直线运动中位移随时间变化的图象普通.docx
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直线运动中位移随时间变化的图象普通
Documentnumber【980KGB-6898YT-769T8CB-246UT-18GG08】
直线运动中位移随时间变化的图象普通
第三节直线运动中位移随时间变化的图象（普通）
北京市杨镇第一中学刁脊
教学设计思想:
本节教学内容是位移时间图象描述运动规律，是以数学中的图象为工具解决物理问题展现物理规律。
由于本节是学生物理学习中遇到的第一个图象问题，而图象方法又是物理学的基本方法和解决物理问题的重要手段，所以在本章及整个物理学中有重要地位，为后面的速度时间图象，振动图象等后续知识的学习打下基础。
本节在教学方式上，由于这是学生第一次真正研究图象问题,主要采用学生动手体验,分组讨论,教师引导，学生总结等方法，使图像中的物理意义变的简单、清楚，使学生由简单入手，兴趣出发，从定性到定量,多角度处理物理问题，为以后讲述图像打下较扎实的基础。
教学过程中关键环节的处理:
1、抽象的位移时间图象,通过学生分组动手实际操作获得感性认识.
2、从定性到定量的过度,利用了传感器的实验手段,便于处理数据,且培养了学生尊重事实的科学态度.
3、从匀速直线运动这一简单运动形式开始，用图象数学工具描述位移和时间的关系，这是本节的特点之一．因为是开始，对图线的横纵坐标、描点法、图象的物理意义等讲述得很细致、具体，为以后讲述图象打下较扎实的基础．由简单的开始，步步深入，使学生能比较好地掌握图象这一工具。
教学目标
一、知识与技能
1、知道什么是位移——时间图像，以及如何用图像表示位移和时间的关系。
2、理解匀速运动、变速运动的概念。
3、会用s-t图像描述运动规律
4、体会运用数学方法解决物理问题的指导思想，
二、过程与方法
1．体验用直角坐标系来描述直线运动的物体的位移．在平面直角坐标系中表示的位移（x）时间（t）图像（x一t图像）是一个坐标轴表示位移，另一个坐标轴表示时间．作出物体的x-t图像．
2．通过做位移-时间图象来明确图像与物体运动之间的区别与联系．在x-t图像中匀速直线运动表现为直线，变速直线运动表现为曲线．知道坐标系中画出的图像并不是物体运动的轨迹
3体会数学图像在物理中的重要应用．
三,情感,态度和价值观
1从知识是相互关联、相互运用的思想中，培养学生建立事物是相互联系的唯物主义观点
2培养主动与他人合作精神，发展对科学的好奇心与求知欲，体验探索自然规律的艰辛与喜悦
教学重点和难点
教学重点:
1、匀速直线运动的位移—时间图像的建立过程和方法
2、理解图象的意义，能从图中获取所反映出来的物理信息,时间,时刻,位移、位置、速度。
3、图象工具的学习与掌握
教学难点:
1、理解横轴代表时间
2、图象和运动轨迹的区分
教材内容的变化
1、旧教材直接给出位移时间图象的做法和物理意义，通过习题训练使学生理解和应用图象。
新教材由学生活动开始，通过学生亲自实践，讨论交流等主体参与形式的方法获得对位移时间图象的感性和理性认识。
2、旧教材在内容安排上层次划分不明显，不利于不同层次学生知识的获得；新教材层次划分明显，利于各层次学生的学习
3、旧教材以教师为主体，不利于在课堂获得学生的反馈；新教材更突出学生的主体性和强调教学的互动。
教学过程
一、引入新课
我们一起回忆初中做热学实验固体溶化过程的温度随时间变化时图线怎样画出的
学生回答：
纵坐标与横坐标的建立，得出横轴表示时间，纵轴表示温度，从坐标系中画出相应时刻物体的温度所对应的点，用平滑的曲线连接各点。
后看一些图片，教师展示近期猪肉价格变化图线，股票图线等，图象直观反映出价格随时间的变化规律。
学生体会：
