關(guān)于高一物理下學(xué)期教學(xué)設(shè)計(jì)3篇(高中物理開(kāi)學(xué)第一課教案設(shè)計(jì))

時(shí)間：2023-02-12 20:38:20 教案

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關(guān)于高一物理下學(xué)期教學(xué)設(shè)計(jì)1

(一)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)

　　托勒密：地心說(shuō)

　　人類對(duì)行哥白尼：日心說(shuō)

　　星運(yùn)動(dòng)規(guī) 開(kāi)普勒第一定律(軌道定律)

　　行星第二定律(面積定律)

　　律的認(rèn)識(shí) 第三定律(周期定律)

　　運(yùn)動(dòng)定律

　　萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)

　　萬(wàn)有引力定律的內(nèi)容

　　萬(wàn)有引力定律 F=G

　　引力常數(shù)的測(cè)定

　　萬(wàn)有引力定律稱量地球質(zhì)量M=

　　萬(wàn)有引力的理論成就 M=

　　與航天計(jì)算天體質(zhì)量 r=R,M=

　　人造地球衛(wèi)星 M=

　　宇宙航行 G = m

　　第一宇宙速度7.9km/s

　　三個(gè)宇宙速度第二宇宙速度11.2km/s

　　地三宇宙速度16.7km/s

　　宇宙航行的成就

(二)、重點(diǎn)內(nèi)容講解

　　計(jì)算重力加速度

　　1 在地球表面附近的重力加速度，在忽略地球自轉(zhuǎn)的情況下，可用萬(wàn)有引力定律來(lái)計(jì)算。

　　G=G =6.67_ _ =9.8(m/ )=9.8N/kg

　　即在地球表面附近，物體的重力加速度g=9.8m/ 。這一結(jié)果表明，在重力作用下，物體加速度大小與物體質(zhì)量無(wú)關(guān)。

　　2 即算地球上空距地面h處的重力加速度g’。有萬(wàn)有引力定律可得：

　　G’= 又g= ，∴ = ，∴g’= g

　　3 計(jì)算任意天體表面的重力加速度g’。有萬(wàn)有引力定律得：

　　G’= (M’為星球質(zhì)量，R’衛(wèi)星球的半徑)，又g= ，

∴ = 。

　　星體運(yùn)行的基本公式

　　在宇宙空間，行星和衛(wèi)星運(yùn)行所需的向心力，均來(lái)自于中心天體的萬(wàn)有引力。因此萬(wàn)有引力即為行星或衛(wèi)星作圓周運(yùn)動(dòng)的向心力。因此可的以下幾個(gè)基本公式。

　　1 向心力的六個(gè)基本公式，設(shè)中心天體的質(zhì)量為M，行星(或衛(wèi)星)的圓軌道半徑為r，則向心力可以表示為： =G =ma=m =mr =mr =mr =m v。

　　2 五個(gè)比例關(guān)系。利用上述計(jì)算關(guān)系，可以導(dǎo)出與r相應(yīng)的比例關(guān)系。

　　向心力： =G ，F(xiàn)∝ ;

　　向心加速度：a=G , a∝ ;

　　線速度：v= ，v∝ ;

　　角速度： = ， ∝ ;

　　周期：T=2 ，T∝ 。

　　3 v與的關(guān)系。在r一定時(shí)，v=r ,v∝ ;在r變化時(shí)，如衛(wèi)星繞一螺旋軌道遠(yuǎn)離或靠近中心天體時(shí)，r不斷變化，v、也隨之變化。根據(jù)，v∝ 和 ∝ ，這時(shí)v與為非線性關(guān)系，而不是正比關(guān)系。

　　一個(gè)重要物理常量的意義

　　根據(jù)萬(wàn)有引力定律和牛頓第二定律可得：G =mr ∴ .這實(shí)際上是開(kāi)普勒第三定律。它表明是一個(gè)與行星無(wú)關(guān)的物理量，它僅僅取決于中心天體的質(zhì)量。在實(shí)際做題時(shí)，它具有重要的物理意義和廣泛的應(yīng)用。它同樣適用于人造衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)，在處理人造衛(wèi)星問(wèn)題時(shí)，只要圍繞同一星球運(yùn)轉(zhuǎn)的衛(wèi)星，均可使用該公式。

