《位移―时间图像》教学设计

更新时间:2024-04-16 作者:用户投稿原创标记本站原创 点赞:3571 浏览:9424

教学目标:

1.知识与技能

(1)会建立平面坐标系,能用图像描述匀速直线运动的“位移―时间”关系.

(2)对图像法描述物体运动的隐性含义有初步认识.

(3)能根据位移-时间图像描述物体的运动特征.

2.过程与方法

提高分析问题,解决问题的能力

3.情感态度与价值观

体会图像法的特点,增强学习物理的兴趣

教学重点与难点:

应用位移―时间图像处理实际问题

教学方法:

情景教学法、多媒体辅助教学法、对比教学法

教学用具:

坐标纸、直尺

教学过程:(含听者记录)

提出问题,新课引入:

运动物体的位置在随时间不断的变化,即物体的位移在随时间不断的变化,例如:一物体以2m/s的速度沿水平面向东做匀速直线运动,请完成以下数据表格并用学过的直线坐标系描述物体位置的变化

时刻(s)01234

位置(m距出发点)02468

学生答案展示:(设向东为正方向)

教师作出评价并提出问题

1:一维坐标系只反映了物体的位置变化,而无法反应其位置所对应的时刻,能否建立新的坐标系更好的反应上面表格的信息呢?

2:那么二维坐标系的横轴和纵轴分别表示那个物理量?

新课教学:

一、 位移时间图像的建立

1.教师示范,师生共同将以上实验数据描在坐标纸上,并拟合出直线.

教师强调作图过程中的注意事项.教师总结并加深学生理解,虽然我们描出的是某时刻物体所处的位置,但图像本身可以反映出物体的位移时间关系.

2.学生练习

规定向东为正方向:

(1) 一辆汽车停在原点右侧8m处.小明、小张、小李、小王四人放学后分别骑着自行车从校门口出发,

小明以2 m/s的速度向东行驶,

小张以4 m/s的速度向东驶去,


小李以2 m/s的速度向西驶去,

小王3 m/s的速度向西驶去.(以校门口为原点)

(2) 一人小赵骑自行车以4 m/s的速度从原点右侧8m去向西驶去.

教师指导:

(1)根据描述信息确定研究对象在0,1s末,2s末,3s末等的位置

坐标,即明确点的坐标,然后描点画图.

(2)注意题中要求以东为正方向

(3)学号1-6号同学将以上6个研究对象的位移-时间图像依次画在同一个坐标系内然后用展台展示

学生独立完成,老师巡回指导

3.观察x-t图像,思考在x-t图像上都能反映出哪些物理信息

二、从x-t图像中所读出的物理信息

1.点:

(1)图像上某点,表示该时刻物体所处的位置

(2)交点:

①图像与坐标轴的交点

与横轴的交点,表示物体运动的出发时刻

与纵轴的交点,表示物体出发时刻所处的位置

②两图像的交点,表示两物体相遇

(3)拐点:

拐点表示图像的形状发生改变,即物体的速度发生改变

2. 线:

(1)图线的形状,表示物体的运动性质.

图线与时间轴平行表示静止,图线为倾斜直线表示匀速直线运动

(2)图线的斜率大小,表示速度大小,斜率正负表示速度的方向

某点的切线斜率大小,表示该时刻物体的瞬时速度大小

割线斜率大小,表示这段时间内物体的平均速度大小

斜率为正表示,物体向规定的正方向运动,斜率为负表示物体向反方向运动.

应用练习

例1.如图所示为甲、乙两物体相对于同一参考系的x-t图象.下面说法正确的是( )

A.甲、乙两物体的出发点相距

B.甲、乙两物体都做匀速直线运动

C.甲物体比乙物体早出发的时间为

D.甲、乙两物体向同方向运动

解析:由图象可知.t等于0时甲的位置为x等于x0,乙的位置为t等于0,故两物体出发点相距x0,A正确,x-t图象的斜率表示速度,两图线都是倾斜直线,即两物体都做匀速直线运动,且v甲v乙,B正确,甲从t等于0开始计时就出发,乙在0~t1这段时间内保持静止,故甲比乙早出发的时间为t1,C正确,甲图线的斜率为负值,表明甲向负方向运动,乙图线的斜率为正值,表明乙向正方向运动,故甲、乙两物体的运动方向相反,D错误.

答案:ABC

例2.质点沿直线运动,其位移一时间图象如图所示,关于质点的运动,下列说法中错误的是( )

A.2 s末质点的位移为零,前2 s内位移为“一”,后2 s内位

移为“+”,所以2 s末质点改变了运动方向

B.2 s末质点的位移为零,该时刻质点的速度为零

C.质点做匀速直线运动,速度大小为0.1m/s,方向与规定的正方向相同

D.质点在4 s时间内的位移大小为0.4m,位移的方向与 规定的正方向相同

解析:由所给图象可知:质点从距原点“负”方向0.2m处,沿规定的正方向做匀速直线运动,经4 s运动到“正”方向0.2m处,在x-t图象中,“+”号表示质点在坐标原点正方向一侧,“一”号表示质点位于原点的另一侧,与质点实际运动方向无关,位移由“一”变为“+”并不表示质点运动方向改变.由图象的斜率可得质点运动速度大小为0.1m/s.综上所述,选项A、B是错误的.

答案:AB

例3.如图所示为甲、乙两物体运动的x-t图象,则下列说法正确的是( )

A.甲物体做变速直线运动,乙物

体做匀速直线运动

B.两物体的初速度都为零

C.在t1时间内两物体平均速度相等

D.相遇时,甲的速度大于乙的速度

解析:甲图线的斜率不断变化,乙图线的斜率不变,故A对,t等于0时两图线的斜率不为零,故B错,t1时间内位移相等,故C对,

t1时刻甲的斜率大,故D对.

答案:ACD

小结:

作业:(本节的专项练习题)

反思、研讨、评价

1.本节课教学内容在规定时间内顺利完成,教学过程环环相扣,逻辑性强.

2.能通过问题引导学生思考,调动学生学习积极性,并主动参与教学.

3、本节课有很多学生参与的部分,对学生的数学水平要求高,通过数学知识来解决物理问题,要求学生真正做到数理结合,对学生的能力要求较高.

4、本节课在一次课例的基础上,加以修改和完善,补充了3道习题,当堂练习,巩固所学知识,收效较好.

(作者单位:宝鸡中学,陕西 宝鸡 721013)