度高一物理全区教研活动现场观摩集体备课《第二章 直线运动》教材分析与教学建议

1、2019-2019学年度高一物理全区教研活动现场观摩集体备课?第二章 直线运动?教材分析与教学建议这一章教材是根据教学大纲必修物理课所规定的下述教学内容和要求编写的：内 容 和 要 求演 示参考系A 质点A位移和路程A 平均速度A 瞬时速度A 速率A 加速度B 匀变速直线运动的规律B测定匀变速直线运动的加速度初速度为零的匀加速直线运动的路程和时间的关系匀速直线运动的s-t图象和v-t图象A匀变速直线运动的v-t图象A自由落体运动A 重力加速度B空气阻力很小时 ,不同物理同时下落这一章从最根本、最简单的直线运动入手 ,引导学生认识运动的根本规律和对运动状态的描述方法 ,以及物理学研究问题的根本思

2、路、方法这些都是进一步学习的重要根底通过本章的教学 ,不但要使学生认识描述运动的根本物理量位移、路程、速度、加速度 ,掌握匀变速直线运动的规律 ,而且要通过对这些问题的研究 ,使学生了解和体会物理研究问题的一些方法 ,如运用理想模型和数学方法图象、公式 ,以及处理实验数据的方法等后一点可能对学生更为重要 ,要通过学习过程使学生有所体会本章在内容的安排顺序上 ,既注意了科学系统 ,又注意学生的认识规律讲解问题从实际出发对同一个问题 ,同时运用公式和图象两种数学工具 ,以便于学生比照掌握 ,相对强调了图象的作用和要求在现代生产、生活中 ,图象的运用随处可见 ,无论学生将来从事何种工作 ,掌握最根本

3、的应用图象的知识 ,都是必须的 ,课本强调图象的运用 ,这一章是开始为了使不同的学生都能学有所得 ,本章在有些地方以“阅读材料的形式插入了可看作选学的内容 ,即对有些知识的讲述有所扩展 ,意在使学生开阔思路如对瞬时速度的理解 ,对匀变速直线运动位移公式的推导等处 ,渗透了高等数学中微积分的思想等等对有条件和有兴趣的学生 ,可以引导他们思考和探究 ,以加深对知识的理解但这些决不是对全体学生的根本要求可以视学生的实际情况 ,对他们分类指导 ,也可提出不同的要求或者让根底好的学生阅读后一起研究、讨论单元划分 本章可分为三个单元第一单元 第一节介绍机械运动及质点概念 ,介绍如何描述位置变动第二单元 第

4、二节至第五节讲描述机械运动状态的物理量速度、加速度 ,以及如何用图象和公式描述运动第三单元 第六节至第八节讲匀变速直线运动的规律及一个实例自由落体运动一几个根本概念知道参考系的概念知道对同一物体选择不同的参考系时 ,观察的结果可能不同选择参考系时 ,通常要考虑研究问题的方便理解质点的概念 ,知道它是一种科学的抽象 ,知道物体在什么情况下可以看作质点知道这种科学抽象是一种普遍的研究方法知道时间与时刻的含义以及它们的区别知道在实验室测量时间的方法知道位移的概念知道它是表示质点位置变动的物理量知道它是矢量 ,可以用有向线段来表示知道位移和路程的区别本节的重点是参考系与质点的概念 ,难点是位移的概念1

5、参考系 ,选择参考系是对运动进行描述与研究的首先条件对于同一个运动过程 ,当观察者选择的参考系不同时 ,其对该运动过程的描述是不同的 ,对运动描述的繁简程度是不同的通过选择不同参考系对同一运动过程的描述 ,使学生认识到参考系的选择虽然是任意的 ,但为了追求对问题描述的简洁性 ,在实际问题中 ,我们应将简化对运动的描述作为选择参考系的一个根本原那么(除非问题中对参考系有特别的要求)一般情况下 ,选取地球为参考系假设选取地球为参考系 ,一般不需加以说明 ,但假设选取另外的物体为参考系 ,那么应明确地说明2质点中学物理中 ,大多数研究对象都可以看成质点在帮助学生建立质点概念时 ,教师可以通过举例说明

6、使学生明确如下几点：(1)一个物体在不同问题中能否被看成质点是相对的 ,不是绝对的例如 ,在研究地球绕太阳的公转时 ,地球能够看成质点；但研究地球的自转时 ,地球就不能看成质点了；(2)物体能否看成质点 ,与物体本身的大小没有必然的关系很大的物体可能被看成质点 ,而很小的物体却不一定能够被看成质点；(3)一个物体能否被看成质点 ,一般情况下与物体做直线运动还是曲线运动没有关系即物体做直线运动或曲线运动时 ,都可能被看成质点在讲了质点概念后 ,应该通过一些具体的例题强化学生对质点概念的理解建立质点的概念是采用理想化思维方法理想化思维方法的本质是科学抽象 ,即忽略事物的次要因素 ,抓住事物的主要因