纵坐标与横坐标的建立，得出横轴表示时间，纵轴表示价格，从坐标系中画出每天要表达的物体的价格所对应的点，用平滑的曲线连接各点。
上节课我们学习了用坐标描述位移，运动的物体位移随时间就不断变化，这节课我们就来学习如何利用图象描述位移随时间的变化关系。
二、进行新课
[试验的台阶]
问题：
我们要画出位移时间图线横轴与纵轴分别表示哪个物理量
结论：
横坐标表示时间，纵坐标表示位移
（一）实践活动，定性画图象
1、教师组织学生完成以下活动：
两人一组，在坐标纸上建立直角坐标系，横轴为时间，一同学向左沿横轴方向匀速拉动坐标纸，另一同学手拿彩笔，分别做出下列情况的图线，做每一条都要标出运动的性质。
（1）笔尖静止在纵轴某处
（2）笔尖以不同速度沿纵轴做匀速直线运动（分别沿纵轴正向和负向）
（3）笔尖沿纵轴做变速直线运动（越来越快，越来越慢）
[分析图线]
2、问题结论
问题1、你刚才画的图线是运动轨迹吗
结论：
不是。
问题2、图像怎样定义
由此教师给出图象定义——在一个坐标系中，画出一个量随另一个量的变化的图线叫做图象。
（二）借鉴推理，定量画图像
教师:
同学已经定性分析了图线规律,但还没有准确的定量关系,这种画法不能规范的画出位移时间图象那么我们如何来规范的画出物体做直线运动位移随时间变化的图象下面我们就定量研究位移时间图线的物理意义及画法。
1、问题：
怎样定量画出位移随时间的变化图象呢
教师引导学生借鉴价格随时间变化的图线画法得到位移时间图线的画法建立一个直角坐标系，横轴表示时间t，纵轴表示位移S,标出不同时刻的位置坐标点，并用平滑的线连接各点，得到的图线即为位移时间图像。
2、实践：
按图11页题目画出图像：
甲同学以2m/s的速度前行，乙同学以5m/s的速度前行，他们都做匀速直线运动，设计表格，填入数据。
时间t/s
0
1
2
3
4
5
6
位移甲x1
位移乙x2
（三）观察比较，讨论分析图象：
教师：
请大家观察一下自己所作的图线，并和周围同学讨论一下每组图线不同的原因，分别是什么运动，然后结合刚才笔尖所做运动做出解释。
学生活动：
讨论1：
有平行于时间轴的直线，有倾斜直线，有曲线它们各代表什么运动
结论：
平行时间轴的直线对应于笔尖静止情况，斜线对应于匀速直线运动，曲线对应于变速运动。
讨论2：
倾斜程度和方式不同代表什么意思
结论：
速度的大小和方向不同。
讨论3：
笔尖的匀速运动准确吗
人为感受速度不准确。
（四）归纳总结
组织学生分析轨迹和图
线中的位移、时间数据关系并得出匀速运动,变速运动公式和定义
1、匀速运动的公式
教师：
请同学们根据数学中表格的数据，与正比例函数或者一次函数的知识写出位移与时间，速度的关系表达式。
学生：
位移=速度*时间s=vt
2、匀速运动定义
教师:
我们通过描点做图的方法学会了做匀速运动的位移时间图象,那么同学们想一想如何
来定义匀速直线运动
学生讨论：
学生总结：
物体在一条直线上运动，如果在任何相等的时间里位移相等，这种运动就称为匀速直线运动。
物体做匀速直线运动的位移s和时间t是正比例关系。
这里需要注意一个描述：
“在任意相等的时间里”和“在相等的时间里”的区别。
举例说明。
再有，严格地说，匀速直线运动是一种理想化的模型，在处理实际问题中，在精度允许的范围内，相等时间内位移相等即可认为物体做匀速直线运动。
那么如果物体在一条直线上运动，但是运动的快慢不均匀时该如何来定义这种运动呢
学生：
那就叫非匀速直线运动吧。
。
。
教师：
说的非常好，但是非匀变速直线的介定还是宽了一些，我们把这种运动称为变速直线运动：
物体在一条直线上运动，如果在相等的时间内位移不相等，这种运动就叫做变速直线运动。
前面我们用数学的描点法找到规律,而实验是物理的基础,下面我们在用实验方法来探询验证一下.
