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文檔簡介
粵教版高中物理必修第一冊全冊教學課件緒論物理學是自然科學領域的一門基礎學科。它始終引領著人類對自然奧秘的探索,深化著人類對自然界的認識,對人類文明和社會進步做出了巨大貢獻。在進入高中物理學習之際,讓你們先了解一下物理學是研究什么的,物理學的發(fā)展給人類文明進步帶來哪些成果,物理學與你們的生活如何相關:然后從學習的角度認識高中物理與初中物理有什么不同,思考你們如何學習高中物理。物理學——科學百花園中璀璨的明珠物理學作為一門獨立的學科誕生于17世紀后半期開普勒牛頓伽利略物理學是一門自然科學,它研究物質運動的一般規(guī)律、物質的相互作用以及物質的結構。經過四個多世紀的發(fā)展,物理學已建立起以力學、熱學、電磁學和光學為基礎的經典物理學,以及以量子力學、相對論為基礎的現(xiàn)代物理學,在此基礎上,粒子物理學、原子核物理學、原子與分子物理學、凝聚態(tài)物理學、等離子體物理學、天體物理學和生物物理學等得到迅速發(fā)展。黑洞示意圖原子結構示意圖物理學是打開自然奧秘的鑰匙物理學是以實驗為基礎的學科。物理學中任何新思想正確與否需由實驗檢驗。在物理學發(fā)展史中,人類很早就表現(xiàn)出觀察和思辨的才能。然而,將實驗作為研究手段并將物理學視為實驗科學,是物理學真正進步的開端。物理學研究問題總是從最簡單的現(xiàn)象入手。面對復雜問題時,你們根據(jù)研究需要,抓住主要因素,忽略次要因素,找出其中最本質的內容,建立理想化物理模型:通過對理想化物理模型的行為描述來揭示物質運動的規(guī)律,這是物理學常用的研究方法。水滴入水中的瞬間牛頓擺自然界和生活中有許多奇妙的現(xiàn)象物理學崇尚理性,重視科學思維。物理學的許多規(guī)律是從實驗中總結出來的。然而,許多重大理論的發(fā)現(xiàn),絕非簡單實驗結果的總結,它既需要嚴謹?shù)臄?shù)學推理、嚴密的邏輯思維、深刻的洞察力,也需要直覺和想象力,大膽地猜測和假設。這常常是一個曲折的探究過程。
因為自然界總是不會以真面目示人,所以物理學需要通過定量的實驗,嚴謹?shù)姆治觯沂疚镔|及其運動變化的規(guī)律,有的與直覺吻合,有的與直覺不盡相同,需要實驗和分析,才能透過現(xiàn)象看本質。物理學是一門嚴密的理論學科。它以為數(shù)不多的物理概念為基石,以物理定律為核心,建立了經典物理學、現(xiàn)代物理學及各分支的嚴密邏輯體系。物理學是一門精密的定量學科。自從伽利略開創(chuàng)了把觀察實驗、抽象思維同數(shù)學方法相結合的研究途徑以后,物理學就迅速發(fā)展為一門精密的定量學科。在物理學中,許多物理概念和物理規(guī)律都具有定量的含義,基本定律和公式都是運用數(shù)學的語言予以精確表達。此外,數(shù)學還是物理學研究的重要推理論證的工具和手段,物理學與數(shù)學有密切的關系,物理學的發(fā)展離不開數(shù)學。物理學是一門帶有方法論性質的學科。物理學在長期的發(fā)展過程中,形成了一整套研究問題和解決問題的科學方法。這些方法不僅對物理學的發(fā)展起了很重要的作用,而且對其他學科的發(fā)展也產生了一定的影響,深刻影響著人們的思想、觀念和思維方式。觀察現(xiàn)象提出假設邏輯推理(包括數(shù)學方法)得出結論實驗檢驗推論對假設進行修正和推廣展望物理學的未來,充滿著機遇與挑戰(zhàn)。李政道先生在《物理的挑戰(zhàn)》一文中,曾提出21世紀物理領域所面對的四大難題:為什么一些物理現(xiàn)象在理論上對稱,但實驗結果不對稱?為什么一半的基本粒子不能單獨存在而且看不見?為什么全宇宙90%以上的物質是暗物質?為什么每個類星體的能量竟然是太陽能量的10倍?這些問題激勵著人們不懈探索。可以預見,一旦撥去這些籠罩在物理天空中的“烏云”,物理學將會展現(xiàn)出更加燦爛的前景。