7、素 ,突出事物的本质特征应该向学生说明理想化思维方法的重要性 ,建立理想物理模型的过程是反映事物本质特征的过程3时间与时刻概念易于理解和区别。举例即可。在物理学中 ,时间对应着具体的物理过程 ,而时刻对应具体的一个物理状态时间与时刻在物理学中可以表示在数轴上在表示时间的数轴上 ,时刻用点表示 ,时间用线段表示初中课本上图象的问题很少 ,学生比拟生疏 ,要使学生弄懂弄清 ,为后面的图象的学习做好铺垫。4位移与路程位移是高中力学中的根本概念 ,也是建构其他概念的元概念学生在学习位移时通常会产生两个问题：为什么要引入位移和为什么如此定义位移教学中首先要使学生明白引入位移的必要性事实上 ,力学中研究机

8、械运动 ,最终目的是寻找定量的运动规律机械运动的特征是质点位置随时间在改变 ,所以在引入位移概念之前 ,首先要建立位置的概念 ,使学生理解可以用一组坐标值来描述质点在运动过程中的位置比方 ,当质点做直线运动时 ,可以用一个坐标值描述；当质点做平面曲线运动时 ,可以用两个坐标值描述再从如何量度质点位置的改变引入位移的概念就比拟顺理成章了要描述质点位置的改变 ,必须同时描述其位置改变的大小与方向 ,由此得出位移的定义：从初位置指向末位置的有向线段有向线段的长度表示位移的大小 ,有向线段的方向表示位移的方向这样学生就容易理解位移为什么要这样定义了因为位移既要表示质点在运动中位置改变的数值 ,也要表示

9、其改变的方向 ,所以位移定义为从初始位置指向末位置的有向线段 ,位移是矢量两个位移相同 ,一定要同时满足大小相等 ,方向相同要描述质点运动过程中位置的改变 ,必须用位移进行描述但仅有位移这个概念是不够的 ,路程这一概念仍然是必须的教师应通过举例使学生理解路程对运动描述的必要性 ,同时还要使学生了解在同一运动过程中 ,位移的大小与路程的关系二位移和时间的关系理解匀速直线运动、变速直线运动的概念知道什么是位移时间图象(s-t图象) ,以及如何用图象来表示位移和时间的关系知道匀速直线运动s-t图象的意义知道公式和图象都是描述物理量之间关系的数学工具 ,它们各有所长 ,相互补充本节的重点是匀速直线运动

10、 ,难点是位移时间图象(s-t图象)1匀速直线运动模型匀速直线运动是理想化思维方法的又一产物 ,是一种理想化的物理模型教材中对匀速直线运动的定义并不是匀速直线运动的严格定义 ,严格地说 ,匀速直线运动应该是在任何相等时间内的位移都相等的运动教材中采用这样的定义减少了定义的抽象性 ,主要是为了减少学生对概念接受上的难度匀速直线运动是一种最简单的运动模型 ,也是进一步学习匀变速直线运动的根底教材中采用实例引入法 ,增加了感性认识的成分 ,减少了抽象 ,降低了构建的台阶 ,我们应该利用好教材中的素材教师可以首先引导学生观察教材中的图2-6及其右侧的表格 ,启发学生从图及表格中得出这样的结论：在误差允

11、许的范围内 ,在相等的时间里 ,汽车的位移是相等的在学生观察图与表格前 ,教师应该指导学生观察表格中的数据分布的特点 ,同时也应指导学生注意列表的根本要求 ,使之初步学会用列表法记录物理现象中的数据2匀速直线运动的s-t图象定量描述物理量之间的关系必须借助于数学工具 ,通常用的数学工具可以用函数式 ,也可以用图象用函数式表示与用图象表示各有优点：前者的优点是简洁严谨 ,是表示物理量之间关系的最为常用的方法；后者的优点是直观形象 ,一目了然 ,便于观察、识别、分析 ,以及不同物理规律的比拟与鉴别图象法是物理学中应用最为广泛的手段之一 ,特别是在物理实验中和在物理研究中起着十分重要的作用应该通过匀

12、速直线运动s-t图象的教学使学生认识到图象的重要性中学物理中常用的图象一般用直角坐标系描述就s-t图象而言 ,首先要帮助学生了解图象的根本构成：建立一个平面直角坐标系 ,用纵轴表示物体通过的位移 ,用横轴表示物体运动的时间要在纵轴顶端的外侧标明位移的符号及单位符号 ,在横轴顶端的下侧标明时间的符号及单位符号然后要让学生掌握运用描点法作出图象：根据列表中记录的数据在纵轴与横轴上选取适当的标度 ,再由表中的坐标值在直角坐标系平面内一一对应地确定点的位置 ,最后将这些测量点连结起来 ,得到一条过原点的直线得出匀速直线运动的s-t图象后 ,再让学生观察其图线 ,学生自然可以得出：匀速直线运动的s-t图

13、象图象是一次函数的图象 ,验证了“位移与时间成正比的结论匀速直线运动的s-t图象是通过原点的一条直线 ,从数学角度看 ,是一次函数的图象这是匀速直线运动的图象特征 ,根据这一特征我们可以判断：如果一个物体的位移图象是一条与时间轴不平行的直线 ,那么该物体所做的运动一定是匀速直线运动在完成教材中汽车做匀速直线运动的s-t图象后 ,教师可以要求学生在教材的图2-7中画出以另一速度运动的汽车的s-t图象 ,使学生初步了解速度对s-t图象斜率的影响 ,为下面学习匀速直线运动的速度留下伏笔教材中运用作s-t图象寻找匀速直线运动的规律表达了物理学研究问题的一条重要途径 ,这一重要途径在以后的探索性实验中还

