1-6用图像描述直线运动.doc

必修1教案 第一章 运动的描述课 题第六节 用图像描述直线运动课 型新授课课时安排1课时教学目标一、 知识与技能1、知道直线运动的位移图像2、知道什么是速度-时间图象以及如何用图象来表示速度与时间的关系。3、匀速直线运动和匀变速直线运动的v-t图象的物理意义，能用v-t图象来表示物体的运动规律。二、过程与方法1、通过类比举例的教法与学生的动手描绘，让学生了解用图像描述物体直线运动的物理意义。2、通过例子分析说明，让学生从位移图像和速度图像中读出物体的运动信息。三、 情感、态度与价值观体会物理知识与数学知识相结合的美妙，激发求知欲望与探索精神。考纲要求用图像描述直线运动 级教学重点v-t图教学难点用v-t图象推知物体的运动情况器材媒体电脑、投影机、教学三角板教学方法教师启发、引导，学生自主思考，讨论教材处理1、 本课应该给学生足够的时间来熟悉作图像的每一个步骤，并体会图像的注意事项。2、 对于图像的应用，包括“面积”、“斜率”的理解应该循序渐进，不能急于求成，在学生充分理解的基础上才进行练习。教学过程（通案）个人处理（个案）【引入新课】怎么用最简单而又直观的方法描述直线运动呢?今天就来学习用图像描述直线运动，【新课学习】一、匀速直线运动 用投影片出示图表并要求学生回答，在误差允许的范围内，每相等的时间内位移有什么特点？时间/S02.55.07.510.012.515.017.520.0位移/m050100150200250300350400问题：这是一辆汽车在平直公路上的运动情况，它的运动有何特点？答案：每2.5s秒内的位移为50m，每5s内的位移为100m，每10s内的位移为200m任意相等的时间内位移都相等。这种在任意相等的时间内位移都相等的运动，叫匀速直线运动。位移时间图像在以前的数学中，我们知道，平面上任何一点的位置都可以在平面坐标系上表示出来，那我们能不能用图像来描述物体的运动呢？我们来看，对于匀速直线运动，对于每一个时间，都有唯一一个确定的位移与之对应，位移是时间的函数。如果我们运用直角坐标系，x轴表示物体运动的时间，y轴表示物体的位移，我们就可以把刚才的图表的数据在直角坐标系上用点表示出来了，由于物体运动时时间与位移都是连续性的，因此这些点所得到的图像表示物体位移与时间的关系，我们称之为位移时间图像从图像上，我们可以清楚地看到物体运动与所用时间的关系。问题：从刚才我们描绘的点中，我们发现了什么？答案：可以看出几个点几乎都在过圆点的一条直线上。问题：同学们与我们在初中学过的一次函数ykx对照，s与t有什么函数关系？答案：s与t成正比。物理量之间的关系可以用公式来表示，也可以用图像来表示，利用图像可以比较方便地处理实验（或观测）结果，找出事物的变化规律。以后我们还会遇到更多的用图像来处理物理量之间的变化规律，所以，现在我们就要重视图像的学习。【巩固性训练】（出示投影片）（1）请同学们看图，说出各图像表示的运动过程和物理意义。（2）师生共评：在甲图中，0时刻即开始记时，已经有了位移s1；AB段表示物体作匀速直线运动，s与t成正比，t1时刻，位移为s2；BC段表示s没有变化，即物体处于静止状态。CD段，物体匀速直线运 动，位移越来越小，说明CD段物体的运动方向于AB段的运动方向相 反，最后回到起始点，位移为0。所以物理图像主要观测方法是：看横、纵轴表示物理量；其次看图像，从横纵轴上直接可获取的信息，联系实际，搞清物理情景。二、速度时间图象（v-t图）同样的道理，如果我们用x轴表示物体运动的时间，用y轴表示物体运动的速度，这样子，我们在一个直角坐标系中，就可以用图像表示物体运动的速度随时间变化的关系，这样的图像成为速度时间图像。