高一物理必修一 1.6用图象描述直线运动
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1.6 用图象描述直线运动①表示物体做正方向匀速直线运动斜率表示速度v)②表示物体静止①表示物体做正方向匀加速直线运动(斜率表示加速度a)②表示物体做正方向匀速直线运动【例1】如图所示,一物体做直线运动的s—t图象,问:(1)图中OA、AB、BC、CD各表示怎样的运动?(2)哪个过程最快?第4s内的位移多大?(3)5s内物体的位移和路程各是多少?【例2】如图所示是A、B两物体的s—t图象,试判定:(1)A、B两物体各做什么运动?(2)前3s内A、B的位移各为?(3)第3s内A、B的位移各为?(4)A、B两物体运动图线的速度各为?【例3】做直线运动的物体其v-t图象如图所示,则在前4s内的位移是;8S内的位移是,最大的速度是;8S内通过的路程是.【例4】右图为某物体做匀变速直线运动的图像,求:(1)该物体3s末的速度。
(2)该物体的加速度。
(3)该物体前6s内的位移。
3020102t/st/s 04V(m/s)1、如图1所示是物体的v-t 图,图像表示物体做____________运动,速度是______m/s ,10秒内物体的位移是___________。
2、如图2a 所示甲乙两物体的s-t 图,完成从下列问题 (1) 甲物体做_________运动,乙物体做________运动(2) 甲物体的速度为________,乙物体的速度为________。
(3) 由此可得,在s-t 图中,直线的倾角越大,物体运动的速度越_________。
(4) 乙物体从开始其经过3s 所通过的位移为_______;第3s 内通过的位移为________,3s 末乙物体的位置与出发点相距________。
(5) 请在图2b 画出甲乙对应的v-t 图3、某汽车由甲地开往乙地做匀速直线运动,到乙地后司机下车办事汽车停了一段时间,然后上车,之后汽车继续做匀速直线运动驶回甲地。
以下的图像能大致描述这辆汽车运动的s-t 图的关系的是( )4、如图是一做直线运动物体的v-t 图,根据图像说明物体如何运动? (1)0~t1时间内物体做_____________________运动;(2)t1~t2时间内物体做_____________________运动; (3)t2~t3时间内物体做_____________________运动;(4)设0~t1、t1~t2、t2~t3时间内物体的加速度分别为a1,a2,a3,将加速度由大到小排列依次是____________________; (5)t2~t3的加速度是___________。
1.6 用图像描述直线运动突破思路学生最难理解的是图象和物体具体运动的对应关系.教学中要双管齐下:先引导学生探讨怎样把一个具体的运动用图象表示出来,然后再针对具体的图象探讨究竟表示了什么样的运动.从作图、看图、用图各方面引导学生掌握图象的意义.作图时要学会用实验数据、建立合适的坐标系、用描点法绘图.看图时,首先要看纵、横坐标的物理量符号,弄清所表示的是哪两个量之间的关系,再看物理量的单位和标度,搞清每个坐标小格代表的量是多少,然后才看图象的形状,根据它的特点和变化分析其含义.有些图象的形状相同或相似,但由于纵、横坐标代表的物理量不同,则图象的含义也不同.图象的截距往往反映物理过程中的某些特定状态,如匀变速直线运动的速度图线与纵轴的截距表示物体运动的初速度.物理图象的斜率有一定的物理意义,如位移一时间图象的斜率表示物体运动的速度,速度一时间图象的斜率表示物体的加速度.一般规定横轴上方的“面积”为正,下方为负.无论该“面积”表示的是矢量还是标量,都应取代数和.用这种图象的“面积”解决变量问题很有效,分析复杂的运动过程常利用它.本节教学主要是认识图象的意义,学会看图和画很简单的s-t 图和v-t图,对两种图象之间的转换暂不要涉及.学生的数学知识可能跟不上,教师要注意事先补充一些平面解析几何的知识,如斜率、截距等.规律总结1.弄清纵、横坐标所代表的物理意义.对于函数图象,首先要看纵、横坐标的物理量符号,弄清所表示的是哪两个量之间的关系,再看物理量的单位和标度,搞清每小格代表的量是多少,然后才看图象的形状,根据它的特点和变化分析其含义.有些图象的形状相同或相似,但由于纵、横坐标代表的物理量不同,则图象的含义也完全不同.2.图象的几个观察点.(1)图象的交点两图象相交,有一组状态量同时适合所描述的两个不同对象.例如图1-15中所示,若是位移图象,两图线的交点表示两物体相遇.若是速度图象,且甲、乙两物体同时同地运动,两图线的交点表示某时刻两物体有相同的速度,但不是相遇,而恰恰此时两物体相距最远.(2)图象的截距纵横截距往往反映物理过程中的某些特定状态,如匀变速运动的速度图线与纵轴的截距表示物体运动的初速度.(3)图象的斜率物理图象的斜率有一定的物理意义,如位移一时间图象的斜率表示物体运动的速度,速度一时间图象的斜率表示物体的加速度.(4)图象的“面积”一般规定横轴上方的“面积”为正,下方的“面积"为负,无论该“面积"表示的是矢量还是标量,都应取代数和.用这种图象的“面积”解决变量问题很有效,分析复杂的运动过程常利用它.3.