14、会屡次用到 ,教师应向学生指出这一点 ,教材的这种编写方法为学生提供了较好的范例学生还可能将位移图象与物体的实际运动轨迹混为一谈 ,教师在教学中应该强调它们是根本不同的两个事物我们应该尽量使学生学会由物体的s-t图象得到物体的运动情况 ,以及由物体的运动情况正确地画出物体的s-t图象3变速直线运动变速直线运动是一种最为常见的直线运动 ,是屡见不鲜的实际运动形式教材通过具体的实例引入变速直线运动 ,教师在教学过程中还可以让学生列举变速直线运动的实例 ,同时启发学生抽象进而得到变速直线运动的特征 ,即物体在一条直线上运动 ,在相等时间里位移不相等因为变速直线运动在相等的时间内通过的位移一般不相等

15、,所以变速直线运动的s-t图象一定不是过原点的直线 ,而是一条曲线在教学中 ,可从匀速直线运动的s-t图象是一条过原点的直线引入 ,根据变速直线运动的特点得出其s-t图象是一条曲线在得出上述结论后 ,教师可以再让学生定性画出飞机起飞过程的s-t图象 ,使学生进一步加深对变速直线运动s-t图象的理解三运动快慢的描述 速度理解速度的概念知道速度是表示物体运动快慢和方向的物理量 ,知道它的定义、公式、符号和单位 ,知道它是矢量理解平均速度的概念 ,掌握平均速度的定义式 ,理解瞬时速度的概念 ,能够区别平均速度与瞬时速度知道速度和速率的区别教材在引入速度概念时分成了三个层次：匀速直线运动的速度 ,平均

16、速度和瞬时速度三个层次的梯度清楚 ,符合从易到难的原那么 ,充分利用学生已初步具有的速度概念来建构更为科学的速度概念在建立速度这一概念时接连出现图象法与公式法 ,充分表达了“同时用图象和公式两种数学工具描述物理量之间的关系的编写思想本节的重点是速度的定义式 ,难点是对平均速度内涵的理解1 匀速直线运动的速度速度是描述物体运动快慢的物理量。教材用比拟运动快慢程度的两种方法 ,通过运发动甲、乙完成相等位移所需时间的不等与汽车A、B在相等时间内完成位移的不等这两种方法 ,说明进行物体运动快慢的比拟还需要引入速度概念 ,“顺水推舟地得出了匀速直线运动的速度定义式 ,进而明确了它的单位与物理意义 ,学生

17、易于接受和理解速度不仅有大小 ,而且有方向 ,它是矢量 ,其方向就是物体运动的方向根据公式与图象的对应性 ,可以看出 ,在匀速直线运动的s-t图象中 ,图线的斜率在数值上等于物体做匀速直线运动的速度值2平均速度平均速度概念的建立应该从不同运动物体做变速直线运动在相等时间内通过的位移一般不相等这一事实出发 ,引人“如何比拟它们运动快慢程度这一问题 ,启发学生理解引入平均速度是必要的在初步建立了平均速度的概念后 ,再阐述它的物理意义：对变速运动快慢程度与方向的一种粗略描述在阐述它的物理意义时 ,可以将其与某次考试的班级平均成绩或班级同学的平均身高进行比拟 ,帮助学生理解平均速度的物理意义 ,同时还

18、可到达使学生进一步理解平均速度这个物理量的目的平均速度的概念是对变速直线运动的快慢程度进行描述的过程中产生的平均速度的定义式与前面的速度定义式是相同的平均速度是对变速直线运动快慢程度的一种粗略的描述 ,虽然是粗略的描述 ,但又是必需的平均速度的大小与所选取的时间间隔有关(是运动过程中哪一个时间间隔 ,多大的时间间隔) ,选取不同的时间间隔 ,平均速度的值一般是不同的所以在计算变速直线运动的平均速度时 ,一定要明确地指出 ,它是哪个时间间隔(或空间间隔)的平均速度平均速度也是矢量 ,它的方向与物体在该时间间隔内通过的位移方向一致平均速度的定义式是普遍适用的定义式 ,与物体的运动形式无关(如直线运

19、动还是曲线运动等)平均速度与速度的平均是有严格区别的 ,两者不能混淆两者的物理意义是不同的 ,两者的数值一般也是不相等的计算运动物体在某一时间间隔内的平均速度时 ,一定要严格按照平均速度的定义式进行计算在建立平均速度这一概念的过程中 ,我们采用了一种科学的思维方法 ,这就是等效法平均速度概念的建立实际是将变速直线运动等效成匀速直线运动 ,这里的等效在于相等的时间内通过相等的位移值在教学中应该借此对学生进行科学思维方法的训练与培养3瞬时速度平均速度虽然有十分重要的实际意义 ,但它毕竟“先天缺乏 ,只是对变速运动快慢的一种粗略描述 ,它不能给出运动物体在运动过程中任一时刻的运动快慢的程度与方向描述

