第四课时速度和时间的关系

    教学目标

    一、知识目标

    1、知道什么是速度――时间图像,以及如何用图像来表示速度和时间的关系。

    2、知道匀速直线运动和匀变速运动的v-t图像的物理意义。

    3、知道什么是匀变速运动和非匀变速运动。

    二、能力目标

    1、类比位移-时间图像,学生自己分析、讨论、培养学生的自学能力;

    2、从位移图像到速度图像使学生逐渐熟悉数学工具的应用,培养学生用数学方法研究物理问题的能力。

    三、德育目标

    在教学中重视严谨的科学推理过程,培养学生脚踏实地的作网,形成良好的学习习惯。

    教学重点

    速度――时间图像的速度与时间的变化规律,使学生在图像的基础上掌握匀变速直线运动的规律。

    教学难点

    位移图像和速度图像的区别

    教学方法

    类比法、讨论法   

教学用具

有关知识的投影片

    课时安排

    1课时

    教学步骤

    一、导入新课

    复习“位移――时间”图像(出示投影片)

某物体运动的位移-时间图像如图所示,设问:线段OA,AB表示物体的位移速时间如何变化,物体做什么运动,其直线的斜率表示什么?

    学生回答:OA段,位移S随时间不断增大,是过原点的直线,作匀速直线运动,其斜率表示速度的大小。AB段,位移s不断减小,减小到O在负方向位移又不断增大,说明物体的运动方向与OA段的运动方向相反,其斜率为负,表示物体沿负方向运动。

    归纳总结(出示投影片)

    1、在位移――时间图像中可直接得到位移的大小、正负的变化。

    2、在某一段时间里的直线斜率的大小即物体运动的速度,斜率为正,说明物体沿正方向运动;斜率为负,说明物体沿负方向运动。

    二、新课教学

    1、知道匀速直线运动的速度――时间图像,以及它是怎样画出的;

    2、知道匀变速直线运动的概念及速度――时间图像,能根据实验测量出不同时刻的速度值,画出物体运动的速度――时间图像;

    3、能区分匀速直线运动和匀变速直线运动的v―t图像;

    4、初步理解根据匀速直线运动的v―T图像求位移的方法和原理。

    (二)学生目标完成过程

    1、匀速直线运动的速度――时间图像

    前面我们认识了位移――时间图像,我们这节课来认识一副新面孔:速度――时间图像,同学们根据前面的学习,类比推理回答如下问题:

    (1)如何建立关于速度――时间的坐标轴;

    (2)同学们把书合上,当一物体以v=2m/s的速度匀速前进,作出它的v―t图像(学生板演);

    (3)从图像中能获取什么物理信息?

师生共同分析:从速度――时间图像这个叫法看,是速度与时间的关系图像,以t轴为横轴,v轴为纵轴,建立坐标系。而匀速直线运动的速度v不随时间变化,只能是与t轴平行的直线。

    从图像中可获得:

    (1)速度的大小、方向

    (2)从s=vt可获得:边长为v和t所围成的矩形的面积,就是物体在时间t内的位移。(即图中的斜线阴影部分)

    2、匀变速直线运动的v―t图像

    一个物体做的运动具有这样的特点,同学们细分析所给数据,回答以下问题(出示投影片)

   

时刻   t/s

速度 v/km?h-1

0

20

5

31

10

40

15

49

 

    问题(1)从出示的数据同学们可看出什么规律?

    (2)根据数据作出v―t图像

    学生讨论得到:在误差允许的范围内,物体每隔5s,速度增加约10km/h,也就是每隔相同的时间间隔,速度的改变量相等。

    师:对,这就是匀变速直线运动,同志们根据这个特点给其下一定义。

    生甲:速度改变均匀的运动。

    生乙:速度随时间而均匀地增加。

    板书:在变速直线运动中,如果在相等的时间内速度的改变相等,这种运动叫作匀变速直线运动。

学生用描点法作出v-t图像如下:

回答:速度――时间图像是一条倾斜的直线,无论从图表中,还是从图像中都可以看出,速度随时间均匀地增加。

师总结:对,这就是匀加速直线运动。

    板书:在匀变速直线运动中,它的速度随时间而均匀增加,这就叫匀加速直线运动。

    学生们再看这个图像(出示投影片),v随时间如何变化?

    学生回答:速度随时间而均匀地减小。

    师:对,这就是匀减速直线运动。

    板书:在匀变速直线运动中,它的速度随时间而均匀地减小,这就叫匀减速直线运动。

    提问:同学们仔细观察图像(匀变速直线运动的v―t图像),从图像中可获取什么物理信息?

    引导回答:可以直接从图像中读出某时刻对应的瞬时速度,还可以看出在某段时间内速度变化的量。

    归纳:从匀变速直线运动的v―t图像中可以获取:(出示投影片)

    (1)某时刻的瞬时速度

    (2)某段时间内的速度的变化量

    (3)速度的变化量是正值,还是负值。是正值的话,说明与v方向相同,是负值的话,说明与v方向相反。

    在变速直线运动中,速度不一定是均匀变化的,这种运动是非匀变速直线运动。在日常生活中,很多物体的运动接近匀变速,通常作为匀变速来处理。比如:发射炮弹在炮筒里的运动,石块从高处自由下落等等。   

3、匀变速直线运动的v―t图像与匀速直线运动中的s―t图像的区别。例:(出示投影片)

请同学看图,据图分析甲、乙两图中物体在这60s内的运动情况。

    点评:图像的形状完全一样,但所包含的物理意义却不同。要分析清物体的运动情况,首先要看图像中横纵坐标所表示的物理量,根据图像中的图线找到物理量间的关系,从而再确定它的运动状态。

    4、例题精进:(出示投影片)

    如图为一物体作匀变速直线运动的速度图像,根据图线作出以下几个判定,正确的是:

    A:物体始终沿正方向运动

    B:物体先沿负方向运动,在t=2s后开始沿正方向运动。

    分析:从图像中直接可看出v的正与负,速度为负,表示与规定的正方向相反,速度为正,表示与规定正方向一致。且正负只表示方向,而不表示其大小

    在0~2s时里,速度越来越小(在负方向上),2s时速度为0,在0~2s内物体做匀减速运动;2~4s内物体沿正方向匀加速运动,(t=4s时,v=20m/s)所以选B。

    5、巩固性练习P28  2

    三、小结

    1、什么是速度――时间图WQJ ;

    2、知道匀速直线运动和匀变速直线运动的v――t图像的物理意义;

    3、能内区分匀速运动中的s―t图像以及匀变速直线运动的v―t图像。

四、作业P28

练习四1

补充:

    从图像中判决物体作什么运动。

    五、板书设计:

    1、匀速直线运动图像:v值恒定,是平行于t轴的直线;

2、匀变速直线运动

概念:速度随时间均匀地改变

                      图像:倾斜的直线

    3、非匀变速直线运动:速度不是均匀改变的直线运动。