高一物理第一章教案.doc

第一章第一节质点参考系和坐标系教案教材分析：人们在生活中认识物体是否运动，多是来自于经验的判断。对两辆并驾齐驱的车，为什么有人说它动，有人说它不动，他们的判断依据是什么？许多学生不能给出明确的答案。物理课给大家一个科学的判断依据，就要引入坐标系和参考系。至于为什么要把实际物体看成质点，把什么物体看成质点，这其中蕴涵着一个重要的思想方法。学情分析： 刚进入高一年级的学生，通过这节课的学习，能体会物理模型在探索自然规律中的作用，初步掌握科学抽象理想化模型的方法。通过参考系的学习，知道从不同角度研究问题的方法。体会用坐标方法描述物体位置的优越性。教学目标：1认识建立质点模型的意义和方法能根据具体情况将物体简化为质点，知道它是一种科学的抽象，知道科学抽象是一种普遍的研究方法。2理解参考系的选取在物理中的作用，会根据实际情况选定参考系。3认识一维直线坐标系，掌握坐标系的简单应用。教学理念：1认识运动是宇宙中的普遍现象，运动和静止的相对性，培养学生热爱自然、勇于探索的精神。2渗透抓住主要因素，忽略次要因素的哲学思想。3渗透具体问题具体分析的辩证唯物主义思想。教学重点1理解质点概念以及初步建立质点要点所采用的抽象思维方法。2在研究具体问题时，如何选取参考系。3如何用数学上的坐标轴与实际的物理情景结合起来建立坐标系。教学难点在什么情况下可以来把物体看作质点。课时安排课时教学过程：导入我们知道宇宙中的一切物体都在不停地运动着，机械运动是最基本、最普遍的运动形式，那么什么是机械运动呢？请列举几个运动物体的例子。机械运动简称运动，指物体与物体间或物体的一部分和另一部分间相对位置随时间发生改变的过程。新课教学一、物体和质点问题：选择以上一个较复杂的运动（例如鸟的飞行），我们如何描述它？引导学生分析：1描述起来有什么困难？2我们能不能把它当作一个点来处理？3在什么条件下可以把物体当作质点来处理？小结1只有质量，没有形状和大小的点叫做质点。2质点是一种科学抽象，一一种理想化的模型，这种忽略次要因素、突出主要因素（质量）的处理方法是一种非常重要的科学研究方法。3一个物体能否看成质点，取决于它的形状和大小在所研究问题中是否可以忽略不计，而跟自身体积的大小、质量的多少和运动速度的大小无关。4一个物体能否被看成质点，取决于所研究的问题的性质，同一个物体在不同的问题中，有的能被看作质点，有的却不能被看成质点。学生讨论：1是不是只有很小的物体才能看作质点？2地球的自转和转动的车轮能否被看作质点？3物理中的“质点”和几何中的点有什么相同和不同之处？二、参考系导入坐在教室里的同学看到其他同学都是静止的，却不知道他们都在绕着太阳在高速运动着，这里面蕴含了什么问题呢？学生活动让学生观察图1.1-3和1.1-4，阅读图右文字，回答以下问题1得出什么结论？2就图1.1-4能否提出一些问题？（例如为什么跳伞者总是在飞机的正下方）目的是为了培养学生的观察能力和提取有用知识的能力。小结1参考系是参照物的科学名称，是假定不动的物体。2运动和静止都是相对的。3参考系的选择是任意的，一般选择地面或相对地面静止的物体。学生讨论：1小小竹排江中游，巍巍青山两岸走2月亮在莲花般的云朵里穿行3坐地日行八万里，巡天遥看一千河在上述三例中，各个物体的运动分别是以什么物体为参考系的。三、坐标系教师提示：你的描述必须能反映物体（或人）的运动特点（直线）、运动方向、各点之间的距离等因素。学生讨论教师总结1为了定量描述物体的位置随时间的变化规律，我们可以在参考系上建立适当的坐标系，这个坐标系应该包含原点、正方向和单位长度。2对于质点的直线运动，一般选取质点的运动轨迹为坐标轴，质点运动的方向为坐标轴的正方向，选取计时起点为坐标轴的原点。单位长度的选定要根据具体情况。3位置的表示方法，例：x=5m。学生讨论：如果物体在平面上运动（例如滑冰运动员），我们应如何建立坐标系？