20、运动物体在任一时刻运动快慢程度与方向的物理量就是瞬时速度瞬时速度是对运动物体任一时刻运动快慢程度和方向的精确描述瞬时速度也是矢量 ,其方向就是运动物体在该时刻的运动方向(注意与平均速度方向的比拟)对于高一学生来说 ,瞬时速度的概念是一个较为抽象 ,难于理解的概念 ,教学中应该通过生活中的且为学生熟悉的例子来引入它譬如说 ,一个人站在马路边某一位置 ,观察从自己身边通过的行人、自行车、公共汽车、小轿车等 ,他会发现 ,以上运动物体通过自己身边时刻的运动快慢是明显不同的 ,这个实例说明 ,不同的运动物体在某一时刻(或通过某一位置)时的运动快慢是不同的 ,即瞬时速度是客观存在的在学生理解了瞬时速度的

21、客观性后 ,教师再通过举例说明 ,物理学中为什么要研究瞬时速度?譬如说 ,飞机起飞时的速度大小(瞬时速度)大小和方向直接影响到飞机能否平安起飞；运动会上铅球运发动将铅球推出时的速度(瞬时速度)大小和方向也直接影响他的运动成绩；运载火箭将人造卫星送到轨道时的速度(这也是瞬时速度)的大小和方向更影响到卫星能否在预定轨道上正常运行等这样的实例很多 ,教师通过这些生动的实例可以使学生认识到 ,瞬时速度的概念在日常生活、生产实践和现代科技中都有十分重要的作用对于绝大多数学校的学生而言 ,只要学生了解瞬时速度的客观性 ,理解建立瞬时速度概念的必要性与初步掌握瞬时速度的概念就可以了对于学生理解能力强的班级

22、,也可以运用极限的方法与气垫导轨实验相结合的方式建立瞬时速度的定义式 ,同时加以物理学的解释4速率与平均速率在直线运动中 ,瞬时速度的大小称瞬时速率 ,简称速率 ,它只有大小 ,没有方向汽车司机前面的速度计上显示的就是汽车的瞬时速率平均速度的大小并不是平均速率 ,平均速率的定义式为 ,式中的s是运动物体在t时间内通过的路程 ,而不是位移 ,它也只有大小 ,没有方向平均速率大于或等于平均速度的大小四速度和时间的关系知道什么是v-t图象 ,以及如何用图象来表示速度和时间的关系知道匀速直线运动和匀变速直线运动的v-t图象的物理意义知道什么是匀变速直线运动和非匀变速运动本节的重点是v-t图象 ,难点是

23、匀变速直线运动的概念与图象1v-t图象在第2节已经详细地讨论了s-t图象 ,所以对于v-t图象可以用比照的方法去讲解 ,首先帮助学生回忆s-t图象 ,再引入v-t图象 ,强调图象的纵轴表示速度 ,在速度轴端标出速度的符号和单位符号；图象的横轴表示时间 ,在时间轴端标出时间的符号和单位的符号学生学习的困难不会太大由匀速直线运动的位移s=vt ,将公式与图象中的矩形“面积作比拟 ,就可以建立起这样的认识：匀速直线运动的位移在数值上等于速度图线与时间轴所围成的“面积值2匀速直线运动的v-t图象匀速直线运动的速度图线是一条与时间轴平行的直线图线的截距在数值上等于做匀速直线运动的质点的速度在匀速直线运动

24、的v-t图象上 ,速度图线与时间轴所围的“面积值在数值上等于质点在相应时间内通过的位移值 ,注意：两者只是数值上有相等的关系 ,教材中将“边长与“面积都加上双引号就是这个道理根据匀速直线运动的特点 ,直接得出匀速直线运动的v-t图象说明图线在纵轴的截距值表示匀速直线运动的速度值为了使学生区别匀速直线运动的s-t图象与v-t图象 ,可要求学生在教材中的图2-15中 ,将纵轴改为位移 ,画出速度分别为5m/s与2m/s的两个匀速直线运动的s-t图象还可以让学生在同一v-t图象中画出v-5m/s的匀速直线运动的速度图线 ,以防止学生形成“速度图线只能处于第一象限的思维定势3匀变速直线运动对于匀变速直

25、线运动的概念 ,应该引导学生观察教材中汽车做匀加速直线运动的实例 ,用列表法记录下从速度计上观察到的汽车在不同时刻的瞬时速度值 ,然后用描点法作出其v-t图象 ,从而使学生初步建立起匀变速直线运动的概念由于有第2节作为根底 ,这种直观的引入方法 ,使学生能够较容易地建立起匀变速直线运动的概念对于匀变速直线运动 ,应该说明：匀变速直线运动的特点是 ,经过相等的时间 ,速度的改变量相等 ,而不是经过相等的位移 ,速度的改变量相等；匀变速直线运动根据速度随时间增大还是减小 ,分成匀加速直线运动与匀减速直线运动；匀变速直线运动是变速直线运动中最简单的运动形式 ,是一种理想化的运动模型 ,是实际运动的抽