（五）教师引导学生通过实验进一步总结出位移时间图线的物理意义：
请同学们利用位移速度传感器测出滑块以不同速度运动时的位移和速度，并利用数据处理软件作出位移时间图像。
学生活动并讨论得出：
速度大的直线较陡，且直线的斜率就是速度的大小。
教学过程
教学进程
教师活动
学生活动
设计意图
媒体
一、创
设
情景、引
出
问
题
1、组织学生回忆初中做热学实验固体溶化过程的温度随时间变化时图线怎样画出的
教师展示近期猪肉价格变化图线，股票图线等，图象直观反映出价格随时间的变化规律。
2、通过以上活动引出本节课我们学习如何利用图象描述位移随时间的变化关系。
学生体会
回答问题
理论联系实际，搭建直观的台阶，引发学生兴趣，并引起思考，得出结论
多媒体教学网络
板书
标题
二、提
出
并
解
决
问
题
设计实验
方案
（一）组织学生通过
实践活动，定性画图象让学生体会此图象为位移时间图象
要求小组成员密切配合，有明确的分工，按本小组的实验设计方案完成实验操作。
教师巡视指导，并发现具有代表性的实验小组，用数码摄象机拍摄全过程
（二）教师组织学生
借鉴推理，定量画图像
教师巡视指导
（三）组织学生
观察比较，讨论分析图象：
教师巡视指导
（四）组织学生
归纳总结，体会概念、公式、列表、图像的统一与侧重
（五）教师引导学生通过实验进一步
总结出位移、时间、图线的物理意义：
分组实验操作
画图象
讨论
代表回答问题
归纳总结
代表回答问题
回答问题
培养学生学习的自主性
创造合作的环境，利于学生的合作意识的形成。
提高数形结合的能力
加强合作与交流
落实辩证法教育
提高学生
归纳总结能力
从实际运动向理想模型的过
度能力
实验器材
板书
图像
定义
板书画图象的方法
板书图像含义
板书匀、变速直线运动的定义
匀速运动的公式
三、练习与拓展
1、练习
（1）请同学们看图，说出各图像表示的运动过程和物理意义。
师生共评：
在甲图中，0时刻即开始记时，已经有了位移s1；AB段表示物体作匀速直线运动，s与t成正比，t1时刻，位移为s2；BC段表示s没有变化，即物体处于静止状态。
CD段，物体匀速直线运动，位移越来越小，说明CD段物体的运动方向于AB段的运动方向相反，最后回到起始点，位移为0。
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。
（2）如图所示的s—t图象中，
（1）、
（2）、（3）表示物体作什么运动，（4）表示什么物理意义，t1时刻对应两为s1，表示什么物理意义。
四、课后作业教材p12/1,2,3
五、板书设计
第三节直线运动中位移随时间变化的图象
（一）图像的定义
在一个坐标系中，画出一个量随另一个量的变化的图线叫做图象。
（二）画图像的方法
建立一个直角坐标系，横轴表示时间t，纵轴表示位移S,标出不同时刻的位置坐标点，并用平滑的线连接各点，得到的图线即为位移时间图像。
（三）图像的含义
直线表示匀速，曲线表示变速，斜率表示速度
六、课堂评价
评价项目很好好一般
语言表达能力
问题意识
应用意识
七、教学流程图
第四节运动快慢与方向的描述速度
北京市杨镇第一中学刁脊
【教学设计思想】
本节教学内容基本特点：
教材进一步说明如何用坐标和坐标系来表示质点的位置和位移，为速度概念的引入打下了伏笔。
教材重点是速度，从平均速度过渡到瞬时速度。
最后说明速度的应用。
本节教学内容在章或单元中地位和作用：
速度从知识点上来说是本章的重点知识之一，其中瞬时速度是本章的难点。
从本章各部分的联系上它又起着承上启下的作用，将位移和时间以及加速度和时间等有机地联系在一起。
在日常生活中速度与生活联系紧密，对它的理解从小范围讲，将会对位移和加速度的理解大有好处；从大的范围讲，将影响到对运动学乃至动力学的学习。
本节主要采用的教学方法及教学用具：
讲授式、启发式和合作式教学方法。
采用视频、秒表和PPT.
