11質(zhì)點(diǎn)參考系和坐標(biāo)系教案2

1、1.1質(zhì)點(diǎn)參考系和坐標(biāo)系教案2【三維目標(biāo)】知識與技能認(rèn)識建立質(zhì)點(diǎn)模型的意義和方法能根據(jù)具體情況將物體簡化為質(zhì)點(diǎn)，知道它是一種科學(xué)的抽象，知道科學(xué)抽象是一種普遍的研究方法。理解參考系的選取在物理中的作用，會根據(jù)實(shí)際情況選定參考系。認(rèn)識一維直線坐標(biāo)系，掌握坐標(biāo)系的簡單應(yīng)用。過程與方法體會物理模型在探索自然規(guī)律中的作用，初步掌握科學(xué)抽象理想化模型的方法。通過參考系的學(xué)習(xí)，知道從不同角度研究問題的方法。體會用坐標(biāo)方法描述物體位置的優(yōu)越性。情感態(tài)度與價(jià)值觀認(rèn)識運(yùn)動是宇宙中的普遍現(xiàn)象，運(yùn)動和靜止的相對性，培養(yǎng)學(xué)生熱愛自然、勇于探索的精神。滲透抓住主要因素，忽略次要因素的哲學(xué)思想。滲透具體問題具體分析的辯證

2、唯物主義思想。教學(xué)重點(diǎn)理解質(zhì)點(diǎn)概念以及初步建立質(zhì)點(diǎn)要點(diǎn)所采用的抽象思維方法。在研究具體問題時(shí)，如何選取參考系。如何用數(shù)學(xué)上的坐標(biāo)軸與實(shí)際的物理情景結(jié)合起來建立坐標(biāo)系。教學(xué)難點(diǎn)在什么情況下可以把物體看作質(zhì)點(diǎn)。課時(shí)安排課時(shí)教學(xué)過程導(dǎo)入我們知道宇宙中的一切物體都在不停地運(yùn)動著，機(jī)械運(yùn)動是最基本、最普遍的運(yùn)動形式，那么什么是機(jī)械運(yùn)動呢？請列舉幾個運(yùn)動物體的例子。機(jī)械運(yùn)動簡稱運(yùn)動，指物體與物體間或物體的一部分和另一部分間相對位置隨時(shí)間發(fā)生改變的過程。新課教學(xué)一、物體和質(zhì)點(diǎn)問題：選擇以上一個較復(fù)雜的運(yùn)動（例如鳥的飛行），我們?nèi)绾蚊枋鏊?？引?dǎo)學(xué)生分析：描述起來有什么困難？我們能不能把它當(dāng)作一個點(diǎn)來處理？在什

3、么條件下可以把物體當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)來處理？小結(jié)只有質(zhì)量，沒有形狀和大小的點(diǎn)叫做質(zhì)點(diǎn)。質(zhì)點(diǎn)是一種科學(xué)抽象，一一種理想化的模型，這種忽略次要因素、突出主要因素（質(zhì)量）的處理方法是一種非常重要的科學(xué)研究方法。一個物體能否看成質(zhì)點(diǎn)，取決于它的形狀和大小在所研究問題中是否可以忽略不計(jì)，而跟自身體積的大小、質(zhì)量的多少和運(yùn)動速度的大小無關(guān)。一個物體能否被看成質(zhì)點(diǎn)，取決于所研究的問題的性質(zhì)，同一個物體在不同的問題中，有的能被看作質(zhì)點(diǎn)，有的卻不能被看成質(zhì)點(diǎn)。學(xué)生討論：。是不是只有很小的物體才能看作質(zhì)點(diǎn)？地球的自轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)動的車輪能否被看作質(zhì)點(diǎn)？物理中的“質(zhì)點(diǎn)”和幾何中的點(diǎn)有什么相同和不同之處？二、參考系導(dǎo)入坐在教室里的同學(xué)

4、看到其他同學(xué)都是靜止的，卻不知道他們都在繞著太陽在高速運(yùn)動著，這里面蘊(yùn)含了什么問題呢？學(xué)生活動讓學(xué)生觀察圖1.1-3和1.1-4，閱讀圖右文字，回答以下問題得出什么結(jié)論？就圖1.1-4能否提出一些問題？（例如為什么跳傘者總是在飛機(jī)的正下方）目的是為了培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和提取有用知識的能力。小結(jié)參考系是參照物的科學(xué)名稱，是假定不動的物體。運(yùn)動和靜止都是相對的。參考系的選擇是任意的，一般選擇地面或相對地面靜止的物體。學(xué)生討論：。小小竹排江中游，巍巍青山兩岸走月亮在蓮花般的云朵里穿行坐地日行八萬里，巡天遙看一千河在上述三例中，各個物體的運(yùn)動分別是以什么物體為參考系的。三、坐標(biāo)系創(chuàng)設(shè)實(shí)例：從一中到冶浦

