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1、用圖像描述直線運動
教學重點:
將直線運動用圖象方法直觀地描述出來,理解物理圖象中的點和線特定物理意義以及圖象中隱含的物理意義。
教學難點:
1.從數(shù)學中的圖象到物理中的圖象學生思維的轉化。
2.v是s-t圖象的斜率的概念,a是v-t圖象的斜率的概念。
3.直線運動速度圖象中“面積”表示“位移”。
教學關鍵:
緊緊抓住數(shù)學知識講解物理圖象,充分體現(xiàn)數(shù)學和物理的關系。
教學目標:
【知識方面】
1.根據(jù)二維數(shù)據(jù)記錄表建立物理平面坐標圖。理解物理圖象與數(shù)學圖象之間的關系
2.能用圖象描述勻速直線運動的“位移—時間”、“速度—時間”的關系和勻變速直線運動的“速度—時間”的關
2、系。
3.對圖象法描述物體運動的隱性含義有初步認識。
【能力方面】
培養(yǎng)學生逐步掌握研究物理問題的科學方法,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。
【情感方面】
體會用不同的方法描述物理現(xiàn)象的樂趣。
教學過程
1.導入新課
列舉生活中圖象的應用,提高學生的學習興趣.
復習數(shù)學上有關平面幾何的知識,以及如何做函數(shù)y=ax+b的圖像,用類比的辦法讓學生知道物理現(xiàn)象和規(guī)律也可用圖象描述。
2.推進新課
(1)勻速直線運動的位移時間圖象
回顧上次課上描點做圖的方法,在黑板上畫出一個位移和時間關系的表格:
時間t/s
0
0.02
0.04
0.06
0.08
0.10
0.1
3、2
位移s/m
0
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
請兩位學生上黑板把圖畫出來,其他同學在下面做。
對黑板上的圖進行講評,指出一些作圖要注意的問題。
設計意圖:幫助學生回憶如何描點作圖,坐標系的建立要注意哪些方面的問題。學生上黑板作圖,可以反映他們的掌握情況,有利于下面講解中重點地把握。
用類比函數(shù)y=ax+b圖像的方法建立位移時間一次函數(shù)S=Vt 關系式,并作出位移時間圖象。一次函數(shù)方程式中的比例系數(shù)和直線線段的傾斜程度來說明圖象的斜率即為v。指出圖線傾斜越厲害,速度越大,并作圖比較分析。強調圖象中體現(xiàn)的除了直接的物理意義外,還有隱含的物理
4、意義。
學生做課堂練習一(附件1),請學生回答,得出結論:
1、圖像可以反映某時刻或某時間內的位移,反映運動性質
2、圖線的傾斜程度(斜率)等于速度
3、位移圖線不等同于軌跡
設計意圖:利用解析式并結合數(shù)學知識作圖,讓學生運用數(shù)學知識解決物理問題,體會數(shù)學、物理的聯(lián)系和區(qū)別,通過練習加深對圖像的認識。
(2)勻速直線運動的速度時間圖象
勻速直線運動的速度圖象與位移圖象的建立過程一樣,學生自主進行。在此過程中,引導學生對圖象中直接描述的物理含義的理解。在此基礎上引導學生思考,能否利用v-t圖象求出物體運動的位移?根據(jù)公式可推出v-t圖象中速度圖線與時間軸圍起的“面積”的計算結果正好
5、是物體的位移。進一步說明圖象中的一個數(shù)學量會對應著一個物理量。
設計意圖:讓學生區(qū)分位移圖像和速度圖像的不同,圖像中的數(shù)學量對應的物理量有什么不同,以免混淆。讓學生知道在速度圖像中速度圖線與時間軸所夾的面積就是位移
(3)勻變速直線運動的速度圖象
從加速度的公式 ,得出勻變速直線運動速度時間關系
并,結合數(shù)學的一次函數(shù),直接可推出勻加速直線運動的v-t圖象。用類比推理的方法可以得到:圖線的斜率表示a,圖象中“面積”表示“位移”。
學生做課堂練習,請學生回答,得出結論:
反映某時刻的速度;加速度等于圖線“斜率”;速度圖象中的位移等于圖線與時間軸包圍的“面積”
設計意圖:幫助學生分析和理解速度時間圖象,利用解析式作圖以及得出斜率等于加速度,解析式的方法在上面已經(jīng)講過,有利于學生理解并得出結論。加強學生對速度圖象中的位移等于圖線與時間軸包圍的“面積”的結論的理解。
板書設計
勻速直線運動的位移圖象
意義:表示位移隨時間的變化規(guī)律。
斜率:表示運動物體的速度v
勻速直線運動的速度圖象
意義:表示速度隨時間的變化規(guī)律
斜率:表示運動物體的加速度a
面積:表示物體的位移大小
勻變速直線運動的速度圖象
圖線與縱坐標的交點表示運動物體的初速度,斜率表示運動物體的加速度,面積表示位移的大小。