26、象 ,日常生活中的很多运动都可以近似看成是匀变速直线运动4匀变速直线运动的v-t图象根据匀变速直线运动的特点及v-t图象的定义可知 ,匀变速直线运动的v-t图象是一条倾斜的直线 ,如匀加速直线运动的v-t图象 ,匀减速直线运动的v-t图象匀变速直线运动的v-t图象可让学生通过描点得出 ,这不仅可以帮助学生建立匀变速直线运动的概念 ,同时对于训练学生运用作图法处理实验数据的能力也是不可或缺的对于匀变速直线运动的v-t图象 ,应该说明：匀变速直线运动的v-t图象是一条倾斜的直线；图线在纵轴上的截距等于运动质点的初速度 ,斜率在数值上等于单位时间内速度的改变量；匀加速直线运动的速度图线的斜率为正 ,

27、匀减速直线运动的速度图线的斜率为负应该让学生明确 ,从匀变速直线运动的速度图线可以得到如下信息：判断是否是匀变速直线运动 ,是匀加速直线运动 ,还是匀减速直线运动；各个时刻的瞬时速度大小；某一速度值所对应的时刻等等匀速直线运动的s-t图象与匀加速直线运动的v-t图象都是一条倾斜的直线 ,容易产生混淆 ,教学中必须使学生学会区别这两种图象 ,要提醒学生观察图象时 ,首先要观察它的纵坐标轴上标的物理量符号 ,以免发生错误的判断五速度改变快慢的描述 加速度理解加速度的概念知道加速度是表示速度随时间变化快慢和方向的物理量 ,知道它的定义、公式、符号和单位知道加速度是矢量 ,知道加速度的方向始终跟速度的

28、改变量方向相同知道加速度与速度改变量的联系与区别理解从加速度角度对匀变速直线运动的定义 ,能够从匀变速直线运动的v-t图象理解加速度的意义本节的重点是加速度的定义式 ,难点是对加速度概念的理解和加速度方向的判定1加速度的概念类比速度概念的建立过程 ,在引入加速度概念之前 ,教师可以先引导学生回忆：描述机械运动 ,为什么要引入速度这一概念 ,当学生回忆起“速度是用来描述质点位置随时间改变快慢与方向的物理量时 ,教师可适时对学生进行启发：在变速直线运动中 ,不仅质点的位置随时间而改变 ,质点的速度也是随时间而改变的 ,做不同变速直线运动的质点 ,速度随时间改变的快慢是不同的 ,显然需要对不同变速直

29、线运动的这种“差异进行描述 ,如何描述呢?从而引入加速度的概念建议利用好教材中的例子 ,还可以增加一两个生活中的例子 ,以增加学生对加速度定义方法的理解只要质点做变速运动 ,速度就一定要随时间而发生变化 ,就一定有加速度加速度是描述运动质点速度随时间改变快慢的一个物理量 ,加速度用英文字母a表示 ,它的定义式是对于加速度的定义式必须使学生理解：(1) 式中vt、v0分别是运动质点的初速度与时间t末的速度 ,( vt - v0)称为速度的改变量 ,它是运动质点的末速度与初速度的差 ,因为速度本身是矢量 ,所以其差是矢量差 ,对于直线运动而言 ,速度可用带有正负号的代数量表示 ,因此其差等于末速度

30、与初速度的代数差(2)t是速度改变( vt - v0)所经历的时间 ,必须注意两者的同一性(3) ( vt - v0)是速度的改变(或称为变化量、增量) ,而称为速度的变化率 ,一个物理量只要有改变 ,就有其变化率 ,但变化量与变化率是两个截然不同的物理概念 ,必须严格地加以区别(4)因为速度是矢量 ,所以加速度也是矢量 ,速度的方向就是质点在该时刻的运动方向；而加速度的方向是速度变化的方向 ,速度的方向与速度变化的方向也是两个截然不同的概念在直线运动中 ,速度变化的方向可以与速度的方向相同 ,也可以与速度的方向相反(5)在直线运动中 ,加速度可以用一个带有符号的数值表示 ,绝对值表示其大小

31、,符号表示其方向 ,加速度为正表示其方向与规定的正方向相同 ,反之 ,表示与规定的正方向相反(6)加速度的单位可由其定义式确定 ,在国际单位制中为m/s2 ,读作“米每二次方秒 ,要将加速度的单位与速度的单位区别开来在得出加速度的定义式以后 ,可以指导学生将加速度的定义式与速度的定义式进行比拟 ,既加深学生对加速度概念必要性的理解 ,也进一步强化了学生对应用比值法定义物理量的认识2关于加速度方向的教学加速度的方向是本节课的教学难点之一教学中首先要使学生明确加速度是有方向的 ,其次 ,由定义式入手 ,帮助学生理解加速度的方向就是速度改变的方向对于匀加速直线运动中 ,速度改变的方向与初速度方向一致

32、的结论 ,学生理解的难度不会太大 ,教学中可以以“匀加速直线运动中速度改变方向与初速度方向相同为根底 ,启发学生理解 ,在匀减速直线运动中 ,速度改变的方向与初速度方向相反在加速度方向的教学中要防止采用只从纯数学角度讨论的方法在变速直线运动中 ,加速度的方向用正负号表征 ,学生容易绝对地认为 ,匀加速直线运动中的加速度为正 ,匀减速直线运动中的加速度为负其实以上结论是有条件的 ,将初速度方向规定为正方向(教材中表格中所列物体的加速度值就是以初速度方向为正方向的)教学中必须强调这一条件 ,使学生理解 ,如果没有这一前提条件 ,匀加速直线运动中的加速度不一定为正 ,匀减速直线运动中的加速度也不一定

