高一物理教案 匀速直线运动的图象.docx

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高一物理教案匀速直线运动的图象

高一物理教案匀速直线运动的图象

教学目的：

 1.会认识图象;理解匀速直线运动图象的物理意义;会画简单的图象;会利用图

象求位移和速度。

 2.了解用图象来处理实验数据，探索物理规律的研究方法。

 重点、难点：

 理解匀速直线运动的图象的物理意义。

教具：

 气垫导轨（包括气源和滑块），J0201-1型数字计时器三台，光电门四个，放

大器（自制）一个，米尺，三角板。

 教学过程：

 [复习上节内容，引入新课]复习匀速直线运动速度公式v=s/t和位移公式

s=v•t指出：

物体的运动规律除了用公式来表示外，还可以用图象来表

示。

怎样用图象来表示物体的运动规律?

请看下面的例子。

 [实验]研究一滑块在水平气垫导轨上的运动情况。

实验装置如图1所示，

分别用三台数字计时器同时测量滑块三段位移（OA段、OB段、OC段）所用

的时间。

将取得的实验数据在图上标出（图1中所标的数据是某一次实验取得

的一组数据）。

 [提出问题]实验测出滑块位移20cm、40cm和60cm所用的时间，但滑块

在任意时间内（如：

1s内、2s内）的位移是多少?

还不知道。

滑块通过任一位移

（如位移50cm）所用的时间是多少?

还不知道。

也就是说滑块的位移和时间的关

系还不知道，我们现在用图象法来研究它们的关系。

如何研究?

 [讲述]选一个平面直角坐标系，用横轴表示时间t，用纵轴表示位移s，选

取单位和合适的标度，根据实验测出的数据在坐标平面上画出相应的点，然

后用平滑线将这些点连接起来，这条线就表示滑块的位移和时间的关系。

这

种图象叫做位移时间图象，简称位移图象。

 [板书]一、位移时间图象。

 [讲述]请同学们根据实验测出的数据在方格纸上画出滑块的位移时间图

象。

 （画图前先将作图步骤写在幻灯片上投影并讲述，让学生明确）作图步骤：

1.

列表记录实验数据;2.选取直角坐标系;3.标明坐标轴表示的物理量及单位;4.选

择合适的标度;5.描点;6.用平滑线将各点连接起来。

 [学生作图，教师巡视辅导]

 [提问]作出滑块的位移时间图象形状是什幺样子?

（学生根据自己作出的图

象回答：

“是一条倾斜的直线”）。

 [讲评、纠正学生作图中存在的问题]

 [小结]作出的图象可看出：

在误差允许范围内各点基本在一条直线上，即

可认为滑块的位移图象是一条倾斜的直线。

且这条直线通过坐标原点。

 [讨论]根据作出图象的形状判断滑块做什幺运动?

 [归纳小结]过原点的直线表示正比函数，即滑块的位移跟时间成正比。

从

而可知：

滑块是做匀速直线运动。

 [引导学生从图象求]

（1）滑块在任意时间内的位移（滑块1s内、2s内的位

移;1s末到2s末这段△t时间内的位移△s）;

（2）滑块任一位移所用的时间（如位移

50厘m的时间）。

 [小结并板书]

 一、选择题

 1.如果把地球近似地看成一个球体，在北京和广州各放一个随地球自转做

匀速圆周运动的物体，则这两个物体具有相同大小的是（）

 A.线速度B.角速度C.加速度D.周期

 2.关于铁道转弯处内外铁轨间的高度关系，下列说法中正确的是（）

 A.内、外轨一样高以防列车倾倒造成翻车事故

 B.外轨比内轨略高，这样可以使列车顺利转弯，减小车轮与铁轨的间挤压

 C.因为列车转弯处有向内倾倒的可能，故一般使内轨高于外轨，以防列车

翻倒

 D.以上说法均不对

 3.时钟上分针的端点到转轴的距离是时针端点到转轴的距离的1.5倍，则（）

 A.分针的角速度是时针角速度的1.5倍

 B.分针的角速度是时针角速度的60倍

 C.分针端点的线速度是时针端点的线速度的18倍

 D.分针端点的线速度是时针端点的线速度的90倍

 4.由于地球自转，位于赤道上的物体1与位于北纬60度的物体2相比较（）

 A.它们的线速度大小之比v1:

v2=2:

