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《位移—时间图像》教学设计

时间:2023/11/9 作者: 山东青年 热度: 15144
吉淑萍

  教学目标:

  1、知识与技能

  (1)会建立平面坐标系,能用图像描述匀速直线运动的“位移—时间”关系。

  (2)对图像法描述物体运动的隐性含义有初步认识。

  (3)能根据位移-时间图像描述物体的运动特征。

  2、过程与方法

  提高分析问题,解决问题的能力

  3、情感态度与价值观

  体会图像法的特点,增强学习物理的兴趣

  教学重点与难点:

   应用位移—时间图像处理实际问题

  教学方法:

   情景教学法、多媒体辅助教学法、对比教学法

  教学用具:

   坐标纸、直尺

  教学过程:(含听者记录)

  提出问题,新课引入:

   运动物体的位置在随时间不断的变化,即物体的位移在随时间不断的变化,例如:一物体以2m/s的速度沿水平面向东做匀速直线运动,请完成以下数据表格并用学过的直线坐标系描述物体位置的变化

  时刻(s)01234

  位置(m距出发点)02468

  学生答案展示:(设向东为正方向)

  教师作出评价并提出问题

  1:一维坐标系只反映了物体的位置变化,而无法反应其位置所对应的时刻,能否建立新的坐标系更好的反应上面表格的信息呢?

  2:那么二维坐标系的横轴和纵轴分别表示那个物理量?

  新课教学:

  一、 位移时间图像的建立

  1、教师示范,师生共同将以上实验数据描在坐标纸上,并拟合出直线。

  教师强调作图过程中的注意事项。教师总结并加深学生理解,虽然我们描出的是某时刻物体所处的位置,但图像本身可以反映出物体的位移时间关系。

  2、学生练习

  规定向东为正方向:

  (1) 一辆汽车停在原点右侧8m处。小明、小张、小李、小王四人放学后分别骑着自行车从校门口出发,

   小明以2 m/s的速度向东行驶,

  小张以4 m/s的速度向东驶去,

  小李以2 m/s的速度向西驶去,

  小王3 m/s的速度向西驶去。(以校门口为原点)

  (2) 一人小赵骑自行车以4 m/s的速度从原点右侧8m去向西驶去。

  教师指导:

  (1)根据描述信息确定研究对象在0,1s末,2s末,3s末…的位置

  坐标,即明确点的坐标,然后描点画图。

  (2)注意题中要求以东为正方向

  (3)学号1-6号同学将以上6个研究对象的位移-时间图像依次画在同一个坐标系内然后用展台展示

  学生独立完成,老师巡回指导

  3、观察x-t图像,思考在x-t图像上都能反映出哪些物理信息

  二、从x-t图像中所读出的物理信息

  1、点:

  (1)图像上某点,表示该时刻物体所处的位置

  (2)交点:

  ①图像与坐标轴的交点

  与横轴的交点,表示物体运动的出发时刻

  与纵轴的交点,表示物体出发时刻所处的位置

  ②两图像的交点,表示两物体相遇

  (3)拐点:

  拐点表示图像的形状发生改变,即物体的速度发生改变

  2、 线:

  (1)图线的形状,表示物体的运动性质。

  图线与时间轴平行表示静止;图线为倾斜直线表示匀速直线运动

  (2)图线的斜率大小,表示速度大小;斜率正负表示速度的方向

  某点的切线斜率大小,表示该时刻物体的瞬时速度大小

  割线斜率大小,表示这段时间内物体的平均速度大小

  斜率为正表示,物体向规定的正方向运动;斜率为负表示物体向反方向运动。

  应用练习

  例1.如图所示为甲、乙两物体相对于同一参考系的x-t图象。下面说法正确的是 ? ?( ?)

