《勻變速直線運(yùn)動的研究教案 (2)》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《勻變速直線運(yùn)動的研究教案 (2)（17頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第二章 勻變速直線運(yùn)動的研究 全章概述 本章是在第一章運(yùn)動描述的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步用實(shí)驗(yàn)的方法，探索勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律和特點(diǎn)，并結(jié)合公式、圖象對勻變速直線運(yùn)動進(jìn)行研究。通過使用打點(diǎn)計時器設(shè)計相關(guān)實(shí)驗(yàn)探索運(yùn)動規(guī)律，并用語言、公式、圖象進(jìn)行描述。本章重點(diǎn)是勻變速直線運(yùn)動規(guī)律的掌握，重點(diǎn)掌握其研究的方法和運(yùn)動的規(guī)律及應(yīng)用。 本章公式和推論較多，在學(xué)習(xí)時要分清公式的應(yīng)用條件和前提，不可亂套公式，在物理過程比較復(fù)雜時可以分解過程，—一突破并建立相關(guān)聯(lián)系，必要時可借助圖象進(jìn)行分析比較。 本章可分為三個單元 （1）基本規(guī)律的探索及描述（一、二、三節(jié)） （2）相關(guān)的推論的整理及應(yīng)用（三節(jié)后半部分

2、） （3）特殊應(yīng)用及伽利略的研究史實(shí)（第四、五節(jié)） 新課標(biāo)要求 本章也是必修模塊中物理1模塊的第一部分，為第一個二級主題。 1、通過研究勻變速直線運(yùn)動中速度與時間的關(guān)系，位移與時間的關(guān)系，體會公式表述和圖象表述的優(yōu)越性，為進(jìn)一步應(yīng)用規(guī)律奠定基礎(chǔ)，體會數(shù)學(xué)在處理問題中的重要性。通過史實(shí)了解伽利略研究自由落體所用的實(shí)驗(yàn)和推論方法，體會科學(xué)推理的重要性，提高學(xué)生的科學(xué)推理能力。 2、在掌握相關(guān)規(guī)律的同時，通過對某些推論的導(dǎo)出過程的經(jīng)歷，體驗(yàn)物理規(guī)律“條件”的意義和重要性，明確很多規(guī)律都是有條件的，科學(xué)的推理也有條件性。 新課程學(xué)習(xí) 1. 實(shí)驗(yàn)：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律（教案1）

3、 教學(xué)目標(biāo) 一、知識目標(biāo)： 1、根據(jù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計實(shí)驗(yàn)并熟練操作。 2、會運(yùn)用已學(xué)知識處理紙帶，求各點(diǎn)瞬時速度。 3、會用表格法處理數(shù)據(jù)，并合理猜想。 二、能力目標(biāo)： 1、初步學(xué)習(xí)根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，設(shè)計實(shí)驗(yàn)，完成某種規(guī)律的探究方法。 2、對打出的紙帶，會用近似的方法得出各點(diǎn)瞬時速度。 三、德育目標(biāo) 1 、通過對小車運(yùn)動的設(shè)計，培養(yǎng)學(xué)生積極主動思考問題的習(xí)慣，并鍛煉其思考的全面性、準(zhǔn)確性與邏輯性。 2、通過對紙帶的處理，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的圖象展現(xiàn)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，能使學(xué)生靈活地運(yùn)用科學(xué)方法來研究問題，解決問題，提高創(chuàng)新意識。 3、在對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的猜測過程中，提高學(xué)生

4、合作探究能力。 教學(xué)重點(diǎn) 對實(shí)驗(yàn)的設(shè)計 數(shù)據(jù)的處理 教學(xué)難點(diǎn) 1、各點(diǎn)瞬時速度的計算。 2、對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理、規(guī)律的探究。 教學(xué)方法 教師啟發(fā)、引導(dǎo)，學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)，討論、交流學(xué)習(xí)成果。 教學(xué)用具 打點(diǎn)計時器 小車 鉤碼 紙帶 課時安排 2課時 教學(xué)過程 一、導(dǎo)入新課 我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了用打點(diǎn)計時器測定物體運(yùn)動的速度。我們這節(jié)課再利用打點(diǎn)計時器探究小車速度隨時間變化的規(guī)律。 二、新課教學(xué)： 1、讓學(xué)生自己設(shè)計好實(shí)驗(yàn)，并口頭闡述相關(guān)實(shí)驗(yàn)器材及步驟。 教師活動：根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，研究物體運(yùn)動的特點(diǎn)、規(guī)律。引導(dǎo)學(xué)生從具體實(shí)例開始，提出問題：如何設(shè)計小車在重物下的運(yùn)動實(shí)驗(yàn)？

5、 學(xué)生活動：思考實(shí)驗(yàn)過程并流利地口頭闡述實(shí)驗(yàn)，包括設(shè)計思想、實(shí)施步驟和操作過程。 點(diǎn)評：以前老師比較習(xí)慣直接告訴學(xué)生如何去做，使學(xué)生沿著老師指定的方向“輕松”前進(jìn)，自然而然地養(yǎng)成了“飯來張口”的惰性，缺乏思考的積極性、主動性，雖然這兒不是重點(diǎn)，但可以順便培養(yǎng)學(xué)生動腦思考的好習(xí)慣。 2、引導(dǎo)學(xué)生熟練地擺好器材，進(jìn)行合理、準(zhǔn)確地操作，得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶。 教師活動：引導(dǎo)學(xué)生“三思而后行”，注意實(shí)驗(yàn)邏輯性、合理性及其相關(guān)注意事項，而確保準(zhǔn)確，并巡視全場，對出現(xiàn)的問題予以及時糾正。 學(xué)生活動：進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，注意把實(shí)驗(yàn)過程和已學(xué)過的“練習(xí)使用打點(diǎn)計時器”相對比，及時提出問題。 點(diǎn)評：（1）

6、在動手操作之前，可以讓學(xué)生先在頭腦中實(shí)驗(yàn)，提前思考實(shí)驗(yàn)順序和注意事 項；保證操作地順利進(jìn)行。 （2）和已學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對比，使學(xué)生很好地應(yīng)用了比較法，且有助于加深記憶。 （3）對學(xué)生出現(xiàn)的問題，可拿出來讓全班同學(xué)參與解決，比如：“有的同學(xué)先松手， 再開打點(diǎn)計時器電源，有的同學(xué)反之，哪種好？為什么？”這樣讓學(xué)生參與討論，調(diào)動學(xué)生思考的積極性和主動性。 3、選擇紙帶，并選好計數(shù)點(diǎn)，計算各計數(shù)點(diǎn)的瞬時速度填入表格。 教師活動：①讓學(xué)生思考，面對打出的紙帶如何研究小車的運(yùn)動？ ②引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會計算各點(diǎn)瞬時速度的方法和表格處理方法。 學(xué)生活動：①得到紙帶上

7、點(diǎn)的速度就代表物體運(yùn)動速度這個結(jié)論。 ②用近似法計算各點(diǎn)瞬時速度，并填入表格，有待觀察。 點(diǎn)評：（1）在“為什么要計算各點(diǎn)瞬時速度”這個問題，要讓學(xué)生自己思考分析，提高其分析問題的能力。 （2）各點(diǎn)瞬時速度的計算雖然是已學(xué)內(nèi)容，但牽扯到學(xué)生的計算能力及方法的理 解，所以仍是一難點(diǎn)，不容忽視。 4、由上述數(shù)據(jù)表格猜想出小車運(yùn)動速度隨時間的變化規(guī)律：速度與時間成正比。 教師活動：鼓勵學(xué)生大膽猜想，并一一列舉學(xué)生的各種想法，了解學(xué)生猜想的原因，進(jìn)行總結(jié)與點(diǎn)評，糾正盲目的瞎想。 學(xué)生活動：大膽猜想，回答猜想原因，闡述猜想思路。 點(diǎn)評：（1）以上活動可以說是實(shí)驗(yàn)的精華