　　估算中心天體的質(zhì)量和密度

　　1 中心天體的質(zhì)量，根據(jù)萬(wàn)有引力定律和向心力表達(dá)式可得：G =mr ，∴M=

　　2 中心天體的密度

　　方法一：中心天體的密度表達(dá)式ρ= ，V= (R為中心天體的半徑)，根據(jù)前面M的表達(dá)式可得：ρ= 。當(dāng)r=R即行星或衛(wèi)星沿中心天體表面運(yùn)行時(shí)，ρ= 。此時(shí)表面只要用一個(gè)計(jì)時(shí)工具，測(cè)出行星或衛(wèi)星繞中心天體表面附近運(yùn)行一周的時(shí)間，周期T，就可簡(jiǎn)捷的估算出中心天體的平均密度。

　　方法二：由g= ,M= 進(jìn)行估算，ρ= ，∴ρ=

(三)?？寄Ｐ鸵?guī)律示例總結(jié)

　　1. 對(duì)萬(wàn)有引力定律的理解

(1)萬(wàn)有引力定律：自然界中任何兩個(gè)物體都是相互吸引的，引力的大小跟這兩個(gè)物體的質(zhì)量的乘積成正比，跟它們的距離的平方成反比，兩物體間引力的方向沿著二者的連線。

(2)公式表示：F= 。

(3)引力常量G：①適用于任何兩物體。

②意義：它在數(shù)值上等于兩個(gè)質(zhì)量都是1kg的物體(可看成質(zhì)點(diǎn))相距1m時(shí)的相互作用力。

③G的通常取值為G=6。67×10-11Nm2/kg2。是英國(guó)物理學(xué)家卡文迪許用實(shí)驗(yàn)測(cè)得。

(4)適用條件：①萬(wàn)有引力定律只適用于質(zhì)點(diǎn)間引力大小的計(jì)算。當(dāng)兩物體間的距離遠(yuǎn)大于每個(gè)物體的尺寸時(shí)，物體可看成質(zhì)點(diǎn)，直接使用萬(wàn)有引力定律計(jì)算。

②當(dāng)兩物體是質(zhì)量均勻分布的球體時(shí)，它們間的引力也可以直接用公式計(jì)算，但式中的r是指兩球心間的距離。

③當(dāng)所研究物體不能看成質(zhì)點(diǎn)時(shí)，可以把物體假想分割成無(wú)數(shù)個(gè)質(zhì)點(diǎn)，求出兩個(gè)物體上每個(gè)質(zhì)點(diǎn)與另一物體上所有質(zhì)點(diǎn)的萬(wàn)有引力，然后求合力。(此方法僅給學(xué)生提供一種思路)

(5)萬(wàn)有引力具有以下三個(gè)特性：

①普遍性：萬(wàn)有引力是普遍存在于宇宙中的任何有質(zhì)量的物體(大到天體小到微觀粒子)間的相互吸引力，它是自然界的物體間的基本相互作用之一。

②相互性：兩個(gè)物體相互作用的引力是一對(duì)作用力和反作用力，符合牛頓第三定律。

③宏觀性：通常情況下，萬(wàn)有引力非常小，只在質(zhì)量巨大的天體間或天體與物體間它的存在才有宏觀的物理意義，在微觀世界中，粒子的質(zhì)量都非常小，粒子間的萬(wàn)有引力可以忽略不計(jì)。

〖例1〗設(shè)地球的質(zhì)量為M，地球的半徑為R，物體的質(zhì)量為m，關(guān)于物體與地球間的萬(wàn)有引力的說(shuō)法，正確的是：

　　A、地球?qū)ξ矬w的引力大于物體對(duì)地球的引力。

　　物體距地面的高度為h時(shí)，物體與地球間的萬(wàn)有引力為F= 。

　　物體放在地心處，因r=0，所受引力無(wú)窮大。

　　D、物體離地面的高度為R時(shí)，則引力為F=

〖答案〗D

〖總結(jié)〗(1)矯揉造作配地球之間的吸引是相互的，由牛頓第三定律，物體對(duì)地球與地球?qū)ξ矬w的引力大小相等。

(2)F= 。中的r是兩相互作用的物體質(zhì)心間的距離，不能誤認(rèn)為是兩物體表面間的距離。

(3)F= 適用于兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的相互作用，如果把物體放在地心處，顯然地球已不能看為質(zhì)點(diǎn)，故選項(xiàng)C的推理是錯(cuò)誤的。

〖變式訓(xùn)練1〗對(duì)于萬(wàn)有引力定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式F= ，下列說(shuō)法正確的是：

