第四課時(shí)速度和時(shí)間的關(guān)系

    教學(xué)目標(biāo)

    一、知識(shí)目標(biāo)

    1、知道什么是速度――時(shí)間圖像，以及如何用圖像來(lái)表示速度和時(shí)間的關(guān)系。

    2、知道勻速直線運(yùn)動(dòng)和勻變速運(yùn)動(dòng)的v-t圖像的物理意義。

    3、知道什么是勻變速運(yùn)動(dòng)和非勻變速運(yùn)動(dòng)。

    二、能力目標(biāo)

    1、類比位移-時(shí)間圖像，學(xué)生自己分析、討論、培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力；

    2、從位移圖像到速度圖像使學(xué)生逐漸熟悉數(shù)學(xué)工具的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生用數(shù)學(xué)方法研究物理問(wèn)題的能力。

    三、德育目標(biāo)

    在教學(xué)中重視嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)推理過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生腳踏實(shí)地的作網(wǎng)，形成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。

    教學(xué)重點(diǎn)

    速度――時(shí)間圖像的速度與時(shí)間的變化規(guī)律，使學(xué)生在圖像的基礎(chǔ)上掌握勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。

    教學(xué)難點(diǎn)

    位移圖像和速度圖像的區(qū)別

    教學(xué)方法

    類比法、討論法   

教學(xué)用具

有關(guān)知識(shí)的投影片

    課時(shí)安排

    1課時(shí)

    教學(xué)步驟

    一、導(dǎo)入新課

    復(fù)習(xí)“位移――時(shí)間”圖像（出示投影片）

某物體運(yùn)動(dòng)的位移-時(shí)間圖像如圖所示，設(shè)問(wèn)：線段OA，AB表示物體的位移速時(shí)間如何變化，物體做什么運(yùn)動(dòng)，其直線的斜率表示什么？

    學(xué)生回答：OA段，位移S隨時(shí)間不斷增大，是過(guò)原點(diǎn)的直線，作勻速直線運(yùn)動(dòng)，其斜率表示速度的大小。AB段，位移s不斷減小，減小到O在負(fù)方向位移又不斷增大，說(shuō)明物體的運(yùn)動(dòng)方向與OA段的運(yùn)動(dòng)方向相反，其斜率為負(fù)，表示物體沿負(fù)方向運(yùn)動(dòng)。

    歸納總結(jié)（出示投影片）

    1、在位移――時(shí)間圖像中可直接得到位移的大小、正負(fù)的變化。

    2、在某一段時(shí)間里的直線斜率的大小即物體運(yùn)動(dòng)的速度，斜率為正，說(shuō)明物體沿正方向運(yùn)動(dòng)；斜率為負(fù)，說(shuō)明物體沿負(fù)方向運(yùn)動(dòng)。

    二、新課教學(xué)

    1、知道勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度――時(shí)間圖像，以及它是怎樣畫出的；

    2、知道勻變速直線運(yùn)動(dòng)的概念及速度――時(shí)間圖像，能根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)量出不同時(shí)刻的速度值，畫出物體運(yùn)動(dòng)的速度――時(shí)間圖像；

    3、能區(qū)分勻速直線運(yùn)動(dòng)和勻變速直線運(yùn)動(dòng)的v―t圖像；

    4、初步理解根據(jù)勻速直線運(yùn)動(dòng)的v―T圖像求位移的方法和原理。

    （二）學(xué)生目標(biāo)完成過(guò)程

    1、勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度――時(shí)間圖像

    前面我們認(rèn)識(shí)了位移――時(shí)間圖像，我們這節(jié)課來(lái)認(rèn)識(shí)一副新面孔：速度――時(shí)間圖像，同學(xué)們根據(jù)前面的學(xué)習(xí)，類比推理回答如下問(wèn)題：

    （1）如何建立關(guān)于速度――時(shí)間的坐標(biāo)軸；

    （2）同學(xué)們把書合上，當(dāng)一物體以v＝2m/s的速度勻速前進(jìn)，作出它的v―t圖像（學(xué)生板演）；

    （3）從圖像中能獲取什么物理信息？

師生共同分析：從速度――時(shí)間圖像這個(gè)叫法看，是速度與時(shí)間的關(guān)系圖像，以t軸為橫軸，v軸為縱軸，建立坐標(biāo)系。而勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度v不隨時(shí)間變化，只能是與t軸平行的直線。

    從圖像中可獲得：

    （1）速度的大小、方向

    （2）從s＝vt可獲得：邊長(zhǎng)為v和t所圍成的矩形的面積，就是物體在時(shí)間t內(nèi)的位移。（即圖中的斜線陰影部分）

    2、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的v―t圖像

    一個(gè)物體做的運(yùn)動(dòng)具有這樣的特點(diǎn)，同學(xué)們細(xì)分析所給數(shù)據(jù)，回答以下問(wèn)題（出示投影片）

時(shí)刻   t/s

速度 v/km?h^-1

0

20

5

31

10

40

15

49

    問(wèn)題（1）從出示的數(shù)據(jù)同學(xué)們可看出什么規(guī)律？

    （2）根據(jù)數(shù)據(jù)作出v―t圖像

    學(xué)生討論得到：在誤差允許的范圍內(nèi)，物體每隔5s，速度增加約10km/h，也就是每隔相同的時(shí)間間隔，速度的改變量相等。

    師：對(duì)，這就是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，同志們根據(jù)這個(gè)特點(diǎn)給其下一定義。