33、为负在加速度为负的情况中 ,加速度数值前面的符号只表示它的方向 ,不表示它的大小 ,对此 ,可以通过例子使学生建立正确的认识 ,如两个物体的加速度分别是5m/s2和-10m/s2 ,试判断哪个加速度大?为什么?对于速度与加速度的区别 ,建议让学生自由讨论 ,通过讨论 ,学生是可以弄清它们之间的区别的只要学生从概念本身理解了速度与加速度的区别 ,那么诸如“速度很大 ,加速度可能很小等问题也就迎刃而解了3匀变速直线运动中的加速度加速度是描述变速运动的物理量之一 ,对于最简单的匀变速直线运动而言 ,因为它具有这样的特征：经过相等的时间 ,速度的变化相等 ,根据加速度的定义可知 ,匀变速直线运动是加速

34、度不变的运动匀变速直线运动中的“匀就是指速度随时间的变化是均匀的 ,即速度对时间的变化率是一个恒量必须明确 ,加速度恒定的运动不一定是匀变速直线运动六匀变速直线运动的规律掌握匀变速直线运动的速度公式理解匀变速运动平均速度公式 ,会推导平均速度公式学会推导匀变速直线运动的位移公式 ,并能够熟练地应用知道匀变速直线运动规律中的符号法那么本节的重点是匀变速直线运动的位移公式 ,难点是匀变速直线运动的平均速度公式1匀变速直线运动的速度公式在教学中 ,首先要让学生明白 ,必须有一个计算匀变速直线运动任一时刻速度的公式 ,然后再由加速度的定义式导出匀变速直线运动的速度公式匀变速直线运动的速度公式反映了初速

35、度、末速度、时间与加速度的制约关系 ,应该使学生理解：(1)它是由加速度的定义式演变而来的 ,所以不需要死记硬背 ,只要掌握了加速度的定义式就可以推出速度公式(2)匀变速直线运动的速度公式反映了末速度与初速度、加速度和时间的关系 ,其中vt是t时刻的速度如果初速度为零 ,那么有vt=at(3)它对匀变速直线运动都是成立的 ,使用时 ,一般选取初速度方向为正方向(当初速度为零时 ,选取加速度方向为正方向) ,如果是匀加速直线运动 ,那么加速度为正 ,如果是匀减速直线运动 ,那么加速度为负正方向的选取 ,原那么是任意的 ,通常情况下选取初速度的方向为正方向 ,在正方向确定后 ,末速度与加速度都是代

36、数量 ,如果是量 ,在代人公式之前 ,必须在其前冠上符号 ,如果是未知量 ,先假设为正 ,解出结果后再对其符号作出方向说明重温匀变速直线运动的v-t图象 ,使学生认识到 ,因为vt是时间t的一次函数 ,所以速度图象当然是一条倾斜的直线速度图线在纵轴上的截距值等于其初速度；图线的倾率在数值上等于其加速度 ,当取初速度方向为正方向时 ,匀加速直线运动的加速度为正 ,图线的斜率为正 ,匀减速直线运动的加速度为负 ,图线的斜率为负在此根底上 ,可以让学生从一个的v-t图象求出初速度与加速度在利用斜率计算其加速度时 ,学生可能会利用图线与时间轴问夹角的正切值计算加速度值 ,教学中可以有意识地设计这样的问

37、题 ,先让学生去“碰壁 ,然后再引导学生讨论 ,通过讨论得到正确的利用图线计算加速度的方法：必须根据计算加速度值 ,而不能根据求解 ,因为横、纵坐标轴的标度不具有统一的标准2匀变速直线运动平均速度公式匀变速直线运动平均速度公式 ,是在对匀变速直线运动的速度变化特点清晰理解的根底上得出的 ,因此 ,在教学中首先要从匀变速直线运动的定义出发 ,使学生进一步认识到 ,在匀变速直线运动中 ,速度随时间的变化是均匀的；同时由指出 ,求平均速度的过程就是将匀变速直线运动等效成一个匀速直线运动的过程；再通过直观的匀变速直线运动的v-t图象 ,便可使学生建立匀变速直线运动的平均速度公式为对于接受能力较差的学生

38、 ,还可以用比喻的方法：让一群人站成一行 ,假设从高到低排队(或从低到高排队) ,且每相邻两个人的身高的差都相等 ,那么这群人的平均身高就应等于队伍中间那个人的身高在教材第31页下面有这样一段文字：“要注意 ,这个公式只适用于匀变速直线运动 ,这里的公式是指.应该指出 ,教材中的这段表达是不够准确的 ,仅适用于匀变速直线运动 ,也适用于匀变速曲线运动 ,如平抛运动等适用于匀变速直线运动 ,对于一般的变速直线运动 ,通常不能用它计算平均速度 ,而只能应用平均速度的定义式求解比拟和 ,使学生进一步了解它们的适用条件从匀变速直线运动的平均速度公式 ,可以推论：做匀变速直线运动的质点在某段时间内的平均