　　A、公式中G為引力常數(shù)，是人為規(guī)定的。

　　B、r趨近于零時(shí)，萬(wàn)有引力趨于無(wú)窮大。

　　C、m1、m2之間的引力總是大小相等，與m1、m2的質(zhì)量是否相等無(wú)關(guān)。

　　D、m1、m2之間的萬(wàn)有引力總是大小相等，方向相反，是一對(duì)平衡力。

〖答案〗C

　　2. 計(jì)算中心天體的質(zhì)量

　　解決天體運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，通常把一個(gè)天體繞另一個(gè)天體的運(yùn)動(dòng)看作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，處在圓心的天體稱作中心天體，繞中心天體運(yùn)動(dòng)的天體稱作運(yùn)動(dòng)天體，運(yùn)動(dòng)天體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力由中心天體對(duì)運(yùn)動(dòng)天體的萬(wàn)有引力來(lái)提供。

　　式中M為中心天體的質(zhì)量,Sm為運(yùn)動(dòng)天體的質(zhì)量,a為運(yùn)動(dòng)天體的向心加速度,ω為運(yùn)動(dòng)天體的角速度,T為運(yùn)動(dòng)天體的周期,r為運(yùn)動(dòng)天體的軌道半徑.

(1)天體質(zhì)量的估算

　　通過(guò)測(cè)量天體或衛(wèi)星運(yùn)行的周期T及軌道半徑r,把天體或衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)看作勻速圓周運(yùn)動(dòng).根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力,有 ,得

　　注意:用萬(wàn)有引力定律計(jì)算求得的質(zhì)量M是位于圓心的天體質(zhì)量(一般是質(zhì)量相對(duì)較大的天體),而不是繞它做圓周運(yùn)動(dòng)的行星或衛(wèi)星的m,二者不能混淆.

　　用上述方法求得了天體的質(zhì)量M后,如果知道天體的半徑R,利用天體的體積 ,進(jìn)而還可求得天體的密度. 如果衛(wèi)星在天體表面運(yùn)行,則r=R,則上式可簡(jiǎn)化為

　　規(guī)律總結(jié):

　　掌握測(cè)天體質(zhì)量的原理,行星(或衛(wèi)星)繞天體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力是由萬(wàn)有引力來(lái)提供的.

　　物體在天體表面受到的重力也等于萬(wàn)有引力.

　　注意挖掘題中的隱含條件:飛船靠近星球表面運(yùn)行,運(yùn)行半徑等于星球半徑.

(2)行星運(yùn)行的速度、周期隨軌道半徑的變化規(guī)律

　　研究行星(或衛(wèi)星)運(yùn)動(dòng)的一般方法為：把行星(或衛(wèi)星)運(yùn)動(dòng)當(dāng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，向心力來(lái)源于萬(wàn)有引力，即：

　　根據(jù)問(wèn)題的實(shí)際情況選用恰當(dāng)?shù)墓竭M(jìn)行計(jì)算，必要時(shí)還須考慮物體在天體表面所受的萬(wàn)有引力等于重力，即

(3)利用萬(wàn)有引力定律發(fā)現(xiàn)海王星和冥王星

〖例2〗已知月球繞地球運(yùn)動(dòng)周期T和軌道半徑r，地球半徑為R求(1)地球的質(zhì)量?(2)地球的平均密度?

〖思路分析〗

　　設(shè)月球質(zhì)量為m，月球繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，

　　則：，

(2)地球平均密度為

　　答案： ;

　　總結(jié)：①已知運(yùn)動(dòng)天體周期T和軌道半徑r，利用萬(wàn)有引力定律求中心天體的質(zhì)量。

②求中心天體的密度時(shí)，求體積應(yīng)用中心天體的半徑R來(lái)計(jì)算。

〖變式訓(xùn)練2〗人類發(fā)射的空間探測(cè)器進(jìn)入某行星的引力范圍后，繞該行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知該行星的半徑為R，探測(cè)器運(yùn)行軌道在其表面上空高為h處，運(yùn)行周期為T(mén)。

(1)該行星的質(zhì)量和平均密度?(2)探測(cè)器靠近行星表面飛行時(shí)，測(cè)得運(yùn)行周期為T(mén)1，則行星平均密度為多少?