5、橋的公交車或劉翔的110m欄。提出問題：怎樣定量（準(zhǔn)確）地描述車或劉翔所在的位置。教師提示：你的描述必須能反映物體（或人）的運(yùn)動特點(diǎn)（直線）、運(yùn)動方向、各點(diǎn)之間的距離等因素。學(xué)生討論教師總結(jié)為了定量描述物體的位置隨時(shí)間的變化規(guī)律，我們可以在參考系上建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系，這個坐標(biāo)系應(yīng)該包含原點(diǎn)、正方向和單位長度。對于質(zhì)點(diǎn)的直線運(yùn)動，一般選取質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動軌跡為坐標(biāo)軸，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的方向?yàn)樽鴺?biāo)軸的正方向，選取計(jì)時(shí)起點(diǎn)為坐標(biāo)軸的原點(diǎn)。單位長度的選定要根據(jù)具體情況。位置的表示方法，例：x=5m。學(xué)生討論：如果物體在平面上運(yùn)動（例如滑冰運(yùn)動員），我們應(yīng)如何建立坐標(biāo)系？小結(jié)可以建立一個直角坐標(biāo)系，此時(shí)可以用（x，y）

6、表示物體的位置。鞏固練習(xí)1下列物體能看做質(zhì)點(diǎn)的是 （ ）A沿著斜面下滑的木塊 B。研究斜面上的木塊是下滑還是翻滾C。電扇的葉片 D。自轉(zhuǎn)中的地球2下列關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的說法中，正確的是（ ）A地球很大，一定不能看做質(zhì)點(diǎn) B。原子核很小，一定能看做質(zhì)點(diǎn) C。同一物體在不同的情況中，有時(shí)可看做質(zhì)點(diǎn)，有時(shí)則不可看做質(zhì)點(diǎn) D。質(zhì)點(diǎn)是一種理想化模型，無實(shí)際意義下列說法中正確的是（）。研究物體的運(yùn)動，首先必須選定參考系。參考系必須選擇地面。研究同一物體的運(yùn)動時(shí)，選取地面或相對地面靜止的物體為參考系，所得出的關(guān)于物體運(yùn)動的結(jié)論是相同的。選取不同的參考系，所得出的關(guān)于物體運(yùn)動的結(jié)論可能是不同的詩句“滿眼風(fēng)波多閃灼，看

7、山恰似走來迎，仔細(xì)看山山不動，是船行”中，“看山恰似走來迎”和“是船行”所選的參考系分別為（）。船和山。山和船。地面和山。河岸和流水布置作業(yè)教材第13頁問題與練習(xí)第二節(jié)時(shí)間和位移三維目標(biāo)知識與技能知道時(shí)間和時(shí)刻的區(qū)別和聯(lián)系理解位移的概念，了解路程與位移的區(qū)別。知道標(biāo)量和矢量，知道位移是矢量，時(shí)間、時(shí)刻和路程是標(biāo)量。能用數(shù)軸或一維直線坐標(biāo)表示時(shí)刻和時(shí)間、位置和位移。知道時(shí)刻與位置、時(shí)間與位移的對應(yīng)關(guān)系。初步了解矢量與標(biāo)量不同的運(yùn)算法則。過程與方法通過具體問題引出時(shí)間、時(shí)刻、位移、路程等概念，要使學(xué)生學(xué)會將抽象問題形象化化的處理方法。會用坐標(biāo)表示時(shí)刻與時(shí)間、位置和位移及相關(guān)方向。會用矢量表示和計(jì)算

8、質(zhì)點(diǎn)的位移，用標(biāo)量表示路程。情感態(tài)度與價(jià)值觀通過時(shí)間位移的學(xué)習(xí)，要讓學(xué)生了解生活與物理的關(guān)系，同時(shí)學(xué)會用科學(xué)的思維看待事實(shí)。養(yǎng)成良好的思考表述習(xí)慣和科學(xué)的價(jià)值觀。教學(xué)重點(diǎn)時(shí)間和時(shí)刻的概念以及它們之間的區(qū)別和聯(lián)系。位移的概念以及它與路程的區(qū)別。教學(xué)難點(diǎn)幫助學(xué)生正確認(rèn)識生活中的時(shí)間與時(shí)刻。理解位移的概念，會用有向線段表示位移。課時(shí)安排課時(shí)教學(xué)過程引入提問一個走讀生，上學(xué)的時(shí)候是什么時(shí)間離開家的？在路上用了多長時(shí)間？怎么走的？什么時(shí)間到校的？根據(jù)學(xué)生的回答提出，要想清楚地描述物體運(yùn)動情況，僅僅用上節(jié)課所學(xué)的內(nèi)容是不夠的，我們需要學(xué)習(xí)更多的物理量。新課教學(xué)一、時(shí)間和時(shí)間間隔在一開始學(xué)生的回答中，學(xué)生離

9、家和到校所對應(yīng)的是時(shí)刻概念，在路上所用的時(shí)間就是時(shí)間間隔，它等于兩個時(shí)刻之差。如果建立一個表示時(shí)間的一維直線系，則在這個坐標(biāo)系中，時(shí)刻用點(diǎn)表示，時(shí)間間隔是兩個時(shí)刻之差，用線段表示。學(xué)生討論如圖所示，物體沿直線從O點(diǎn)開始運(yùn)動，如果各點(diǎn)之間的時(shí)間間隔都是一秒，則下列各說法中分別表示哪一點(diǎn)或線段。OABCDE前3s內(nèi)：第2s內(nèi)：（第）2s末：第3s初：第二個2s內(nèi)：二、路程和位移重新討論提問學(xué)生的問題，問學(xué)生為什么不從另外一條路走？學(xué)生會很快回答另外一條路遠(yuǎn)，那么從不同的路徑走就沒有相同之處嗎？當(dāng)然有，那就是初始位置和末位置是相同的，所以為了準(zhǔn)確描述這兩種運(yùn)動，就需要引入兩個不同的概念。小結(jié)路程是物

