高一物理必修1教案.pdf
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1、天津四中 2012 届高一第一学期物理教案阎宝龙第一章第一章运动的描述运动的描述第一节第一节 质点质点 参考系和坐标系参考系和坐标系教学目标教学目标一、知识目标一、知识目标1、知道参考系的概念。知道对同一物体选择不同的参考系时,观察的结果可能不同。2、理解质点的概念,知道它是一种科学的抽象,知道科学抽象是一种普遍的研究方法。3、知道时间和时刻的含义以及它们的区别。知道在实验室测量时间的方法。4、知道位移的概念,知道它是表示质点位置变动的物理量,知道它是矢量,可以用有向线段来表示。5、知道位移和路程的区别。二、能力目标二、能力目标1、在选择参考系时,能选择使研究问题方便的参考系。2、在研究物体运
2、动时,能否把物体作为“质点”来处理,初步掌握科学抽象这种研究方法。三、德育目标三、德育目标从科学抽象这研究方法中,渗透研究问题时抓住主要因素,忽略次要因素的哲学思想。教学重点教学重点1、在研究问题时,如何选取参考系。2、质点概念的理解。3、时刻与时间、路程和位移的区别。教学难点教学难点在什么情况下可把物体看出质点教学步骤教学步骤一、导入新课一、导入新课同学们,在初中我们学过,一个物体相对于别的物体的位置改变叫做机械运动,简称运动 机械运动是最普遍的自然现象 宇宙中的一切物体,小到原子内部的质子、中子和电子,大到遥远的恒星和星系,都在不停地运动着 有些物体,例如耸立的山峰、马路两侧的房屋、路面上
3、的铁轨,看起来是不动的,其实,这些物体是随着地球一起运动的同学们回忆一下初中就学过的有关知识,回答有关问题。(1)物体相对于其他物体有,叫机械运动。(位置的变动)(2)被选作标准的另外的物体叫(参考系)板书:机械运动二、新课教学二、新课教学1、(1)参考系:为了描述一个物体的运动,选来作为标准的物体,叫参考系。(2)选择不同的参考系观察同一个运动,观察的结果会有不同。出示空投物质的投影片(飞机、物资都可以抽动,能显示出其实际的运动路径)学生分析:以飞机为参考系,看到投下的物资沿直线竖直下落,地面上的人以地面为参考系,看到物体是沿曲线下落的。要求学生举例:描述同一个运动,选择不同参考系,观察结果
4、也不一样。学生举例:运动的汽车,是选择地面为参考系,如选司机为标准,汽车是静止的。(3)老师总结:参考系是可任意选取,但选择的原则要使运动和描述尽可能简单。比如,研究地面上物体的运动,选择地面或相对地面动的物体作参考系要比选太阳作参考系简单。2、质点第 1 页 共 21 页天津四中 2012 届高一第一学期物理教案阎宝龙在研究某一问题时,对影响结果非常小的因素常忽略。常建立一些物理模型,这是一种科学抽象。那以前接触过这样的物理模型吗?学生:光滑的水平面、轻质弹簧。老师:对,这些都是把摩擦、弹簧质量对研究问题影响极小的因素忽略掉了。今天我们又要建立一种新的物理模型质点,请同学们阅读课本P20。质
5、点,并完成下列问题:教师出示投影片,学生填写:(1)质点就是没有,没有,只具有物体的点。(2)能否把物体看作质点,与物体的大小、形状有关吗?(3)研究一辆汽车在平直公路上的运动,能否把汽车看作质点?要研究这辆汽车车轮的转动情况,能否把汽车看作质点?(4)原子核很小,可以把原子核看作质点吗?(5)运动的质点通过的路线,叫质点的运动;是直线,叫直线运动;是曲线,叫。师生共评:质点是没有形状、大小、具有物体全部质量的点。这是一种科学抽象,就是要抓住主要特征,忽略次要因素,这就必须是具体问题具体分析。如果在我们研究的问题中,物体的形状、大小以及物体上各部分运动的差异是次要的或不起作用的,就可以把它看作