第一章第二节时间和位移教案教材分析：机械运动作为自然界中最简单最基本的运动形态，它所描述的是物体空间位置随时间变化的情况。因此，本节学习描述质点做机械运动需要用时刻和时间间隔及位移等概念。刚进入高一年级的学生，通过这节课的学习，能由具体问题引出时间、时刻、位移、路程等概念，使学生学会将抽象问题形象化化的处理方法。养成良好的思考表述习惯和科学的价值观。教学目标1理解位移、路程、时刻和时间间隔。2知道矢量和标量，知道位移是矢量。知道位移和路程的不同。3知道直线运动物体的位置及位移，并能利用直线坐标系的坐标和坐标变化来表示。教学理念：1通过时间位移的学习，要让学生了解生活与物理的关系，同时学会用科学的思维看待事实。2养成良好的思考表述习惯和科学的价值观。教学重点：位移和路程的区别和联系。教学难点：标量和矢量在计算方法上的不同。课时安排：课时教学过程：一、新课导入提问一个走读生，上学的时候是什么时间离开家的？在路上用了多长时间？怎么走的？什么时间到校的？根据学生的回答提出，要想清楚地描述物体运动情况，仅仅用上节课所学的内容是不够的，我们需要学习更多的物理量。二、新课内容1时间和时刻在一开始学生的回答中，学生离家和到校所对应的是时刻概念，在路上所用的时间就是时间间隔，它等于两个时刻之差。（1）如果建立一个表示时间的一维直线系，则在这个坐标系中，时刻用点表示，时间间隔是两个时刻之差，用线段表示。例：见图121所示201345678t/s图121前2s第4s第6s末、第7s初2(2)要注意严格区分时间间隔(时间)和时刻。例如：“第6秒末”、“第7秒初”、“6秒末”等指的都是时刻而不是时间。其中“第6秒末”、“第7秒初”指的是同一时刻，在时间轴上都是指t=6秒这一点；“6秒末”在时间轴上指t=6s这一点。“第4秒内”、“前2秒内”都是指时间间隔。其中“第4秒内”就是“第4秒初”(或“第3秒末”)到“第4秒末”这两个时刻之间的时间间隔，时间长度为1秒,在时间轴上指t=3 s到t=4 s两点间的时间间隔。“前2秒内”就是“o时刻”到“2秒末”这两个时刻之间的时间间隔，时间长度为2秒，在时间轴上指t=0 s到t=2 s两点间的时间间隔。(3)在实验室中常用秒表和打点计时器或频闪照相的方法来测量时间，其中打点计时器和频闪照相的方法可以测量很短的时间间隔。2路程和位移(1) 路程：路程是质点运动轨迹的长度。当物体从某位置A运动到另一位置B时,可以沿不同的轨迹运动,如图122所示,走过不同的路程。路程不能描述质点的位置的变化，xy图122ABO与运动路径有关。路程只有大小，没有方向。“某一时间内路程等于零”表示这段时间物体静止。(2)位移：位移用来表示物体位置变化的物理量，它是从初位置到末位置的有向线段,如图122中的有向线段AB。位移既有大小，又有方向，位移的大小与路径无关，仅由初、末位置决定。“某一时间内位移等于零”表示这段时间物体的初末位置相同，而不表示这段时间内物体静止。(3)在任何情况下，位移的大小都不可能大于路程。当物体做方向不变的直线运动时，位移的大小才等于路程。(4)位移的单位是“米(m)”，有时也用“千米(km)”或“厘米(cm)”。3矢量和标量(1)矢量：在物理学上既有大小又有方向的物理量叫做矢量。位移就是矢量。(2)标量：在物理学上只有大小没有方向的物理量叫做标量。例如：时间、质量、温度、路程等都是标量。(3)矢量相加和标量相加遵从不同的法则。两个标量相加遵从算术加法的法则。而矢量相加遵从平行四边形法则。ACD图123如: 从A点向北走了40m到C，再从C向东走了30m到D,则有向线段AC、CD和AD分别表明第一次、第二次的位移和两次行走的合位移。如图123。第一次位移大小为40 m，第二次位移大小为30 m，两次行走的合位移大小为50 m4直线运动的位置和位移在直线运动中，用坐标表示物体的位置，坐标的正负表示位置在原点的哪一侧，坐标的数值表示位置到原点的距离;用坐标的变化量表示物体位移坐标差的正负表示位移的方向与坐标轴正方向相同还是相反，坐标差的数值表示位移的大小位置移动的距离。