　　答案：(1) ; (2)

　　3. 地球的同步衛(wèi)星(通訊衛(wèi)星)

　　同步衛(wèi)星：相對(duì)地球靜止，跟地球自轉(zhuǎn)同步的衛(wèi)星叫做同步衛(wèi)星，周期T=24h，同步衛(wèi)星又叫做通訊衛(wèi)星。

　　同步衛(wèi)星必定點(diǎn)于赤道正上方，且離地高度h，運(yùn)行速率v是確定的。

　　設(shè)地球質(zhì)量為，地球的半徑為，衛(wèi)星的質(zhì)量為，根據(jù)牛頓第二定律

　　設(shè)地球表面的重力加速度，則

　　以上兩式聯(lián)立解得：

　　同步衛(wèi)星距離地面的高度為

　　同步衛(wèi)星的運(yùn)行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同

　　注意：赤道上隨地球做圓周運(yùn)動(dòng)的物體與繞地球表面做圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星的區(qū)別

　　在有的問(wèn)題中，涉及到地球表面赤道上的物體和地球衛(wèi)星的比較，地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心與近地衛(wèi)星的圓心都在地心，而且兩者做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑均可看作為地球的R，因此，有些同學(xué)就把兩者混為一談，實(shí)際上兩者有著非常顯著的區(qū)別。

　　地球上的物體隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力由萬(wàn)有引力提供，但由于地球自轉(zhuǎn)角速度不大，萬(wàn)有引力并沒(méi)有全部充當(dāng)向心力，向心力只占萬(wàn)有引力的一小部分，萬(wàn)有引力的另一分力是我們通常所說(shuō)的物體所受的重力(請(qǐng)同學(xué)們思考：若地球自轉(zhuǎn)角速度逐漸變大，將會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象?)而圍繞地球表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星，萬(wàn)有引力全部充當(dāng)向心力。

　　赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)由于與地球保持相對(duì)靜止，因此它做圓周運(yùn)動(dòng)的周期應(yīng)與地球自轉(zhuǎn)的周期相同，即24小時(shí)，其向心加速度

;而繞地球表面運(yùn)行的近地衛(wèi)星，其線速度即我們所說(shuō)的第一宇宙速度，

　　它的周期可以由下式求出：

　　求得，代入地球的半徑R與質(zhì)量，可求出地球近地衛(wèi)星繞地球的運(yùn)行周期T約為84min，此值遠(yuǎn)小于地球自轉(zhuǎn)周期，而向心加速度遠(yuǎn)大于自轉(zhuǎn)時(shí)向心加速度。

　　已知地球的半徑為R=6400km，地球表面附近的重力加速度，若發(fā)射一顆地球的同步衛(wèi)星，使它在赤道上空運(yùn)轉(zhuǎn)，其高度和速度應(yīng)為多大?

：設(shè)同步衛(wèi)星的質(zhì)量為m，離地面的高度的高度為h，速度為v，周期為T(mén)，地球的質(zhì)量為M。同步衛(wèi)星的周期等于地球自轉(zhuǎn)的周期。

①

②

　　由①②兩式得

　　又因?yàn)?③

　　由①③兩式得

：

：此題利用在地面上和在軌道上兩式聯(lián)立解題。

　　下面關(guān)于同步衛(wèi)星的說(shuō)法正確的是( )

　　A .同步衛(wèi)星和地球自轉(zhuǎn)同步，衛(wèi)星的高度和速率都被確定

　　B .同步衛(wèi)星的角速度雖然已被確定，但高度和速率可以選擇，高度增加，速率增大;高度降低，速率減小

　　C .我國(guó)發(fā)射的第一顆人造地球衛(wèi)星的周期是114分鐘，比同步衛(wèi)星的周期短，所以第一顆人造地球衛(wèi)星離地面的高度比同步衛(wèi)星低

　　D .同步衛(wèi)星的速率比我國(guó)發(fā)射的第一顆人造衛(wèi)星的速率小

：ACD

關(guān)于高一物理下學(xué)期教學(xué)設(shè)計(jì)2

【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

　　1. 會(huì)用描點(diǎn)法作出 v-t 圖象。

　　2.能從 v-t 圖象分析出勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間的變化規(guī)律。

【學(xué)習(xí)難點(diǎn)】

　　1.各點(diǎn)瞬時(shí)速度的計(jì)算.

　　2.對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理、規(guī)律的探究.