6、质点。比如在平直公路上运动的汽车,研究它运动的特点,汽车的大小、形状及车上各部分运动的差异是次要的,可把汽车看作质点。而研究车轮的转动,是研究汽车上部分的运动,就不能把汽车看作质点,再比如原子核很小,要是研究质子与质子的作用时,就不能把它看作质点。3、时刻、时间间隔(也称时间)这两个物理量与我们交往太密切了。根据同学们各自的理解,举一些关于时间、时刻的例子。学生回答:几点钟开会,几时上课,几点发车这都是时刻,而会议长达2 个小时,这是从开始到结束的实践间隔等等。老师:如果把时刻、时间在数轴上表示出来,那含义就一目了然:出示投影片,学生回答有关问题:上课下课上课下课8910t/h(1)要指出时刻
7、、时间间隔在数轴上的表示特点。(2)时间的单位有、,符号分别为、。(3)在实验室研究物体运动情况时,需要测量和记录很短的时间,常用来测量。师强调:要在时间轴上表示出时刻、时间:时刻表示为一点,时间表示为一线段。这在以后的直线运动中的速度的研究中,常要用到这两个概念。4、位移和路程由北京去上海,你可以选择不同的交通工具:乘火车、乘飞机,还可以先坐汽车到天津然后换轮船到达上海。使用不同的交通工具,交通路线不同及运动轨迹是不一样的,走过的45min1045min第 2 页 共 21 页天津四中 2012 届高一第一学期物理教案阎宝龙路程不相同,但是,就位置的变动而言,你总是由初始位置北京到达了末位置
8、上海(直线距离约 1080Km)物理学中用一个叫做位移位移的物理量来表示质点的位置变动。同学们阅读课本,并讨论位移的图示方法及位移和路程的区别。北京天津 FA反馈练习:D P22 练习一 4、5三、小结三、小结C这节课我们学习了有关参考系、质点、时间、时刻、位移、路程等概念,这将是后面学生速度、加速度等概念的基础,所以同学们要结合实际问题将它们区分开。四、作业四、作业上海 P22、练习一 6B补充:归纳位移和路程的区别。五、板书设计:五、板书设计:1、概念研究物体的运动参照系同一物体的运动,选择不同参照物,运动描述可以不同选择参照系的原则2、描述质 点何种情况下,可把物体看作质点3、时刻、时间
9、的区别4、位移、路程的区别第 3 页 共 21 页天津四中 2012 届高一第一学期物理教案阎宝龙第二节第二节位移和时间位移和时间教学目标教学目标一、知识目标:1、理解匀速运动、变速运动的概念;2、知道什么是位移-时间图象,能及如何用图象表示位移和时间的关系;3、知道匀速直线运动的st 图象的意义;4、知道公式和图象都是描述物理量之间关系的数学工具,它们各有所长,可以相互补充。二、能力目标:培养学生用多种手段处理问题的能力。教学重点:教学重点:1、匀速直线运动的概念;2、用描点法描绘位移-时间图象,并能从图中获取反映出来的物理信息。教学难点:教学难点:如何分析物理图象而从中获取物理信息。教学步
10、骤:教学步骤:一、导入新课一、导入新课上一节课我们学习了机械运动的概念,并且知道物理学中为了研究物体的运动我们引进了质点和位移,一个物体运动时不但其位置在不断改变,其位移在随时间不断地改变,那么一个物体运动时位移和时间有什么关系呢?这节课我们就来研究这个问题。板书:位移和时间的关系二、新课教学二、新课教学1、匀速直线运动学生:阅读教材弄清楚什么是匀速直线运动。用投影片出示图表并要求学生回答,在误差允许的范围内,每相等时间内位移有什么特点?时间 t/s位移 s/m这是一辆汽车在平直公路上的运动情况,它的运动有何特点:学生分析后回答:在误差允许的范围内,每2.5s内的位移为50m,每5s内的位移为