39、速度值等于质点在该段时间中点的瞬时速度值 ,即有.引导学生观察速度图象 ,也可以得出同样结论.3匀变速直线运动的位移公式教材的处理方法较好 ,即由及、三个公式综合推导教学中 ,教师可以让学生自行推导出该公式在得出该公式后 ,要通过讲解 ,使学生理解该公式与符号法那么结合后 ,既适用于匀加速直线运动 ,也适用于匀减速直线运动 ,要让学生初步理解公式中各量正负的物理意义教材的这种处理方法 ,降低了教材的难度 ,减小了教师教的难度 ,也减少了多数学生理解上的困难与困惑对匀变速直线运动的位移公式 ,应该使学生明确和理解：(1)它是由及、三个公式综合推导而来的 ,应该掌握它的推导途径(2)式中三个量：位

40、移s、初速度v0和加速度a都是矢量 ,使用时必须注意符号法那么 ,通常取初速度方向为正方向 ,在这一前提下 ,与初速度方向相同的量取正 ,与初速度方向相反的量取负 ,量必须带上符号再代人公式 ,未知量通常先假设为正 ,解出再作出判断(3)公式中共有四个物理量 ,仅就该公式而言 ,知三求一(4)使用该公式时必须注意各个物理量单位的统一性 ,通常均化为国际单位制单位在建立了位移公式后 ,教师可先帮助学生回忆匀速直线运动的速度图线与时间轴所围的“面积在数值等于质点在这段时间内通过的位移值再向学生提出这样的思考题：在匀变速直线运动的v-t图象中 ,速度图线与时间轴所围的“面积是否也等于质点在这段时间内

41、通过的位移值吗?学生通过观察图象与公式(可提示学生将公式拆成前后两项去与图象进行对照)并经过思考或讨论 ,得出肯定的答案是完全可能的这样就为v-t图象的应用拓展丁空间 ,也开阔了学生的视野本节教材中安排了两道较为简单的例题 ,它们对于帮助学生理解与初步熟悉速度公式与位移公式是必需的七匀变速直线运动规律的应用掌握匀变速直线运动的位移和速度的关系式的推导方法 ,理解这个公式并能够在实际问题中应用它知道描述匀变速直线运动规律共有三个根本方程、五个物理量 ,会正确地、综合地使用匀变速直线运动的根本规律分析较为复杂的物理问题1.匀变速直线运动的位移速度公式教材中将该公式安排在对例1的分析中推导 ,这种安

42、排表达了该公式对实际问题的必要性教学中 ,可以启发学生根据速度公式与位移公式自行推导 ,让学生自己会导出该式 ,而不是死记硬背推导出该公式后 ,必须让学生知道使用该公式的符号法那么 ,然后再得到初速度为零的表达式最后再用公式去解决例1 ,在求解完成后 ,可以指导学生讨论：在什么条件下应该考虑用该公式求解?应该使学生理解在不涉及时间或不需要求时间的条件下 ,应尽可能考虑用该公式求解 ,求解过程通常可以得到简化2匀变速直线运动的规律分析与解决匀变速直线运动问题 ,需要涉及到如下几个方程： (1)方程不仅适用于匀变速直线运动 ,对一般变速直线运动也是适用的 ,但在解决匀变速直线运动的问题 ,它有着独

43、特的作用(2)方程适用于匀变速运动式反映了初、末速度与平均速度的关系 ,它与式往往综合起来应用；式反映了末速度与初速度、加速度、时间之间的关系 ,它是由加速度的定义式演变而来的；式反映了匀变速直线运动的位移与初速度、加速度、时间之间的关系 ,是计算位移的常用公式；式反映了速度与加速度、位移之间的关系(3)五个方程、六个变量 ,三个独立方程 ,所以 ,在没有其他辅助方程的前提下 ,知三求三(4)六个变量中除时间外都是矢量 ,所以在实际应用时 ,必须注意符号法那么通常选取初速度方向为正方向 ,在此前提下 ,与初速度方向相同的矢量取正 ,与初速度方向相反的矢量取负量代人方程时必须带有符号 ,未知量一

44、般先假设为正 ,解出后再对符号作出明确的说明(5)特例：初速度v0=0 ,那么上述运动规律可简化为 当初速度为零时 ,般选取加速度方向为正方向2关于例2的教学本节教材在例题分析与求解时 ,特别注意了解题的标准性要求例2是一道要求相对较高的习题 ,通过这道题的分析是要使学生初步掌握代数法的解题方法教学中 ,必须在分析该题的过程中 ,使学生认识到代数式的思维方法是高中物理的根本解题方法 ,必须要求学生养成代数式思维的意识与习惯 ,必须摒弃初中物理中常用的直线式的思维方法在分析例2的过程中 ,要注意加强解题标准性的训练 ,使学生初步养成科学的解题标准 ,应使学生认识到高中物理解题的一般程序是先根据题