8、之一，是提高學(xué)生思維能力與探究能力的關(guān)鍵之舉。但應(yīng)注意，猜想也有學(xué)問，要讓猜想盡可能正確，就得根據(jù)自己所學(xué)知識和自己積累的經(jīng)驗(yàn)來尋找答案，否則正確的可能性就很小了。 （2）通過學(xué)生回答，可以掌握學(xué)生思維習(xí)慣，了解學(xué)生的內(nèi)心世界，可以達(dá)到知己知彼，對癥下藥。 （三）實(shí)例探究 關(guān)于實(shí)驗(yàn)的步驟 ［例］在研究勻變速直線運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)操作以下實(shí)驗(yàn)步驟，其中錯誤或遺漏 的步驟有（遺漏步驟可編上序號G、H ……） A．拉住紙帶，將小車移至靠近打點(diǎn)計時器處放開紙帶，再接通電源 B．將打點(diǎn)計時器固定在平板上，并接好電路 C．把一條細(xì)繩拴在小車上，細(xì)繩跨過定滑輪，下面吊著適當(dāng)重的

9、鉤碼 D．取下紙帶 E．將平板一端抬高，輕推小車，使小車能在平板上做勻速運(yùn)動 F．將紙帶固定在小車尾部，并穿過打點(diǎn)計時器的限位孔 將以上步驟完善后寫出合理的步驟順序。 解析：（1）問A中應(yīng)先通電，再放紙帶。 （2）D中取下紙帶前應(yīng)先斷開電源。 （3）補(bǔ)充步驟G：換上新紙帶，重復(fù)三次。 步驟順序?yàn)椋築FECADG 三、小結(jié) 這節(jié)課重點(diǎn)是對重物牽引下小車的運(yùn)動進(jìn)行探究，在探究過程中，涉及到了實(shí)驗(yàn)的設(shè)計、操作以及作圖象的方法、原則，很好地提高了大家各方面的能力，同時又為后面學(xué)習(xí)這種勻變速運(yùn)動打下了基礎(chǔ)。 四、作業(yè)： 課后完成課本36頁“問題與練習(xí)”中的習(xí)題。 1

10、. 實(shí)驗(yàn)：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律（教案2） ★教學(xué)過程 （一）引入新課 我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了用打點(diǎn)計時器測定物體運(yùn)動的速度。我們這節(jié)課再利用打點(diǎn)計時器探究小車速度隨時間變化的規(guī)律。 （二）進(jìn)行新課 1、讓學(xué)生自己設(shè)計好實(shí)驗(yàn)，并口頭闡述相關(guān)實(shí)驗(yàn)器材及步驟。 教師活動：根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，研究物體運(yùn)動的特點(diǎn)、規(guī)律。引導(dǎo)學(xué)生從具體實(shí)例開始，提出問題：如何設(shè)計小車在重物下的運(yùn)動實(shí)驗(yàn)？ 學(xué)生活動：思考實(shí)驗(yàn)過程并流利地口頭闡述實(shí)驗(yàn)，包括設(shè)計思想、實(shí)施步驟和操作過程。 點(diǎn)評：以前老師比較習(xí)慣直接告訴學(xué)生如何去做，使學(xué)生沿著老師指定的方向“輕松”前進(jìn)，自然而然地養(yǎng)成了“飯來張口”的惰性，缺乏思考的

11、積極性、主動性，雖然這兒不是重點(diǎn)，但可以順便培養(yǎng)學(xué)生動腦思考的好習(xí)慣。 2、引導(dǎo)學(xué)生熟練地擺好器材，進(jìn)行合理、準(zhǔn)確地操作，得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶。 教師活動：引導(dǎo)學(xué)生“三思而后行”，注意實(shí)驗(yàn)邏輯性、合理性及其相關(guān)注意事項，而確保準(zhǔn)確，并巡視全場，對出現(xiàn)的問題予以及時糾正。 學(xué)生活動：進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，注意把實(shí)驗(yàn)過程和已學(xué)過的“練習(xí)使用打點(diǎn)計時器”相對比，及時提出問題。 點(diǎn)評：（1）在動手操作之前，可以讓學(xué)生先在頭腦中實(shí)驗(yàn)，提前思考實(shí)驗(yàn)順序和注意事 項；保證操作地順利進(jìn)行。 （2）和已學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對比，使學(xué)生很好地應(yīng)用了比較法，且有助于加深記憶。 （3）對

12、學(xué)生出現(xiàn)的問題，可拿出來讓全班同學(xué)參與解決，比如：“有的同學(xué)先松手， 再開打點(diǎn)計時器電源，有的同學(xué)反之，哪種好？為什么？”這樣讓學(xué)生參與討論，調(diào)動學(xué)生思考的積極性和主動性。 3、選擇紙帶，并選好計數(shù)點(diǎn)，計算各計數(shù)點(diǎn)的瞬時速度填入表格。 教師活動：①讓學(xué)生思考，面對打出的紙帶如何研究小車的運(yùn)動？ ②引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會計算各點(diǎn)瞬時速度的方法和表格處理方法。 學(xué)生活動：①得到紙帶上點(diǎn)的速度就代表物體運(yùn)動速度這個結(jié)論。 ②用近似法計算各點(diǎn)瞬時速度，并填入表格，有待觀察。 點(diǎn)評：（1）在“為什么要計算各點(diǎn)瞬時速度”這個問題，要讓學(xué)生自己思考分析，提高其分析問題的能力。 （2）

13、各點(diǎn)瞬時速度的計算雖然是已學(xué)內(nèi)容，但牽扯到學(xué)生的計算能力及方法的理 解，所以仍是一難點(diǎn)，不容忽視。 4、由上述數(shù)據(jù)表格猜想出小車運(yùn)動速度隨時間的變化規(guī)律：速度與時間成正比。 教師活動：鼓勵學(xué)生大膽猜想，并一一列舉學(xué)生的各種想法，了解學(xué)生猜想的原因，進(jìn)行總結(jié)與點(diǎn)評，糾正盲目的瞎想。 學(xué)生活動：大膽猜想，回答猜想原因，闡述猜想思路。 點(diǎn)評：（1）以上活動可以說是實(shí)驗(yàn)的精華之一，是提高學(xué)生思維能力與探究能力的關(guān)鍵之舉。但應(yīng)注意，猜想也有學(xué)問，要讓猜想盡可能正確，就得根據(jù)自己所學(xué)知識和自己積累的經(jīng)驗(yàn)來尋找答案，否則正確的可能性就很小了。 （2）通過學(xué)生回答，可以掌握學(xué)生思維

