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《用图像描述直线运动》教学设计
一、教学目标
(1)根据数据记录表建立物理平面坐标图,理解物理图像与数学图像之间的关系。
(2)理解匀速直线运动的位移—时间、速度—时间图像及匀变速直线运动速度图像的关系及其物理意义。
(3)初步理解图像法描述物体运动的隐性含义,可以深层次地描述图像中的“面积”与位移的关系。
二、教学重点
s-t图像和v-t图像的物理意义
三、教学难点
理解图像所描述的运动。
四、教学方法
讲授法、对话法、问题教学法、归纳法、类比法、演绎法
五、课时安排:1课时
六、教学过程
教学环节
教学内容
教学过程
教师活动
学生活动
教学意图
新课引入
【讨论与交流】:同学们这次的月考考得不错,值得表扬!如果老师把成绩统计出来,不及格的、60-70分、70-80分、80-90分、90-100分的分别有多少人。要很直观,一目了然地显示出来,我们数学中常见的,用什么方法?
对,很好!图像能直观地显示相关物理量之间的关系,在生活、生产、科学研究等方面有很重要的作用,你们在日常生活中常见哪些图像?
(投影上依次呈现日常生活常见的图像)
这些图像一般用柱状图、饼状图、波形图描述。在物理学中,怎样用图像来描述物体的运动呢?
【板书】匀速直线运动的位移图像。
在数学中,我们用平面坐标系上的一点来表示物体在平面上的位置,用空间坐标系中的一点来表示物体在空间中的位置。物理图像与数学图像相似,但物理图像中的坐标、点和线段都有其自身的物理意义。
表1-6-1是某物体做匀速直线运动时得出的数据。我们如何用图像将表中的数据反映出来呢?
图像
家庭收支情况、股市走势图、医院的心电图……。
平面直角坐标系
选取这次月考作为导入,表扬学生,不仅达到鼓励学生,而且激发学生的学习兴趣和学习欲望,再慢慢引导学生,从感性上理解图像,再从图像的普遍,而且起着重要作用,引领学生要处处留意生活,也体现了从生活走向物理的课程理念。
在投影仪上呈现多种图像,加深学生的印象,引起学生的兴趣,激发学生的思考。
新课教学
新课教学
新课教学
新课教学
匀速直线运动
位移图像
速度图像
匀变速直线运动速度图像
时间t/s
0
0.02
0.04
0.06
0.08
位移s/m
0
0.01
0.02
0.03
0.04
对!请同学以上面图表所给出的数据,以横轴为(t)轴,纵轴为位移(s)轴,用描点法作图,看是一个什么样的图像,s与t存在一个什么函数关系?
(教师边看边指导,然后把同学所画的图像在投影仪(实物)上打出分析:)
同学们与我们在初中学过的一次函数y=kx对照,s与t有什么函数关系?
t/s
t/s
S/m
0
0.01
0.02
0.03
0.04
0.02
0.04
0.06
0.08
V=s/t
对,这就是匀速直线运动的位移——时间图像。物理量之间的关系可以用公式来表示,也可以用图像来表示,利用图像可以比较方便地处理实验(或观测)结果,找出事物的变化规律。以后我们还会遇到更多的用图像来处理物理量之间的变化规律,所以,现在我们就要重视图像的学习。
怎么看出物体是做匀速直线运动?
太棒了,看来同学们都掌握得很快!
巩固性训练(出示投影片)
(1)请同学们看图,说出各图像表示的运动过程和物理意义。
所以物理图像主要观测方法是:看横、纵轴表示物理量;其次看图像,从横纵轴上直接可获取的信息,联系实际,搞清物理情景。
同理,我们也可以用图像来表示物体运动的速度随时间变化的关系。根据表1-6-1中的数据,计算出物体做匀速直线运动时的速度,在平面坐标系中,以横轴为(t)轴,纵轴为位移(v)轴,表示出来。
这个图像称为速度—时间图像(v-t图像),简称为速度图像。
在投影上呈现的图像,根据图像的规律,给学生分析图像。
根据速度-时间图象可以作出如下判断:
①读出物体在某时刻的速度或物体的某一速度所对应的时刻。
②求出物体在某段时间内速度的变化量或物体发生某一速度变化所经历的时间。
③判断物体的运动方向。
④判断物体的运动性质。(情况)
⑤比较物体速度变化快慢,求加速度。(直线倾斜程度)
⑥求各段时间内质点的位移。
注:①v-t图象交点不表示相遇。
②v-t图象不是质点运动轨迹。
③纵轴截距表示运动物体的初速v0,横轴截距表示过一段时间才开始运动
我们也可以从v-t图象求出位移,怎么求?
对,很好!速度为v的匀速直线运动,位移s=vt,而在v-t图象中可以表示为图中阴影部分的面积。
物体不是始终做匀速直线运动的,有时物体也有可能做变速运动,对于匀变速直线运动的速度图像又如何理解呢?
加速度的公式可以得出=+at
物体以一定初速度做匀变速直线运动时,加速度不变,由此可知速度与时间是一次函数的关系,结合数学中的相关知识,加速度等
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