   A.甲、乙两物体的出发点相距

   B.甲、乙两物体都做匀速直线运动

   C.甲物体比乙物体早出发的时间为

   D.甲、乙两物体向同方向运动

  解析:由图象可知。t=0时甲的位置为x=x0,乙的位置为t=0,故两物体出发点相距x0,A正确;x-t图象的斜率表示速度,两图线都是倾斜直线,即两物体都做匀速直线运动,且v甲v乙,B正确;甲从t=0开始计时就出发,乙在0~t1这段时间内保持静止,故甲比乙早出发的时间为t1,C正确;甲图线的斜率为负值,表明甲向负方向运动,乙图线的斜率为正值,表明乙向正方向运动,故甲、乙两物体的运动方向相反,D错误。

  答案:ABC

  例2.质点沿直线运动,其位移一时间图象如图所示,关于质点的运动,下列说法中错误的是( )

  A.2 s末质点的位移为零,前2 s内位移为“一”,后2 s内位

  移为“+”,所以2 s末质点改变了运动方向

  B.2 s末质点的位移为零,该时刻质点的速度为零

  C.质点做匀速直线运动,速度大小为0.1m/s,方向与规定的正方向相同

  D.质点在4 s时间内的位移大小为0.4m,位移的方向与 规定的正方向相同

  解析:由所给图象可知:质点从距原点“负”方向0.2m处,沿规定的正方向做匀速直线运动,经4 s运动到“正”方向0.2m处,在x-t图象中,“+”号表示质点在坐标原点正方向一侧,“一”号表示质点位于原点的另一侧,与质点实际运动方向无关,位移由“一”变为“+”并不表示质点运动方向改变。由图象的斜率可得质点运动速度大小为0.1m/s。综上所述,选项A、B是错误的。

  答案:AB

  例3.如图所示为甲、乙两物体运动的x-t图象,则下列说法正确的是 ? ?( )

  A.甲物体做变速直线运动,乙物

   体做匀速直线运动

  B.两物体的初速度都为零

  C.在t1时间内两物体平均速度相等

  D.相遇时,甲的速度大于乙的速度

  解析:甲图线的斜率不断变化,乙图线的斜率不变,故A对;t=0时两图线的斜率不为零,故B错;t1时间内位移相等,故C对;

  t1时刻甲的斜率大,故D对。

  答案:ACD

  小结:

  作业:(本节的专项练习题)

  反思、研讨、评价

  1、本节课教学内容在规定时间内顺利完成,教学过程环环相扣,逻辑性强。

  2、能通过问题引导学生思考,调动学生学习积极性,并主动参与教学。

  3、本节课有很多学生参与的部分,对学生的数学水平要求高,通过数学知识来解决物理问题,要求学生真正做到数理结合,对学生的能力要求较高。

  4、本节课在一次课例的基础上,加以修改和完善,补充了3道习题,当堂练习,巩固所学知识,收效较好。

   (作者单位:宝鸡中学,陕西 宝鸡 721013)

  教学目标:

  1、知识与技能

  (1)会建立平面坐标系,能用图像描述匀速直线运动的“位移—时间”关系。

  (2)对图像法描述物体运动的隐性含义有初步认识。

  (3)能根据位移-时间图像描述物体的运动特征。

  2、过程与方法

  提高分析问题,解决问题的能力

  3、情感态度与价值观

  体会图像法的特点,增强学习物理的兴趣

  教学重点与难点:

   应用位移—时间图像处理实际问题

  教学方法:

   情景教学法、多媒体辅助教学法、对比教学法

  教学用具:

   坐标纸、直尺

  教学过程:(含听者记录)

  提出问题,新课引入:

   运动物体的位置在随时间不断的变化,即物体的位移在随时间不断的变化,例如:一物体以2m/s的速度沿水平面向东做匀速直线运动,请完成以下数据表格并用学过的直线坐标系描述物体位置的变化

  时刻(s)01234

  位置(m距出发点)02468

  学生答案展示:(设向东为正方向)

  教师作出评价并提出问题

  1:一维坐标系只反映了物体的位置变化,而无法反应其位置所对应的时刻,能否建立新的坐标系更好的反应上面表格的信息呢?

  2:那么二维坐标系的横轴和纵轴分别表示那个物理量?