10、體運(yùn)動軌跡的長度位移是描述物體位置變化的物理量，用從初位置到末位置的有向線段表示，即物體位移的大小由初末位置決定，方向由初位置指向末位置。問題：物體的位移大小有沒有等于路程的情況？答：在單向直線運(yùn)動中位移的大小等于路程。課堂訓(xùn)練下列關(guān)于位移和路程關(guān)系的正確說法是（ ）A. 物體沿直線向某一方向運(yùn)動，通過的路程就是位移B. 物體沿直線運(yùn)動，通過的路程等于位移的大小C. 物體通過的路程不等，位移可能相同D. 物體通過一段路程，位移不可能為零三、矢量和標(biāo)量象位移這樣既有大小又有方向的物理量叫做矢量，象路程這樣只有大小，沒有方向的物理量叫做標(biāo)量。問題：回憶初中所學(xué)過的物理量，說明它們是標(biāo)量還是矢量。答

11、：溫度、時(shí)間、質(zhì)量、密度等是標(biāo)量，速度是知量。問題：我們知道，如果一個口袋中原來有20kg大米，再放入10kg大米，口袋里共有30kg大米。那么如果一個物體第一次的位移大小為20m，第二次的位移大小為10m，則物體的總位移是不是30m呢？ 問題：閱讀教材的思考與討論，能否得出分位移和合位移的關(guān)系？并由此得出知量運(yùn)算的一般法則（實(shí)驗(yàn)班）。教師總結(jié)當(dāng)兩個矢量共線時(shí)，可以用算術(shù)運(yùn)算，但首先要設(shè)定正方向。當(dāng)兩個矢量不共線時(shí)，合矢量和分矢量必將構(gòu)成一個三角形，它們分別是三角形的三條邊。不共線矢量的運(yùn)算法則叫做平行四邊形定則，又叫三角形定則。四、直線運(yùn)動的位置和位移問題：要想準(zhǔn)確描述物體的位置變化怎么辦？

12、答：對于做直線運(yùn)動的物體，可以用直線坐標(biāo)系來描述。在直線坐標(biāo)系中，位置用點(diǎn)來描述，記為x=?；位移是位置的變化，記為x，x=x2-x1。分析討論：一個物體從點(diǎn)沿直線運(yùn)動到點(diǎn)，已知點(diǎn)的坐標(biāo)為，點(diǎn)的坐標(biāo)為，求物體的位移？負(fù)號的含義？能否在直線坐標(biāo)系中表示出來？小結(jié)：物理中矢量的正負(fù)不表示大小，只表示方向，當(dāng)規(guī)定了正方向后，正值表示與正方向同向，負(fù)值表示與正方向反向。反之亦然。鞏固練習(xí)1下列關(guān)于位移和路程的說法中，正確的是（ ）A. 位移的大小和路程總是相等，但位移是矢量，路程是標(biāo)量B. 位移描述直線運(yùn)動，路程描述曲線運(yùn)動C. 位移取決于始末位置，路程取決于實(shí)際運(yùn)動路線D. 運(yùn)動物體的路程總大于位移

13、一個質(zhì)點(diǎn)在x軸上運(yùn)動，各個時(shí)刻的位置如下表（質(zhì)點(diǎn)在每一秒內(nèi)都做單向直線運(yùn)動）時(shí)刻01234位置坐標(biāo)m05-4-1-7（）幾秒內(nèi)位移最大。1s內(nèi)。2s內(nèi)。3s內(nèi)。4s內(nèi)（）第幾秒內(nèi)位移最大（）。第1s內(nèi)。第2s內(nèi)。第3s內(nèi)。第4s內(nèi)（）幾秒內(nèi)的路程最大（）。1s內(nèi)。2s內(nèi)。3s內(nèi)。4s內(nèi)（）第幾秒內(nèi)的路程最大（）。第1s內(nèi)。第2s內(nèi)。第3s內(nèi)。第4s內(nèi)某人沿著半徑為R的水平圓形跑道跑了1.75圈時(shí)，他的（）。路程和位移的大小均為3.5R。路程和位移的大小均為R。路程為3.5R、位移的大小為。路為0.5R、位移的大小為布置作業(yè)教材第頁問題與練習(xí)。第三節(jié) 運(yùn)動快慢的描述速度三維目標(biāo)【知識目標(biāo)】1理解

