1.3 《运动快慢的描述—速度》导学案
【学习目标】
l、知道速度的意义、公式、符号、单位。
2、能区别质点的平均速度和瞬时速度等概念。
3、知道速度和速率的区别。
4、知道速度是矢量,平均速度的意义。
【重点难点】
速度、瞬时速度、平均速度三个概念,及三个概念之间的联系。
【学法指导】
认真阅读教材,体会教材中列举的实例,加深对速度概念的理解
【知识链接】
自然界的动物多种多样,蜗牛、乌龟爬行的慢,兔子、羚羊、猎豹跑的快……那么我们怎么用物理语言去描述他们运动的“快”与“慢”呢?
【学习过程】
一、坐标与坐标的变化
参考上图,完成下列问题:
xA=____________、xB=____________
物体由A运动到B的过程中,△x=_______-_______=_________
物体由B运动到A的过程中,△x=_______-_______=_________
规律总结:当位移的方向与x轴正方向相同时,△x前边取______号。
当位移的方向与x轴正方向相反时,△x前边取______号。
二、速度
生活提炼:
●学校运动会,在百米赛跑中,小光用了14秒,小明用了17秒,谁跑得快一些?为什么?
●某部队进行野外拉练训练,一班一天行军30公里,二班一天行军35公里,哪个班运动快一些?为什么?
●问题思考:某质点A在5s内运动了10m,质点B在8s内运动了24m,两质点的运动孰快孰慢?怎么比较?
1.速度公式:____________ 单位:__________
2.速度是矢量,所以既有________也有________
(思维提高:速度是用比值法定义的一个物理量,你能说说为什么用位移和时间的比值大小就可以反映物体运动的快慢呢?)
三、平均速度和瞬时速度
1.什么是平均速度?
2.什么是瞬时速度?
高青--淄博大约相距50千米,公共汽车从高青到淄博大约行驶1h,根据相关信息你能求出汽车的平均速度?______;瞬时速度?______。
平均速度等于物体的总位移和发生这段位移所用总时间的_______
思考:某质点沿直线运动,前半段路程平均速度为v1,后半段路程平均速度为v2,则该质点全程的平均速度为___________。
四、速度和速率
1.什么是速率?
2.区别平均速度、平均速率;瞬时速度、瞬时速率。
【训练测试】
1.下列关于速度的说法正确的是( )
A.速度是描述物体位置变化的物理量
B.速度是描述物体位置变化大小的物理量
C.速度是描述物体运动快慢的物理量
D.速度是描述物体运动路程与时间的关系的物理量
2.对于各种速度和速率,下列说法中正确的是( )
A.速率是瞬时速度的大小
B.物体运动的方向就是瞬时速度的方向
C.速度是矢量,平均速度是标量
D.平均速度的方向就是物体运动的方向
3. 下列情况中的速度,属于平均速度的是( )
A.百米赛跑的运动员冲过终点线时的速度为9.5m/s
B.由于堵车,汽车在通过隧道过程中的速度仅为1.2m/s
C.返回地球的太空舱落到太平洋水面时的速度为8m/s
D.子弹射到墙上时的速度为800m/s
4.如下图所示,小明骑自行车由静止沿直线运动,他在第1s内、第2s内、第3s内、第4s内通过的位移分别为1m、2m、3m、4m,则( )
A.他4s末的瞬时速度为4m/s
B.他第2s内的平均速度为1.5m/s
C.他4s内的平均速度为2.5m/s
D.他1s末的速度为1m/s
5. 为了使公路交通有序、安全,路旁立了许多交通标志,如图所示,甲图是限速标志,表示允许行驶的最大速度是80km/h;乙图是路线指示标志,此处到青岛还有150km.上述两个数据表达的物理意义是( )
A.80km/h是平均速度,150km是位移
B.80km/h是瞬时速度,150km是路程
C.80km/h是瞬时速度,150km是位移
D.80km/h是平均速度,150km是路程
【参考答案】
1.答案:C
2.答案:AB
解析:平均速度的方向和位移的方向一致,它不能表示物体运动的方向.物体运动的方向是瞬时速度的方向,故B对D错.正确的选项应为AB.