【自主學(xué)習(xí)】 (A級(jí))

　　一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?探究小車(chē)速度隨變化的規(guī)律。

　　二.實(shí)驗(yàn)原理利用打出的紙帶上記錄的數(shù)據(jù)，以尋找小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律。

　　三.實(shí)驗(yàn)器材打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、低壓電源、紙帶、帶滑輪的長(zhǎng)木板、小車(chē)、、細(xì)線、復(fù)寫(xiě)紙片、。

　　四.實(shí)驗(yàn)步驟

　　1.如課本34頁(yè)圖所示，把附有滑輪的長(zhǎng)木板平放在實(shí)驗(yàn)桌上，并使滑輪伸出桌面，把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板上沒(méi)有滑輪的一端，連接好電路。

　　2.把一條細(xì)線拴在小車(chē)上，使細(xì)線跨過(guò)滑輪，下邊掛上合適的。把紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，并把紙帶的一端固定在小車(chē)的后面。

　　3.把小車(chē)停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，接通后，放開(kāi) ，讓小車(chē)拖著紙帶運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就在紙帶上打下一行小點(diǎn)，隨后立即關(guān)閉電源。換上新紙帶，重復(fù)實(shí)驗(yàn)三次。

　　4.從三條紙帶中選擇一條比較理想的，舍掉開(kāi)頭比較密集的點(diǎn)跡，在后邊便于測(cè)量的地方找一個(gè)點(diǎn)做計(jì)時(shí)起點(diǎn)。為了測(cè)量方便和減少誤差，通常不用每打一次點(diǎn)的時(shí)間作為時(shí)間的單位，而用每打五次點(diǎn)的時(shí)間作為時(shí)間的單位，就是T=0.02 s ×5=0.1 s 。在選好的計(jì)時(shí)起點(diǎn)下面表明A，在第6點(diǎn)下面表明B，在第11點(diǎn)下面表明C……，點(diǎn)A、B、C……叫做計(jì)數(shù)點(diǎn)，兩個(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離分別是x1、x2、x3……

　　5.利用第一章方法得出各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度填入下表：

　　位置 A B C D E F G

　　時(shí)間(s) 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6

　　v(m/s)

　　6.以速度v為軸，時(shí)間t為軸建立直角坐標(biāo)系，根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在直角坐標(biāo)系中描點(diǎn)。

　　7.通過(guò)觀察思考，找出這些點(diǎn)的分布規(guī)律。

　　五.注意事項(xiàng)

　　1.開(kāi)始釋放小車(chē)時(shí)，應(yīng)使小車(chē)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。

　　2.先接通電源，計(jì)時(shí)器工作后，再放開(kāi)小車(chē)，當(dāng)小車(chē)停止運(yùn)動(dòng)時(shí)及時(shí)斷開(kāi)電源。

　　3.要防止鉤碼落地和小車(chē)跟滑輪相撞，當(dāng)小車(chē)到達(dá)滑輪前及時(shí)用手按住它。

　　4.牽引小車(chē)的鉤碼個(gè)數(shù)要適當(dāng)。

　　5.加速度的大小以能在60cm長(zhǎng)的紙帶上清楚地取得六七個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)為宜。

　　6.要區(qū)別計(jì)時(shí)器打出的點(diǎn)和人為選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)。一般在紙帶上每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，間隔為0.1 s 。

　　2-1實(shí)驗(yàn)：探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律(探究案)

　　實(shí)驗(yàn)紙帶

　　數(shù)據(jù)處理(完成表格)

　　小車(chē)在幾個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)速度

　　位置編號(hào) 0 1 2 3 4 5 6 7 8

　　t/s 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8

　　v1(m/s)

　　v2(m/s)

　　v3(m/s)

　　做出速度-時(shí)間圖像

　　學(xué)習(xí)反思：

　　2-1實(shí)驗(yàn)：探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律(訓(xùn)練案)

　　1.在探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，按照實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的先后順序，將下述步驟地代號(hào)填在橫線上。

　　A.把穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶固定在小車(chē)后面

　　B.把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在木板的沒(méi)有滑輪的一端，并連好電路

　　C.換上新的紙帶，再重做兩次

　　D.把長(zhǎng)木板平放在實(shí)驗(yàn)桌上，并使滑輪伸出桌面

　　E.使小車(chē)停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，接通電源，放開(kāi)小車(chē)，讓小車(chē)運(yùn)動(dòng)

　　F.把一條細(xì)線拴在小車(chē)上，細(xì)線跨過(guò)定滑輪，下邊吊著合適的鉤碼

　　G.斷開(kāi)電源，取出紙帶

　　2.在下列給出的器材中，選出“探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中所需的器材并填在橫線上(填序號(hào))。