对关键环节处理方法：
1.鉴于速度的概念是高中物理中第一次向学生介绍用比值定义物理量的方法，教材的讲述比较详细，通过两种通俗的比较运动快慢的方法，过渡到一个统一标准，自然地给出比值法定义速度．
2.将初高中所学的速度由学生自主加以区分，为学生以后易混淆的概念扫清障碍。
3.对平均速度和瞬时速度的讲述以及极限法的初步渗透也就非常便于学生的接受，且适时给出了速率的概念．
4.最后给出了几种实际生活中有关物体的速度测试让学生主动参与并得出结论，这对学生的接受和提起兴趣都有极大的好处。
【教学目标】
（一）知识与技能
1、理解平均速度的概念：
知道平均速度是粗略描述变速运动的快慢的物理量．理解平均速度的定义，知道在不同的时间内或不同的位移上的平均速度一般是不同的．会用平均速度的公式解答有关的问题．
2、理解瞬时速度的概念：
知道瞬时速度是精确描述变速运动快慢和方向的物理量．知道瞬时速度是物体在某一时刻的速度或在某一位置时的速度．理解用比值法定义物理量的方法．
（二）过程与方法
通过与实际相联系引入平均速度,从平均速度建立到瞬时速度的概念.
（三）情感态度与价值观
理解比值法是一种科学的方法，初步了解变化率在描述各种变化过程中起着非常重要的作用.
【教学重点】
速度的概念，平均速度，瞬时速度的理解．
【教学难点】
1．瞬时速度概念的引入。
2．会在具体问题中区别平均速度和瞬时速度。
【教学内容与变化】
1.旧教材的平均速度是v=s/t，而课标教材中为v=x/t.
2.课标教材中突出了变化率的概念,为a=v/t也是变化率的理解做出帮助.明确渗透变化率在描述各种变化过程中起着非常重要的作用.
3.突出了联系实际的方法引入概念,使知识有一种亲切感和可触及感.在学生有欲望主动学习的基础上,给出本节课中内容与生活中速度的区别.
新授课：
一、问题的引入学以致用
学生与教师比赛投标让学生分析不中标的原因
结论：
速度的大小和方向决定
物体的运动有快有慢还有方向，那么该如何认识物体的运动速度呢今天这节课我们就来研究一下物体的运动快慢和方向的物理量----速度。
二、教学过程
1．展示动画：
提问：
100米运动会上，比较哪位运动员跑的快
学生：
同样长短的位移，看谁用的时间少。
提问：
如果运动的时间相等，又如何比较快慢呢
学生：
那比较谁通过的位移大。
老师：
那运动物体所走的位移，所用的时间都不一样，又如何比较其快慢呢
学生：
单位时间内的位移来比较，就找到了比较的统一标准。
老师：
对，这就是用来表示快慢的物理量——速度
提问：
单独一个位移大（或时间短）能否说明速度大
学生：
不能
一、平均速度和瞬时速度：
（一）平均速度：
1、例题：
教师：
百米运动员，10s时间里沿直线跑完100m，那么他1s平均跑多少呢
学生：
每秒平均跑10m。
2、思考问答得出公式、单位、方向、平均速度的定义：
教师：
你能感受出公式和单位和方向吗
学生：
公式v=s/t单位m/s方向与位移方向相同。
教师：
如果给出起点坐标x1起点时刻t1和终点坐标x2终点时刻t2
教师：
速度公式可以表示成什么形式
学生：
教师：
每一秒一定跑10米吗
学生：
不一定，有时快有时慢。
教师：
这种表示快慢的方式准确吗
学生：
不准确，粗略的或大致的表示。
教师：
此运动是匀速还是变速运动
学生：
变速运动。
比较高中的速度公式与初中的公式有何区别，描述的运动与特点。
初中公式s代表路程，匀速直线运动速度不变得过程产出，速度描述准确；高中公式s表示位移，在变速运动中产出，粗略地描述变速直线运动的快慢。
教师：
运动员以15m/s的速度撞线,与刚才的速度含义相同吗
学生：
不同
教师：
哪位同学能给这两个速度分别起一个名字吗
学生：
100m内的速度叫平均速度，撞线的速度叫瞬间速度。
教师：
你能给平均速度下一个定义吗瞬间速度与课本相同吗
同学：