物体做直线运动，若物体在时刻t1处于“位置”x1，在时刻t2处于“位置”x2，那么，x2-x1就是物体的“位移”，记为x=x2-x1。即初、末位置坐标的变化量x表示物体的位移。例如:物体从A到B，xA2m xB5m，xABxBxA523m,从CB，xC6m，xCBxBxC561m，负号表示位移的方向和规定的正方向相反，所以在直线运动中，矢量运算可化为代数运算，用正、负代表方向。三、课后作业： 课本P13 第3题第一章第三节运动快慢的描述-速度教案教学目标： 一、知识目标1理解速度的概念。知道速度是表示运动快慢的物理量，知道它的定义、公式、符号和单位，知道它是矢量。2理解平均速度，知道瞬时速度的概念。3知道速度和速率以及它们的区别。二、能力目标1比值定义法是物理学中经常采用的方法，学生在学生过程中掌握用数学工具描述物理量之间的关系的方法。2培养学生的迁移类推能力，抽象思维能力。三、德育目标由简单的问题逐步把思维迁移到复杂方向，培养学生认识事物的规律，由简单到复杂。教学重点平均速度与瞬时速度的概念及其区别教学难点怎样由平均速度引出瞬时速度教学方法类比推理法教学用具有关物理知识的投影片课时安排1课时教学步骤一、导入新课质点的各式各样的运动，快慢程度不一样，那如何比较运动的快慢呢？二、新课教学（一）用投影片出示本节课的学习目标：1知道速度是描述运动快慢和方向的物理量。2理解平均速度的概念，知道平均不是速度的平均值。3知道瞬时速度是描述运动物体在某一时刻（或经过某一位置时）的速度，知道瞬时速度的大小等于同一时刻的瞬时速率。（二）学生目标完成过程1速度提问：运动会上，比较哪位运动员跑的快，用什么方法？学生：同样长短的位移，看谁用的时间少。提问：如果运动的时间相等，又如何比较快慢呢？学生：那比较谁通过的位移大。老师：那运动物体所走的位移，所用的时间都不一样，又如何比较其快慢呢？学生：单位时间内的位移来比较，就找到了比较的统一标准。师：对，这就是用来表示快慢的物理量速度，在初中时同学就接触过这个概念，那同学回忆一下，比较一下有哪些地方有了侧重，有所加深。板书：速度是表示运动的快慢的物理量，它等于位移Dx跟发生这段位移所用时间Dt的比值。用vDx/Dt表示。由速度的定义式中可看出，v的单位由位移和时间共同决定，国际单位制中是米每秒，符号为m/s或ms1，常用单位还有km/h、cm/s等，而且速度是既具有大小，又有方向的物理量，即矢量。板书：速度的方向就是物体运动的方向。2、平均速度 在匀速直线运动中，在任何相等的时间里位移都是相等的，那vDx/Dt是恒定的。那么如果是变速直线运动，在相等的时间里位移不相等，那又如何白色物体运动的快慢呢？那么就用在某段位移的平均快慢即平均速度来表示。 例：百米运动员，10s时间里跑完100m，那么他1s平均跑多少呢？ 学生马上会回答：每秒平均跑10m。 师：对，这就是运动员完成这100m的平均快慢速度。 说明：对于百米运动员，谁也说不来他在哪1秒破了10米，有的1秒钟跑10米多，有的1秒钟跑不到10米，但它等效于运动员自始至终用10m/s的速度匀速跑完全程。所以就用这平均速度来粗略表示其快慢程度。但这个=10m/s只代表这100米内（或10秒内）的平均速度，而不代表他前50米的平均速度，也不表示后50米或其他某段的平均速度。 例：一辆自行车在第一个5秒内的位移为10米，第二个5秒内的位移为15米，第三个5秒内的位移为12米，请分别求出它在每个5秒内的平均速度以及这15秒内的平均速度。学生计算得出：由此更应该知道平均速度应指明是哪段时间内的平均速度。 3、瞬时速度 如果要精确地描述变速直线运动的快慢，应怎样描述呢？那就必须知道某一时刻（或经过某一位置）时运动的快慢程度，这就是瞬时速度。 板书：瞬时速度：运动的物体在（经过）某一时刻（或某一位置）的速度。 