11、100m,每 10s 内的位移为 200m任意相等和时间内位移都相等。师:对,这种在任意相等的时间内位移都相等的运动,叫匀速直线运动。板书:匀速直线运动提问:如果有一辆汽车在平直的公路上行驶,每5s 内的位移都是 100m,那么这辆汽车一定做匀速直线运动吗?学生如果回答是,则举一反例让学生分析。学生如果回答不一定,则由一学生举例说明,并在黑板上作图说明。小结:一物体如果作匀速直线运动,则其在任何相等的时间里位移都相等。2、位移-时间图象师:请同学们以上面图表所给出的数据,以横轴为时间(t)轴,纵轴为位移(s)轴,002.5504.91007.615010.012.415.117.519.920
12、0250300350400第 4 页 共 21 页天津四中 2012 届高一第一学期物理教案阎宝龙用描点法作图,看是一个什么样的图象,s 与 t 存在一个什么函数关系?教师边看边指导,并且改变一组数据(速度不同的物体的一组位移、时间值)让学生在同一坐标上作图,然后把同学所画的图象在投影仪上打出分析。学生:可以看出几个点几乎都在过原点的一条直线上。教师:同学们与我们在初中学过的一次函数y=kx 对照,s 与 t 有什么函数关系。学生:s 与 t 成正比。教师:对,这就是匀速直线运动的位移匀速直线运动的位移-时间图象时间图象。物理量之间的关系可以用公式表示,也可以用图象表示,利用图象可以比较方便地
13、处理实验(或观测)结果,找出事物的变化规律。以后我们还会遇到更多的用图象来处理物理量之间的变化规律的问题,所以,现在我们就要重视图象的学习。教师:再请同学们分析一下,这两条图线有什么不同,这两物体的运动情况有什么不同?小结:匀速直线运动的st 图线是一条直线,其倾斜程度反映物体运动的快慢,倾斜程度越大,速度越快。教师:从图象上我们可以得到哪些信息呢?学生分析后小结:可以知道任意时刻物体的位移和任意位移对应的时刻,可以知道哪段时间里的位移和一段位移所用的时间。3、巩固性训练(出示投影片)(1)请同学们看图,说出各种图象表示的运动过程和物理意义。并模拟其运动的实际过程。s/ms/ms/ms/ms0
14、s0s0t/st/st/st/s0t0000(2)请两们同学上台模拟以下两图中所表示的物体运动过程,下面的同学注意观察并指出其错误。s/ms/mS2BCs1S1t/st/s00t1t2Dt1t2t3师生共评:在甲图中,0 时刻即开始计时,已经有了位移s1;AB 表示物体做匀速直线运动,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,物体匀速运动,位移越来越小,说明CD 段物体的运动方向与 AB 段的运动方向相反,最后回到起始点,位移为 0。所以物理图象主要观测方法是:看横、纵轴表示的物理量;其次看图象,从横纵轴上直接可获取的信息,联系实际,搞
15、清物理情景。教师:请同学们思考位移时间图线和物体运动轨迹是否相同。4、变速直线运动第 5 页 共 21 页天津四中 2012 届高一第一学期物理教案阎宝龙提问:汽车刹车时、飞机起飞时,其运动特点是什么?学生:汽车运动越来越慢,飞机运动越来越快。教师:对,这就是变速直线运动板书:变速直线运动:物体在一条直线上运动,如果在相等的时间里位移不相等,就叫变速直线运动。提问:那变速直线运动的图象还是直线吗?学生分析:变速运动中,位移s 与时间 t 不成正比,肯定不是直线,应是曲线。归纳总结:只要是匀速直线运动的位移-时间图象,一定为直线,这是判定是否是匀速直线运动的位移-时间图象的依据。三、小结三、小结