14、習(xí)慣，了解學(xué)生的內(nèi)心世界，可以達(dá)到知此 知彼，對癥下藥。 5、學(xué)生獨(dú)立尋找直觀地體現(xiàn)規(guī)律的方法：圖象法。 教師活動：提出體現(xiàn)物理規(guī)律的兩種方法：1、公式法；2、圖象法，得出圖象法的直觀優(yōu)越性。 學(xué)生活動：回答方法，并掌握圖象法的直觀優(yōu)越性。 點(diǎn)評：（1）用圖象法來處理物理問題，探究物理規(guī)律，在物理學(xué)中是比較常用的，也是 非常重要的。 （2）此外，在這兒還培養(yǎng)了學(xué)生從優(yōu)選擇的習(xí)慣。 6、掌握繪制圖象的一般方法：描點(diǎn)法。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制v-t圖象。 教師活動：強(qiáng)調(diào)繪制圖象的方法，并提問引導(dǎo)描點(diǎn)法一般原則，強(qiáng)調(diào)作圖的精確性，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。 學(xué)生活動：根據(jù)實(shí)驗(yàn)

15、數(shù)據(jù)和坐標(biāo)紙大小先確定標(biāo)度，再準(zhǔn)確描點(diǎn)，并用平滑的曲線進(jìn)行連接。 點(diǎn)評：描點(diǎn)法是作圖的一種最基本的方法，最重點(diǎn)的兩點(diǎn)：一是準(zhǔn)確性（標(biāo)度要合適）， 二是要用平滑曲線連接（要讓盡可能多的點(diǎn)分布在線上，不在線上的點(diǎn)分布在兩側(cè)，離線較遠(yuǎn)的點(diǎn)刪去）。最后還要注意美觀性（使圖象分布在坐標(biāo)紙中央）。 7、觀察計算機(jī)作圖，了解計算機(jī)作圖優(yōu)越性。 教師活動：用Excel軟件演示作v-t圖。 學(xué)生活動：認(rèn)真觀察、體會并和手工作圖加以對比，爭取課下獨(dú)立完成。 點(diǎn)評：學(xué)生每人一機(jī)可能有的學(xué)校條件不具備，但教師用機(jī)基本能實(shí)現(xiàn)，因此這兒作一演示，有計算機(jī)的學(xué)生課下可自行完成，對微機(jī)學(xué)習(xí)也是一個促進(jìn)，沒

16、有條件的學(xué)生也可以增強(qiáng)感觀認(rèn)識，同時還能提高學(xué)生們興趣，增強(qiáng)學(xué)生們學(xué)習(xí)主動性。 8、根據(jù)所作圖線來描述小車運(yùn)動速度隨時間的規(guī)律。 教師活動：根據(jù)學(xué)生不同回答來進(jìn)行總結(jié)、引導(dǎo)。培養(yǎng)其規(guī)律總結(jié)能力，語言表達(dá)能力。 學(xué)生活動：回答：小車速度隨時間逐漸增大；相同時間里，速度增量相同；成正比…… 點(diǎn)評：這里答案不唯一，應(yīng)鼓勵學(xué)生大膽表達(dá)，對正確的地方表揚(yáng)，不合適的地方應(yīng) 引導(dǎo)、糾正，這樣才能使學(xué)生加深印象，培養(yǎng)良好的思維習(xí)慣，提高創(chuàng)新意識、開闊思維。 （三）課堂總結(jié)、點(diǎn)評 這節(jié)課重點(diǎn)是對重物牽引下小車的運(yùn)動進(jìn)行探究，在探究過程中，涉及到了實(shí)驗(yàn)的設(shè)計、操作以及作圖象的方法、原則，很好

17、地提高了大家各方面的能力，同時又為后面學(xué)習(xí)這種勻變速運(yùn)動打下了基礎(chǔ)。 2. 勻變速直線運(yùn)動的速度與時間的關(guān)系 一、教學(xué)目標(biāo) 1．知識與技能： (1)知道勻速直線運(yùn)動圖象。 (2)知道勻變速直線運(yùn)動的圖象,概念和特點(diǎn)。 (3)掌握勻變速直線運(yùn)動的速度與時間關(guān)系的公式v = v0 + at,并會應(yīng)用它進(jìn)行計算。 2．過程與方法： (1)讓學(xué)生初步了解探究學(xué)習(xí)的方法. (2)培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力,數(shù)形結(jié)合的能力,應(yīng)用數(shù)學(xué)知識的解決物理問題的能力。 3．情感態(tài)度與價值觀： (1)培養(yǎng)學(xué)生基本的科學(xué)素養(yǎng)。 (2)培養(yǎng)學(xué)生建立事物是相互聯(lián)系的唯物主義觀點(diǎn)。 (3)培養(yǎng)學(xué)

18、生應(yīng)用物理知識解決實(shí)際問題的能力。 二、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn) 重點(diǎn)：(1) 勻變速直線運(yùn)動的圖象,概念和特點(diǎn)。 (2) 勻變速直線運(yùn)動的速度與時間關(guān)系的公式v = v0 + at,并會應(yīng)用它進(jìn)行計算。 難點(diǎn)：應(yīng)用圖象推導(dǎo)出勻變速直線運(yùn)動的速度與時間關(guān)系的公式v = v0 + at。 四、教學(xué)設(shè)計 1．引入新課 上節(jié)課,同學(xué)們通過實(shí)驗(yàn)研究了速度與時間的關(guān)系,小車運(yùn)動的υ－t圖象。 設(shè)問：小車運(yùn)動的υ－t圖象是怎樣的圖線？（讓學(xué)生畫一下） υ／（m·s-1） t/s t 0 υ 0 學(xué)生畫出小車運(yùn)動的υ－t圖象，并能表達(dá)出小車運(yùn)動的υ－t圖象是一條傾斜的直線。速度和時間的這

19、種關(guān)系稱為線性關(guān)系。 學(xué)生坐標(biāo)軸畫反的要更正，并強(qiáng)調(diào)調(diào)，縱坐標(biāo)取速度，橫坐標(biāo)取時間。 設(shè)問：在小車運(yùn)動的υ－t圖象上的一個點(diǎn)P（t1,v1）表示什么？ 學(xué)生回答：t1時刻,小車的速度為v1 ；（學(xué)生回答不準(zhǔn)確，教師補(bǔ)充、修正。） υ／（m·s-1） t/s t 0 υ00 2．講授新課 （1）勻變速直線運(yùn)動概念的引入： 向?qū)W生展現(xiàn)問題： 提問：這個υ－t圖象有什么特點(diǎn)？它表示物體運(yùn)動的速度有什么特點(diǎn)？物體運(yùn)動的加速度又有什么特點(diǎn)？ 學(xué)生分小組討論： 每一小組由一位同學(xué)陳述小組討論的結(jié)果。 學(xué)生回答：圖象是一條平行于時間軸的直線。 物體

20、的速度不隨時間變化，即物體作勻速直線運(yùn)動。 作勻速直線運(yùn)動的物體，?v = 0，= 0，所以加速度為零。 向?qū)W生展現(xiàn)問題： 提問：在上節(jié)的實(shí)驗(yàn)中，小車在重物牽引下運(yùn)動的v-t圖象是一條傾斜的直線，物體的加速度有什么特點(diǎn)？直線的傾斜程度與加速度有什么關(guān)系？它表示小車在做什么樣的運(yùn)動？ 老師引導(dǎo)：從圖可以看出，由于v-t圖象是一條傾斜的直線，速度隨著時間逐漸變大，在時間軸上取取兩點(diǎn)t1,t2,則t1,t2間的距離表示時間間隔?t= t2—t1，t1時刻的速度為v1, t2 時刻的速度為v2,則v2—v1= ?v，?v即為間間隔?t內(nèi)的速度的變化量。 提問：?v與?t是什么關(guān)系？

