1.6 用图像描述直线运动-教案

用图像描述直线运动

【教材分析和教学建议】
本节内容是第一章的最后一节，学生已经学习了描述物体运动的几个基本物理量，在这些物理量的学习过程中，有些物理量对他们来说有一定的难度，比如加速度的概念。教材的本节内容编写得比较简明扼要，好在教材中提供了理想化的标准坐标纸，能让学生探究的形式描述直线运动的图象，获取相关的信息，同时探究隐含的物理意义
通过数学基本函数与物理公式相结合的方法突破，通过小动画激发学生的兴趣，让学生有效地将数学知识迁移到物理学习中来，体会图象中的物理情景，从而使物理知识形象化来降低学习难度。
【学生基本情况分析】
学生在初中时学的科学科目，现高中有三门科目物、化、生，因此他们的观念还没有完全转变过来，停留在初中与高中之间，再者学生的学习能力、处理具体问题能力和成绩差异很大；另一方面必要数学知识还未学习到，所以在高中物理学习中还要初步学习这些知识；好在学生有一定物理的兴趣、探究科学的精神，能积极地思考探究物理情景
【教学目标】
1．知识与技能
（1）根据二维数据记录表建立物理平面坐标图.理解物理图象与数学图象之间的关系.
（2）能用图象描述匀速直线运动的“位移-时间”、“速度-时间”的关系和匀变速直线运动的“速度-时间”的关系。
（3）知道v-t图象的物理含义，能从图象中获取有用的信息。
2．过程与方法
（1）根据一个理想化的数据表，从学生已有的的数学知识出发，将数学图像迁移到具体的物理情境中来；
（2）了解如何用图像描述匀速直线运动的s-t图像及v-t图像，，同时运用数学中的一次函数帮助学生理解图像中的斜率、面积是什么物理含义，使学生从图像中获取更多有用的信息。
3．情感态度与价值观
体会用不同的方法描述物理现象的乐趣，从知识是相互关联、相互补充的思想中，培养学生建立事物是相互联系的唯物主义观

【教学重点、难点】
1、建立物理平面坐标图，能用图象描述匀速直线运动的“位移—时间”、“速度—时间”的关系和匀变速直线运动的“速度--时间”关系。
2、从图中获取反映出来的物理信息。知道图象中的坐标轴、点、线、面、斜率、截距的物理含义

【教学过程】
问： （1分钟）
1、物理量之间的关系除了用公式法表示外，还有什么办法？
2、用图象法表示物理量之间的关系有何优点？

一）匀速直线运动的位移-时间图象 （14分钟）
1、探究与思考：一次函数y=kx
实例：y=2x k=2如何描述它的图象呢？（教师启发引导学生复习数学知识）
1)确定直角坐标系。 2）列表。 3）描点 。4）连线
x 0 1 2 3 4
y 0 2 4 6 8

2、探究与思考：匀速直线运动的位移公式s=vt
实例:一只小虫子以速度0.2m/s 匀速爬行
S=0.2t v=0.2如何描述它的图象呢? (采用类比法,使学生把物理图象与数学知识联系在一起)
下面的过程由学生在课本的图1-6-1图上完成
1)确定直角坐标系。 2）列表。 3）描点 。4）连线
t/s 0 1 2 3 4
S/m 0 0.2 0.4 0.6 0.8

小结：这图象表示了位移与时间的关系，称为位移—时间图象（s-t图象）简称位移图象
3、探究及获取位移图象中信息（Flash动画展示）
通过小动画激发学生学习的兴趣，让学生体会位移图象描述了怎样的物理情景
归纳：1）这图象表示物体从原点出发沿X正方向以0.2m/s速度匀速运动
2）图线上的点表示某时刻物体运动的位移
3）速度在位移图象中的几何意义是图线的斜率k（斜率k在数学中还未讲到，需给他们讲解一下）
实例：（Flash动画展示）

让学生体会这位移图象描述了怎样的物理情景，并归纳两图线表示的物理情景
归纳：1）①、②、③图象速度相同（由于k相同）①、⑤图象速度大小不相同（由于k不相同）
2）①、②两物体同时运动的，但运动的初始位置不同
3）①、③两物体运动的初始位置相同，但不同时刻出发
4）①、④图象速度大小相同，且同时出发，但初始位置不同、方向也不相同
5）①做匀速直线运动 ⑥静止状态（平行时间轴的图线表示静止）
6)、图六表示物体先做匀速直线运动，后静止不动，最后反向做匀速直线运动。

二）匀速直线运动的速度-时间图象 （8分钟）
1、探究与思考：
如果用图像来描述匀速直线运动的速度和时间的关系，图像是怎样的？
实例：一物体以5m/s的速度匀速前进
由学生分析思考：速度始终是不变的，即随着时间的推移纵坐标不变
（采用两种图象对比的方式进行探讨）
归纳小结：这图象表示了速度与时间的关系，称为速度—时间图象（v-t图象）简称速度图象
匀速直线运动在位移图象中是一条斜线，在速度图象中是一条水平线


三）匀变速直线运动的速度--时间图象 （10分钟）

1、探究与思考：
如果用图像来描述匀变速直线运动的速度和时间的关系，图像是怎样的？

实例：一辆汽车由静止开始做匀加速运动，它的加速度大小为5m/s。
让学生描绘图象，体会这图象的数学含义，并且让学生从该图象中获得相关的信息。
归纳：（1）物体从0时刻由静止开始做匀加速直线运动
（2）加速度几何意义：是斜率k （a为5m/s?）
（3）位移几何意义是图线、坐标轴及某时刻所围的面积

2）探究各种图象的具体含义
实例1：（Flash动画展示）

让学生探究以上图象；
分析归纳：
（1）1、2号图象都是做匀加速直线运动
（2）1号图象是由静止开始，2号初速度为10m/s（即是图象中的截距b）
（3）3号图象以初速度为30m/s做匀减速直线 运动
（4）4号图象加速度为15m/s?比1号图象的大（速度图象中的倾斜度大，那么它的加速度大）

实例2：（Flash动画展示）
由学生分析左边图象的物理情景

物体先做静止开始做匀加速直线运动，再做匀速直线运动，最后做匀减速直线运动
各段的加速度分别为15、0、-15 m/s?

四）课堂反馈 （5分钟）
例：一辆汽车从车站匀加速直线开出，其速度图线如图所示，求头4s内汽车的平均速度是多少？






分析讨论: 只适应于匀变速直线运动

五）课后小结 （1.5分钟）
图象内容 位移图象 速度图象
坐标轴 横轴表示时间
纵轴表示位移 横轴表示时间
纵轴表示速度
点 表示某时刻质点所处的位置 表示某时刻质点的速度
线 表示一段时间内质点位置的变化情况 表示一段时间内质点速度的变化情况
面 　 图线与横轴所围的面积表示在一段时间内质点所通过的位移
图线的斜率 表示质点运动的速度 表示质点运动的加速度
图线的截距 表示质点的初始位置 表示质点的初速度
两条图线的交点 表示两质点相遇的时刻和位置 表示两质点在此时刻速度相同

六）作业布置：P16练习1---3（要求画图）（0.5分钟）




九、教学流程图