  新课教学:

  一、 位移时间图像的建立

  1、教师示范,师生共同将以上实验数据描在坐标纸上,并拟合出直线。

  教师强调作图过程中的注意事项。教师总结并加深学生理解,虽然我们描出的是某时刻物体所处的位置,但图像本身可以反映出物体的位移时间关系。

  2、学生练习

  规定向东为正方向:

  (1) 一辆汽车停在原点右侧8m处。小明、小张、小李、小王四人放学后分别骑着自行车从校门口出发,

   小明以2 m/s的速度向东行驶,

  小张以4 m/s的速度向东驶去,

  小李以2 m/s的速度向西驶去,

  小王3 m/s的速度向西驶去。(以校门口为原点)

  (2) 一人小赵骑自行车以4 m/s的速度从原点右侧8m去向西驶去。

  教师指导:

  (1)根据描述信息确定研究对象在0,1s末,2s末,3s末…的位置

  坐标,即明确点的坐标,然后描点画图。

  (2)注意题中要求以东为正方向

  (3)学号1-6号同学将以上6个研究对象的位移-时间图像依次画在同一个坐标系内然后用展台展示

  学生独立完成,老师巡回指导

  3、观察x-t图像,思考在x-t图像上都能反映出哪些物理信息

  二、从x-t图像中所读出的物理信息

  1、点:

  (1)图像上某点,表示该时刻物体所处的位置

  (2)交点:

  ①图像与坐标轴的交点

  与横轴的交点,表示物体运动的出发时刻

  与纵轴的交点,表示物体出发时刻所处的位置

  ②两图像的交点,表示两物体相遇

  (3)拐点:

  拐点表示图像的形状发生改变,即物体的速度发生改变

  2、 线:

  (1)图线的形状,表示物体的运动性质。

  图线与时间轴平行表示静止;图线为倾斜直线表示匀速直线运动

  (2)图线的斜率大小,表示速度大小;斜率正负表示速度的方向

  某点的切线斜率大小,表示该时刻物体的瞬时速度大小

  割线斜率大小,表示这段时间内物体的平均速度大小

  斜率为正表示,物体向规定的正方向运动;斜率为负表示物体向反方向运动。

  应用练习

  例1.如图所示为甲、乙两物体相对于同一参考系的x-t图象。下面说法正确的是 ? ?( ?)

   A.甲、乙两物体的出发点相距

   B.甲、乙两物体都做匀速直线运动

   C.甲物体比乙物体早出发的时间为

   D.甲、乙两物体向同方向运动

  解析:由图象可知。t=0时甲的位置为x=x0,乙的位置为t=0,故两物体出发点相距x0,A正确;x-t图象的斜率表示速度,两图线都是倾斜直线,即两物体都做匀速直线运动,且v甲v乙,B正确;甲从t=0开始计时就出发,乙在0~t1这段时间内保持静止,故甲比乙早出发的时间为t1,C正确;甲图线的斜率为负值,表明甲向负方向运动,乙图线的斜率为正值,表明乙向正方向运动,故甲、乙两物体的运动方向相反,D错误。

  答案:ABC

  例2.质点沿直线运动,其位移一时间图象如图所示,关于质点的运动,下列说法中错误的是( )

  A.2 s末质点的位移为零,前2 s内位移为“一”,后2 s内位

  移为“+”,所以2 s末质点改变了运动方向

  B.2 s末质点的位移为零,该时刻质点的速度为零

  C.质点做匀速直线运动,速度大小为0.1m/s,方向与规定的正方向相同

  D.质点在4 s时间内的位移大小为0.4m,位移的方向与 规定的正方向相同

  解析:由所给图象可知:质点从距原点“负”方向0.2m处,沿规定的正方向做匀速直线运动,经4 s运动到“正”方向0.2m处,在x-t图象中,“+”号表示质点在坐标原点正方向一侧,“一”号表示质点位于原点的另一侧,与质点实际运动方向无关,位移由“一”变为“+”并不表示质点运动方向改变。由图象的斜率可得质点运动速度大小为0.1m/s。综上所述,选项A、B是错误的。

