最简单的机械运动及运动的图像描述

第一篇机械运动

第一章变速直线运动

A．最简单的机械运动

一、教学目标：

1.知识和技能领域：

( 1 )理解质点的概念，初步懂得什么情况下可以看成质点；

( 2 )理解位移概念及位移和路程的区别，知道时间和时刻的区别；

( 3 )理解匀速直线运动及其位移公式，理解匀速直线运动的速度概念。

2. 方法和过程领域：

( 1 )认识到复杂的机械运动中蕴含着最简单的运动，研究运动应从最简单的运动着手；( 2 )初步认识在一定条件下把实际物体抽象成理想化模型——质点，即物理学中建立模型的科学方法；

( 3 )初步认识“比值法”定义物理量的方法。

3. 情感、态度、价值观领域：

( 1 )能从熟悉的情景中分析、归纳、建立物理概念；

( 2 )培养乐于合作讨论的习惯，敢于对日常生活中的有关物理概念进行反思、批判。

（3）从科学抽象这种研究方法中，渗透研究问题时抓住主要因素，忽略次要因素的哲学思想。

二、教学重点：

质点和位移概念，以及对匀速直线运动、速度的规范描述。

三、教学难点：

能把物体看作质点的条件，位移及路程的区别。

四、教学设计思路及教学流程

五、教学过程：

引言：我们生活的城市交通十分繁忙，P9照片中由于交通事故，造成了人员伤亡。

讨论：怎样才能避免撞车事故？引导学生认识到必须掌握汽车的运动规律。

认识到物理规律在现实生活中的利用，认识物理是我们解释、利用和改造自然的工具，激发学习物理知识的热情。培养兴趣，产生好奇心，激起求知欲。

（一）创设情景，引入课题

让学生观察上海延安路高架的夜景照片，引导学生思考有关机械运动的问题并讨论。如：图中一缕缕白线是什么？你认为车辆的运动情况如何？把照片中P处轨迹多次放大后得到的直线蕴含了什么规律？————经讨论后引导学生认识到要研究复杂运动，首先要从最简单的匀速直线运动开始。

（二）讨论、归纳，形成质点模型

讨论：1、测量实际生活中物体的运动路程取物体何处测量？

2、一列火车通过长为10米的桥与火车从上海开出到北京的运动过程中，火车经过的路程怎样测量？火车的车长是否应考虑？

归纳：由学生代表交流测量路程方案，对测量路程时如何把实际物体简化发表自己的看法。引导学生得出结论，在一定条件下，可把实际物体作简化处理，建立质点模型。

形成理想化模型：物体各点的运动情况相同，或者它的形状、大小与所研究的运动无关，这时我们用一点代替物体，这个点叫质点。

定义：在某些条件下，把整个物体看作一个有质量的点，这种用来代替物体的、有质量的点叫做质点。

质点是由实际物体抽象出来的物理模型，这种处理突出了主要因素，忽略了次要因素。（这种哲学思想能帮助我们在研究问题时抓住实质）

讨论：学生举例说明对质点的理解，会判断在什么情景下物体可看成质点，什么情况下不能看成质点。

（三）讨论分析：形成位移概念

讨论：某同学从自己的座位沿不同路径走到教室门口，该过程同学运动位置的变化如何简单、唯一地表示？

形成位移概念：质点的位置变化叫位移，位移的大小等于起点到终点的直线距离，位移的方向从起点指向终点。

讨论:位移与路程的区别。

可描述同学在教室中行走时的位移，加深对位移概念的理解。

阅读理解：标量和矢量概念

（四）学生自学，知道时间、时刻的区别

学会正确描述时间和时刻，会在时间轴上表示时间、时刻。

（五）完善匀速直线运动的概念

回忆初中阶段所学匀速直线运动的定义，对照课本上的定义，引导学生理解匀速直线运动是速度大小、方向不变的运动，比初中的定义更确切。

（六）建立速度概念

讨论：如何比较两辆马路上行驶的车的快慢呢？

引导学生用比值法的方法定义速度。

建立速度概念：速度等于质点的位移跟发生这一位移所用时间之比。

（七）匀速直线运动的位移公式

S=Vt

（八）作业

1、训练与应用 1、

2、

3、

4、5。

2、观察并记录学校自动开水器从绿灯亮（加热）到红灯亮（保温）这一过程中不同时刻的水温。

B.运动的图像描述

一、教学目标：

1.知识和技能领域：

( 1 )理解匀速直线运动的位移——时间图像。理解图像的物理意义。能通过图线求匀速直线运动的速度，能从图线的斜率大小判断速度的大小。

( 2 )理解匀速直线运动的速度——时间图像。理解图像的物理意义。知道图线下的“面积”表示做匀速直线运动物体的位移大小。

2. 方法和过程领域：

( 1 )认识到许多物理规律都可以由图像表示。

( 2 )学会看懂图像所表示的物理规律。

( 3)了解文字叙述、数学公式、函数图像是表述物理规律的三种基本方法。

3. 情感、态度、价值观领域：

( 1 )培养学生的观察能力和归纳总结能力。

( 2 )培养乐于合作讨论的习惯，体验自主探究的学习方式。

二、教学重点：

图像的物理意义。

三、教学难点：

s—t图与v—t图之间的联系。

四、教学设计思路及教学流程

五、教学过程

（一）创设情景，引出课题

让同学们讨论：昨天记录的水温——时刻变化关系表可以直观地告诉我们水温随时间变化的关系，还可以用什么方法直观地反映这一关系？

讨论结果：图像

引出课题：运动的图像描述

（二）讨论和探究，总结出画s—t图的方法

讨论：运用数学知识，结合上节课学习的匀速直线运动的规律：S=vt 怎样画出位移随时间变化关系图？

培养学生善于观察、勤于思考、实事求是的学习方式和态度

讨论结果：（1）确定v，以v=5m/s为例：

（2）建立直角坐标系；

（3）根据具体数据确定合适的刻度；

（4）根据公式数据，采用描点法作图。

讨论：s—t图的含义。

讨论结果：1、图像中图线不是物体的运动轨迹。

2、图线上每一点横坐标是时刻，纵坐标对应着该时刻物体的位移。由该图可确定任意时刻物体的位置。

3、以不同速度运动的物体在同一s—t图中得到不同图像，物体运动越快，图线的斜率越大，故由该图可确定物体的速度。

总之，s—t 图反映了匀速运动的规律。

（三）自主活动，深入理解s—t 图的物理意义

1、完成教材P14练习，

2、请两位同学表演几种直线运动，如速度大小不同；运动起点不同；运动开始时刻不同；运动方向不同，让其他同学画s—t 图并交流。

激发学生求知、探索的习惯和兴趣

总结：s—t 图线在横、纵轴上截距的意义，s—t 图线斜率的意义。

3、用s—t 图讲龟、兔赛跑的故事。

（四）类比s—t 图，自主探究v—t 图

要求：对龟兔赛跑中兔子的运动画出对应的v—t 图

交流后讨论：v—t 图中v大小如何表示？v方向如何表示？在v—t 图中如何求位移的大小？

（五）阅读理解，物理规律的表述方法

物理规律的内容常用，物理量之间的定量关系常用数学公式表示，函数图像能形象直观地表达规律的变量关系。

（六）作业

1、回答：s—t图、v—t图的物理意义。S—t图斜率的物理意义。由s

—t图如何判断速度的大小？由v—t图如何求位移的大小？

2、训练与应用 1、2、

3、4。