比如：骑摩托车时或驾驶汽车时的速度表显示，若认为以某一速度开始做匀速运动，也就是它前一段到达此时的瞬时速度。 在直线运动中，瞬时速度的方向即物体在这一位置的运动方向，所以瞬时速度是矢量。通常我们只强调其大小，把瞬时速度的大小叫瞬时速率，简称为速率，是标量。 4、巩固训练： 一物体从甲地到乙地，总位移为2s，前一s内平均速度为v1，第二s内平均开速度为v2，求这个物体在从甲地到乙地的平均速度。 师生共评：有的同学答案为这是错误的。平均速度不是速度的平均值，要严格按照平均速度的定义来求，用这段总位移与这段位移所用的时间的比值，也就只表示这段位移内的平均速度。 三、小结 1、速度的概念及物理意义； 2、平均速度的概念及物理意义； 3、瞬时速度的概念及物理意义； 4、瞬时速度的大小称为速率。 四、作业P26练习三3、4、5第一章第四节实验：用打点计时器测速度教案教学目标： 1了解两种打点计时器的结构和工作原理，学会安装和使用。 2理解根据纸带测量速度的原理，学会粗略测量瞬时速度。 3理解速度时间图象的意义，掌握描点法画图象的方法。重点难点：重点：1打点计时器的使用。2由纸带计算物体运动的瞬时速度。3画物体的速度时间图象。难点：1对纸带数据的处理。2图象的画法及对图象理解。课时安排课时教学过程：（一）打点计时器电磁打点计时器原理：被交变磁场磁化的振片在永久磁铁的作用下振动，振针打在复写纸上使纸带上打出一系列的点。电火花计时器原理： 电磁打点计时器电火花计时器电源电压46V的交流电220V的交流电电源频率频率为50Hz，每隔0.02s打一个点特 点纸带运动时受到的阻力小，比电磁打点计时器实验误差小（二）练习使用打点计时器 （步骤详见课本P22）思考与讨论 注意：1电源电压要符合要求： 2实验前要检查打点的稳定性和清晰程度，必要时要进行调节或更换器材。 3应先接通电源，待打点稳定时再拉动纸带。 4手拉纸带时，速度应快一些，以防止点迹太密集。（三）用打点计时器测量瞬时速度测量方法：某点E的瞬时速度可以粗略地由包含E点在内的两点间的平均速度来表示。说明：理论上讲如果这两点离E点越接近（即t越短），这个平均速度越接近E点的瞬时速度，但是实际操作时距离太小会使测量误差增大，应该根据实际情况选取这两个点。（四）用图像表示速度（直线运动）为了更直观地反映物体的运动情况，我们可以用v-t图象来表示速度随时间的变化规律。 1v-t图象的画法以速度v为纵轴，时间t为横轴建立直角坐标系，根据计算出的不同时刻对应的瞬时速度值，在坐标系中描点，最后用平滑曲线把这些点连接起来就得到了一条能够描述速度v与时间t关系的图象。思考：怎样画出速度时间图象？为什么要用平滑的曲线“拟合”？ 2v-t图象的信息（在第二章总结）任一时刻速度的大小和方向速度的变化情况及相应的时间例：（P26：问题与练习T3）要求：根据v-t图象叙述物体的运动情况。【典型例题】典例1：一同学在使用打点计时器时，纸带上点不是圆点而是一些短线，这可能的原因是（ D ）A接在直流电源上 B电源电压不稳C电源频率不稳 D打点针压得过紧典例2：电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，根据打点计时器打出的纸带，我们可以从纸带上直接得到的物理量是（ AB ）A时间间隔 B位移 C平均速度 D瞬时速度典例3：在用打点计时器测定小车速度的实验中得到一条纸带，如图所示，从比较清楚的点开始，每五个打印点取一个计数点，分别表明0、1、2、3，量的0与1两点间的距离s130mm，2与3两点间的距离为s348mm，则小车在0与1两点间的平均速度v1 0.3 m/s，在2与3两点间的平均速度v3 0.48 m/s，据此可判断小车做 加速 运动。总结：注意每两个计数点间的时间间隔。典例4：打点计时器的电源频率为50Hz时，振针每隔 0.02 s打一个点。