  答案:AB

  例3.如图所示为甲、乙两物体运动的x-t图象,则下列说法正确的是 ? ?( )

  A.甲物体做变速直线运动,乙物

   体做匀速直线运动

  B.两物体的初速度都为零

  C.在t1时间内两物体平均速度相等

  D.相遇时,甲的速度大于乙的速度

  解析:甲图线的斜率不断变化,乙图线的斜率不变,故A对;t=0时两图线的斜率不为零,故B错;t1时间内位移相等,故C对;

  t1时刻甲的斜率大,故D对。

  答案:ACD

  小结:

  作业:(本节的专项练习题)

  反思、研讨、评价

  1、本节课教学内容在规定时间内顺利完成,教学过程环环相扣,逻辑性强。

  2、能通过问题引导学生思考,调动学生学习积极性,并主动参与教学。

  3、本节课有很多学生参与的部分,对学生的数学水平要求高,通过数学知识来解决物理问题,要求学生真正做到数理结合,对学生的能力要求较高。

  4、本节课在一次课例的基础上,加以修改和完善,补充了3道习题,当堂练习,巩固所学知识,收效较好。

   (作者单位:宝鸡中学,陕西 宝鸡 721013)

  教学目标:

  1、知识与技能

  (1)会建立平面坐标系,能用图像描述匀速直线运动的“位移—时间”关系。

  (2)对图像法描述物体运动的隐性含义有初步认识。

  (3)能根据位移-时间图像描述物体的运动特征。

  2、过程与方法

  提高分析问题,解决问题的能力

  3、情感态度与价值观

  体会图像法的特点,增强学习物理的兴趣

  教学重点与难点:

   应用位移—时间图像处理实际问题

  教学方法:

   情景教学法、多媒体辅助教学法、对比教学法

  教学用具:

   坐标纸、直尺

  教学过程:(含听者记录)

  提出问题,新课引入:

   运动物体的位置在随时间不断的变化,即物体的位移在随时间不断的变化,例如:一物体以2m/s的速度沿水平面向东做匀速直线运动,请完成以下数据表格并用学过的直线坐标系描述物体位置的变化

  时刻(s)01234

  位置(m距出发点)02468

  学生答案展示:(设向东为正方向)

  教师作出评价并提出问题

  1:一维坐标系只反映了物体的位置变化,而无法反应其位置所对应的时刻,能否建立新的坐标系更好的反应上面表格的信息呢?

  2:那么二维坐标系的横轴和纵轴分别表示那个物理量?

  新课教学:

  一、 位移时间图像的建立

  1、教师示范,师生共同将以上实验数据描在坐标纸上,并拟合出直线。

  教师强调作图过程中的注意事项。教师总结并加深学生理解,虽然我们描出的是某时刻物体所处的位置,但图像本身可以反映出物体的位移时间关系。

  2、学生练习

  规定向东为正方向:

  (1) 一辆汽车停在原点右侧8m处。小明、小张、小李、小王四人放学后分别骑着自行车从校门口出发,

   小明以2 m/s的速度向东行驶,

  小张以4 m/s的速度向东驶去,

  小李以2 m/s的速度向西驶去,

  小王3 m/s的速度向西驶去。(以校门口为原点)

  (2) 一人小赵骑自行车以4 m/s的速度从原点右侧8m去向西驶去。

  教师指导:

  (1)根据描述信息确定研究对象在0,1s末,2s末,3s末…的位置

  坐标,即明确点的坐标,然后描点画图。

  (2)注意题中要求以东为正方向

  (3)学号1-6号同学将以上6个研究对象的位移-时间图像依次画在同一个坐标系内然后用展台展示

  学生独立完成,老师巡回指导

  3、观察x-t图像,思考在x-t图像上都能反映出哪些物理信息

  二、从x-t图像中所读出的物理信息

  1、点:

  (1)图像上某点,表示该时刻物体所处的位置

  (2)交点:

  ①图像与坐标轴的交点

  与横轴的交点,表示物体运动的出发时刻

  与纵轴的交点,表示物体出发时刻所处的位置

  ②两图像的交点,表示两物体相遇

  (3)拐点:

  拐点表示图像的形状发生改变,即物体的速度发生改变

  2、 线:

  (1)图线的形状,表示物体的运动性质。

  图线与时间轴平行表示静止;图线为倾斜直线表示匀速直线运动

  (2)图线的斜率大小,表示速度大小;斜率正负表示速度的方向

  某点的切线斜率大小,表示该时刻物体的瞬时速度大小

  割线斜率大小,表示这段时间内物体的平均速度大小

  斜率为正表示,物体向规定的正方向运动;斜率为负表示物体向反方向运动。

  应用练习

  例1.如图所示为甲、乙两物体相对于同一参考系的x-t图象。下面说法正确的是 ? ?( ?)

   A.甲、乙两物体的出发点相距

   B.甲、乙两物体都做匀速直线运动

   C.甲物体比乙物体早出发的时间为

   D.甲、乙两物体向同方向运动

  解析:由图象可知。t=0时甲的位置为x=x0,乙的位置为t=0,故两物体出发点相距x0,A正确;x-t图象的斜率表示速度,两图线都是倾斜直线,即两物体都做匀速直线运动,且v甲v乙,B正确;甲从t=0开始计时就出发,乙在0~t1这段时间内保持静止,故甲比乙早出发的时间为t1,C正确;甲图线的斜率为负值,表明甲向负方向运动,乙图线的斜率为正值,表明乙向正方向运动,故甲、乙两物体的运动方向相反,D错误。

  答案:ABC

  例2.质点沿直线运动,其位移一时间图象如图所示,关于质点的运动,下列说法中错误的是( )

  A.2 s末质点的位移为零,前2 s内位移为“一”,后2 s内位

  移为“+”,所以2 s末质点改变了运动方向

  B.2 s末质点的位移为零,该时刻质点的速度为零

  C.质点做匀速直线运动,速度大小为0.1m/s,方向与规定的正方向相同

  D.质点在4 s时间内的位移大小为0.4m,位移的方向与 规定的正方向相同

  解析:由所给图象可知:质点从距原点“负”方向0.2m处,沿规定的正方向做匀速直线运动,经4 s运动到“正”方向0.2m处,在x-t图象中,“+”号表示质点在坐标原点正方向一侧,“一”号表示质点位于原点的另一侧,与质点实际运动方向无关,位移由“一”变为“+”并不表示质点运动方向改变。由图象的斜率可得质点运动速度大小为0.1m/s。综上所述,选项A、B是错误的。

  答案:AB

  例3.如图所示为甲、乙两物体运动的x-t图象,则下列说法正确的是 ? ?( )

  A.甲物体做变速直线运动,乙物

   体做匀速直线运动

  B.两物体的初速度都为零

  C.在t1时间内两物体平均速度相等

  D.相遇时,甲的速度大于乙的速度

  解析:甲图线的斜率不断变化,乙图线的斜率不变,故A对;t=0时两图线的斜率不为零,故B错;t1时间内位移相等,故C对;

  t1时刻甲的斜率大,故D对。

  答案:ACD

  小结:

  作业:(本节的专项练习题)

  反思、研讨、评价

  1、本节课教学内容在规定时间内顺利完成,教学过程环环相扣,逻辑性强。

  2、能通过问题引导学生思考,调动学生学习积极性,并主动参与教学。

  3、本节课有很多学生参与的部分,对学生的数学水平要求高,通过数学知识来解决物理问题,要求学生真正做到数理结合,对学生的能力要求较高。

  4、本节课在一次课例的基础上,加以修改和完善,补充了3道习题,当堂练习,巩固所学知识,收效较好。

   (作者单位:宝鸡中学,陕西 宝鸡 721013)
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