①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 ②天平 ③低壓交流電源 ④低壓直流電源 ⑤細(xì)線和紙帶 ⑥鉤碼和小車(chē) ⑦秒表 ⑧一端有滑輪的長(zhǎng)木板 ⑨刻度尺

　　選出的器材是

　　3.為了計(jì)算加速度，最合理的方法是( )

　　A. 根據(jù)任意兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度用公式○算出加速度

　　B.根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫(huà)出v-t圖，量出其傾角，由公式a=tana求出加速度

　　C.根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫(huà)出v-t圖，由圖線上相距較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的速度、時(shí)間，用公式

　　A=△v/△t算出加速度

　　D.依次算出通過(guò)連續(xù)兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的加速度，算出平均值作為小車(chē)的加速度

　　4.汽車(chē)沿平直的公路行駛，小明坐在汽車(chē)駕駛員旁，注視著速度計(jì)，并記下間隔相等的各時(shí)刻的速度值，如下表所示.

　　從表中數(shù)據(jù)得到汽車(chē)在各段時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：在o～15 s內(nèi)，汽車(chē)的速度在變化，每5s速度增大______km/h;在15～30 s內(nèi)汽車(chē)速度不變，速度大小為_(kāi)______km/h;在35～45s內(nèi)汽車(chē)速度在變化，每5 s速度減小_________km/h.

　　5.某同學(xué)在“探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，算出小車(chē)經(jīng)過(guò)各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度如表格中所示：

　　計(jì)數(shù)點(diǎn)序號(hào) 1 2 3 4 5 6

　　計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)時(shí)刻(s) 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6

　　通過(guò)計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度(m/s) 44.0 62.0 81.0 100.0 110.0 138.0

　　請(qǐng)作出小車(chē)的v-t圖象，并分析運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)。

　　6.在“探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，如圖給出了從0點(diǎn)開(kāi)始，每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的紙帶，其中0、1、2、3、4、5、6都為計(jì)數(shù)點(diǎn)。測(cè)得：s1=1.40 cm，s2=1.90 cm，s3=2.38 cm， s4= 2.88 cm，s5=3.39 cm，s6=3.87 cm。那么：

(1)在計(jì)時(shí)器打出點(diǎn)1、2、3、4、5時(shí)，小車(chē)的速度分別為：v1= cm/s ，v2= cm/s ，v3= cm/s ，v4= cm/s ，v5= cm/s 。

(2)在平面直角坐標(biāo)系中作出速度—時(shí)間圖象。

(3)分析小車(chē)運(yùn)動(dòng)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律。

關(guān)于高一物理下學(xué)期教學(xué)設(shè)計(jì)3

　　一、教材分析

　　在上一節(jié)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，分析v-t圖像時(shí)一條傾斜直線的意義——加速度不變，由此定義了勻變速直線運(yùn)動(dòng)。而后利用描述勻變速直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖像的是傾斜直線，進(jìn)一步分析勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系：無(wú)論時(shí)間間隔?t大小，的值都不變，由此導(dǎo)出v = v0 + at，最后通過(guò)例題以加深理解，并用“說(shuō)一說(shuō)”使學(xué)生進(jìn)一步加深對(duì)物體做變速運(yùn)動(dòng)的理解。

　　二、教學(xué)目標(biāo)

　　1、知道勻速直線運(yùn)動(dòng) 圖象。

　　2、知道勻變速直線運(yùn)動(dòng)的圖象,概念和特點(diǎn)。

　　3、掌握勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間關(guān)系的公式v = v0 + at,并會(huì)進(jìn)行計(jì)算。

　　教學(xué)重點(diǎn)

　　1、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的圖象,概念和特點(diǎn)。

　　2、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間關(guān)系的公式v = v0 + at,并進(jìn)行計(jì)算。

　　三、教學(xué)難點(diǎn)

　　會(huì)用圖象推導(dǎo)出勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間關(guān)系的公式v = v0 + at。

　　四、教學(xué)過(guò)程

　　預(yù)習(xí)檢查：加速度的概念，及表達(dá)式 a=

　　導(dǎo)入新課：

　　上節(jié)課,同學(xué)們通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究了速度與時(shí)間的關(guān)系,小車(chē)運(yùn)動(dòng)的υ-t圖象。

　　設(shè)問(wèn)：小車(chē)運(yùn)動(dòng)的 υ-t圖象是怎樣的圖線?(讓學(xué)生畫(huà)一下)

　　學(xué)生坐標(biāo)軸畫(huà)反的要更正，并強(qiáng)調(diào)調(diào)，縱坐標(biāo)取速度，橫坐標(biāo)取時(shí)間。

υ-t圖象是一條直線，速度和時(shí)間的這種關(guān)系稱為線性關(guān)系。

　　設(shè)問(wèn)：在小車(chē)運(yùn)動(dòng)的υ-t圖象上的一個(gè)點(diǎn)P(t1,v1)表示什么?