现用打点计时器测定物体的速度，当实际的电源频率低于50Hz时，如果仍按50Hz来计算，则测得的速度值将比真实值偏 大 。总结：根据公式分析哪些量的变化对结果带来怎样的影响。【作业】 1P26：问题与练习1、2。 2预习下一节。第一章第五节速度变化快慢的描述加速度教案一、教学目标1.理解加速度的概念，知道加速度是表示速度变化快慢的物理量，知道它的定义、公式、符号和单位。2.知道加速度是矢量，知道加速度的方向始终跟速度的改变量的方向一致，知道加速度跟速度改变量的区别。3.知道什么是匀变速直线运动，能从匀变速直线运动的vt图像中理解加速度的意义。4.通过对速度、速度的变化量、速度的变化率三者的分析比较，提高学生的比较、分析问题的能力。二、教学重点与难点重点: 1.加速度的概念及物理意义2.加速度和匀变速直线运动的关系3.区别速度、速度的变化量及速度的变化率4.利用图象来分析加速度的相关问题难点:加速度的方向的理解课时安排课时三、教学方法比较、分析法四、教学设计（一）新课导入 利用多媒体投影播放赛车、高速列车、自行车，运动员等录像，提出问题，让学生思考讨论谁的速度“增加”得快?如何来表示增加的快慢? 课件展示：某竞赛用的跑车启动时，4s内速度达到108kmh；某高速列车启动时， 120s内速度达到108kmh；自行车4s内速度达到6 ms；而100 m跑运动员起跑时，0.2s内速度达到12ms推算出这些物体启动时，速度的增加量和1 s内速度的增加量，并填入下列表格：师：试根据上述数据，推算出这些物体启动时，速度的增加量和1 s内速度的增加量，并填入下列表格：启动物体速度增加量(ms)经历的时间（s）1 s内速度的增加量(ms)速度增加的快慢程度(最快、较快、较慢、最慢)A竞赛用跑车3047.5较快B高速列车301200.25最慢C自行车641.5较慢D运动员120.260最快比较A和B：它的速度的变化量相等(30ms)，A经过的时间比B短，在速度变化量相等的情况下，运动时间短的物体速度改变快，即跑车比列车速度改变快比较A和C：它的经过的时间都是4 s，A速度的变化量比B大，在经过的时间相等的情况下，速度变化量大的速度改变快，即跑车比自行车速度改变快比较C和D：它们的速度变化量和所用的时间都不相同，要比较它们速度改变的快慢，只有计算它们的平均每秒钟速度的变化量，单位时间内速度变化多的物体速度变化快，得运动员速度变化(每秒钟改变60ms)比自行车、列车、跑车速度变化(每秒钟改变1.5ms)快 因此，单位时间内速度变化量大的物体速度变化快上述四物体，运动员速度变化最快，火车速度变化最慢师：很明显，这几个运动物体速度的增加量不同，速度增加的快慢也不同，且速度增加大的不一定就增加得快为了描述物体运动中速度变化的快慢，人们引入了加速度的概念加速度是用来描述速度变化的快慢的物理量（二）新课内容1速度的变化量提问: 速度的变化量指的是什么？(速度由经一段时间后变为，那的差值即速度的变化量。用表示。)提问: 越大，表示的变化量越大，即速度改变的越快,对吗？为什么？教师引导学生讨论得出: 要比较速度改变的快慢，必须找到统一的标准。也就是要找单位时间内的速度的改变量。2.加速度学生阅读课本，教师引导学生得出：（1）定义：速度变化量与发生这一变化所用的时间的比值 （2）物理意义：指进速度变化的快慢和方向（3）单位：米/秒2（m/s2）（4）加速度是矢量，方向与速度变化的方向相同（5）a不变的运动叫做匀变速运动。匀变速运动又分匀变速直线运动和匀变速曲线运动。例题1 做匀加速运动的火车，在40s内速度从10m/s增加到20m/s，求火车加速度的大小。汽车紧急刹车时做匀减速运动，在2s内速度从10m/s减小到零，求汽车的加速度。分析：由于速度、加速度都是矢量，所以我们计算的时候必须先选一个正方向。一般选初速度的方向为正方向。分析讨论：(1)火车40s秒内速度的改变量是多少，方向与初速度方向什么关系？ （2）汽车2s内速度的改变量是多