物理學與其他自然科學——人類文明進步的基石物理學是自然科學的基礎之一,物理學的研究成果和研究方法,在其他自然科學的各個領域發(fā)揮著重要的作用。化工廠里的電解車間物理學和化學向來就是并肩前進的,19世紀,科學家們應用物理熱力學的理論和方法研究化工生產中的化學平衡、反應速度等問題產生了化學熱力學、化學動力學和催化理論形成了物理化學這門應用物理學的原理和方法來研究有關化學現(xiàn)象和過程的交叉學科。20世紀,隨著量子力學的建立,研究化學現(xiàn)象的微觀機理的量子化學應運而生。物理學的研究成果和研究方法向生物學滲透,形成的生物物理、分子生物學等新學科,對生命科學的研究帶來了極其深刻的影響,在兩學科的交叉點上產生的一系列重大成就,如DNA雙螺旋結構的確定、耗散結構理論的建立等,就充分證明了這一點。21世紀是物理學全面介入生命科學的世紀。DNA雙螺旋結構模型物理學和天文學有著由來已久的“血緣關系”,特別是19世紀中葉以后,物理學的光度測量和光譜分析被應用于天文學,使天文學家能夠研究天體的溫度分布、化學構成、物理結構和演化過程等。天文學從觀察、研究天體的機械運動到深入探索天體的本質,由此產生了標志著天文學新的發(fā)展水平的天體物理學,使人類進入了認識宇宙的新階段。哈勃望遠鏡拍攝的太空深處星系的光學照片物理學與現(xiàn)代技術——人類文明進步的助推器物理學的發(fā)展推動了科學技術的高速發(fā)展。幾乎所有重大新技術的創(chuàng)立,如原子能技術、激光技術、電子和信息技術等,都是在物理學中經過長期醞釀,在理論上和實驗上取得突破,繼而轉化為技術成果的。現(xiàn)代社會生活中計算機的應用已隨處可見,它對你們的生活產生了重要的影響,以現(xiàn)代計算機為基礎發(fā)展起來的電子信息技術已然昭示“信息時代”的到來,它的創(chuàng)立、發(fā)展都是以物理學的成果為基礎。尤其是由量子物理孕育出來的技術成果——晶體管、半導體集成電路、大規(guī)模集成電路的發(fā)明與創(chuàng)造,逐漸實現(xiàn)了現(xiàn)代計算機的小型化和智能化。目前,許多國家都建起了核能發(fā)電站,核能發(fā)電量約占世界發(fā)電總量的30%。如果沒有盧瑟福的α粒子散射實驗和愛因斯坦的質能方程,就不會有今天核能的利用。我國光量子實驗室激光唱機能發(fā)出音色純美的聲音,得益于1917年愛因斯坦提出光的受激輻射理論。正是基于這一理論才有了1960年第一臺激光器的誕生。迄今,激光技術已在基礎科學、軍事、通信、醫(yī)學、工業(yè)、生物工程、生產領域和日常生活等各個方面起著重要的作用。光通信依賴的基礎器件便是激光器,大功率激光器被用于受控核聚變研究,醫(yī)學激光治療已可以治療數(shù)百種疾病。激光被譽為20世紀的“世紀之光”。我國首臺高功率光纖激光器以物理學為基礎的科學技術的高速發(fā)展,直接推動了人類社會文明的進步,改變了人們的思維方式和生活、工作方式,創(chuàng)造了一個接一個的新時代。18世紀得益于牛頓力學和熱學的研究而發(fā)明的蒸汽機,使人們進入了蒸汽時代;19世紀以電機的發(fā)明和電力的應用為標志的電力技術革命,使人類社會全面進入了電氣時代;屬于20世紀最偉大的科學成就之一的原子能技術,把人類社會帶入了原子時代;20世紀后期,電子信息技術和通信技術又為人類創(chuàng)造了一個新時代——信息時代。21世紀,物理學將在極小的尺度上探索物質更深層次的結構,在更宏觀的尺度上尋求宇宙的起源和演化。毋庸置疑,以物理學為基礎的科學技術已成為人類社會文明進步的強大助推器。物理學與現(xiàn)代生活——人類文明的新向往現(xiàn)代生活中,物理學技術成果的運用隨處可見。例如:廚房里有電冰箱、微波爐;客廳里有電視機、空調器;書房里有電話、電腦;醫(yī)院里有X光透視儀、超聲波治療儀、CT檢查儀、激光手術儀;商場里有琳瑯滿目的科技產品……人們充分地享受著科學技術創(chuàng)造的成果,這些成果正在深刻地改變著人們的生活方式。航天技術與現(xiàn)代生活密不可分。