运动物体在某段时间内的位移与发生这段位移所用的时间的比值，叫做平均速度
教师：
很好，大家看一下课本中的平均速度比较一下你与专家的思路是否一致。
3、注意事项；过程对应
练习：
在百米跑的过程中，某联络员从起点开始向终点跑去经20s钟到达终点，然后经30s又返回终点，
分别求全程的平均速度、前半程和后半程的平均速度、
提出整个过程的平均速度与实际运动的不同引出
平均速率：
路程跟发生这段路程所用时间的比值。
性质：
标量。
在变速运动中,路程和时间的比是平均速率,如果物体运动轨迹是曲线,或物体作往返直线运动,由于路程的值大于位移的值,所以平均速度与平均速率不仅有矢量与标量的区别,数值上也不相同。
例如汽车绕半径为100m的圆形道路跑了一圈回到初始位置用的时间50s，位移为多少平均速度为多少，路程为多少平均速率为多少
与平均速度的联系：
在单向直线运动中，平均速率等于平均速度的大小。
（二）瞬时速度：
1、引导启发：
某人静止在A位置，与慢走经过A位置，或快跑经过A位置，情况是不同的（运动状态不同），这种不同需要用瞬时速度来描述，第一种情况瞬时速度为零，第二种情况的瞬时速度小于第三种情况的瞬时速度．
2、引导启发：
如图所示，若要知道百米运动员通过60m的速度最接近以下的哪个平均速度方法有：
图2－3
可测他通过此处前10m到后10m这20m的平均速度．
可测他通过此处前1m到后1m这2m的平均速度．
可测他通过此处前0.1m到后0.1m这0.2m的平均速度．
选取的位移间隔（或时间间隔）越短，所求出的平均速度就越能准确地知道运动员通过此位置时的速度．当所取时间足够短，以至于测量仪器已分辨不出速度的变化，运动便可视为匀速，所以物体在某一时刻的瞬时速度等于这一时刻起足够短时间内的平均速度．
定义：
运动物体在某一时刻（或某一位置）的速度，叫瞬时速度，常简称为速度；瞬时速度的大小叫瞬时速率，有时简称速率。
二、讨论区别平均速度与瞬时速度：
问题1速度的矢量性速度不仅有大小，而且有方向。
无论是速度的大小变化，还是方向变化，速度都发生了变化。
比如曲线运动中，速度方向时刻变化，不管大小是否变化，速度都一定变化！
问题2平均速度和瞬时速度平均速度是过程量，瞬时速度是状态量；瞬时速度能
精确描述物体的运动快慢。
瞬时速度是平均速度在Δt→0时的极限！
对于匀速直线运动，平均速度和瞬时速度是的。
问题3平均速度和速度的平均值平均速度
＝；速度平均值v＝在变速直线运动中，二者一般！
问题4平均速度和平均速率平均速率是路程和所用时间的比值，是标量。
平均速
度的大小一般和平均速率不相等，只有当物体作运动时才相等。
三、例题（师生互动）
［例1］骑自行车的人沿直线以速度v行进了三分之二的路程，接着以5m/s的速度跑完其余三分之一的路程。
若全程的平均速度为3m/s，则v是多少
［析与拨］
（1）求解平均速度一般由定义求解；
（2）平均速度的大小与所取的时间间隔（或位移）有关，条件不同，结果也不同，要紧扣定义！
［例2］短跑运动员在100m竟赛中，测得他5s末的速度为10.4m/s，10s末到达终点的速度是10.2m/s，则运动员在这100m中的平均速度为多大
［析与拨］紧扣定义，排除干扰，认真运算，迅速求解。
四、小结同学回答概念，举例评价
1、速度的概念及物理意义；
2、平均速度的概念及物理意义；
3、瞬时速度的概念及物理意义；
4、速度的大小称为速率。
拓展：
本节课中的速度与实际生活联系紧密，那么请你想办法测量下列物体运动时的平均速率：
1、人走路时的情况．
2、人骑自行车时的情况．
并强调：
平均速率的概念及其与平均速度的区别.说明并使学生意识到生活中的很多领域都与速度密不可分。
体育、交通更是与速度紧紧联系在一起.使学生意识到生活中的很多领域都与速度密不可分。
体育、交通更是与速度紧紧联系在一起.