16、这节课主要学习了匀速直线运动的概念以及匀速直线运动的位移-时间图象。在处理图象前,首先要看懂横、纵轴所表达的物理量,然后再去结合函数关系图象去认识物理量之间的关系。四、作业四、作业P24 练习二 2、3第 6 页 共 21 页天津四中 2012 届高一第一学期物理教案阎宝龙第三节第三节运动快慢的描述速度运动快慢的描述速度教学目标:教学目标:一、知识目标一、知识目标1、理解速度的概念。知道速度是表示运动快慢的物理量,知道它的定义、公式、符号和单位,知道它是矢量。2、理解平均速度,知道瞬时速度的概念。3、知道速度和速率以及它们的区别。二、能力目标二、能力目标1、比值定义法是物理学中经常采用的方法,
17、学生在学生过程中掌握用数学工具描述物理量之间的关系的方法。2、培养学生的迁移类推能力,抽象思维能力。教学重点教学重点平均速度与瞬时速度的概念及其区别教学难点教学难点怎样由平均速度引出瞬时速度教学步骤教学步骤一、导入新课一、导入新课质点的各式各样的运动,快慢程度不一样,那如何比较运动的快慢呢?二、新课教学二、新课教学1、速度提问:运动会上,比较哪位运动员跑的快,用什么方法?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
18、标准。老师:对,这就是用来表示快慢的物理量速度,在初中时同学们就接触过这个概念,那同学回忆一下,比较一下有哪些地方有了侧重,有所加深。板书:速度是表示运动的快慢的物理量,它等于位移s 跟发生这段位移所用时间t 的比值。用 vs/t 表示。由速度的定义式中可看出,v 的单位由位移和时间共同决定,国际单位制中是米每秒,符号为 m/s 或 ms1,常用单位还有 km/h、cm/s 等,而且速度是既具有大小,又有方向的物理量,即矢量。板书:速度的方向就是物体运动的方向。2、平均速度在匀速直线运动中,在任何相等的时间里位移都是相等的,那 vs/t 是恒定的。那么如果是变速直线运动,在相等的时间里位移不相
19、等,那又如何描述物体运动的快慢呢?就用在某段位移的平均快慢即平均速度来表示。例:百米运动员,10s 时间里跑完 100m,那么他 1s 平均跑多少呢?第 7 页 共 21 页天津四中 2012 届高一第一学期物理教案阎宝龙学生:每秒平均跑 10m。老师:对,这就是运动员完成这100m 的平均快慢速度。说明:对于百米运动员,谁也说不定他在哪1 秒破了 10 米,有的1 秒钟跑 10 米多,有的 1 秒钟跑不到 10 米,但它等效于运动员自始至终用10m/s 的速度匀速跑完全程。所以就用这平均速度来粗略表示其快慢程度。但这个v=10m/s 只代表这 100 米内(或 10 秒内)的平均速度,而不代
20、表他前50 米的平均速度,也不表示后50 米或其他某段的平均速度。板书:由公式 vs/t 可求出变速直线运动的物体在时间t(或是位移 S)内的平均速度平均速度例:一辆自行车在第一个 5 秒内的位移为 10 米,第二个 5 秒内的位移为 15 米,第三个5 秒内的位移为 12 米,请分别求出它在每个5 秒内的平均速度以及这 15 秒内的平均速度。学生计算得出:v1 2m/s,v2 3m/s,v3 2.4m/s,v4 2.5m/s由此更应该知道平均速度应指明是哪段时间内的平均速度。3、瞬时速度如果要精确地描述变速直线运动的快慢,应怎样描述呢?那就必须知道某一时刻(或经过某一位置)时运动的快慢程度,