　　學(xué)生畫(huà)出小車(chē)運(yùn)動(dòng)的υ-t圖象，并能表達(dá)出小車(chē)運(yùn)動(dòng)的υ-t圖象是一條傾斜的直線。

　　學(xué)生回答：t1時(shí)刻,小車(chē)的速度為v1 。

　　學(xué)生回答不準(zhǔn)確，教師補(bǔ)充、修正。

　　預(yù)習(xí)檢查

　　情境導(dǎo)入

　　精講點(diǎn)撥：

　　1、勻速直線運(yùn)動(dòng)圖像

　　向?qū)W生展示一個(gè)υ-t圖象：

　　提問(wèn)：這個(gè)υ-t圖象有什么特點(diǎn)?它表示物體運(yùn)動(dòng)的速度有什么特點(diǎn)?物體運(yùn)動(dòng)的加速度又有什么特點(diǎn)?

　　在各小組陳述的基礎(chǔ)上教師請(qǐng)一位同學(xué)總結(jié)。

　　2、勻變速直線運(yùn)動(dòng)圖像

　　提問(wèn)：在上節(jié)的實(shí)驗(yàn)中，小車(chē)在重物牽引下運(yùn)動(dòng)的v-t圖象是一條傾斜的直線，物體的加速度有什么特點(diǎn)?直線的傾斜程度與加速度有什么關(guān)系?它表示小車(chē)在做什么樣的運(yùn)動(dòng)?

　　從圖可以看出，由于v-t圖象是一條傾斜的直線，速度隨著時(shí)間逐漸變大，在時(shí)間軸上取取兩點(diǎn)t1,t2,則t1,t2間的距離表示時(shí)間間隔?t= t2—t1，t1時(shí)刻的速度為 v1, t2 時(shí)刻的速度為v2,則v2—v1= ?v，?v即為間間隔?t內(nèi)的速度的變化量。

　　提問(wèn)：?v與?t是什么關(guān)系?

　　知識(shí)總結(jié)：沿著一條直線，且加速度不變的運(yùn)動(dòng)，叫做勻變速直線運(yùn)動(dòng)。勻變速直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象是一條傾斜的直線。

　　提問(wèn)：勻變速直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖線的斜率表示什么?勻變速直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖線與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)表示什么?

　　展示以下兩個(gè)v-t圖象，請(qǐng)同學(xué)們觀察，并比較這兩個(gè)v-t圖象。

　　知識(shí)總結(jié)：在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，如果物體的速度隨著時(shí)間均勻增加，這個(gè)運(yùn) 動(dòng)叫做勻加速直線運(yùn)動(dòng);如果物體的速度隨著時(shí)間均勻減小，這個(gè)運(yùn)動(dòng)叫做勻減速直線運(yùn)動(dòng)。

　　分小組討論

　　每一小組由一位同學(xué)陳述小組討論的結(jié) 果。

　　學(xué)生回答：是一條平行于時(shí)間軸的直線。表示物體的速度不隨時(shí)間變化，即物體作勻速直線運(yùn)動(dòng)。作勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體，?v = 0， = 0，所以加速度為零。

　　分小組討論

　　每一小組由一位同學(xué)陳述小組討論的結(jié)果。

　　由于v-t圖象是一條直線，無(wú)論?t選在什么區(qū)間，對(duì)應(yīng) 的速度v的變化量?v與時(shí)間t的變化量?t之比都是一樣的，表示速度的變化量與所用時(shí)間的比值，即加速度。所以v-t圖象是一條傾斜的直線的運(yùn)動(dòng)，是加速度不變的運(yùn)動(dòng)。

　　學(xué)生回答：v-t圖線的斜率在數(shù)值上等于速度v的變化量?v與時(shí)間t的變化量?t之比，表示速度的變化量與所用時(shí)間的比值，即加速度。

　　v-t圖線與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)表示t = 0 時(shí)刻的速度，即初速度v0。

　　學(xué)生回答：甲乙兩個(gè)v-t圖象表示的運(yùn)動(dòng)都是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，但甲圖的速度隨時(shí)間均勻增加，乙圖的速度隨著時(shí)間均勻減小。

　　讓學(xué)生通過(guò)自身的觀察，發(fā)現(xiàn)勻加速直線運(yùn)動(dòng)與勻減速直線運(yùn)動(dòng) 的不同之處，能幫助學(xué)生正確理解勻變速直線運(yùn)動(dòng)。

　　3、勻變速直線速度與時(shí)間的關(guān)系式

　　提問(wèn)：除用圖象表示物體運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系外，是否還可以用公式表達(dá)物體運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系?