3.答案:B
4.答案:C
解析:自行车速度是逐渐增大的,无法确定它的瞬时速度,只能求出平均速度,第2s内平均速度为m/s=2m/s;4s内平均速度=m/s=2.5m/s.
5.答案:B
【学习反思】
位置变化的快慢——速度;如何比较物体运动的快慢?比值定义的意义?1.2 《时间和位移》导学案
【学习目标】
1、知道时间和时刻的概念以及它们之间的区别和联系。
2、理解位移的概念以及它与路程的区别。
3、初步了解矢量和标量。
【重点难点】
1、时间和时刻的概念以及它们之间的区别和联系。
2、位移的概念以及它与路程的区别。
【学法指导】
认真阅读教材,体会和鉴别时间和时刻、位移和路程的区别和联系
【知识链接】
为了比较详细的描述物体运动,仅仅知道物体动与不动是不全面的,还应该需要一些其它的物理量。譬如“物体何时运动”、“运动了多长时间”、“何时停止运动”等等。
【学习过程】
一、时刻和时间间隔
1.联系生活,举几个表示“时刻”的例子:___________________________________
_______________________________________________________________________
2.联系生活,举几个表示“时间”的例子:___________________________________
_______________________________________________________________________
3.会看“时间轴”(课本P14 图1.2-1)
二、路程和位移
1.什么是路程?
2.什么是位移?
位移的方向:从________位置指向_______位置。
3.在虚线框内画出你上学的路程,并标出位移。(通校生家-学校;住校生宿舍-教师,标明主要位置名称)
三、矢量和标量
1.什么是矢量?你学过的物理量有哪些?
2.什么是标量?你学过的物理量有哪些?
3.矢量、标量的运算法则相同吗?(参考课本P15 思考与讨论)你能总结一下标量的运算法则吗?______________________________________________________
四、直线运动的位置和位移
表达式的文字描述为:直线运动的位移等于物体的末位置减去初位置。
思考:“位置”或“位移”前边的“-”表示什么物理意义?
【训练测试】
1. 以下说法正确的是( )
A.只有很小的物体才能视为质点,很大的物体不能视为质点
B.若以河岸为参考系,在顺水漂流的船上行走的人可能是静止的
C.做直线运动的物体,其位移大小跟这段时间内它通过的路程一定相等
D.一节课40分钟,40分钟指的是下课的时刻
2. 以下的计时数据指时间间隔的是( )
A.从北京开往宜昌的火车预计13点到站
B.中央电视台每晚的新闻联播节目19点开播
C.某场足球赛伤停补时3分钟
D.2008年5月12日在我国四川省汶川发生了特大地震
3.如图所示,一物体沿三条不同的路径由A运动到B,下列关于它们的位移的说法中正确的是( )
A.沿Ⅰ较大
B.沿Ⅱ较大
C.沿Ⅲ较大
D.一样大
4. 关于路程和位移,下列说法中正确的是( )
A.质点沿某一直线运动,那么通过的路程就等于位移的大小
B.质点通过的路程不同,位移可能相同
C.质点在一段时间内的位移为零,说明物体没有运动
D.质点通过一段位移后,它的路程可能为零
5.关于位移和路程,下列说法正确的是( )
①出租汽车按路程收费
②出租汽车按位移的大小收费
③在曲线运动中,同一运动过程的路程一定大于位移的绝对值(即大小)
④在直线运动中,位移就是路程
A.①③ B.②③ C.①④ D.②④
【参考答案】
1.答案:B
2.答案:C
3.答案:D
解析:位移是用来表示质点位置变化的物理量,质点的始末位置确定后,位移矢量是惟一的,所以选D.