14、速度的概念，知道速度是表示物體運(yùn)動快慢的物理量，知道速度的定義2知道速度是矢量，知道速度的單位、符號和讀法了解生活實(shí)際中的某些直線運(yùn)動的速度大小數(shù)據(jù)3理解平均速度的概念，知道平均速度的定義式，會用平均速度的公式解答有關(guān)的問題4知道瞬時(shí)速度的概念及意義，知道瞬時(shí)速度與平均速度的區(qū)別和聯(lián)系5知道速度和速率以及它們的區(qū)別【能力目標(biāo)】1運(yùn)用平均速度的定義，把變速直線運(yùn)動等效成勻速直線運(yùn)動處理，從而滲透物理學(xué)的重要研究方法等效的方法2培養(yǎng)遷移類推能力【情意目標(biāo)】1通過解決一些問題，而向復(fù)雜問題過渡，使學(xué)生養(yǎng)成一種良好的學(xué)習(xí)方法2通過師生平等的情感交流，培養(yǎng)學(xué)生的審美情感【教學(xué)方法】1通過例題和實(shí)例引導(dǎo)學(xué)

15、生分析如何辨別快慢2通過討論來加深對概念的理解【教學(xué)重點(diǎn)】速度，平均速度，瞬時(shí)速度的概念及區(qū)別【教學(xué)難點(diǎn)】1.怎樣由速度引出平均速度及怎樣由平均速度引出瞬時(shí)速度2.瞬時(shí)速度與平均速度之間有什么區(qū)別和聯(lián)系及在運(yùn)動中瞬時(shí)速度是怎樣確定的采用物理學(xué)中的重要研究方法 等效方法（即用已知運(yùn)動來研究未知運(yùn)動，用簡單運(yùn)動來研究復(fù)雜運(yùn)動的一種研究方法）來理解平均速度和瞬時(shí)速度【師生互動活動設(shè)計(jì)】1教師通過舉例，讓學(xué)生自己歸納比較快慢的兩種形式2通過實(shí)例的計(jì)算，得出規(guī)律性的結(jié)論，即單位時(shí)間內(nèi)的位移大小3教師講解平均速度和瞬時(shí)速度的意義【教學(xué)過程】初始位置/m經(jīng)過時(shí)間/s末了位置/mA自行車沿平直道路行駛0201

16、00B公共汽車沿平直道路行駛010100C火車沿平直軌道行駛500301250D飛機(jī)在天空直線飛行500102500問題1：比較A和B誰運(yùn)動的快，為什么？問題2：比較B和D誰運(yùn)動的快，為什么？結(jié)論：比較物體運(yùn)動的快慢，可以有兩種方法：1）一種是在位移相同的情況下，比較所用時(shí)間的長短，時(shí)間短的物體運(yùn)動快，時(shí)間長的物體運(yùn)動慢；2）另一種是在時(shí)間相同的情況下，比較位移的大小，位移大的物體運(yùn)動得快，位移小的物體運(yùn)動得慢；問題3：比較B和C誰運(yùn)動的快，為什么？一速度1定義：位移跟發(fā)生這段位移所用時(shí)間的比值，用v表示2物理意義：速度是表示運(yùn)動快慢的物理量，2定義式：3單位：國際單位：ms（或m·

17、s-1）常用單位：kmh（或km·h-1）、cms（或cm·s-1）4方向：與物體運(yùn)動方向相同 說明：速度有大小和方向，是矢量二平均速度和瞬時(shí)速度如果物體做變速直線運(yùn)動，在相等的時(shí)間里位移是否都相等？那速度還是否是恒定的？那又如何描述物體運(yùn)動的快慢呢？問題：百米運(yùn)動員，10s時(shí)間里跑完100m，那么他1s平均跑多少呢？回答：每秒平均跑10m。百米運(yùn)動員是否是在每秒內(nèi)都跑10m呢？ 答：否。說明：對于百米運(yùn)動員，誰也說不來他在哪1秒破了10米，有的1秒鐘跑10米多，有的1秒鐘跑不到10米，但當(dāng)我們只需要粗略了解運(yùn)動員在100m內(nèi)的總體快慢，而不關(guān)心其在各時(shí)刻運(yùn)動快慢時(shí)，就可以

18、把它等效于運(yùn)動員自始至終用10m/s的速度勻速跑完全程。此時(shí)的速度就稱為平均速度。所以在變速運(yùn)動中就用這平均速度來粗略表示其快慢程度。1平均速度1）定義：在變速直線運(yùn)動中，運(yùn)動物體的位移和所用時(shí)間的比值，叫做這段時(shí)間（或這段位移）的平均速度，用表示 2）說明：a.平均速度只能粗略表示其快慢程度。表示的是物體在t時(shí)間內(nèi)的平均快慢程度。這實(shí)際上是把變速直線運(yùn)動粗略地看成是勻速運(yùn)動來處理b這是物理學(xué)中的重要研究方法等效方法，即用已知運(yùn)動研究未知運(yùn)動，用簡單運(yùn)動研究復(fù)雜運(yùn)動的一種研究方法問題8：百米賽跑運(yùn)動員的這個=10m/s代表這100米內(nèi)（或10秒內(nèi)）的平均速度，是否是說明他在前50米的平均速度或