　　教師引導(dǎo)，取t=0時(shí)為初狀態(tài)，速度為初速度V0，取t時(shí)刻為末狀態(tài)，速度為末速度V,從初態(tài)到末態(tài)，時(shí)間的變化量為?t，則?t = t—0，速度的變化量為?V,則?V = V—V0

　　提問(wèn)：能否直接從圖線結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)得到速度與時(shí)間的關(guān)系式?

　　知識(shí)總結(jié)：勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，速度與時(shí)間的關(guān)系式是V= V0 + a t

　　勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間關(guān)系的公式：V= V0 + a t可以這樣理解：由于加速度a在數(shù)值上等于單位時(shí)間內(nèi)速度的變化量，所以at就是整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度的變化量;再加上運(yùn)動(dòng)開(kāi)始時(shí)物體的速度V0，就得到t時(shí)刻物體的速度V。

　　4、例題

　　例題1、汽車(chē)以40 km/h的速度勻速行駛，現(xiàn)以0.6 m/s2的加速度加速，10s后速度能達(dá)到多少?加速后經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)汽車(chē)的速度達(dá)到80 km/h?

　　例題2、某汽車(chē)在某路面緊急剎車(chē)時(shí)，加速度的大小是6 m/s2，如果必須在2s內(nèi)停下來(lái)，汽車(chē)的行駛速度不能超過(guò)多少?如果汽車(chē)以允許速度行駛，必須在1.5s內(nèi)停下來(lái), 汽車(chē)剎車(chē)勻減速運(yùn)動(dòng)加速度至少多大?

　　分析：我們研究的是汽車(chē)從開(kāi)始剎車(chē)到停止運(yùn)動(dòng)這個(gè)過(guò)程。在這個(gè)過(guò)程中，汽車(chē)做勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度的大小是6 m/s2。由于是減速運(yùn)動(dòng)，加速度的方向與速度方向相反，如果設(shè)汽車(chē)運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎?，則汽車(chē)的加速度方向?yàn)樨?fù)，我們把它記為a = 一6 m/s2。這個(gè)過(guò)程的t時(shí)刻末速度V是0，初速度就是我們所求的允許速度，記為V0，它是這題所求的“速度”。過(guò)程的持續(xù)時(shí)間為t=2s

　　學(xué)生回答：因?yàn)榧铀俣?/p>

　　A = ,所以?V =a ?t

　　v—V0= a ?t

　　v—V0= a t

　　v= V0 + a t

　　學(xué)生回答：因?yàn)閯蜃兯僦本€運(yùn)動(dòng)的v-t圖象是一條傾斜的直線,所以v與t是線性關(guān)系,或者說(shuō)v是t的一次函數(shù),應(yīng)符合y = k x + b 的形式。其中是圖線的斜率，在數(shù)值上等于勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度a，b是縱軸上的截距，在數(shù)值上等于勻變速直線運(yùn)動(dòng)的初速度V0,所以V= V0 + a t

　　同學(xué)們思考3-5分鐘，

　　讓一位同學(xué)說(shuō)說(shuō)自己的思路。其他同學(xué)糾正，補(bǔ)充。

　　讓同學(xué)計(jì)算。

　　展示某同學(xué)的解題，讓其他同學(xué)點(diǎn)評(píng)。

　　解：初速度V0= 40 km/h = 11 m/s，加速度a = 0.6 m/s2，時(shí)間t=10 s。

　　10s后的速度為V= V0 + a t

= 11 m/s + 0.6 m/s2×10s

= 17 m/s = 62 km/h

　　由V= V0 + a t得

　　同學(xué)們思考3-5分鐘，

　　讓一位同學(xué)說(shuō)說(shuō)自己的思路。其他同學(xué)糾正，補(bǔ)充。

　　讓同學(xué)計(jì)算。