粤教版 (2019)必修 第一册第二章 匀变速直线运动第一节 匀变速直线运动的特点第1课时教案设计

这是一份粤教版 (2019)必修 第一册第二章 匀变速直线运动第一节 匀变速直线运动的特点第1课时教案设计，共6页。教案主要包含了匀变速直线运动的速度特点，匀变速直线运动的位移特点等内容，欢迎下载使用。

(1)了解匀变速直线运动的概念。
(2)进一步巩固瞬时速度的求法。
(3)经历分析匀变速直线运动特点的过程，理解匀变速直线运动的速度-时间图像是一条直线。
(4)经历分析速度-时间图像的过程，并能根据速度-时间图像判断某一做直线运动的物体是否在做匀变速直线运动。
(5)经历探究匀变速直线运动位移特点的过程，理解匀变速直线运动位移的特点。
教学重难点
教学重点
匀变速直线运动速度的特点、匀变速直线运动位移的特点、匀变速直线运动的判断
教学难点
匀变速直线运动速度的特点、匀变速直线运动位移的特点、匀变速直线运动的判断
教学准备
小球、斜槽、刻度尺、光电门传感器、数字计时器、频闪相机
教学过程
新课引入
教师口述：前面我们学习了匀变速直线运动的相关基本概念及物理量。请同学们回忆一下上一章所学过的内容。
学生活动：思考老师所提问题。
答案：概念(质点、参考系、时间、时刻、路程、位移)，两个定义(速度、加速度)。
教师口述：上一节我们只是学了这些基本的概念。要想深入地研究运动，还需要研究这些物理量之间的关系。寻求一种运动的特点和规律，一般要从某个具体事例开始。
讲授新课
一、匀变速直线运动的速度特点
教师活动：展示速度-时间图像。
教师活动：讲解匀变速直线运动的定义。
物理学上，我们把加速度恒定不变的变速直线运动叫作匀变速直线运动。
教师设问：如图所示为物体运动的速度-时间图像。根据前面所学的内容，速度-时间图线的斜率代表物体运动的加速度。如果，某物体的加速度是一定值，则此物体的速度-时间图线应该是什么形状的？
学生活动：学生之间讨论老师所提问题，然后举手回答。
教师活动：理答。
由于此物体的加速度为定值，故表现在速度-时间图像上此物体在任意时刻的斜率均相等，而在某一运动过程中，物体的运动在时间又是连续的，从而得此物体的速度-时间图线应为一条直线。
教师活动：结合速度-时间图像和加速度的定义讲解匀变速直线运动速度的特点。
做匀变速直线运动的物体，在相等时间内的速度变化相等，加速度恒定。
教师设问：如果某一物体做直线运动的速度-时间图线是一条直线，能否据此判断此物体的运动为匀变速直线运动？
学生活动：思考老师所提问题，然后举手回答。
教师活动：理答。
教师活动：我们今天就来绘制某一物体做直线运动的速度-时间图像，然后再据图像判断此物体的运动特点。
教师活动：展示探究小球沿斜槽运动规律的实验器材。
教师设问：我们要研究小球的速度变化规律，请同学思考如下问题：
(1)如何测量小球经过光电门B、C的瞬时速度？
(2)如何计算小球在两个光电门B、C之间的平均速度？
(3)需要测量和记录哪些数据？
学生活动：学生之间讨论老师所提问题，然后举手回答。
教师活动：理答。
教师活动：讲解实验过程。
用数字计时器分别采集小球经过B、C两个光电门的时间，计算得到小球通过光电门B、C的瞬时速度。这两个瞬时速度就是小球在B、C之间运动时的初速度和末速度。从同一位置A再次由静止释放小球，通过数字计时器测量小球经过两个光电门之间的时间，完成一次测量。改变光电门C的位置，重复上述操作过程，将五次测量获得的实验数据填入表格。
教师活动：展示数据记录表格。
师生活动：教师演示实验，学生记录数据。
学生活动：处理数据，完成表格。
学生活动：以小球经过两个光电门之间的时间t为横轴，小球经过光电门的速度v为纵轴，描点作出小球运动的速度-时间图像。
师生活动：教师投影展示几个学生绘制的速度时间图像，并让学生思考小球的运动是否匀变速直线运动。
教师活动：对实验进行总结。
可以看到所描绘出的数据点大致在同一条直线上，因此可以判断小球的运动是匀变速直线运动。
二、匀变速直线运动的位移特点
教师口述：前面我们研究了匀变速直线运动速度的特点，现在我们来研究匀变速直线运动位移的特点。
教师活动：展示实验器材，讲解实验设计。
将小球从紧靠竖直支架A的位置由静止施放，小球沿着倾斜直槽向下运动。用频闪照相机对小球的运动进行拍照，这样就可得到每个曝光时刻小球的位置、及每个曝光时间间隔内小球的位移。从而可以分析小球位移变化的规律。
教师活动：演示实验。
学生活动：观察老师的演示。
师生活动：教师让学生求每个曝光时间间隔内小球的位移，并引导学生分析小球的位置。
教师活动：若学生分析无结果，则引导学生选取连续的几段，对位移的变化进行研究。
教师活动：总结。
从上面的研究可以发现，每一相等时间内的位移不相等而且在增加，但每一连续相等时间内增加的位移是相等的。
教师活动：讲解匀变速直线运动位移的特点。
做匀变速直线运动的物体，在任意两个连续相等的时间内的位移之差是相等的。
典题剖析
例1 小车拖着穿过打点计时器的纸带做匀加速直线运动，如图所示是实验时获得的一条纸带。
(1)A、B、C、D、E、F、G是纸带上七个连续的点，点F由于不清晰而未画出。试根据纸带上的数据，推测点F的位置并在纸带上标出。
(2)已知打点计时器电源频率为50 Hz根据纸带上的数据，求小车做匀加速直线运动的加速度a(计算结果保留两位有效数字)。
解：(1)由图中所示各点距离得，相邻计数点的位移差Δx=0.20 cm。故点F的位置应为
xF=xE+Δx+ xDE
代入数据得xF=5.0 cm。
(2)由打点计时器电源的频率为50 Hz得打点计时器的打点时间间隔为0.02 s。用AB间的平均速度代替A点的瞬时速度，得

用DE间的平均速度代替D点的瞬时速度，得

由加速度的定义得小车的加速度为

代入数据解得小车的加速度a=5.0 m/s2。
课堂小结
项目
实验次数
1
2
3
4
5
小球经过光电门B的遮光时间t1/s
小球经过光电门B的瞬时速度v1/(m·s-1)
小球经过光电门C的遮光时间t2/s
小球经过光电门B的瞬时速度v2/(m·s-1)
小球经过两个光电门之间的位移s/m
小球经过两个光电门之间的时间t/s