物理图象常见考查方式—-图象变换考试中最常见的形式就是用图象变换考查学生掌握知识的程度.这里主要有位移一时间图象和速度一时间图象之间的变换,在处理这类问题时,首先要读懂已知图象表示的物理规律或物理过程,然后再根据所求图象与已知图象间的联系,进行图象间的变换.不过,图象变换的能力不可能靠这一节课培养,需要在今后的学习中不断练习深入.相关链接____实验数据的处理和分析(图象法)图象可以反映物理量之间的变化关系,并便于找出其中的规律,确定对应量的函数关系.它可以将测量结果取平均值,可以由图象直接求出待测量.描绘图象的要求是:1.根据测量的要求选定坐标轴,一般以横轴为自变量,纵轴为因变量.坐标轴要标明所代表的物理量的名称及单位.2.坐标轴的标度的选择应合适,使测量数据能在坐标轴上得到准确的反映.为避免图纸上出现大片空白,坐标原点可以是零,也可以不是零.坐标的标度值一般不必用有效数字表示,只要写明1、1。
用图像描述直线运动学习目标:1.明白直线运动的位移图像2.明白什么是速度时刻-图象和如何用图象来表示速度与时刻的关系。
3. 明白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。
4. 明白什么是匀变速直线运动和非匀变速运动。
5. 能正确区分s-t图象和v-t图象。
学习重点: v-t图学习难点: 用v-t图象推知物体的运动情形主要内容:一、匀速直线运动一、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,每相等的时刻内位移有什么特点?这是一辆汽车在平直公路上的运动情形,它的运动有何特点?学生分析后回答:在误差允许的范围内,每秒内的位移为50m,每5s内的位移为100m,每10s内的位移为200m……任意相等的时刻内位移都相等。
师:对,这种在任意相等的时刻内位移都相等的运动,叫匀速直线运动。
板书:匀速直线运动。
2、位移——时刻图像师:请同学以上面图表所给出的数据,以横轴为(t)轴,纵轴为位移(s)轴,用描点法作图,看是一个什么样的图像,s与t存在一个什么函数关系?教师边看边指导,然后把同学所画的图像在投影仪(实物)上打出分析:学生:能够看出几个点几乎都在过圆点的一条直线上。
教师:同窗们与咱们在初中学过的一次函数y=kx对照,s与t有什么函数关系?学生:s与t成正比。
师:对,这就是匀速直线运动的位移——时刻图像。
物理量之间的关系能够用公式来表示,也能够用图像来表示,利用图像能够比较方便地处置实验(或观测)结果,找出事物的转变规律。
以后咱们还会碰到更多的用图像来处置物理量之间的转变规律,所以,此刻咱们就要重视图像的学生。
3、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进程和物理意义。
(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没有转变,即物体处于静止状态。
课题 1.6、用图像描述直线运动( 3 课时)教学目标知识目标(1)根据二维数据记录表建立物体平面坐标图,理解物理图象与数学图象之间的关系。
(2)能用图象描述匀速直线运动的“位移—时间”、“速度—时间”的关系和匀变速直线运动的“速度—时间”的关系。
(3)通过公式计算结果和匀速直线运动的υ—t 图象中“面积”从数值上进行对比,对图象法描述物体运动的隐性含义有初步认识。
能力目标了解如果将实验结果直观表示出来的方法。
情感目标体会用不同的方法描述物体现象的乐趣。
教学重点用描点描绘位移以及速度图像,并从中获取物理信息教学难点能正确的分析图像,并能从中获取有用的物理信息主要教法讨论式,启发式教学媒体多媒体课件、黑板教学过程一、引入新课1、图象的优点在日常生活中你见到哪些变化过程是用图象展示的?有哪些类型?它们有什么共同特点?二、进行新课1、认识图象右图描述了某一物体的运动情况,观察图象,回答以下问题:(1)图象的横坐标表示_____物理量,单位是_____。
纵坐标又表示_____物理量,单位是_____。
这种图象叫做_____图象?(2)图象中点A的坐标是什么?它表示什么物理意义?(3)物体在4s末处于什么位置?请在图象中用点B来表示。
(4)请在下图中画出物体在4s末的位置。
图象中OB是物体在头4s 内的运动轨迹吗?2、匀速直线运动的位移—时间图象与速度—时间图象 (1)匀速直线运动的位移—时间图象(s-t 图象)以下是某物体以v =0.5m/s 的速度做匀速直线运动的数据表: 时间t/s 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.12 位移s/m请根据以上数据画匀速直线运动的位移—时间图象(s-t 图象)。
步骤如下:1)请标出横坐标和纵坐标表示的物理量及其单位。
2)根据表格中的数据描点。
3)连线。
思考:1)观察s-t 图象,你发现匀速直线运动的s-t 图象是什么形状的?2)在s-t 图象中速度是通过什么来体现的?(2)匀速直线运动的速度—时间图象(v-t 图象) 在直角坐标系中,用纵坐标表示物体运动的速度,用横坐标表示时间,得出速度—时间图象(v-t 图象)。