21、这就是瞬时速度。板书:瞬时速度:运动的物体在(经过)某一时刻(或某一位置)的速度。比如:骑摩托车时或驾驶汽车时的速度表显示,若认为以某一速度开始做匀速运动,也就是它前一段到达此时的瞬时速度。在直线运动中,瞬时速度的方向即物体在这一位置的运动方向,所以瞬时速度是矢量。通常我们只强调其大小,把瞬时速度的大小叫瞬时速率,简称为速率,是标量。4、巩固训练:(出示投影片)一物体从甲地到乙地,总位移为2s,前一 s 内平均速度为 v1,第二 s 内平均开速度为v2,求这个物体在从甲地到乙地的平均速度v。v 师生共评:有的同学答案为v1 v22这是错误的。平均速度不是速度的平均值,要严格按照平均速度的定义来
22、求,用这段总位移与这段位移所用的时间的比值,也就只表示这段位移内的平均速度。三、小结三、小结1、速度的概念及物理意义;2、平均速度的概念及物理意义;概念3、瞬时速度的概念及物理意义;速度4、速度的大小称为速率。物理意义拓展:概念本节课后有阅读材料,怎样理解瞬时速度,矢量平均速度同学们有兴趣的话,请看一下,这里运用了数学物理意义的“极限”思想,有助于你对瞬时速度的理解。概念瞬时速度物理意义四、作业四、作业P26练习三 3、4、5五、板书设计(见右虚线框)五、板书设计(见右虚线框)标量速率:只表示速度的大小第 8 页 共 21 页天津四中 2012 届高一第一学期物理教案阎宝龙第四节第四节实验实验
23、 用打点计时器测速度用打点计时器测速度教学目标教学目标一、知识目标一、知识目标1、知道什么是速度时间图像,以及如何用图像来表示速度和时间的关系。2、知道匀速直线运动和匀变速运动的v-t 图像的物理意义。3、知道什么是匀变速运动和非匀变速运动。二、能力目标二、能力目标1、类比位移-时间图像,学生自己分析、讨论、培养学生的自学能力;2、从位移图像到速度图像使学生逐渐熟悉数学工具的应用,培养学生用数学方法研究物理问题的能力。教学重点教学重点速度时间图像的速度与时间的变化规律,使学生在图像的基础上掌握匀变速直线运动的规律。教学难点教学难点位移图像和速度图像的区别教学步骤教学步骤一、导入新课一、导入新课
24、复习“位移时间”图像(出示投影片)某物体运动的位移-时间图像如图所示,设问:线段OA,AB 表示物体的位移速时间如何变化,物体做什么运动,其直线的斜率表示什么?学生回答:OA 段,位移 S 随时间不断增大,是过原点的直线,作匀速直线运动,其斜率表示速度的大小。AB 段,位移 s 不断减小,减小到 O 在负方向位移又不断增大,说明物体的运动方向与 OA 段的运动方向相反,其斜率为负,表示物体沿负方向运动。归纳总结(出示投影片)1、在位移时间图像中可直接得到位移的大小、正负的变化。2、在某一段时间里的直线斜率的大小即物体运动的速度,斜率为正,说明物体沿正方向运动;斜率为负,说明物体沿负方向运动。二
25、、新课教学二、新课教学1、匀速直线运动的速度时间图像前面我们认识了位移时间图像,我们这节课来认识一副新面孔:速度时间图像,同学们根据前面的学习,类比推理回答如下问题:(1)如何建立关于速度时间的坐标轴;(2)同学们把书合上,当一物体以v2m/s 的速度匀速前进,作出它的vt 图像(学生板演);(3)从图像中能获取什么物理信息?师生共同分析:从速度时间图像这个叫法看,是速度与时间的关系图像,以t轴为横轴,v 轴为纵轴,建立坐标系。而匀速直线运动的速度 v 不随时间变化,只能是与 t 轴平行的直线。从图像中可获得:(1)速度的大小、方向第 9 页 共 21 页天津四中 2012 届高一第一学期物理
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