21、 每一小組由一位同學(xué)陳述小組討論的結(jié)果。 v-t圖象是一條傾斜的直線，由作圖可知無論?t選在什么區(qū)間，對應(yīng)的速度v的變化量?v與時間t的變化量?t之比都是一樣的等于直線的斜率，即加速度不變。 所以v-t圖象是一條傾斜的直線的運(yùn)動，是加速度不變的運(yùn)動。 知識總結(jié)：沿著一條直線，且加速度不變的運(yùn)動，叫做勻變速直線運(yùn)動。(uniform variable rectilinear motion)。勻變速直線運(yùn)動的v-t圖象是一條傾斜的直線。 物體做勻變速直線運(yùn)動的條件：1。沿著一條直線運(yùn)動 2．加速度不變 對勻變速直線運(yùn)動的理解： 要注意以下幾點(diǎn)： l 加速度是矢量，既有大小又有

22、方向。加速度不變，指的是加速度的大小和方向都不變。若物體雖然沿直線運(yùn)動，且加速度的大小不變，但加速度的方向發(fā)生了變化，從總體上講，物體做的并不是勻變速直線運(yùn)動。 l 沿一條直線運(yùn)動這一條件不可少，因?yàn)槲矬w盡管加速度不變，但還可能沿曲線運(yùn)動。例如我們在模塊“物理2”中將要討論的平拋運(yùn)動，就是一種勻變速曲線運(yùn)動。 l 加速度不變，即速度是均勻變化的，運(yùn)動物體在任意相等的時間內(nèi)速度的變化都相等。因此，勻變速直線運(yùn)動的定義還可以表述為：物體在一條直線上運(yùn)動，如果在任意相等的時間內(nèi)速度的變化量都相等，這種運(yùn)動就叫做勻變速直線運(yùn)動。 v t o 甲 v t o 乙 展示以下兩個v-t

23、圖象，請同學(xué)們觀察，并比較這兩個v-t圖象。 學(xué)生回答v-t圖線與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)表示t = 0 時刻的速度，即初速度v0。 v-t圖線的斜率在數(shù)值上等于速度v的變化量?v與時間t的變化量?t之比，表示速度的變化量與所用時間的比值，即加速度。由作圖可得甲乙兩個v-t圖象表示的運(yùn)動都是勻變速直線運(yùn)動，但甲圖的速度隨時間均勻增加，乙圖的速度隨著時間均勻減小。 知識總結(jié)：在勻變速直線運(yùn)動中，如果物體的速度隨著時間均勻增加，這個運(yùn)動叫做勻加速直線運(yùn)動；如果物體的速度隨著時間均勻減小，這個運(yùn)動叫做勻減速直線運(yùn)動。 v t o V0 V t ?V ?t （2）速度與

24、時間的關(guān)系式 提問：除用圖象表示物體運(yùn)動的速度與時間的關(guān)系外，是否還可以用公式表達(dá) 物體運(yùn)動的速度與時間的關(guān)系？ 教師引導(dǎo)，取t=0時為初狀態(tài)，速度為初速度V0，取t時刻為末狀態(tài)，速度為末速度V,從初態(tài)到末態(tài)，時間的變化量為?t，則?t = t—0，速度的變化量為?V,則?V = V—V0 學(xué)生回答：因?yàn)榧铀俣? a = ,所以?V =a ?t V—V0= a ?t V—V0= a t V= V0 + a t 知識總結(jié)：勻變速直線運(yùn)動中，速度與時間的關(guān)系式是V= V0 + a t 勻變速直線運(yùn)動的速度與時間關(guān)系的公式：V= V0 + a t的理解： l 由于加速度a在

25、數(shù)值上等于單位時間內(nèi)速度的變化量，所以at是從0—t這段時間內(nèi)速度的變化量；再加上運(yùn)動開始時物體的速度V0，就得到t時刻物體的速度V。 l 公式說明，t時刻的速度v與初速度v0、加速度a和時間t有關(guān)。 l 讓學(xué)生明白該公式不僅可以應(yīng)用在勻加速直線運(yùn)動中，也可以應(yīng)用在勻減速運(yùn)動中 對于勻加速直線運(yùn)動，若取V0 方向?yàn)樽鴺?biāo)軸的正方向（V0 >0），a等于單位時間內(nèi)速度的增加量，at是從0—t這段時間內(nèi)速度的增加量； t時刻物體的速度V等于初速V0加上at。即V= V0 + a t，這說明：對勻加速直線運(yùn)動，初速V0 >0時，加速度a>0

26、 對于勻減速直線運(yùn)動，若取V0 方向?yàn)樽鴺?biāo)軸的正方向（V0 >0），a等于單位時間內(nèi)速度的減少量，at是從0—t這段時間內(nèi)速度的減少量； t時刻物體的速度V等于初速V0減去at。即V= V0 +（- a t），這說明：對勻加速直線運(yùn)動，初速V0 >0時，加速度a<0，在利用公式V= V

27、0 + a t解題代入數(shù)據(jù)時加速度a應(yīng)為負(fù)值。 v0 v=? a 圖2－13 t 3.教材中兩道例題的分析 應(yīng)用公式V= V0 + a t，此公式用在兩種類型中：勻加速直線運(yùn)動和勻減速運(yùn)動。 v=0 v0=? a t 圖2－14 教材中的例題1，研究的是汽車的加速過程，已知汽車的初速度v0、加速度a和加速的時間t，需求末速度v，如圖2－13所示。此題只需直接應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動的速度公式即可求解。 教材中的例題2，研究的是汽車的緊急剎車過程，已知汽車的加速度a的大小和剎車減速的時間t，并有隱含條件末速度v=0，需求初速度v0，如圖2－14所示。此題在應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動

28、的速度公式求解時，若以汽車運(yùn)動的方向?yàn)檎较?，則加速度須以負(fù)值代入公式。 求解這兩道例題之后，可以總結(jié)一下，解答此類問題的一般步驟是：認(rèn)真審題，弄清題意；分析已知量和待求量，畫示意圖；用速度公式建立方程解題；代入數(shù)據(jù)，計算出結(jié)果。 補(bǔ)充： 1． 勻加速直線運(yùn)動的再認(rèn)識（復(fù)習(xí)） 2． 關(guān)系式再認(rèn)識 ?在第一節(jié)探究小車速度隨時間變化規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，我們已經(jīng)用到了“勻變速直線運(yùn)動某段時間內(nèi)的平均速度，就等于這段時間中間時刻的瞬時速度”這一規(guī)律。你想過沒有，為什么有這種等量關(guān)系呢？讓我們來證明一下。 設(shè)物體做勻變速直線運(yùn)動的初速度為v0，加速度為a，經(jīng)時間t后末速度為v，并以表示這段時間中間

29、時刻的瞬時速度。由，，可得 。 因?yàn)閯蜃兯僦本€運(yùn)動的速度隨時間是均勻變化的，所以它在時間t內(nèi)的平均速度，就等于時間t內(nèi)的初速度v0和末速度v的平均值，即。從而，可得 。 3． 于初速度為0的勻加速直線運(yùn)動 因v0=0，由公式可得 ， 這就是初速度為0的勻加速直線運(yùn)動的速度公式。 因加速度a為定值，由可得。所以，在物體做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動時，物體在時刻t、2t、3t、…… n t的速度之比 v1︰v2︰v3︰……︰vn=1︰2︰3︰……︰n。 4． 對“說一說”問題的討論 ?本節(jié)教材在“說一說”欄目中

