人教版高一物理必修一第二章教案

第二章匀变速直线运动的研究1. 实验：探究小车速度随时间变化的规律（教案1）教学目标一、知识目标：1、根据相关实验器材，设计实验并熟练操作。

2、会运用已学知识处理纸带，求各点瞬时速度。

3、会用表格法处理数据，并合理猜想。

二、能力目标：1、初步学习根据实验要求，设计实验，完成某种规律的探究方法。

2、对打出的纸带，会用近似的方法得出各点瞬时速度。

三、德育目标1 、通过对小车运动的设计，培养学生积极主动思考问题的习惯，并锻炼其思考的全面性、准确性与逻辑性。

2、通过对纸带的处理，实验数据的图象展现，培养学生实事求是的科学态度，能使学生灵活地运用科学方法来研究问题，解决问题，提高创新意识。

3、在对实验数据的猜测过程中，提高学生合作探究能力。

教学重点对实验的设计数据的处理教学难点1、各点瞬时速度的计算。

2、对实验数据的处理、规律的探究。

教学方法教师启发、引导，学生自主实验，讨论、交流学习成果。

教学用具打点计时器小车钩码纸带课时安排2课时教学过程一、导入新课我们已经学习了用打点计时器测定物体运动的速度。

我们这节课再利用打点计时器探究小车速度随时间变化的规律。

二、新课教学：1、让学生自己设计好实验，并口头阐述相关实验器材及步骤。

教师活动：根据实验目的，研究物体运动的特点、规律。

引导学生从具体实例开始，提出问题：如何设计小车在重物下的运动实验？学生活动：思考实验过程并流利地口头阐述实验，包括设计思想、实施步骤和操作过程。

点评：以前老师比较习惯直接告诉学生如何去做，使学生沿着老师指定的方向“轻松”前进，自然而然地养成了“饭来张口”的惰性，缺乏思考的积极性、主动性，虽然这儿不是重点，但可以顺便培养学生动脑思考的好习惯。

2、引导学生熟练地摆好器材，进行合理、准确地操作，得到一条点迹清晰的纸带。

教师活动：引导学生“三思而后行”，注意实验逻辑性、合理性及其相关注意事项，而确保准确，并巡视全场，对出现的问题予以及时纠正。

学生活动：进行实验操作，注意把实验过程和已学过的“练习使用打点计时器”相对比，及时提出问题。

点评：（1）在动手操作之前，可以让学生先在头脑中实验，提前思考实验顺序和注意事项；保证操作地顺利进行。

（2）和已学实验进行对比，使学生很好地应用了比较法，且有助于加深记忆。

（3）对学生出现的问题，可拿出来让全班同学参与解决，比如：“有的同学先松手，再开打点计时器电源，有的同学反之，哪种好？为什么？”这样让学生参与讨论，调动学生思考的积极性和主动性。