19、后50米內(nèi)或其他某段的平均速度也一定是10m/s？c平均速度只是對運(yùn)動物體在某一段時(shí)間內(nèi)（或某一段位移內(nèi)）而言的，對同一運(yùn)動物體，在不同的過程，它的平均速度可能是不同的，因此，平均速度必須指明“哪段時(shí)間”或“哪段位移”的d.平均速度只能粗略地描述一段時(shí)間（或一段位移）內(nèi)的總體快慢，這就是“平均速度”與勻速直線運(yùn)動“速度”的根本區(qū)別e.平均速度不是各段運(yùn)動速度的平均值，必須根據(jù)平均速度的定義來求解。2瞬時(shí)速度（1）定義：運(yùn)動物體經(jīng)過某一時(shí)刻（或某一位置）的速度，叫做此時(shí)刻（或此位置）的瞬時(shí)速度（2）意義：反映物體在某一時(shí)刻（或經(jīng)某一位置）時(shí)運(yùn)動的快慢，它能精確地描述變速運(yùn)動的快慢。平均速度只能粗

20、略地描述變速運(yùn)動（3）對瞬時(shí)速度的理解：瞬時(shí)速度是在運(yùn)動時(shí)間時(shí)的平均速度，即平均速度在時(shí)的極限就是某一時(shí)刻（或某一位置）的瞬時(shí)速度。（4）瞬時(shí)速度的方向：瞬時(shí)速度是矢量，在直線運(yùn)動中，瞬時(shí)速度的方向與物體經(jīng)過某一位置時(shí)的運(yùn)動方向相同，（若是曲線運(yùn)動，瞬時(shí)速度的方向是軌跡上物體所在點(diǎn)的切線方向（與軌跡在該點(diǎn)的延伸方向一致）三速率：1 瞬時(shí)速率1）定義：瞬時(shí)速度的大小叫瞬時(shí)速率，簡稱速率。2） 瞬時(shí)速率的測量：技術(shù)上通常用速度計(jì)來測量瞬時(shí)速率。2平均速率： 瞬時(shí)速度的大小是瞬時(shí)速率，那平均速度的大小是否也可以叫平均速率呢？（NO）其實(shí)我們初中所學(xué)的速度也不是沒有意義的，我們給了他一個新的名字平均速

21、率。 1）定義：路程與發(fā)生這段路程所用時(shí)間的比值。 2）速率是標(biāo)量。3）注意：平均速率不是平均速度的大小?！纠}1】一個做直線運(yùn)動的物體，某時(shí)刻速度是10m/s，那么這個物體 ( )A. 在這一時(shí)刻之前0.1s內(nèi)位移一定是1mB. 在這一時(shí)刻之后1s內(nèi)位移一定是10mC. 在這一時(shí)刻起10s內(nèi)位移可能是50mD. 如果從這一時(shí)刻起開始勻速運(yùn)動，那么它繼續(xù)通過1000m路程所需時(shí)間一定是100s【解析】某時(shí)刻速度是10m/s指的是該時(shí)刻的瞬時(shí)速度，不能說物體從此時(shí)起以后運(yùn)動的快慢情況，以后做直線運(yùn)動或勻變速直線運(yùn)動，或非勻變速直線運(yùn)動均可能。所以選項(xiàng)A、B均錯。如果從某時(shí)刻（速度為10m/s）起

22、質(zhì)點(diǎn)做非勻變速直線運(yùn)動，從這一時(shí)刻起以后的10s內(nèi)位移可能為50m，所以選項(xiàng)C正確，如果從這一時(shí)刻起物體做勻速直線運(yùn)動，那么經(jīng)過1000m路程所需時(shí)間t=100s。正確選項(xiàng)是C、D?！纠?】一物體沿直線運(yùn)動，先以3m/s的速度運(yùn)動60m，又以2m/s的速度繼續(xù)向前運(yùn)動60m，物體在整個運(yùn)動過程中平均速度是多少？【解析】根據(jù)平均速度的定義公式，s為總位移，t為總時(shí)間，等于前一段位移與后一段位移所用時(shí)間之和。 全過程的位移s=120m 物體在前一段位移用的時(shí)間為 后段位移用的時(shí)間為整個過程的用的總時(shí)間為t=t1+t2=50s整個過程的平均速度m/s=2.4m/s*注意：全過程的平均速度只能由全過程

23、的總位移與通過全路程所用的總時(shí)間的比值得出。如果用求速度的平均值去做=2.5m/s這樣得出的結(jié)果是錯誤的?？梢?，平均速度概念與速度的平均值概念是不完全相同的。【鞏固練習(xí)】第四節(jié)實(shí)驗(yàn):用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測速度三維目標(biāo)知識與技能1. 了解打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的計(jì)時(shí)原理,理解紙帶中包含的物體運(yùn)動的信息(時(shí)間和位移)2. 會安裝并使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,理解利用紙帶測量速度的原理并會測量瞬時(shí)速度3. 明確速度-時(shí)間圖象的物理意義,描點(diǎn)法畫圖象的方法,并畫出該實(shí)驗(yàn)的速度-時(shí)間圖象過程與方法1. 通過學(xué)生自己看打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的說明書,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立學(xué)習(xí)的能力2. 通過實(shí)驗(yàn)得出物體的運(yùn)動信息,用數(shù)學(xué)的方法表述出來.培養(yǎng)學(xué)生獲取信息處理信

