进行推导。（请一位学生板演）教师活动通过以上分析可以看到，如果说问题的已知量和未知量都不涉及时间，利用求解，往往会使问题变得简单、方便。学生活动用公式求解上面的问题，并与前面的方法进行比较。反思总结,当堂检测 例题 驾驶手册规定具有良好刹车性能的汽车在以80km/h的速率行驶时，可以在56m的距离内刹住；在以48km/h的速率行驶时，可以在24m的距离内刹住。假设对这两种速率，驾驶员的反应时间（在反应时间内驾驶员来不及使用刹车，车速不变）与刹车产生的加速度都相同，则驾驶员的反应时间是多少？教师活动引导学生分析汽车在整个过程中运动规律，如何解决问题。学生活动根据题意的分析，正确选用运动规律求解。 课堂小结，布置作业第五节：自由落体运动【教学目标】知识与技能1理解自由落体运动的性质和物体做自由落体运动的条件。2理解自由落体运动的加速度，知道它的大小和方向。3掌握并能够运用自由落体运动的规律。过程与方法1加强感性认识，进一步上升到理性认识。2类比得出自由落体运动的规律。情感、态度与价值观1感受实践出真知，实验见规律的物理学思想。2养成去伪存真的科学态度和科学精神。【教学重点和难点】 教学重点1自由落体运动的概念及探究自由落体运动的过程。2掌握自由落体运动规律，并能运用其解决实际问题。 教学难点演示实验和探究实验的技巧及自由落体运动规律的得出.【教学过程】活动引入 ：教师在课前需要设计制作好“测反应时间尺”（在一约50cm长的尺有刻度的一面标上自由下落对应长度所用的时间）游戏提问：一般情况下，刻度尺是用来测量什么物理量的？学生思考回答演示实验1、将一张纸和一张金属片在同一高度同时释放，结果金属片先着地。教师不发表意见，继续做实验。分别将实验内容和实验结果板书在黑板上。2、将刚才的纸片紧紧捏成一团，再次与硬币同时释放，结果两者几乎同时落地。3、将两个完全一样的纸片，一个捏成团，一个平展，则纸团下落快。猜想、讨论、交流二、自由落体运动提问：物体若在没有空气阻力的情况下由静止下落，它的受力情况有什么特点？物理学中把这种只受重力作用，由静止开始下落的运动叫做自由落体运动。自由落体运动：在只受重力的情况下，由静止开始下落的运动。在我们的日常生活环境下，自由落体运动是不存在的，只是一种理想运动模型。近似条件：一般情况下，密度较大实心物体的下落都可以近似看成自由落体运动。三、自由落体运动的运动规律课堂小结，布置作业。第六节： 伽利略对自由落体运动的研究【教学目标】知识与技能 1了解伽利略对自由落体运动的研究思路和方法； 2能够合理设计实验，并将实验数据用图线法处理。过程与方法1经历伽利略对自由落体运动的研究方法，感悟科学探究的方法；2分组进行科学探究活动，完成实验操作；3学习和掌握进行数学推理和图象处理数据的能力。情感、态度和价值观1学习伽利略敢于向权威挑战，善于观察思考，知难而进的优秀品质；2养成耐心细致的意志品质，创新思想和互相协作的精神。【教学重点和难点】教学重点通过重现重大发现的历史过程，让学生亲临其境探究伽利略对自由落体运动研究的实验，学习其科学思维方法和巧妙的实验构思。 教学难点（1）当无法验证自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动时，如何引导学生巧妙设计斜面实验间接验证；（2）引导学生在实验过程中怎样进行合理猜想、数学推理、合理外推等重要方法。【教学过程】一、预习检查、总结疑惑 1、教师提问：我们在上一节课已经学习了自由落体运动知道：（1）定义？（物体只在重力作用下从静止开始下落的运动）（2）实质？（初速度为0的匀加速直线运动）2、教师指出：纸张比石头下落得慢是由于空气阻力的影响，但使人误以为“重物比轻物下落得快”。这正是统治了两千多年的亚里士多德的观点。二、情景引入、展示目标 我们用手拿一个小球和一张纸片，放开后，小球和纸片从静止开始下落。我们可以看到，小球先落地，纸片后落地。公元前4世纪，古希腊伟大的思想家、哲学家亚里士多德（Arestotle）根据与我们类似的观察，直接得出结论：重的物体比轻的物体下落得快。今天这节课我们就一起来经历伽利略对自由落体运动的研究过程，领悟这位大师的科学精神、物理思想、研究方法，得其精髓，有所借鉴。三、合作探究、精讲点播（一）绵延两千年的错误亚里士多德的观点：物体越重，下落越快。公元前，人们对物体下落的研究很少，凭着观察认为重的物体比轻的物体下落得快。当时，著名的思想家亚里士多德经过了观察和总结认为“物体下落的速度与重力成正比”。这一观点正好应和了人们潜意识里的想法；同时，它又是伟大的亚里士多德提出的论断，人们深信不疑。从那以后，人们判断物体下落的快慢，甚至给孩子们上课时一直坚持这一观点，这一观点一直延续了2 000多年，从没有人对它提出异议