
教学目标
知识目标
1、掌握匀变速直线运动的速度公式 ,并能用来解答有关的问题.
2、掌握匀变速直线运动的位移公式 ,并能用来解答有关的问题.
能力目标
体会学习运动学知识的一般方法,培养学生良好的分析问题,解决问题的习惯.
教材分析
匀变速直线运动的速度公式是本章的重点之一,为了引导学生逐渐熟悉数学工具的应用,教材直接从加速度的定义式由公式变形得到匀变速直线运动的速度公式,紧接着配一道例题加以巩固.意在简单明了同时要让学生自然的复习旧知识,前后联系起来.
匀变速直线运动的位移公式是本章的另一个重点.推导位移公式的方法很多,中学阶段通常采用图像法,从速度图像导出位移公式.用图像法导位移公式比较严格,但一般学生接受起来较难,教材没有采用,而是放在阅读材料中了.本教材根据 ,说明匀变速直线运动中 ,并利用速度公式 ,代入整理后导出了位移公式 .这种推导学生容易接受,对于初学者来讲比较适合.给出的例题做出了比较详细的分析与解答,便于学生的理解和今后的参考.
另外,本节的两个小标题“速度和时间的关系”“位移和时间的关系”能够更好的让学生体会研究物体的运动规律,就是要研究物体的位移、速度随时间变化的规律,有了公式就可以预见以后的运动情况.
教法建议
为了使学生对速度公式获得具体的认识,也便于对所学知识的巩固,可以从某一实例出发,利用匀变速运动的概念,加速度的概念,猜测速度公式,之后再从公式变形角度推出,得出公式后,还应从匀变速运动的速度—时间图像中,加以再认识.
对于位移公式的建立,也可以给出一个模型,提出问题,再按照教材的安排进行.
对于两个例题的处理,要引导同学自己分析已知,未知,画运动过程草图的习惯.
教学设计示例
教学重点:两个公式的建立及应用
教学难点:位移公式的.建立.
主要设计:
一、速度和时间的关系
1、提问:什么叫匀变速直线运动?什么叫加速度?
2、讨论:若某物体做匀加速直线运动,初速度为2m/s,加速度为 ,则1s内的速度变化量为多少?1s末的速度为多少?2s内的速度变化量为多少?2s末的速度多大?ts内的速度变化量为多少?ts末的速度如何计算?
3、请同学自由推导:由 得到
4、讨论:上面讨论中的 图像是什么样的?从中可以求出或分析出哪些问题?
5、处理例题:(展示课件1)请同学自己画运动过程草图,标出已知、未知,指导同学用正确格式书写.
二、位移和时间的关系:
1、提出问题:一中第2部分给出的情况.若求1s内的位移?2s内的位移?t秒内的位移?怎么办,引导同学知道,有必要知道位移与时间的对应关系。
2、推导:回忆平均速度的定义,给出对于匀变速直线运动 ,结合 ,请同学自己推导出 .若有的同学提出可由图像法导出,可请他们谈推导的方法。
3、思考:由位移公式知s是t的二次函数,它的图像应该是抛物线,告诉同学一般我们不予讨论。
4、例题处理:同学阅读题目后,展示课件2,请同学自己画出运动过程草图,标出已知、未知、进而求解。
探究活动
请你根据教材练习六中第(4)题描述的情况,自己设计一个实验,看看需要哪些器材,如何测量和记录,实际做一做,并和用公式算得的结果进行对比。高中一年级物理
自由落体运动学知识点
掌握内容:
第一要认识什么是自由落体运动和竖直上抛运动。因为自由落体运动和竖直上抛运动都属于匀变速直线运动,因此,第二要掌握自由落体运动和竖直上抛运动的特点和规律,并能把匀变速直线运动的规律迁移到解决自由落体运动和竖直上抛运动的问题中。
知识要点:
一、自由落体运动。
1、什么是自由落体运动。