    生甲：速度改變均勻的運(yùn)動(dòng)。

    生乙：速度隨時(shí)間而均勻地增加。

    板書：在變速直線運(yùn)動(dòng)中，如果在相等的時(shí)間內(nèi)速度的改變相等，這種運(yùn)動(dòng)叫作勻變速直線運(yùn)動(dòng)。

學(xué)生用描點(diǎn)法作出v-t圖像如下：

回答：速度――時(shí)間圖像是一條傾斜的直線，無(wú)論從圖表中，還是從圖像中都可以看出，速度隨時(shí)間均勻地增加。

師總結(jié)：對(duì)，這就是勻加速直線運(yùn)動(dòng)。

    板書：在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，它的速度隨時(shí)間而均勻增加，這就叫勻加速直線運(yùn)動(dòng)。

    學(xué)生們?cè)倏催@個(gè)圖像（出示投影片），v隨時(shí)間如何變化？

    學(xué)生回答：速度隨時(shí)間而均勻地減小。

    師：對(duì)，這就是勻減速直線運(yùn)動(dòng)。

    板書：在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，它的速度隨時(shí)間而均勻地減小，這就叫勻減速直線運(yùn)動(dòng)。

    提問(wèn)：同學(xué)們仔細(xì)觀察圖像（勻變速直線運(yùn)動(dòng)的v―t圖像），從圖像中可獲取什么物理信息？

    引導(dǎo)回答：可以直接從圖像中讀出某時(shí)刻對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度，還可以看出在某段時(shí)間內(nèi)速度變化的量。

    歸納：從勻變速直線運(yùn)動(dòng)的v―t圖像中可以獲取：（出示投影片）

    （1）某時(shí)刻的瞬時(shí)速度

    （2）某段時(shí)間內(nèi)的速度的變化量

    （3）速度的變化量是正值，還是負(fù)值。是正值的話，說(shuō)明與v方向相同，是負(fù)值的話，說(shuō)明與v方向相反。

    在變速直線運(yùn)動(dòng)中，速度不一定是均勻變化的，這種運(yùn)動(dòng)是非勻變速直線運(yùn)動(dòng)。在日常生活中，很多物體的運(yùn)動(dòng)接近勻變速，通常作為勻變速來(lái)處理。比如：發(fā)射炮彈在炮筒里的運(yùn)動(dòng)，石塊從高處自由下落等等。   

3、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的v―t圖像與勻速直線運(yùn)動(dòng)中的s―t圖像的區(qū)別。例：（出示投影片）

請(qǐng)同學(xué)看圖，據(jù)圖分析甲、乙兩圖中物體在這60s內(nèi)的運(yùn)動(dòng)情況。

    點(diǎn)評(píng)：圖像的形狀完全一樣，但所包含的物理意義卻不同。要分析清物體的運(yùn)動(dòng)情況，首先要看圖像中橫縱坐標(biāo)所表示的物理量，根據(jù)圖像中的圖線找到物理量間的關(guān)系，從而再確定它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

    4、例題精進(jìn)：（出示投影片）

    如圖為一物體作勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度圖像，根據(jù)圖線作出以下幾個(gè)判定，正確的是：

    A：物體始終沿正方向運(yùn)動(dòng)

    B：物體先沿負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，在t＝2s后開(kāi)始沿正方向運(yùn)動(dòng)。

    分析：從圖像中直接可看出v的正與負(fù)，速度為負(fù)，表示與規(guī)定的正方向相反，速度為正，表示與規(guī)定正方向一致。且正負(fù)只表示方向，而不表示其大小

    在0~2s時(shí)里，速度越來(lái)越�。ㄔ谪�(fù)方向上），2s時(shí)速度為0，在0~2s內(nèi)物體做勻減速運(yùn)動(dòng)；2~4s內(nèi)物體沿正方向勻加速運(yùn)動(dòng)，（t＝4s時(shí)，v＝20m/s）所以選B。

    5、鞏固性練習(xí)P₂₈  2

    三、小結(jié)

    1、什么是速度――時(shí)間圖WQJ ；

    2、知道勻速直線運(yùn)動(dòng)和勻變速直線運(yùn)動(dòng)的v――t圖像的物理意義；

    3、能內(nèi)區(qū)分勻速運(yùn)動(dòng)中的s―t圖像以及勻變速直線運(yùn)動(dòng)的v―t圖像。

四、作業(yè)P₂₈

練習(xí)四1

補(bǔ)充：

    從圖像中判決物體作什么運(yùn)動(dòng)。

    五、板書設(shè)計(jì)：

    1、勻速直線運(yùn)動(dòng)圖像：v值恒定，是平行于t軸的直線；

2、勻變速直線運(yùn)動(dòng)

概念：速度隨時(shí)間均勻地改變

                      圖像：傾斜的直線

    3、非勻變速直線運(yùn)動(dòng)：速度不是均勻改變的直線運(yùn)動(dòng)。