3、选择纸带，并选好计数点，计算各计数点的瞬时速度填入表格。

教师活动：①让学生思考，面对打出的纸带如何研究小车的运动？②引导学生学会计算各点瞬时速度的方法和表格处理方法。

学生活动：①得到纸带上点的速度就代表物体运动速度这个结论。

②用近似法计算各点瞬时速度，并填入表格，有待观察。

点评：（1）在“为什么要计算各点瞬时速度”这个问题，要让学生自己思考分析，提高其分析问题的能力。

（2）各点瞬时速度的计算虽然是已学内容，但牵扯到学生的计算能力及方法的理解，所以仍是一难点，不容忽视。

4、由上述数据表格猜想出小车运动速度随时间的变化规律：速度与时间成正比。

教师活动：鼓励学生大胆猜想，并一一列举学生的各种想法，了解学生猜想的原因，进行总结与点评，纠正盲目的瞎想。

学生活动：大胆猜想，回答猜想原因，阐述猜想思路。

点评：（1）以上活动可以说是实验的精华之一，是提高学生思维能力与探究能力的关键之举。

但应注意，猜想也有学问，要让猜想尽可能正确，就得根据自己所学知识和自己积累的经验来寻找答案，否则正确的可能性就很小了。

（2）通过学生回答，可以掌握学生思维习惯，了解学生的内心世界，可以达到知己知彼，对症下药。

（三）实例探究关于实验的步骤［例］在研究匀变速直线运动的实验中，某同学操作以下实验步骤，其中错误或遗漏的步骤有（遗漏步骤可编上序号G、H ……）A．拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处放开纸带，再接通电源B．将打点计时器固定在平板上，并接好电路C．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着适当重的钩码D．取下纸带E．将平板一端抬高，轻推小车，使小车能在平板上做匀速运动F．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔将以上步骤完善后写出合理的步骤顺序。

解析：（1）问A中应先通电，再放纸带。

（2）D中取下纸带前应先断开电源。

（3）补充步骤G：换上新纸带，重复三次。

步骤顺序为：BFECADG三、小结这节课重点是对重物牵引下小车的运动进行探究，在探究过程中，涉及到了实验的设计、操作以及作图象的方法、原则，很好地提高了大家各方面的能力，同时又为后面学习这种匀变速运动打下了基础。

四、作业：课后完成课本36页“问题与练习”中的习题。

这节课重点是对重物牵引下小车的运动进行探究，在探究过程中，涉及到了实验的设计、操作以及作图象的方法、原则，很好地提高了大家各方面的能力，同时又为后面学习这种匀变速运动打下了基础。

2. 匀变速直线运动的速度与时间的关系一、教学目标 1．知识与技能：(1)知道匀速直线运动t -υ图象。

(2)知道匀变速直线运动的t -υ图象,概念和特点。

(3)掌握匀变速直线运动的速度与时间关系的公式v = v 0 + at,并会应用它进行计算。

2．过程与方法：(1)让学生初步了解探究学习的方法.(2)培养学生的逻辑推理能力,数形结合的能力,应用数学知识的解决物理问题的能力。

3．情感态度与价值观：(1)培养学生基本的科学素养。

(2)培养学生建立事物是相互联系的唯物主义观点。

(3)培养学生应用物理知识解决实际问题的能力。

二、教学重点、难点重点：(1) 匀变速直线运动的t -υ图象,概念和特点。

(2) 匀变速直线运动的速度与时间关系的公式v = v 0 + at,并会应用它进行计算。

难点：应用t -υ图象推导出匀变速直线运动的速度与时间关系的公式v = v 0 + at 。

四、教学设计1．引入新课上节课,同学们通过实验研究了速度与时间的关系,小车运动的υ－t 图象。

设问：小车运动的υ－t 图象是怎样的图线？（让学生画一下）学生画出小车运动的υ－t 图象，并能表达出小车运动的υ－t 图象是一条倾斜的直线。

速度和时间的这种关系称为线性关系。

学生坐标轴画反的要更正，并强调调，纵坐标取速度，横坐标取时间。

设问：在小车运动的υ－t 图象上的一个点P （t 1,v 1）表示什么？学生回答：t 1时刻,小车的速度为v 1 ；（学生回答不准确，教师补充、修正。

） 2．讲授新课（1）匀变速直线运动概念的引入： 向学生展现问题：提问：这个υ－t 图象有什么特点？它表示物体运动的速度有什么特点？物体运动的加速度又有什么特点？ 学生分小组讨论：每一小组由一位同学陈述小组讨论的结果。

学生回答：图象是一条平行于时间轴的直线。

物体的速度不随时间变化，即物体作匀速直线运动。

υ-1作匀速直线运动的物体，∆v = 0，tv∆∆= 0，所以加速度为零。

向学生展现问题：提问：在上节的实验中，小车在重物牵引下运动的v-t 图象是一条倾斜的直线，物体的加速度有什么特点？直线的倾斜程度与加速度有什么关系？它表示小车在做什么样的运动？老师引导：从图可以看出，由于v-t 图象是一条倾斜的直线，速度随着时间逐渐变大，在时间轴上取取两点t 1,t 2,则t 1,t 2间的距离表示时间间隔∆t= t 2—t 1，t 1时刻的速度为v 1, t 2 时刻的速度为v 2,则v 2—v 1= ∆v ，∆v 即为间间隔∆t 内的速度的变化量。