24、息的能力,體會處理問題的方法,領(lǐng)悟如何間接測量一些不能直接測量的物理量的方法3. 通過畫速度-時(shí)間圖象培養(yǎng)學(xué)生用圖象法處理數(shù)據(jù)的能力,體驗(yàn)數(shù)學(xué)工具在物理發(fā)展中的作用4. 體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)中理性思維的重要,即要動手,又要動腦5. 經(jīng)歷科學(xué)探究過程認(rèn)識科學(xué)探究的意義,嘗試應(yīng)用科學(xué)探究的方法研究物體的運(yùn)動情感態(tài)度價(jià)值觀1. 感受打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的巧妙設(shè)計(jì)思路,體會物理原理在解決實(shí)際問題中的指導(dǎo)作用,增強(qiáng)將物理知識應(yīng)用于實(shí)際生活的意識2. 經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)過程,體驗(yàn)科學(xué)實(shí)驗(yàn)過程的艱辛與喜悅,并樂于探索自然界的奧秘3. 體驗(yàn)用圖象方法描述物理現(xiàn)象的樂趣,培養(yǎng)學(xué)生用數(shù)學(xué)方法處理物理問題的意識4. 培養(yǎng)學(xué)生的交流與合作精神,有將

25、自己的見解與他人交流的愿望,并養(yǎng)成尊重他人的習(xí)慣教學(xué)重點(diǎn)1. 學(xué)會使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器2. 能根據(jù)紙帶計(jì)算物體運(yùn)動的瞬時(shí)速度3. 會用描點(diǎn)法描繪物體的速度-時(shí)間圖象,并從中獲取物理信息教學(xué)難點(diǎn)處理紙帶的方法,用描點(diǎn)法畫圖象的能力教具準(zhǔn)備打點(diǎn)計(jì)時(shí)器, 學(xué)生電源, 導(dǎo)線, 紙帶, 刻度尺, 小車細(xì)線及鉤碼, 坐標(biāo)紙課時(shí)安排2課時(shí)教學(xué)設(shè)計(jì)新課導(dǎo)入測定物體的運(yùn)動速度并不是一件容易的事,特別是物體的速度在不斷變化時(shí).為了簡化我們今天只研究物體的直線運(yùn)動.當(dāng)物體沿直線運(yùn)動時(shí),其位移在不斷變化,要研究物體的運(yùn)動,我們首先要準(zhǔn)確記錄物體的運(yùn)動信息.怎樣記錄呢?課堂活動請同桌的兩位同學(xué)合作用彩筆和紙帶模擬打點(diǎn)計(jì)時(shí)器.

26、思考1. 彩筆打出的點(diǎn)能不能準(zhǔn)確記錄紙帶的位置?2. 在打點(diǎn)時(shí)間間隔大致相同的情況下,紙帶拉動的快慢對紙帶上點(diǎn)的間隔有無影響?學(xué)生討論:師總結(jié):彩筆打出的點(diǎn)可以記錄紙帶的位置.但在打點(diǎn)時(shí)間間隔大致相同的情況下,紙帶拉動的快慢對紙帶上點(diǎn)的間隔有影響(拉的越慢紙帶上點(diǎn)越密,反之就會越稀疏)考慮到用手打點(diǎn)的時(shí)間間隔不能準(zhǔn)確相等,所以無法準(zhǔn)確測定物體的運(yùn)動速度.原因在哪?生:原因出在用手打點(diǎn)時(shí)的時(shí)間間隔不能嚴(yán)格相等,要是有一臺打點(diǎn)時(shí)間間隔嚴(yán)格相等的儀器問題就可以解決了.新課教學(xué)師:我們今天要介紹的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就是可以精確記錄時(shí)間間隔和位移的儀器.一 電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器布置學(xué)生閱讀打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的說明書:明確打點(diǎn)

27、計(jì)時(shí)器的結(jié)構(gòu),個部分的名稱,工作原理及使用方法.師總結(jié):電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用交流電的計(jì)時(shí)儀器.工作電壓為46V.當(dāng)電源頻率為50Hz時(shí), 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一個點(diǎn).通電前把紙帶穿過限位孔并壓在復(fù)寫紙的下面.通電時(shí),線圈產(chǎn)生的交變磁場使振動片磁化,振動片的一端位于永久磁鐵的磁場中,由于振動片的磁極隨著電流方向的改變而不斷變化,在永久磁鐵的作用下,振動片將上下振動.其振動周期與線圈中交流電的周期一致,即為0.02s.如果紙帶運(yùn)動振動片一端的振針就會在紙帶上打出一系列的點(diǎn).思考:電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器用低壓交流電源工作,能不能用直流電源呢,為什么?師總結(jié):電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作原理是靠交流電的方向

28、改變來改變電磁鐵的磁極方向,從而使振動片上下振動的,且振動片的頻率與交流電的頻率一致.若使用50Hz的交流電打點(diǎn)周期正好是頻率的倒數(shù)為0.02s.若使用直流電振動片將無法振動, 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器將打不出點(diǎn)!二 電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器布置學(xué)生閱讀打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的說明書:明確打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的結(jié)構(gòu),個部分的名稱,工作原理及使用方法.師總結(jié):電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器可以代替電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用.與電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器不同的是:電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作電壓是220V的交流電.使用時(shí)將電源插頭直接插在交流220V插座內(nèi)就可以了.點(diǎn)火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器用墨粉和電火花打點(diǎn).墨粉盤夾在兩條紙帶之間,當(dāng)按下脈沖輸出開關(guān)時(shí)會產(chǎn)生高溫電火花,高溫電火花可以使墨