1

 B.它们的角速度大小之比ω1:

ω2=2:

1

 C.它们的向心加速度大小之比a1:

a2=2:

1

 D.它们的向心加速度大小之比a1:

a2=4:

1

 5.某圆拱桥的最高点所能承受的最大压力为4.5乘以104N，桥的半径为

16m，一辆质量为5.0t的汽车要想通过此桥，它过最高点的速度不得小于（）

 A.16m/sB.17.4m/sC.12.6m/sD.4m/s

 6.汽车在水平地面上转弯，地面对车的摩擦力已达到最大值。

当汽车的速

率加大到原来的二倍时，若使车在地面转弯时仍不打滑，汽车的转弯半径应

（）

 1.匀速直线运动位移图象是一条倾斜的直线。

 2.从图象可求：

（1）位移;

（2）时间;

 [设问]能不能从位移图象上求运动速度?

怎样求?

（学生思考）

 [讲述]图2中△s就是滑块在△t时间内的位移，所以△s/△t=v。

从图中可看

出比值△s/△t越大，直线与水平夹角也越大，直线越陡。

因此△s/△t也叫做直

线的斜率，用k表示。

 （指导学生看书甲种本第60页第4行）

 [板书]（3）速度v=△s/△t=k。

 [练习]求滑块的运动速度：

 v=△s/△t=23cm/1s=23cm/s

 =0.23m/s

 [巩固练习]

 1.在位移图象（图2）中画出另一条直线Ⅱ（速度0.1m/s）。

提问：

（1）这条图线

表示物体做什幺运动?

（2）它的运动速度比滑块大还是小?

（3）求出它的运动速

度。

 2..图3是一个做直线运动物体的位移图象，线段OA、AB各表示物体做什

幺运动?

哪段的速度大?

两段的速度分别为多少?

 [讲述]在位移图象中将纵轴s改为v，即纵轴改为表示速度，那幺这种图

象变为表示速度和时间的关系。

我们叫做速度时间图象，简称速度图象。

 [板书]二、速度时间图象

 [讨论]“匀速直线运动的速度时间图象的形状是什幺样子?

”（前后桌子四个同

学为一组，讨论后各组汇报讨论结果）。

 [小结并板书]匀速直线运动速度不随时间改变。

各时刻速度大小都一样，

因此它的速度时间图象是一条平行于横轴的直线。

 [作图]画出图2中滑块和另一物体的速度图象（如图4）。

 [分析]1.在同一坐标平面上，直线在纵轴上截距越大，表示运动速度越

大。

 2.从图象中可求物体任意时间内的位移，例如求图2中物块在2s内的位

移。

据s=v•t，对照图4分析指出这个位移大小可用图象中纵轴表示速度

的线段和横轴表示时间的线段所构成的“面积”来表示，即0.1m/s乘以

2s=0.2m。

但位移和面积是两个含义不同的量，我们不过是借用“面积”来表示

位移的大小。

另外这个“面积”的单位是m/s乘以s=m，而不是m2，所以这个

“面积”要加双引号。

 [板书]2.从图象可求：

（1）速度;

（2）位移（位移的数值等于“面积”的数值）。

 [巩固练习]3.画出图3中物体运动的

 速度时间图象。

 [学生练习，教师巡回检查辅导然后讲评]。

 [归纳总结]