30、給出了一個物體運(yùn)動的速度圖象，圖象是一條斜向上延伸的曲線。從圖象可以看出，物體的速度在不斷增大。在相等的時間間隔△t內(nèi)，速度的變化量△v并不相等，而是隨著時間的推移在不斷增大。所以，物體的加速度在不斷增大，物體做的并不是勻加速運(yùn)動，而是加速度逐漸增大的變加速運(yùn)動。 ?請進(jìn)一步思考：勻變速直線運(yùn)動速度圖象直線的斜率表示加速度，那么從變加速直線運(yùn)動的速度圖象，又如何求出某段時間內(nèi)的平均加速度和某一時刻的瞬時加速度呢？由教材圖2.2-5不難看出，變加速直線運(yùn)動速度圖象曲線的割線的斜率，表示相應(yīng)時間段內(nèi)的平均加速度；曲線的切線的斜率，表示相應(yīng)時刻的瞬時加速度。 3.勻變速直線運(yùn)動的位移與時間的關(guān)系

31、 一．教學(xué)目標(biāo)： 1． 知識與技能： 掌握用v—t圖象描述位移的方法；掌握勻變速運(yùn)動位移與時間的關(guān)系并運(yùn)用（知道其推導(dǎo)方法）；掌握位移與速度的關(guān)系并運(yùn)用。 2． 過程與方法： 通過對微分思想的理解，明確“面積”與位移的關(guān)系；練習(xí)位移公式不同形式的應(yīng)用。 3． 情感、態(tài)度與價值觀： (1)、養(yǎng)成認(rèn)真分析問題的好習(xí)慣，體會一題多解，要解題嚴(yán)謹(jǐn)。 (2)、題目有多解，人生道路有多種選擇，青年學(xué)生要選擇正確的人生觀。 二． 教學(xué)重點(diǎn)： 1． 位移與時間關(guān)系推導(dǎo)。 2． 表達(dá)式：x = v0 + at2/2、v2 - v02 = 2ax . 3． 運(yùn)用公式解決具

32、體問題。 三． 教學(xué)難點(diǎn)： 1． 公式中各物理量的理解與準(zhǔn)確應(yīng)用。 2． 速度—時間圖象中面積表示位移。 四． 教學(xué)過程： 初中已學(xué)過勻速直線運(yùn)動求位移的方法x=vt,在速度—時間圖像中可看出位移對應(yīng)著一塊矩形面積。（此處讓學(xué)生思考回答） 對于勻變速直線運(yùn)動是否也對應(yīng)類似關(guān)系呢？ ? 引入新課 分析書上 “思考與討論” ，引入微積分思想，對書P41圖2.3-2的分析理解（教師與學(xué)生互動）確認(rèn)v-t圖像中的面積可表示物體的位移。 ? 位移公式推導(dǎo)： 先讓學(xué)生寫出梯形面積表達(dá)式： S=(OC+AB)OA/2 分請學(xué)生析OC,AB,OA各對應(yīng)什么物理量？并將v = v0

33、+ at 代入， 得出：x = v0t + at2/2 注意式中x, v0 ,a要選取統(tǒng)一的正方向。 ? 應(yīng)用：1。書上例題分析，按規(guī)范格式書寫。 2．補(bǔ)充例題：汽車以10s的速度行駛，剎車加速度為5m/s，求剎車后1s，2s，3s的位移。 ? 勻變速直線運(yùn)動的位移與速度的關(guān)系： 如果我們所研究的問題不涉及時間，而仍用v=v0+at 和x=v0t+at2/2會顯得繁瑣。在以上兩公式中消去時間t，所得的結(jié)果直接用于解題，可使不涉及時間的問題簡潔起來。 由：v = v0 + at x = v0t + at2

34、/2 消去t，得v2 - v02 = 2ax （注意：該式為不獨(dú)立的導(dǎo)出式） ? 練習(xí)：由前面例題：v0 =10m/s, a = -5m/s2 求剎車經(jīng)7.5m時的速度？ 由公式： v = -5m/s (舍去) 剎車經(jīng)7.5米時的速度為5m/s,與初速度方向相同。 ? 補(bǔ)充練習(xí)： 1． 某航空母艦上飛機(jī)在跑道加速時，發(fā)動機(jī)最大加速度為5m/s2，所需起飛速度為50m/s，跑道長100m，通過計算判斷，飛機(jī)能否靠自身發(fā)動機(jī)從艦上起飛？為了使飛機(jī)在開始滑行

35、時就有一定的初速度，航空母艦裝有彈射裝置，對于該型號的艦載飛機(jī)，彈射系統(tǒng)必須使它具有多大的初速度？（答：不能靠自身發(fā)動機(jī)起飛；39m/s。） 2.4 勻變速直線運(yùn)動的位移與速度的關(guān)系 ★教學(xué)目標(biāo) (一) 知識與技能 1. 知道位移速度公式，會用公式解決實(shí)際問題。 2. 知道勻變速直線運(yùn)動的其它一些擴(kuò)展公式。 3. 牢牢把握勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律，靈活運(yùn)用各種公式解決實(shí)際問題。 (二) 過程與方法 4. 在勻變速直線運(yùn)動規(guī)律學(xué)習(xí)中，讓學(xué)生通過自己的分析得到結(jié)論。 (三) 情感態(tài)度與價值觀 5. 讓學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)中體驗(yàn)獲得成功的興奮。 ★教學(xué)重點(diǎn) 1. 位移速度公式及平

36、均速度、中間時刻速度和中間位移速度。 2. 初速度為零的勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律及推論。 ★教學(xué)難點(diǎn) 1. 中間時刻速度和中間位移速度的大小比較及其運(yùn)用。 2. 初速度為0的勻變速直線運(yùn)動，相等位移的時間之比。 ★教學(xué)過程 引入 一、位移速度公式 師：我們先來看看上節(jié)課內(nèi)容的“同步測試”中最后一題，大家都是如何求解的？ 例1、某飛機(jī)起飛的速度是50m/s，在跑道上加速時可能產(chǎn)生的最大加速度是4m/s2，求飛機(jī)從靜止到起飛成功需要跑道最小長度為多少？ 生：先用速度公式求解出時間，再用公式或求解出整個過程的位移。 師：將上述解題過程用公式表示就是代入有即在該位移公式中，不

37、涉及時間，只涉及初末速度，以后若要求解的問題中只涉及速度與位移，不涉及時間，直接用該公式解題會簡單方便一點(diǎn)，不需要每次都是算出t后再代入位移公式。 師：上例中如果用這個公式解題是不是簡單方便多了？ 總結(jié)：目前為止我們學(xué)習(xí)過的描述勻變速直線運(yùn)動規(guī)律的公式 速度時間公式： 位移公式：①②③ “知三求二法”：以上四式中只有兩個是獨(dú)立的（即由其中任意兩個可以推導(dǎo)出其它兩個），所以對于一個選定的研究過程，必須知道其中三個量，才能用公式求出另外兩個量。 二、平均速度公式 t v 0 v0 B t0 A vt vx 師：大家來看下面一個例題。 師：AB

38、分別做什么樣的運(yùn)動。 生：A做初速度為的勻加速直線運(yùn)動，B勻速度直線運(yùn)動。 師：t0時間內(nèi)，AB的位移哪個大？ 生：從函數(shù)圖象所包圍的面積來看，t0時間內(nèi)它們的位移一樣。 師：這說是說，從位移來講，我們可以把勻變速直線運(yùn)動看成以某速度運(yùn)動的勻速直線運(yùn)動，你能根據(jù)圖象上的已知條件、、t0求出勻速直線運(yùn)動的速度vx嗎？ 生： 師：A、B t0時間內(nèi)平均速度分別是多少啊？ 生：它們在t0時間內(nèi)的平均速度都是 師：從圖象我們可以得到一個結(jié)論：勻變速直線運(yùn)動中某段過程的平均速度公式 師：其實(shí)這個結(jié)論從我們已經(jīng)學(xué)習(xí)過的位移公式中就能獲得，同學(xué)們想一想，我為什么會這樣說