教学过程
教学进程
教师活动
学生活动
设计意图
媒体
一、创
设
情景、引
出
问
题
1．学生与教师比赛投标
引出物体的运动有快有慢还有方向，那么该如何认识物体的运动速度
学生思考回答
学生分析不中标的原因
速度的大小或方向不合适
学以致用
学生感受
概念出自需要
二、提
出
并
解
决
问
题
展示赛跑动画
组织学生计算一段过程的速度感受平均速度
提出撞线速度与平均速度的不同感受瞬时速度
通过练习：
在百米跑的过程中，某联络员从起点开始向终点跑去经20s钟到达终点，然后经30s又返回终点，分别求全程的平均速度、前半程和后半程的平均速度、
提出整个过程的平均速度与实际运动的不同（或通过错的答案）引出
平均速率：
组织学生通过问题产生对极限法得到概念的认识强化瞬时速度的概念方向
教师组织学生分析日常用语得出速率的概念
组织练习
教师组织学生讨论以上四个概念
组织学生小结
应用拓展知识
观察思考
计算
命名得到平均速度的公式、单位、方向
计算比较
思考
练习
分析
习题
讨论
概念、举例、评价
创设定性认识速度情景
展开想象空间
加强推理与比较
定量的分析平均速度
学会比例法确定物理量
加强过程对应
区别位移和路程
学会极限法处理问题
学生感受概念出自生活
加强交流合作
让物理
回到生活
多媒体
板书
标题
平均
速度
的公
式、
单位、方向
板书
平均
速率
定义
板书瞬时速度的概念
板书瞬时速率的概念
五、板书设计
1、速度的概念及物理意义；
描述物体运动快慢和方向的物理
2、平均速度的概念及物理意义；平均速率
运动物体在某段时间内的位移与发生这段位移所用的时间的比值，叫做平均速度。
方向与位移的方向相同是矢量
运动物体在某段时间内的路程与发生这段位移所用的时间的比值，叫做平均速率。
无方向标量
3、瞬时速度的概念及物理意义；
运动物体在某一时刻（或某一位置）的速度，叫瞬时速度，常简称为速度；
方向与某位置或某时刻的运动方向相同。
4、速率。
瞬时速度的大小叫瞬时速率，有时简称速率
六、课堂评价
评价项目很好好一般
语言表达能力
问题意识
应用意识
七、教学流程图
第三节直线运动中位移随时间变化的图象
北京市杨镇第一中学刁脊
练习题
1、物体沿一条直线运动说法正确的是（）
A、在相等的时间里位移不相等，物体可能作匀速直线运动
B、在不相等的时间里位移相等，物体一定作变速直线运动。
C、在不相等的时间里位移不相等，物体一定不做变速直线运动。
D、在相等的时间里位移相等，物体一定做匀速直线运动
答案B
２． 由匀速直线运动的公式s=v·t看出：
（
） Ｄ
A．位移的数值总是大于速度的数值
B．位移的数值可以比速度的数值小
D．速度不变位移与c:
\iknow\docshare\data\cur_work\&site_id=&click=1&url=http:
1m列各s—t图像对实际运动的物体哪些是不可能的：
（
） ＢＣ
９.物体在一条直线上运动，哪个图像正确描述物体t=0从位置出发中途静止一段时间再返回到原出发点：
（
） ＢＣ
１０．下列哪个图像描述作直线运动物体最符合实际情况（运动物体速度不能突变）（ ）ａｃｄ
第四节运动快慢与方向的描述速度
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