任何一个物体在重力作用下下落时都会受到空气阻力的作用,从而使运动情况变的复杂。若想办法排除空气阻力的影响(如:改变物体形状和大小,也可以把下落的物体置于真空的环境之中),让物体下落时之受重力的作用,那么物体的下落运动就是自由落体运动。
物体只在重力作用下,从静止开始下落的运动叫做自由落体运动。
2、自由落体运动的特点。
从自由落体运动的定义出发,显然自由落体运动是初速度为零的直线运动;因为下落物体只受重力的作用,而对于每一个物体它所受的重力在地面附近是恒定不变的,因此它在下落过程中的加速度也是保持恒定的。而且,对不同的物体在同一个地点下落时的加速度也是相同的。关于这一点各种实验都可以证明,如课本上介绍的“牛顿管实验”以及同学们会做的打点计时器的实验等。综上所述,自由落体运动是初速度为零的竖直向下的匀加速直线运动。
二、自由落体加速度。
1、在同一地点,一切物体在自由落体运动中加速度都相同。这个加速度叫自由落体加速度。因为这个加速度是在重力作用下产生的,所以自由落体加速度也叫做重力加速度。通常不用“a”表示,而用符号“g”来表示自由落体加速度。
2、重力加速度的大小和方向。
同学们可以参看课本或其他读物就会发现在不同的地点自由落体加速度一般是不一样的。如:广州的自由落体加速度是9.788m/s2,杭州是9.793m/s2,上海是9.794m/s2,华盛顿是9.801m/s2,北京是9.80122m/s2,巴黎是9.809m/s2,莫斯科是9.816m/s2。即使在同一位置在不同的高度加速度的值也是不一样的。如在北京海拔4km时自由落体加速度是9.789m/s2,海拔8km时是9.777m/s2,海拔12km时是9.765m/s2,海拔16km时是9.752m/s2,海拔20km时是9.740m/s2。
尽管在地球上不同的地点和不同的高度自由落体加速度的值一般都不相同,但从以上数据不难看出在精度要求不高的情况下可以近似地认为在地面附近(不管什么地点和有限的高度内)的自由落体加速度的值为:g = 9.765m/s2。在粗略的计算中有时也可以认为重力加速度g = 10m/s2。重力加速度的方向总是竖直向下的。
三、自由落体运动的规律。
既然自由落体运动是初速度为零的竖直向下的匀加速直线运动。那么,匀变速直线运动的规律在自由落体运动中都是适用的。匀变速直线运动的规律可以用以下四个公式来概括:
四、竖直下抛运动。
1、物体只在重力作用下,初速度竖直向下的抛体运动叫竖直下抛运动。一切抛体运动并不是指抛的过程,而是指被抛的物体出手以后的运动。因此,一切抛体运动都是只在重力作用下的运动。不同的抛体运动(如:平抛运动、斜抛运动、竖直上抛运动以及下面将要讲到的竖直上抛运动)的区别仅在于初速度的方向。初速度沿水平方向的是平抛运动,初速度向下的是竖直下抛运动……。
2、既然一切抛体运动都是在恒定重力作用下的运动,那么它也就具有恒定的加速度,属于匀变速运动。因为重力的方向是向下的,加速度的方向也是向下的,对于竖直下抛运动加速度的方向与物体初速度的方向相同。所以,竖直下抛运动是沿竖直方向的匀加速直线运动。且加速度为g(= 9.8m/s2)。
3、竖直下抛运动的规律:
将竖直下抛运动与自由落体运动相比,区别之处仅在于竖直下抛运动有初速度(v0)。既然自由落体运动满足以下规律:
五、竖直上抛运动。
1、结合上面我们对竖直下抛运动的分析和研究,不难想象竖直上抛运动可以表述为:物体只在重力作用下,初速度竖直向上的抛体运动叫竖直上抛运动。自然它也是匀变速直线运动。这里应该提醒大家的是竖直上抛运动的加速度与竖直下抛运动的加速度(包括大小和方向)是一样的,是同一个加速度。由于初速度的方向向上,因此人们常说竖直上抛运动的加速度与运动的初速度是相反的(不是因为加速度反向,而是初速度的方向发生了改变而引起的)。那么,竖直上抛运动是沿竖直方向的匀减速直线运动。它的加速度加速度为g(= 9.8m/s2)。