39、？ 生：根據(jù)，再對照這個位移公式就有。 例2、物體由靜止從A點(diǎn)沿斜面勻加速下滑，隨后在水平面上做勻減速直線運(yùn)動，最后停止于C點(diǎn)，如圖所示，已知AB=4m，BC=6m，整個運(yùn)動用時10s，則沿AB和BC運(yùn)動的加速度a1、a2大小分別是多少？ 解： A C B 再根據(jù)公式即可求出兩段的加速度分別為a1=0.5m/s2 a2=1/3=0.33m/s2 三、幾個重要的推論 師：想學(xué)好物理，首先要對基本概念和基本規(guī)律有準(zhǔn)確的理解，在此基礎(chǔ)上，如果能夠把握由基本規(guī)律所導(dǎo)出的一些推論，在學(xué)習(xí)上就會達(dá)到一個更高的層次，在解決問題的過程中，才能做到靈活地解

40、題。下面來一起推導(dǎo)并牢記以下的幾個重要推論 1、連續(xù)相等的時間T內(nèi)的位移之差為一恒定值 推導(dǎo)過程： 物體以加速度a勻變速直線運(yùn)動的過程中，從某時刻起取連續(xù)相等的兩個時間間隔，時間間隔為T，設(shè)計時時刻速度為v0 v0 v0+aT s2 s1 T T 師：那如果取連續(xù)相等的5個時間間隔，用第5個間隔內(nèi)的位移減去第1個間隔內(nèi)的位移，結(jié)果是多少呢？ 學(xué)生自己思考，得到結(jié)論： 例3、一質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動，在連續(xù)相等的兩個時間間隔內(nèi)通過的位移分別為24m和64m，每個時間間隔是2S，求加速度a。 解： 2、某段時間內(nèi)中間時刻的瞬時速度等于這段過程的平均

41、速度 中間時刻：將某過程分成時間間隔相等的兩段，中間的那個時刻。例：從0時刻到2秒末這段過程的中間時刻是1秒末。那從5秒末到9秒末這段過程的中間時刻呢？4秒初到8秒末呢？（兩個時刻相加除以2就行） 要求解這里有個隱含條件不要忽略：就是前后兩段加速度a是一樣的。有： 結(jié)論： 3、某過程中間位置的瞬時速度 要求解同樣不要忽略加速度不變這個條件： 5 自由落體運(yùn)動 ★教學(xué)目標(biāo) (一) 知識與技能 1. 認(rèn)識自由落體運(yùn)動，知道影響物體下落快慢的因素，理解自由落體運(yùn)動是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動。 2. 能用打點(diǎn)

42、計時器或其他實(shí)驗(yàn)儀器得到相關(guān)的運(yùn)動軌跡并能自主進(jìn)行分析。 3. 知道什么是自由落體的加速度，知道它的方向，了解在地球上的不同地方，重力加速度大小不同。 4. 掌握如何從勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律推出自由落體運(yùn)動規(guī)律，并能夠運(yùn)用自由落體規(guī)律解決實(shí)際問題。 5. 初步了解探索自然規(guī)律的科學(xué)方法，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰屯评砟芰Α? (二) 過程與方法 6. 會根據(jù)現(xiàn)象進(jìn)行合理假設(shè)與猜想的探究方法。 7. 會利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析并能歸納總結(jié)出物理規(guī)律的方法。 8. 善于進(jìn)行觀察，并能獨(dú)立思考或與別人進(jìn)行討論、交流。 (三) 情感態(tài)度與價值觀 9. 通過指導(dǎo)學(xué)生探究，調(diào)動學(xué)生積極參與討論，培養(yǎng)學(xué)

43、生學(xué)習(xí)物理的濃厚興趣。 10. 滲透物理方法的教育，在研究物理規(guī)律的過程中抽象出一種物理模型──自由落體。 11. 培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)結(jié)合作精神和協(xié)作意識，敢于積極探索并能提出與別人不同的見解。 ★教學(xué)重點(diǎn) 1. 自由落體運(yùn)動的概念及探究自由落體運(yùn)動的過程。 2. 掌握自由落體運(yùn)動的規(guī)律，并能運(yùn)用其解決實(shí)際問題。 ★教學(xué)難點(diǎn) 1. 理解并運(yùn)用自由落體運(yùn)動的條件及規(guī)律解決實(shí)際問題。 ★ 教學(xué)過程 設(shè)計思想： 1、 先用游戲激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，順理成章地研究落體運(yùn)動； 2、 通過演示實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生自己總結(jié)出物體下落快慢不同的主要原因是空氣阻力，從而猜想若沒有空氣阻力會怎樣； 3、 用牛

44、頓管實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證猜想，引入了新的理想運(yùn)動模型：自由落體運(yùn)動。講述1971年宇航員做的實(shí)驗(yàn)，加深印象； 4、 了解地球表面物體下落運(yùn)動近似成自由落體運(yùn)動的條件； 5、 著手研究自由落體運(yùn)動的規(guī)律，利用打點(diǎn)計時器進(jìn)行研究，得到結(jié)論； 6、 總結(jié)自由落體運(yùn)動特點(diǎn)及重力加速度； 7、 應(yīng)用訓(xùn)練 一、 引入 ： 教師在課前需要設(shè)計制作好“測反應(yīng)時間尺”（在一約50cm長的尺有刻度的一面標(biāo)上自由下落對應(yīng)長度所用的時間） 游戲 師：一般情況下，刻度尺是用來測量什么物理量的？ 生：測量物體長度的！ 師：大家看到我手里的這把尺子了沒有？我這把尺子跟普通尺子是不一樣，有特殊的功能，它可以測量出你

45、的反應(yīng)時間。不信？我請幾位同學(xué)上來試試。 找?guī)酌瑢W(xué)上來做這個實(shí)驗(yàn)。可通過比比誰的反應(yīng)時間短來調(diào)動學(xué)生的積極性。 師：相信大家一定非常想知道這把尺為什么能測出人的反應(yīng)時間呢？是根據(jù)什么原理呢？我可以告訴大家，尺子測時間的原理就是利用尺子下落過程中的運(yùn)動特點(diǎn)制成的。而我們今天要研究的就是尺子下落這樣的運(yùn)動。 師：像尺子下落這樣的運(yùn)動是一種常見的運(yùn)動。掛在線上的重物，如果把線剪斷，它就在重力的作用下，沿著豎直方向下落。從手中釋放的石塊，在重力的作用下也沿著豎直方向下落。 師：不同的物體下落快慢是否一樣呢？物體下落的快慢由哪些量決定？請大家結(jié)合日常生活經(jīng)驗(yàn)回答問題。 生：不同物體下落快慢