4.答案:B
5.答案:A
【学习反思】
物体的空间位置随时间的变化
1、怎样到达 ——路程;
2、到了那里——位移;
二者的区分非常的关键:即标量和矢量的区别;通过总位移的计算,关键让学生深深感受一下代数加法和矢量加法的区别,代数加法不在适应矢量的计算。
3、应用——直线运动的位置和位移,位移和坐标变化量的关系,数学正负号的物理意义。1.4 《实验:用打点计时器测速度》导学案
【学习目标】
1、了解两种打点计时器的结构和工作原理。
2、会安装并使用打点计时器。
3、理解根据纸带测量速度的原理并测量瞬时速度。
4、明确速度—时间图象的意义,描点法画图象的方法,并画出该实验中的速度—时间图象。
【重点难点】
1、打点计时器的使用。
2、画物体的速度—时间图象。
【学法指导】
了解计时器的工作原理;体会利用纸带测量速度的原理
【知识链接】
我国古代人用“日规”测量时间,后来出现机械手表,电子石英表测量时间更精确些、、、我们的物理实验中用到一种特殊的计时仪器---打点计时器。
【学习过程】
一、电磁打点计时器
阅读课本,完成下列问题:
电磁打点计时器用4—6V低压______电源,交流电源频率为50Hz时,它每隔_____s打一点,即打出的纸带上每相邻两点间的时间间隔为______s。
思考:振针打点的频率与纸带拉动的速度有关吗?
二、电火花计时器
电火花计时器用220V交流电源,当电源频率为50Hz时,它每隔0.02s打一次点,即打出的纸带上每相邻两点间的时间间隔也是0.02s。
电火花计时器工作时,纸带运动时受到的阻力小,比电磁打点计时器实验误差小。
三.练习使用打点计时器
根据课本P22实验步骤,练习使用打点计时器。
思考:1.先启动电源拉动纸带还是先拉动纸带再启动电源?
2.看纸带时,依据什么得到时间?
3.纸带拉动的快慢与纸带上点迹的疏密程度有什么关系?
课堂练习:
1. 如图所示,某同学向右拉动纸带得到图示的清晰点迹,根据纸带可以得到:
从A到B的运动时间为______________
拉动纸带时的运动情况_______________(定性描述)
四.用打点计时器测量瞬时速度
根据纸带的点迹,读出时间、测出距离,计算平均速度。要求不是很精确的前提下,可以用平均速度粗略代替某点的瞬时速度。
五.用图象表示速度
为了更直观地反映物体的运动情况,我们可以用v-t图象来表示速度随时间的变化规律。
以速度v为纵轴,时间t为横轴建立直角坐标系,根据计算出的不同时刻对应的瞬时速度值,在坐标系中描点,最后用平滑曲线把这些点连接起来就得到了一条能够描述速度v与时间t关系的图象。
你能粗略画出你上学的速度(大小)时间图象吗?
课堂练习:
2.根据下列图象信息,定性描述物体的运动情况
甲:________________________ 乙:________________________
丙:________________________ 丁:_________________________
【训练测试】
1.根据打点计时器打出的纸带,我们可以不利用公式计算就能直接得到的物理量是( )
A.时间间隔 B.位移
C.速率 D.平均速度
2.采取下列哪些措施,有利于减小纸带受到摩擦而产生的误差( )
A.改用6V直流电源
B.电源电压越低越好
C.用平整的纸带,不用皱折的纸带
D.纸带理顺摊平,不让它卷曲、歪斜
3.一同学从家中出发,沿平直的马路以一定的速率走到邮局.发信之后,沿原路以相同的速率返回.设出发时方向为正方向,则下图中能描述该同学运动情况的v-t图象是( )
4.下列关于打点计时器的使用,正确的是( )
A.不要在未放纸带时通电打点,每次打点完毕,及时切断电源,切忌长时间通电使用
B.每打完一条纸带,要将复写纸调整一下,确保下一次打点清晰
C.若发现振片振幅不稳定,应调节振片螺母,以使振动稳定
D.若打的点不清楚或有漏点,则检查复写纸是否已损坏或打点针是否太短
5. 一辆小车沿一条直线运动,车上放着盛水的漏滴,每隔2.0s滴一滴水,水在车行驶的路面上留下水滴的痕迹如图所示,图中还放着一把刻度尺,其零刻度线与O点对齐,若从小车通过O点开始计时,则当滴下水滴G时,小车运动时间是________s,AH段的平均速度为________m/s(保留3位有效数字).