45、意及求解要求列代数式 ,然后再综合各个代数式 ,得到待求未知量的最简代数式 ,最后再代人数据求出结果3几个重要的关系式做匀变速直线运动的物体 ,在一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度做匀变速直线运动的物体 ,如果在各个连续相等的时间内的位移分别为sI、sII、sIII ,加速度为a ,那么Ds=sII-sI=sIII-sII=sNsN-1=aT2该公式可用于测定加速度也可作为判断初速度不为零的匀变速直线运动的充要条件但用于判断初速度为零的匀变速直线运动时 ,仅作为必要条件 ,还必须同时满足Ds:s1=2:1初速度为零的匀加速直线运动的特点：(从运动开始时刻计时 ,且设t为时间单位

46、)ts末、2ts末、3ts末、nts末瞬时速度之比为v1:v2:v3: ：vn=1:2:3: :nt内、2ts内、3ts内、nts内位移之比为s1：s2：s3： ：sn=12：22：32： ：n2在连续相等的时间间隔内的位移之比为sI：sII：sIII： ：sn=1：3：5： ：2n-1该特点可作为判断初速度为零的匀加速直线运动的充要条件通过1s、2s、3sns的位移所用时间之比为t1：t2：t3： ：tn=12：22：32： ：n2经过连续相同位移所用时间之比为tI：tII：tIII：tn=1:例1如图1-5-4所示是物体做匀变速直线运动得到的一条纸带 ,从O点开始每5个计时点取一个记数点

47、,依照打点的先后顺序依次编为1、2、3、4、5、6 ,测得s15.18cm ,24.40cm ,33.62cm ,42.78cm ,52.00cm ,61.22cm.(1)相邻两记数点间的时间间隔为 . 0.1s(2)物体的加速度大小a= m/s ,方向 . 0.8m/s2 ,方向由(3)打点计时器打记数点3时 ,物体的速度大小v m/s ,方向 (填AB或BA) 0.32m/s ,方向由4利用图象解题例2一列一字形队伍长120m ,匀速前进。通讯员C以恒定的速率由队尾B走到队首A ,立刻走回队尾 ,这过程中队伍前进了288m ,求通讯员在这过程中所走的路程？432m例3一物体沿直线运动时 ,

48、它的速度图象如下图 ,可知(A)2s末物体返回出发点 (B)2s末物体的速度方向将发生改变(C)前3s内物体的位移有最大值(D)前2s内和第4s内物体运动的加速度相等例4.一物体做初速度为零的匀加速直线运动 ,从开始运动算起 ,运动到总位移一半的时间为t1 ,速度增加到末速度一半的时间为t2 ,请比拟t1和t2的大小。t1>t2例5.两辆完全相同的汽车 ,沿水平直路一前一后匀速行驶 ,速度均为v0 ,假设前车突然以恒加速度刹车 ,在它刚停车时 ,后车以与前车相同的加速度开始刹车 ,前车在刹车过程中所行的距离为s ,假设要保证两车在上述情况下不相撞 ,那么两车在匀速行驶时应保持的距离至少为

49、多少。2s5追及和相遇问题追及问题：抓住两物体的位移关系、时间关系和速度关系。追和被追的两物体的速度相等(同向运动)是追上、追不上、两者距离有极值的临界条件(1)速度大者减速(如匀减速直线运动)追速度小者(如匀速运动)：当两者速度相等时 ,假设追者位移仍小于被追者位移 ,那么永远追不上 ,此时两者间有最小距离假设两者速度相等时 ,两者的位移也相等 ,那么恰能追上 ,也是两者防止碰撞的临界条件假设两者位移相等时 ,追者速度仍大于被迫者的速度 ,那么被迫者还有一次追上追者的时机 ,其间速度相等时两者间距离有一个较大值(2)速度小者加速(如初速为零的匀加速直线运动)追速度大者(如匀速运动)：当两者速

50、度相等时有最大距离当两者位移相等时 ,即后者追上前者相遇问题：(1)同向运动的两物体追及即相遇(2)相向运动的物体 ,当各自发生的位移大小之和等于开始时两物体的距离时即相遇例6甲、乙两车同时从同一地点出发 ,向同一方向沿直线运动中 ,甲以10/s的速度匀速行驶 ,乙以2m/s2的加速度由静止启动 ,求：(1)经多长时间乙车追上甲车?此时甲、乙两车速度有何关系?10s ,v2v(2)追上前经多长时间两者相距最远?此时二者的速度有何关系?5s, v'1例7. 一列火车以速度v1匀速行驶 ,司机发现前方同轨道上相距为s处另有一列火车沿同方向以速度v2 (对地且v1> v2)做匀速运动

51、,司机立即以加速度a紧急刹车要使两车不致相撞 ,a应满足什么条件?例8. 在平直公路上 ,一辆摩托车从静止出发追赶正前方100m处正以v0=lOm/s的速度匀速前进的卡车假设摩托车的最大速度为20m/s ,现要摩托车在2min内追上卡车 ,求摩托车的加速度为多大?0.18 m/s2八自由落体运动理解什么是自由落体运动 ,知道自由落体的条件 ,知道它是初速度为零的匀加速直线运动理解什么是自由落体加速度知道它的方向知道在地球的不同地方 ,重力加速度大小不同掌握自由落体运动的规律 ,并能够熟练地加以应用本节的重点是自由落体运动模型 ,难点是自由落体运动的特点1自由落体运动落体运动这一生活中司空见惯的现象 ,学生是十分熟悉的 ,而要让学生