46、應(yīng)該是不一樣的，下落快慢應(yīng)該是由質(zhì)量決定，質(zhì)量大的下落快，質(zhì)量小的下落快慢。 師：這位同學(xué)回答得對不對呢？大家看我來做幾個實(shí)驗(yàn)。 演示實(shí)驗(yàn) 1、將一張紙和一張金屬片在同一高度同時釋放，結(jié)果金屬片先著地。 教師不發(fā)表意見，繼續(xù)做實(shí)驗(yàn)。分別將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)結(jié)果板書在黑板上。 2、將剛才的紙片緊緊捏成一團(tuán)，再次與硬幣同時釋放，結(jié)果兩者幾乎同時落地。 3、將兩個完全一樣的紙片，一個捏成團(tuán)，一個平展，則紙團(tuán)下落快。 師：物體下落快慢是由質(zhì)量決定嗎？ 生：不是的！ 師：為什么這樣說？ 生：第2個實(shí)驗(yàn)和第三實(shí)驗(yàn)都說明了這個問題，特別是第3個問題，質(zhì)量一樣卻下落有快慢之分

47、。 師：那你現(xiàn)在覺得物體下落快慢由什么因素決定呢？ 生：我想應(yīng)該是空氣阻力。 猜想 師：如果影響物體下落快慢的因素是空氣阻力，那么在沒有空氣阻力，物體的下落快慢應(yīng)該是一樣的，這種猜想是不是正確呢？我們來做一個實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證一下。 驗(yàn)證 牛頓管實(shí)驗(yàn)： 師：剛才的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象驗(yàn)證了我們的猜想，在沒有空氣阻力即物體只受重力的情況下，所有物體由靜止下落的快慢是一樣的。 師： 1971年美國阿波羅15號宇航員在月球表面將錘子和羽毛同時釋放，它們同時落在月球表面，這是通過電視轉(zhuǎn)播過的。 二、自由落體運(yùn)動 師：物體若在沒有空氣阻力的情況下由靜止下落，它的受力情況有什么特點(diǎn)？ 生：

48、沒有空氣阻力，則物體只受重力。 師：很好！物理學(xué)中把這種只受重力作用，由靜止開始下落的運(yùn)動叫做自由落體運(yùn)動。 自由落體運(yùn)動：在只受重力的情況下，由靜止開始下落的運(yùn)動。 師：我們?nèi)粘Ｉ钪幸姷降穆潴w運(yùn)動是自由落體運(yùn)動嗎？比如開始測反應(yīng)時間的尺子的下落運(yùn)動是自由落體運(yùn)動嗎？ 生：肯定不是，因?yàn)樵诘厍虮砻娲髿鈱觾?nèi)，沒有空氣的情況是不存在的。 師：說得很好！在我們的日常生活環(huán)境下，自由落體運(yùn)動是不存在的，只是一種理想運(yùn)動模型。但利用忽略次要因素，抓住主要因素的物理研究方法，我們可以把日常生活中一些空氣阻力影響不大的落體運(yùn)動近似看作自由落體運(yùn)動。什么樣才叫做阻力影響不大，就是阻力跟重力

49、相比可以忽略。 近似條件：一般情況下，密度較大實(shí)心物體的下落都可以近似看成自由落體運(yùn)動。 三、自由落體運(yùn)動的運(yùn)動規(guī)律 師：做自由落體運(yùn)動的物體的運(yùn)動規(guī)律是什么呢？速度隨時間是如何變化的？位移隨時間又是如何變化的，我們該如何來研究它的運(yùn)動規(guī)律呢？ 生：利用打點(diǎn)計時器。先選擇一個物體，這個物體必須密度大，實(shí)心，體積不要太大，這樣的話就可以把這個物體由靜止開始下落的運(yùn)動近似看成自由落體運(yùn)動。接著用打點(diǎn)計時器來研究物體的運(yùn)動規(guī)律。 師：請同學(xué)們自己設(shè)計并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，將紙帶的處理結(jié)果告訴我。 學(xué)生設(shè)計、操作并處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果 總結(jié)分析運(yùn)動規(guī)律 師：實(shí)驗(yàn)結(jié)論是什么？ 生：自由落體

50、運(yùn)動是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動。 師：如何得出這個結(jié)論？ 生：根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，我猜想它是勻加速運(yùn)動。于是我用勻變速直線運(yùn)動的運(yùn)動規(guī)律來驗(yàn)證紙帶，結(jié)果證明自由落體運(yùn)動是勻變速直線運(yùn)動。 師：回答得非常正確！自由落體運(yùn)動是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，這個結(jié)論我們要牢記。 師：那再計算一下自由落體的加速度大小是多少？方向如何？ 生：我所算得的結(jié)果在9.4左右，方向是豎直向下，因?yàn)槲矬w是豎直向下勻加速的，所以加速度方向應(yīng)該與速度方向相同，豎直向下。 師：其他同學(xué)的結(jié)果呢？ 生：我的也差不多。 關(guān)鍵點(diǎn)提問 師：大家用的是質(zhì)量不同的重錘做的實(shí)驗(yàn)，為什么求出來的加速度

51、結(jié)果差不多呢？ 生：雖然重錘質(zhì)量不同，但由于空氣阻力影響較小，均可以近似成自由落體運(yùn)動，而我們已經(jīng)知道：所有物體做自由落體運(yùn)動的運(yùn)動情況是完全一樣的。所以測出來的結(jié)果差不多是符合事實(shí)的。 總結(jié)歸納重力加速度 師：同學(xué)們剛才測量計算出來的自由落體加速度又叫做重力加速度，用g表示。精確的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在地球上不同的地方，g的大小是不同的：1、緯度越高，g越來越大；2、同一緯度，高度越大，g越小。一般的計算中可以取9.8m/s2或10m/s2，如果沒有特殊說明，都按9.8m/s2計算。 例1、下列說法正確的是（BD） A. 物體從靜止開始下落的運(yùn)動叫做自由落體運(yùn)動 B. 物體只在重力作用

52、下從靜止開始下落的運(yùn)動叫做自由落體運(yùn)動 C. 從靜止開始下落的鋼球受到空氣阻力作用，不能看成自由落體運(yùn)動。 D. 從靜止開始下落的鋼球受到空氣阻力作用，因?yàn)樽枇εc重力相比可以忽略，所以能看成自由落體運(yùn)動。 例2、下列說法不正確的是（A） A. g是標(biāo)題，有大小無方向。 B. 地面不同地方g不同，但相差不大。 C. 在同一地點(diǎn)，一切物體的自由落體加速度一樣。 D. 在地面同一地方，高度越高，g越小。 例3、AB兩物體質(zhì)量之比是1：2，體積之比是4：1，同時從同一高度自由落下，求下落的時間之比，下落過程中加速度之比。 解：因?yàn)槎际亲杂陕潴w運(yùn)動，高度一樣，所以下落時間一樣，1：1

53、；下落過程加速度也一樣都是g，1:1 例4、質(zhì)量為2kg的小球從離地面80m空中自由落下，g=10m/s2，求 1、經(jīng)過多長時間落地？ 2、第一秒和最后一秒的位移。 3、下落時間為總時間的一半時下落的位移。 解：1、 2、； 3、連續(xù)相等時間位移之比1：3，則位移為 師：自由落體運(yùn)動速度與時間關(guān)系、位移速度關(guān)系以及位移與時間關(guān)系是怎樣的？ 學(xué)生總結(jié)： 回答測反應(yīng)時間尺的原理 學(xué)生分析，自己回答。 2.6 伽利略對自由落體運(yùn)動的研究 ★教學(xué)目標(biāo) (一) 知識與技能 1. 了解伽利略對自由落體運(yùn)動的研究思路和方法 2. 學(xué)習(xí)伽利略的思想和精神，培