【参考答案】
1.答案:AB
解析:因为打点计时器每隔0.02s打一次点,根据纸带上打点的个数可确定出时间间隔,故选项A正确.用刻度尺可直接测量出两点间的距离即位移,故选项B正确;速率和平均速度可通过上述A、B项,再进行计算方可求得,因此C、D选项错误.
2.答案:CD
解析:电源不能用直流电源,也不是电压越低越好,A、B选项错误.
3.答案:B
解析:规定出发时方向为正方向,返回时的速度为负,C错误.由于速率不变,所以D错误.A图表示的是两个物体的运动.
4.答案: ABCD
5.答案:14.0s;2.14
【学习反思】
1.打点计时器是记录什么物理量的仪器?
2.利用打点计时器打出的纸带速度测量物体运动速度的原理是什么?1.5 《速度变化的快慢-加速度》导学案
【学习目标】
1.理解加速度的概念。知道加速度是表示速度变化快慢的物理量,知道它的定义、公式、符号和单位,能用公式 a =进行定量计算。
2.知道加速度是矢量。知道速度改变量与加速度的区别。
3.知道什么是匀变速直线运动。能从匀变速直线运动v-t图象理解加速度的意义。
【重点难点】
1.理解加速度的概念。建立变化率的思想。
2.利用图象来分析加速度的相关问题。
【学法指导】
认真阅读教材,根据实例体会加速度的物理意义;区别加速度与速度、速度变化量的不同
【知识链接】
我们学习了描述运动快慢的物理量—速度,但是在实际生活中,物体的速度往往要发生变化,并且不同的物体、不同情境下,速度变化情况不同。譬如私家车可以慢慢悠悠加速到100迈,但是赛车手要在尽可能短的时间内加速到100迈(2.5s)。我们怎样描述速度变化的快慢呢?
【学习过程】
一、加速度
【例1】 某物体A在2s内由静止加速到10m/s,另一物体B在2s内由静止加速到20m/s,谁的速度变化的快?为什么?
【例2】私家车由静止加速到100迈,用时20s,F1赛车加速到100迈用时2.5s,谁的速度变化快?为什么?
【例3】飞机30s内可以由静止加速到300km/h(83m/s),炮弹可以在0.005s内由静止加速到250m/s,怎样比较两者的速度变化快慢?
1.什么是加速度?
加速度是描述______________________的物理量。
2.加速度公式:_____________
根据公式分析,加速度的大小与速度的变化率有关,而与速度大小、速度变化量的大小无关。
3.加速度是矢量,物体做加速直线运动时,加速度方向和速度方向_________;物体做减速直线运动时,加速度方向和速度方向_________
【难点突破】
(1)加速度等于零时,速度是否一定为零?
(2)速度等于零时,加速度是否一定为零?