 1.对匀速直线运动位移图象和速度图象进行比较总结，加深学生对图象意

义的理解。

 2.物体的运动规律可以用公式来描述，也可以用图象来描述，用图象描述

直观、形象。

它是研究问题的一种重要方法。

希望同学们认真学习，为今后

科学研究打下基础。

 教学设计

 一、教改指导思想

 1.雷树人先生在全国中学物理特级教师会议上谈中学物理教学改革的指导

思想时指出：

“要使学生在学习基本物理知识的过程中逐步掌握研究物理问题

的科学方法。

有关科学方法的训练，应该说是与物理知识的掌握是同等重要

的。

”（《物理教学》87年第4期第3页）。

这是中学物理教改的一个重要方

面，在实际教学中，应该充分发挥教材中潜在的各种教育因素，精心设计教

学结构，综合运用各种教学方法，有意识让学生在学习物理知识的同时，也

得到科学方法的训练，从而培养学生的分析解决问题的能力和培养学生的科

学态度。

改变单纯为传授知识而进行教学的局面。

将知识的教学，能力的培

养，思想、方法的教育有机地结合在一起。

 2.在教学中把学生看作具有主观能动性的“人”，而不是把学生当作一个被

动地接受知识的对象。

在各个教学环节采取相应的措施，恰当选择各种教学

方法，综合运用，充分调动学生的主观能动性，激发学生的学习兴趣和主动

性，让学生通过自己的实践去掌握知识。

改变传统教学论中“以教师为中心，

以书本为中心”的原则为“以教师为主导，以学生为主体，以实践为基础”的原

则。

 二、本节教学特点

 本节教学是在前面所谈的教改指导思想指导下设计的，它有下面几个特

点。

 1.在物理知识教学中，贯穿着思想、方法教育。

根据实验数据作出图象，

图象反映物理规律，这是我们通过实验探索自然规律的一条重要的基本途

径。

这种方法在今后学习中还要多次用到。

如第三章研究运动物体的加速度

跟力和质量的关系，就是采用这种方法。

这是研究问题的一种重要方法。

要

让学生在学习物理知识过程中逐步学会这种研究方法。

因此讲授匀速运动位

移图象时，我们不是从匀速运动位移公式s=v•t直接画出位移时间图

象，而是设计一个实验：

研究滑块在水平气垫导轨上运动情况，用数字计时

器测出滑块三段位移所用的时间，指导学生根据取得的实验数据，选取平面

直角坐标，描点，画出滑块的位移时间图象。

再启发学生从作出的图象分析

得出滑块的运动规律，然后引导学生从图象求滑块任一时间内的位移。

这一

教学程序的安排使学生在学习位移图象的过程中，也初步学会用图象处理实

验数据，寻找物理规律这种研究问题的重要方法。

这一教学程序体现了“由特

殊到一般，又由一般到特殊”。

这个认识运动过程的思维方法。

使学生得到潜

移默化，在学习物理知识中自然地接受科学方法和辩证观点的教育。

同时也

培养学生的思维能力。

 2.有利突破难点。

理解图象物理意义是一个难点，模糊认识表现在以为质

点作匀速运动的轨迹是一条直线，而位移图象也是一条直线，就误认为位移

图象代表了质点实际运动轨迹。

安排从实验测出数据、描点、画出位移图

象。

学生能直观看到滑块的运动轨迹，又是通过自己描点，画出位移图象，

对图象的本质有所认识。

就不会将物体的运动轨迹和位移图象混在一起。

因

此，这样安排有利于突破难点，帮助学生正确理解图象的物理意义。

 3.综合运用各种教学方法。

教学方法上采用实验、作图、启发、讨论、练

习、讲评等多种方法的综合应用，充分调动学生的学习积极性。

体现了“以学

生为主体，教师为主导”的原则。

确保“双基”，又培养能力。

（1）设计研究滑块在水平气垫导轨上的运动情况的实验。

用数字计时器测时

间，学生能准确、直观读出实验数据。

能形象看到被研究物体的运动轨迹。

实验测出的数据又为讲授匀速直线运动位移图象和速度图象提供直观的例

子。

也体现用实验探索自然规律这种科学方法。

既激发学生的兴趣，又丰富

了教学内容。

（2）根据实验测出的数据，指导学生作图安排三个层次：

A、