54、養(yǎng)敢于堅持真理、勇于創(chuàng)新和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。提高學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)合作精神。 (二) 過程與方法 3. 經(jīng)歷伽利略對自由落體運(yùn)動的研究方法，感悟科學(xué)探究的方法； 4. 親身經(jīng)歷探究的過程，嘗試探究的方法，提高實(shí)驗(yàn)的技能，培養(yǎng)主動參與、勤于動手的學(xué)習(xí)習(xí)慣。 (三) 情感態(tài)度與價值觀 5. 激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)伽利略敢于向權(quán)威挑戰(zhàn)，善于觀察思考，知難而進(jìn)的優(yōu)秀品質(zhì) 6. 培養(yǎng)學(xué)生耐心細(xì)致的意志品質(zhì)，創(chuàng)新思想和互相協(xié)作的精神 ★教學(xué)重點(diǎn) 1. 了解探索過程，明確探索的步驟，同時了解實(shí)驗(yàn)及科學(xué)的思維方法在探究中的重要作用，從中提煉自己的學(xué)習(xí)方法。 ★教學(xué)難點(diǎn) 1. 觀察－思考－推

55、理－猜想－驗(yàn)證” 是本節(jié)的重點(diǎn)思路，也是培養(yǎng)良好思維習(xí)慣的重要參考 ★教學(xué)過程 設(shè)計思路：本文主要目的是帶領(lǐng)學(xué)生體驗(yàn)經(jīng)歷伽得略對自由落體運(yùn)動的研究方法，感悟科學(xué)探究方法，培養(yǎng)學(xué)生勇于敢于向權(quán)威挑戰(zhàn)，善于觀察思考，知難而進(jìn)的優(yōu)秀品質(zhì)。所以我們按照“觀察－思考－推理－猜想－驗(yàn)證”這樣的科學(xué)探究思路引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí) 一、伽利略的探究 師：上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了一種理想的運(yùn)動模型：自由落體運(yùn)動。大家都知道，落體運(yùn)動是非常常見的，但就這樣一個常見的運(yùn)動，人類對它的認(rèn)識經(jīng)歷了差不多兩千年的時間才變得清晰起來。這究竟是怎么回事呢？在人類歷史上，最早研究運(yùn)動問題的要算古希臘學(xué)者亞里士多德了。亞里士多德通過觀

56、察推斷：物體下落快慢由它們的質(zhì)量決定。他的這一推斷符合人們的常識，以至于其后兩千年里，大家都奉為經(jīng)典。但到了16世紀(jì)末，意大利比薩大學(xué)的青年學(xué)者伽利略對亞里士多德的論斷產(chǎn)生了懷疑，用自己方法證明了亞里士多德觀點(diǎn)的錯誤并且得出了落體運(yùn)動的規(guī)律。下面我們就隨著伽利略的思想一起體驗(yàn)他的探究過程。 1、 伽利略的思考： 師：伽利略通過自己的觀察對亞里士多德的觀點(diǎn)產(chǎn)生了懷疑，并通過邏輯推理讓亞里士多德的觀點(diǎn)自相矛盾。你能做到用亞里士多德的觀點(diǎn)證明亞里士多德觀點(diǎn)的錯誤嗎？ 伽利略發(fā)現(xiàn)亞里士多德的觀點(diǎn)有自相矛盾的地方。根據(jù)亞里士多德的理論，一塊大石頭的下落速度要比一塊小石頭下落速度大。假定大石頭的

57、下落速度為8，小石頭的下落速度為4，當(dāng)我們把這兩塊石頭拴在一起時，下落快的會被下落慢的拖著而減慢，下落慢的會被下落快的拖著而加快，結(jié)果，整個系統(tǒng)的下落速度應(yīng)該介于8和4之間。但從另一個角度講，兩塊石頭拴在一起，加起來比大石頭還要重，因此整個系統(tǒng)的速度應(yīng)該大于8，由同一理論得到的結(jié)論相互矛盾， 從而使亞里士多德的理論陷入困境。 補(bǔ)充：“兩種新科學(xué)的對話”一書中寫道： 　　薩爾維阿諦（伽氏）：如果把兩個自然速率不同的物體綁在一起，那么落得快的物體會被落得慢的物體拖著而減速，落得慢的物體會被落得快的物體拖著而加速，你同意嗎？ 　　辛普利丘（亞氏）：沒有疑問，你說得對。 　　伽氏：但是，如果這

58、是對的，那么我們?nèi)∫粔K大石頭，例如它的下落速率為八，再取一塊小石頭，下落速率為四，將它們栓在一起，整個系統(tǒng)的下落速率應(yīng)該小于八；但是，兩塊石頭栓在一起，要比速率為八的石頭重。因此可以得出，重物體比輕物體的運(yùn)動速率要小的結(jié)論，這個結(jié)論剛好和你的推測相反。 　　亞氏：我完全被搞糊涂了，……說實(shí)在的，這完全超出了我的理解力……。 2、 伽利略的猜想 先問問學(xué)生會作怎樣的猜想。 伽利略認(rèn)為，重物與輕物應(yīng)該下落得同樣快。他猜想落體運(yùn)動應(yīng)該是一種最簡單的變速運(yùn)動，物體的速度應(yīng)該是均勻變化的。但是，速度的變化怎樣才算是均勻的呢？他考慮了兩種可能：一種是速度的變化對時間來說是均勻的，即v與t成正比

59、；另一種是速度的變化對位移來說是均勻的，即v與x成正比。 數(shù)學(xué)推理 伽利略通過數(shù)學(xué)運(yùn)算得出：如果v與x成正比，將會得到十分復(fù)雜的結(jié)論；如果v與t成正比，它通過的位移x就與t2成正比。 要點(diǎn)注意：伽利略是先猜想速度與時間成正比，然后數(shù)學(xué)推導(dǎo)出位移與時間的平方成正比的，然后通過難數(shù)學(xué)推導(dǎo)的結(jié)論證明速度與時間成正比的。 “伽利略通過實(shí)驗(yàn)得到位移與時間的平方成正比的結(jié)論”是錯誤的。 3、 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 為了便于測量時間，伽利略設(shè)法用斜面做實(shí)驗(yàn)。他在木制斜槽上蒙上羊皮紙，讓銅球從光滑的羊皮斜槽上滾下，通過上百次對不同質(zhì)量的小球沿不同傾角的光滑斜面越大的定量研究，發(fā)現(xiàn)小球沿光滑斜面運(yùn)動時通過的位移x確

60、實(shí)與t2成正比，小球的運(yùn)動是勻變速直線運(yùn)動，且傾角一定不同小球的加速度一定，傾角越大加速度越大。 4、合理外推 伽利略將他在斜面實(shí)驗(yàn)中得出的結(jié)論做了合理的外推：設(shè)想斜面的傾角越接近900，小球沿斜面滾下的運(yùn)動就越接近于自由落體運(yùn)動；當(dāng)斜面的傾角達(dá)到900時，小球就做自由落體運(yùn)動。從而，自由落體運(yùn)動是初速度為0的勻加速直線運(yùn)動，且所有物體自由下落時的加速度都相同。 二、伽利略的科學(xué)方法 伽利略對運(yùn)動的研究，不僅確立了許多用于描述運(yùn)動的基本概念，而且創(chuàng)造了一套對近代科學(xué)的發(fā)展極為有益的科學(xué)方法，或者說給出了科學(xué)研究過程的基本要素。 伽利略科學(xué)方法的核心是把和邏輯推理（包括數(shù)學(xué)推演）和諧地結(jié)合起來，從而有力地推進(jìn)了人類科學(xué)認(rèn)識的發(fā)展。