(3)加速度大小不断变小,速度大小也不断变小
二、从v-t图象看加速度
参考课本p30“思考与讨论”,根据加速度定义式a =和v-t图象分析,物体加速度的大小与v-t图象的__________相联系。
【例4】如图所示,甲乙两物体的速度-时间图象,下列说法正确的是
A.甲乙两物体都做加速运动
B.2s前甲的速度小于乙的速度,2s后甲的速度大于乙的速度
C.2s前甲的加速度小于乙的加速度,2s后甲的加速度大于乙的加速度
D.2s时两物体速度相等、加速度相等
【训练测试】
1. 关于加速度的说法,正确的是( )
A.加速度是矢量,加速度的方向与速度方向相同
B.速度的变化量越大,加速度越大
C.速度的变化率增大,加速度不一定增大
D.加速度增大,速度可能减小
2. 下列关于加速度的描述中,正确的是( )
A.速度变化得越快,加速度就越大
B.加速度方向保持不变,速度方向也保持不变
C.当加速度与速度方向相反但加速度在增加时,物体做加速运动
D.当加速度与速度方向相同但加速度在减小时,物体做加速运动
3.物体做匀加速直线运动,已知加速度为2m/s2,则( )
A.物体在某秒末的速度一定是该秒初速度的2倍
B.物体在某秒末的速度一定比该秒初的速度大2m/s
C.物体在某秒初速度一定比前秒末的速度大2m/s
D.加速度为正值,速度一定增加
4.如图所示是汽车中的速度计,某同学在汽车中观察速度计指针位置的变化,开始时指针指示在图中甲所示的位置,经过7s后指针指示在图乙所示的位置,若汽车做变速直线运动,那么它的平均加速度约为( )
A.7.1m/s2 B.5.7m/s2
C.1.6m/s2 D.2.6m/s2
5. 如图是A、B两个质点做直线运动的位移-时间图象.则( )
A.在运动过程中,A质点总比B质点运动得快
B.在0~t1这段时间内,两质点的位移相同
C.当t=t1时,两质点的速度相等
D.当t=t1时,A、B两质点的加速度不相等
【参考答案】
1.答案:D
2.答案:AD
3.答案:B
解析:加速度为2m/s2,其物理意义就是物体的速度每1s改变2m/s,加速度为正也不一定与速度同方向.
4.答案:C
5.答案:A
【学习反思】
1.加速度的物理意义是什么?加速度与速度、速度变化量有何区别和联系?
2.加速度、与速度的定义方法有何相似之处?1.1 《质点 参考系和坐标系》导学案
【学习目标】
1. 知道质点的概念及条件。
2. 知道参考系概念及作用。
【重点难点】
物体抽象为质点的条件
【学法指导】
认真阅读教材,体会教材中列举的实例,加深对概念的理解
【知识链接】
1. 日常生活中画过“简笔画“吗?为什么要画简笔画?
2. 我们观察物体,说它“动“与”不动”的依据是什么?
【学习过程】
一、物体和质点
1.什么是质点?_____________________________________________
2.研究某一物体时,我们是不是必须画一个栩栩如生的物体?实际上为了方便我们往往会画一“简笔画”。
3.领会把物体能简化为“点”的条件。
能尝试总结一下这个条件吗?_____________________________________________-
思考:能抽象为质点的物体一定很小吗?
4.质点这个模型实际生活中存在吗?
二、参考系
1.什么是机械运动?
2.什么是参考系?
3.我们在日常生活中,判断一个物体“动”与“不动”的依据是什么?是不是自觉不自觉的把研究对象周围的物体作为标准,进而判断物体的“动”与“不动”?
4.同一个运动,当选取不同物体作为参考系时,该运动的描述形式相同吗?
三、坐标系
描述一下怎样建立直线坐标系:________________________________________________
_________________________________________________________________________________
【训练测试】
1.刘翔110m比赛中,计时员测量其比赛时间,可以把刘翔看做质点?______
教练观察分析刘翔的跨栏动作是否规范标准,可以把刘翔看做质点?______
2.研究一辆20节的火车(一节火车车厢大约25m)从北京到上海的时间,可以把火车作为质点?_________;研究该火车经过某一站牌的时间,可以把火车作为质点?_________。
3.坐在行驶的公共汽车内的乘客,以汽车为参考系,乘客是_________,如果以路边的树木为参考系,则该乘客是____________。
4.选作参考系的物体只能是“静止” 的物体吗?
5.直线坐标系如图所示,A的位置坐标xA=_______,B的位置坐标xB=______。
在坐标中标出xC=1.5m的点。
【参考答案】
1.能;不能
2.能;不能
3.静止的;运动的
4.不一定
5.3m;-1m
【学习反思】
机械运动:物体的空间位置随时间的变化。这是高中物理学习的起点,以如何描述位置及位置的变化创设情景:
1、物体——大小和形状是描述运动的困难之一。建立理想化的模——质点,是抓住主要因素,忽略次要因素并作为研究对象,是一种科学的方法之一。
2、位置的变化——参考系的选择是关键。
3、位置——坐标,定量描述的科学方法。