提问：∆v 与∆t 是什么关系？每一小组由一位同学陈述小组讨论的结果。

v-t 图象是一条倾斜的直线，由作图可知无论∆t 选在什么区间，对应的速度v 的变化量∆v 与时间t 的变化量∆t 之比tv∆∆都是一样的等于直线的斜率，即加速度不变。

所以v-t 图象是一条倾斜的直线的运动，是加速度不变的运动。

知识总结：沿着一条直线，且加速度不变的运动，叫做匀变速直线运动。

(uniform variable rectilinear motion)。

匀变速直线运动的v-t 图象是一条倾斜的直线。

物体做匀变速直线运动的条件：1。

沿着一条直线运动2．加速度不变对匀变速直线运动的理解：要注意以下几点：● 加速度是矢量，既有大小又有方向。

加速度不变，指的是加速度的大小和方向都不变。

若物体虽然沿直线运动，且加速度的大小不变，但加速度的方向发生了变化，从总体上讲，物体做的并不是匀变速直线运动。

● 沿一条直线运动这一条件不可少，因为物体尽管加速度不变，但还可能沿曲线运动。

例如我们在模块“物理2”中将要讨论的平抛运动，就是一种匀变速曲线运动。

● 加速度不变，即速度是均匀变化的，运动物体在任意相等的时间内速度的变化都相等。

因此，匀变速直线运动的定义还可以表述为：物体在一条直线上运动，如果在任意相等的时间内速度的变化量都相等，这种运动就叫做匀变速直线运动。

展示以下两个v-tv-t 图象。

学生回答v-t 图线与纵坐标的交点表示t = 0 时刻的速度，即初速度v 0。

v-t 图线的斜率在数值上等于速度v 的变化量∆v 与时间t 的变化量∆t 之比，表示速度的变化量与所用时间的比值，即加速度。

由作图可得甲乙两个v-t 图象表示的运动都是匀变速直线运动，但甲图的甲 乙速度随时间均匀增加，乙图的速度随着时间均匀减小。

知识总结：在匀变速直线运动中，如果物体的速度随着时间均匀增加，这个运动叫做匀加速直线运动；如果物体的速度随着时间均匀减小，这个运动叫做匀减速直线运动。

（2）速度与时间的关系式提问：除用图象表示物体运动的速度与时间的关系外，是否还可以用公式表达物体运动的速度与时间的关系？教师引导，取t=0时为初状态，速度为初速度V 0，取t态，时间的变化量为∆t ，则∆t = t —0，速度的变化量为∆V,则∆V = V —V 0学生回答：因为加速度 a =tv∆∆,所以∆V =a ∆t V —V 0= a ∆t V —V 0= a t V= V 0 + a t 知识总结：匀变速直线运动中，速度与时间的关系式是V= V0 + a t匀变速直线运动的速度与时间关系的公式：V= V 0 + a t 的理解：● 由于加速度a 在数值上等于单位时间内速度的变化量，所以at 是从0—t 这段时间内速度的变化量；再加上运动开始时物体的速度V 0，就得到t 时刻物体的速度V 。

● 公式说明，t 时刻的速度v 与初速度v 0、加速度a 和时间t 有关。

● 让学生明白该公式不仅可以应用在匀加速直线运动中，也可以应用在匀减速运动中 对于匀加速直线运动，若取V 0 方向为坐标轴的正方向（V 0 >0），a 等于单位时间内速度的增加量，at 是从0—t 这段时间内速度的增加量； t 时刻物体的速度V 等于初速V 0加上at 。