29、粉汽化在紙帶上.當(dāng)輸入交流電的頻率是50Hz時(shí),電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器也每隔0.02s打一個點(diǎn).實(shí)驗(yàn)是紙帶的兩面可以重復(fù)使用,注意降低實(shí)驗(yàn)成本.思考1:從原理上講兩種打點(diǎn)計(jì)時(shí)器哪中誤差更小,為什么?學(xué)生討論:師總結(jié):電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用時(shí)阻力較大:阻力包括振針和紙帶間的摩擦以及限位孔和紙帶間的摩擦.而電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在使用過程中阻力極小,這極小的阻力來自紙帶運(yùn)動的本身而不是打點(diǎn)時(shí)產(chǎn)生的,因而系統(tǒng)誤差較小.同時(shí)電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器操作簡易,安全可靠.思考2: 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器能記錄哪些信息?生:時(shí)間(時(shí)間間隔)和位移三 練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器學(xué)生自主閱讀教材中的實(shí)驗(yàn)步驟提示:教師指導(dǎo)學(xué)生練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器并引導(dǎo)學(xué)生思

30、考下列問題:問題1. 電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器中怎樣安放復(fù)寫紙和紙帶?師總結(jié):將復(fù)寫紙?zhí)自趶?fù)寫紙定位銷上,推動調(diào)節(jié)片可以調(diào)節(jié)復(fù)寫紙位置.將紙帶從復(fù)寫紙圓片下穿過即可.問題2. 振針打的點(diǎn)不清晰或打不出點(diǎn)可能有哪些情況?怎樣調(diào)節(jié)?師總結(jié): 1.可能是復(fù)寫紙?jiān)摀Q新的了2.可能是振動片的振動幅度太小了,可以調(diào)節(jié)振動片的位置3.可檢查壓紙框的位置是否升高而阻礙了振動片使振針打不到紙帶上,可將壓紙框向下調(diào)節(jié)到原來的位置 4.可能是振針的位置太高,調(diào)節(jié)振針直到能打出點(diǎn)為止 5.可能是選擇的46V的電壓太低,可適當(dāng)調(diào)高電壓,但不得超過10V問題3.為什么要先打開電源讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器先工作12s再松手打紙帶?可不可以先松手

31、再打開打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源?師總結(jié): 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打開電源后要經(jīng)過一個短暫的時(shí)間才能穩(wěn)定工作,所以應(yīng)先打開電源讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作12s后才能松手打紙帶.這樣做可以減小誤差問題4. 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打完點(diǎn)后要及時(shí)關(guān)閉電源,這樣做有什么好處?師總結(jié):因?yàn)榇螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器是按照間歇性工作設(shè)計(jì)的,長期工作會導(dǎo)致線圈發(fā)熱而損壞問題5.處理紙帶時(shí)從某個能看清楚的點(diǎn)開始,往后數(shù)出n個點(diǎn),這些點(diǎn)之間的時(shí)間間隔應(yīng)該怎樣確定?師總結(jié):每2個相鄰的點(diǎn)之間的時(shí)間間隔是0.02s,n個點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為(n-1)倍的0.02s問題6.怎樣根據(jù)紙帶上的點(diǎn)跡計(jì)算紙帶的平均速度?師總結(jié):測出兩個點(diǎn)的距離,數(shù)出兩個點(diǎn)之間有n段時(shí)間間隔,則.在用公

32、式即可計(jì)算出平均速度四 用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測量瞬時(shí)速度思想方法:用某段時(shí)間內(nèi)的平均速度來粗略的代替這段時(shí)間內(nèi)的某點(diǎn)的瞬時(shí)速度.所取的時(shí)間間隔越接近該點(diǎn)計(jì)算出的瞬時(shí)速度就越精確.DEFG如圖:要計(jì)算E點(diǎn)的瞬時(shí)速度可以用D-E的平均速度來替代,也可以用EF的平均速度來替代,還可以用DF的平均速度來替代.這三種方法中DF包含E點(diǎn)切比較靠近E點(diǎn),所以用DF的平均速度來替代E點(diǎn)的瞬時(shí)速度是最精確的!可以用同樣的方法計(jì)算出圖中各點(diǎn)的瞬時(shí)速度填入課本24頁的表2中,從表中列出的點(diǎn)我們可以粗略的了解紙帶的運(yùn)動情況.五 用圖象表示速度在表2中我們只能粗略得知紙帶在有些間斷的點(diǎn)的速度.要想知道紙帶的速度變化規(guī)律我們還要