我们还是举刚才那个例子，请同学们在草稿本上描绘出表格中的速度时间图像，注意，要先求出每一时刻物体的运动速度。描绘出来的图像是什么样子的呢？（是一条水平的直线）对于匀速直线运动，由于物体的速度不随着时间的改变而改变，速度保持着一个恒定值，因此，匀速直线运动的速度图像是一条平行于时间轴的水平直线，与x轴的距离表示速度的大小 。对于匀速直线运动，位移s=vt，所以，在v-t图中，时间轴和速度轴所围的面积就表示了物体位移的大小。匀变速直线运动的v-t图时间/S012345678速度m/s0510152025303540请同学们在速度-时间图上用图像描绘表格中的数据。问题：同学们得出什么样的图像。答案：得出一条与x轴有一定倾角的直线。问题：请同学们再认真观察一下图像，我们可以发现速度的变化与时间的变化有什 么关系呢？答案：在相等的时间内，速度的增量相等。回顾一下上节课加速度的知识，如果速度是均匀变化的，那这样子的运动叫什么运动？匀变速直线运动刚才描绘的就是匀变速直线运动的速度图像。而且是初速度为零的匀变速直线运动。同学们能不能通过图像计算出物体运动加速度的大小呢？根据加速度的定义，从图像中我们知道，速度的增量与时间的增量的比值，就是图像直线的斜率，因此，我们可以得出，匀变速直线运动的速度图像是一条直线，直线的斜率是物体运动加速度的大小。那如果初速度不为零时，匀变速直线运动的速度图像会是什么样子的呢？根据加速度的公式v=at+v,它是在初速度为零的基础上加上初速度，因此，只要把初速度为零时的匀变速直线运动的速度图像向上或向下平移，就得到了加速度不为零时的匀变速直线运动的速度图像。匀加速直线运动的速度图像与纵坐标的交点即为物体运动的初速度。根据速度-时间图象可以作出如下判断：读出物体在某时刻的速度或物体的某一速度所对应的时刻。求出物体在某段时间内速度的变化量或物体发生某一速度变化所经历的时间。判断物体的运动方向。判断物体的运动性质。（情况）比较物体速度变化快慢，求加速度。（直线倾斜程度）求各段时间内质点的位移。注：v-t图象交点不表示相遇。v-t图象不是质点运动轨迹。纵轴截距表示运动物体的初速v0，横轴截距表示过一段时间才开始运动。【巩固新学】【例一】如图示，是甲、乙两质点的vt图象，由图可知（ ）A、t=O时刻，甲的速度大。B、甲、乙两质点都做匀加速直线运动。C、相等时间内乙的速度改变大。D、在5s末以前甲质点速度大。【例二】A、B两物体在同一直线上从某点开始计时的速度图像 如图中的A、B所示，则由图可知，在0-t2时间内( ) A、A、B运动始终同向，B比A运动的快。B、在t1时间AB相距最远，B开始反向。C、A、B的加速度始终同向，B比A的加速度大。D、在t2时刻，A、B并未相遇，仅只是速度相同。【检测练习】1、关于直线运动的位移、速度图象，下列说法正确的是（ ）A、匀速直线运动的速度-时间图象是一条与时间轴平行的直线B、匀速直线运动的位移-时间图象是一条与时间轴平行的直线C、匀变速直线运动的速度-时间图象是一条与时间轴平行的直线D、非匀变速直线运动的速度-时间图象是一条倾斜的直线2甲、乙两物体的v-t图象如图所示，下列判断正确的是( )A、甲作直线运动，乙作曲线运动 B、tl时刻甲乙相遇C、tl时间内甲的位移大于乙的位移D、tl时刻甲的加速度大于乙的加速度3如图示，是一质点从位移原点出发的v-t图象，下列说法正确的是( )A、1s末质点离开原点最远 B、2S末质点回到原点C、3s末质点离开原点最远 D4s末质点回到