2、竖直上抛运动的规律。
选定竖直向上的初速度方向为正方向,那么,加速度g的方向应为负。考虑到重力加速度g是一个特定的加速度不宜将g写做-9.8m/s2,应在公式中符号“g”的前面加一个负号。规律如下:
这说明物体由抛出到返回抛出点所用的时间是上升段(或下降段)所用时间的二倍。也说明上升段与下降段所用的时间相等。返回抛出点时的速度与出速度大小相等方向相反。
(5)从前面两个表对比可以看出竖直上抛的物体在通过同一位置时不管是上升还是下降物体的速率是相等的。
(6)竖直上抛运动由减速上升段和加速下降段组成,但由于竖直上抛运动的全过程中加速度的大小和方向均保持不变,所以竖直上抛运动的全过程可以看作是匀减速直线运动。
自由落体运动公式
1.初速度Vo=0 2.末速度Vt=gt
3.下落高度h=gt2/2(从Vo位置向下计算) 4.推论Vt2=2gh
注:
(1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,遵循匀变速直线运动规律;
(2)a=g=9.8m/s2≈10m/s2(重力加速度在赤道附近较小,在高山处比平地小,方向竖直向下)。
(3)竖直上抛运动
1.位移s=Vot-gt2/2 2.末速度Vt=Vo-gt (g=9.8m/s2≈10m/s2)
3.有用推论Vt2-Vo2=-2gs 4.上升最大高度Hm=Vo2/2g(抛出点算起)
5.往返时间t=2Vo/g (从抛出落回原位置的时间)
注:
(1)全过程处理:是匀减速直线运动,以向上为正方向,加速度取负值;
(2)分段处理:向上为匀减速直线运动,向下为自由落体运动,具有对称性;
(3)上升与下落过程具有对称性,如在同点速度等值反向等。
1.摸透主干知识
近几年高考理综试卷及物理单独命题试卷,都注意突出考查主干知识,包括匀变速运动规律、牛顿定律、机械能守恒、机械波、带电粒子在电场中的加速与偏转、带电粒子在磁场中的运动、电磁感应等,命题兼顾对非重点知识(热、光、原)的考查,在试卷中这三部分均有相应的.试题,这些非重点知识的考查多以选择题出现,侧重于对知识的理解,也体现出了一定的综合度。
2.能力驾驭高考
物理学科的能力可概括为理解能力、推理能力、分析综合能力、应用数学处理物理问题能力、实验和探究能力,其中理解能力既是基础也是核心。近几年高考试题还出现了许多对自主学习和创新能力考查的新情景试题,这类题目考查考生快速接受和应用新知识的自主学习能力,解题的关键是准确地提取有效信息,然后用已学过的知识加上新的信息来解决问题。
3.科技领跑生活
高考试题情境设计注重物理与实际生活的联系,试题的命制都是从生活实际现象或实际问题入手,源于考生熟悉或熟知的生活现象。在近几年的高考物理中,应用型、创新型试题尤为明显,而物理中每一重要的知识块,几乎也都与现代科技紧密相关,同学们要善于挖掘生活中的物理应用事例,关注生活、关注社会热点、关注新兴科技。
4.掌握实验探究技巧
近几年高考实验试题更加强调动手操作、分析推理、实验设计能力,强调实验思想和方法的理解与应用。因此,考生要养成良好的实验探究习惯,掌握实验探究技巧。(1)明确实验目的、原理或理论根据。包括用什么物理定律、公式,电学实验用什么电路图等。还要搞清哪些是已知量、被测量。然后选择所需的仪器和实验条件,进而设计好实验步骤,画好记录表格等。(2)正确调整和安装仪器,连接电路。