33、借助于圖象怎樣用圖象來表示物體的運(yùn)動速度呢?學(xué)生討論:師總結(jié):在坐標(biāo)紙上建立直角坐標(biāo)系,用縱坐標(biāo)表示物體的運(yùn)動速度,用橫坐標(biāo)表示時(shí)間,根據(jù)表2中各個時(shí)刻的速度,將(v,t)作為一組坐標(biāo)在圖象中描點(diǎn),將點(diǎn)連線后得出的圖象稱為速度-時(shí)間圖象(v-t圖象),簡稱速度圖象.學(xué)生實(shí)際操作:思考:我們從根據(jù)實(shí)際測量數(shù)據(jù)所描出的點(diǎn)的走向可以大致看出紙帶的速度變化規(guī)律.在把點(diǎn)連成線的時(shí)候我們是用折線來連還是用光滑的曲線來連呢?學(xué)生討論:師總結(jié):速度的變化應(yīng)該是比較平滑的,所以,如果用一條平滑的曲線來”擬合”這些點(diǎn)應(yīng)該更符合實(shí)際情況.小結(jié)電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器都是記錄物體在一定時(shí)間間隔內(nèi)位移的儀器.v

34、t圖象:表示做運(yùn)動的物體的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律.板書設(shè)計(jì)4 用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測速度電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器靠電磁感應(yīng)帶動振針振動通過復(fù)寫紙打點(diǎn)電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器靠產(chǎn)生的電火花放電蒸發(fā)墨粉打點(diǎn)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用注意使用方法和領(lǐng)悟注意事項(xiàng)測量瞬時(shí)速度用包含某點(diǎn)的一段時(shí)間的平均速度來粗略表示該點(diǎn)的瞬時(shí)速度速度時(shí)間圖象以時(shí)間為橫坐標(biāo),速度為縱坐標(biāo),描點(diǎn)連線作出的平滑圖象布置作業(yè)課本第26-27頁”問題與練習(xí)”補(bǔ)充練習(xí)1. 運(yùn)動的物體帶動紙帶被打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打上一系列的點(diǎn),這些點(diǎn)的距離不一定相等,但這些點(diǎn)能說明 ( )A 運(yùn)動物體在一段時(shí)間內(nèi)的位移B 運(yùn)動物體在一段時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動快慢C 運(yùn)動物體在某時(shí)刻的位置D 運(yùn)動物體的運(yùn)動

35、性質(zhì)2. 通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到的一條紙帶上的點(diǎn)子不均勻,下列判斷正確的是 ( )A 點(diǎn)子密集的地方物體的運(yùn)動速度比較大B 點(diǎn)子密集的地方物體的運(yùn)動速度比較小C 點(diǎn)子不均勻說明物體在做變速運(yùn)動D 點(diǎn)子不均勻說明打點(diǎn)計(jì)時(shí)器有故障3.在你練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí),小車拖動紙帶并在上面打下一系列的小點(diǎn),根據(jù)你所打出紙帶,在判斷紙帶表示的運(yùn)動是勻速直線運(yùn)動還是變速直線運(yùn)動時(shí) ( )A 應(yīng)通過測量紙帶表示的運(yùn)動的全程來判斷B 必須通過計(jì)算任意兩點(diǎn)間的平均速度來判斷C 必須通過計(jì)算全程的平均速度來計(jì)算D可以通過測量每相鄰兩點(diǎn)間的距離,看其是否相同來判斷參考答案1.ABCD 2.BC 3.D單 元 檢 測一、選擇題

36、下列下列質(zhì)點(diǎn)的說法中正確的是（）。質(zhì)點(diǎn)是一個理想化模型，實(shí)際并不存在。因?yàn)橘|(zhì)點(diǎn)沒有大小，所以與幾何中的點(diǎn)沒有區(qū)別。凡輕小的物體都可以看作質(zhì)點(diǎn)。如果物體的大小和形狀對所研究的問題屬于無關(guān)或次要因素，就可以把物體看做質(zhì)點(diǎn)關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的位移和路程，下列說法中正確的是（）。位移是矢量，位移的方向即質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的方向。位移的大小不會比路程大。路程是標(biāo)量，即位移的大小。當(dāng)質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動時(shí)，路程等于位移的大小。關(guān)于時(shí)刻和時(shí)間，下列說法正確的是（）。時(shí)刻表示時(shí)間極短，時(shí)間表示時(shí)間較長。時(shí)刻對應(yīng)物體的位置，時(shí)間對應(yīng)物體的位移。作息時(shí)間表上的數(shù)字均表示時(shí)刻。1min只能分成60個時(shí)刻地面看雨滴豎直下落時(shí)，坐在勻速前進(jìn)的車廂中的乘客看雨滴是（）。向前運(yùn)動。向后運(yùn)動。傾斜落向前下方。傾斜落向后下方如圖所示的是沿同一直線運(yùn)動的甲、乙物體的x-t圖像，由圖像可知（）t1t2t3t/sx/mxoO甲乙。甲物體開始運(yùn)動的時(shí)間比乙早t1。當(dāng)t=t2時(shí)甲、乙兩物體相遇。當(dāng)t=t2時(shí)甲、乙兩物體相距最遠(yuǎn)。當(dāng)時(shí)甲、乙兩物體相距xo當(dāng)紙帶與運(yùn)動物體連接時(shí)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出點(diǎn)痕，下列說法正確的是（）。點(diǎn)痕記錄了物體運(yùn)動的時(shí)間。點(diǎn)痕記錄了物體在不同時(shí)刻的位置或某段時(shí)間內(nèi)的位移。點(diǎn)在紙帶上的分布情況反映了物體的形狀。點(diǎn)在紙帶上的分布情況反映了物體的運(yùn)動