從“牛頓大炮”的科學猜想到人造地球衛(wèi)星的發(fā)明花費了數(shù)代科學家的畢生精力,中國科學家們的表現(xiàn)也身手不凡。2007年,隨著“嫦娥號”順利進入環(huán)月工作軌道,中國成為“月球俱樂部”成員之一。探月工程充分展示了中國的綜合國力,也凸顯了科技強國的信心。如今,通過同步通信衛(wèi)星的實況轉播,你們可以看到來自世界各地豐富多彩的電視節(jié)目,了解世界正在發(fā)生的重大事件。北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)正與世界其他衛(wèi)星導航系統(tǒng)攜手服務全球,造福人類。2008年北京奧運會開幕式2016年G20杭州峰會開幕式大型活動的現(xiàn)場圖景通過衛(wèi)星向全球直播移動通信是在人造地球衛(wèi)星和微波通信技術基礎上發(fā)展起來的。在當今互聯(lián)網(wǎng)時代,移動通信產業(yè)以驚人的速度迅猛發(fā)展,已經成為帶動全球經濟發(fā)展的主要高科技產業(yè)之一,引領人類生活和社會發(fā)展新時尚,以移動支付等為代表的數(shù)字化經濟正在改變你們的生活方式。移動支付正在改變你們的生活方式高鐵因為省時、快速、舒適、安全等特點,已成為人們出行的首選交通工具。中國高鐵技術成果引領世界,正成為與世界交往的響亮“名片”。中國高鐵物理學的技術成果在給人類帶來深刻影響的同時,也給人們帶來了一些憂慮,如環(huán)境污染、能源危機、核戰(zhàn)爭的威脅等。你們應當辯證地認識科技成果的作用,避免技術的濫用,讓技術更好地服務于人類。怎樣學習高中物理你們在初中已開設物理課程。將要學習的高中物理課程與初中物理課程主要有三個方面的不同:一是高中物理課程的知識面更廣,知識更系統(tǒng),內容更豐富;二是初中物理課程較多是定性的,而高中物理課程則有較多的定量要求;三是初中物理課程以現(xiàn)象為主,比較直觀,高中物理課程對思維能力的要求較高,更加強調現(xiàn)象與結論間的思維過程和方法。那么,你們該如何學習高中物理課程呢?楊振寧先生曾提到,很多學生在學習中已形成一種印象,以為物理學就是一些演算其實,演算僅僅是物理學的一部分,而且不是最重要的部分。絕大部分物理學是從現(xiàn)象中來的,現(xiàn)象是物理學的根源。學習物理要善于觀察、勤于實踐、獨立思考、勤學多問、樂于探究和敢于擔當。善于觀察不是隨便看看,而是要進行有目的的觀察,要將觀察和思考結合起來。不僅在做實驗時要留意觀察,課堂上也要注意觀察教師的演示,同時也要留心觀察生活中的現(xiàn)象。勤于實踐就是多動手操作。除了要完成教科書中規(guī)定的實驗外,還要利用課外時間完成力所能及的課外實驗、課外制作、課外課題研究,形成積極主動探索和實踐的意識。獨立思考就是要深入思考,多問幾個為什么。只有獨立思考,才能真正做到對知識的理解,才能有效地提高思維能力。勤學多問就是要敢于質疑,大膽提問,發(fā)表見解。遇到疑難不退縮,養(yǎng)成刨根問底的習慣。要想在學業(yè)上有所建樹,必須有好奇之心、善問之意。樂于探究就是能從司空見慣的事物和現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)自己感興趣的問題,進而努力探究對產生的假想和懷疑的對象進行證偽驗真,也就是有解決所提出問題的能力,并且對自己探究的結果有自信、有恒心。孩子們,通過這節(jié)課的交流,你學到了什么呢?快來說說吧!謝謝大家愛心.誠心.細心.耐心,讓家長放心.孩子安心。第一章運動的描述
第一節(jié)質點參考系時間你們把物體相對于其他物體在空間位置上隨時間的變化,叫作機械運動,簡稱運動。自然界中,物體運動的形式是多種多樣的:有沿直線的,也有沿曲線的;有變速的,也有勻速的;有來回往復的,也有旋轉的;有在同一平面上的,也有在空間中的……多種多樣的運動形式,為你們展示了自然界一幅幅生動多彩的畫卷。實際的運動是復雜多變的,為了便于研究,你們先引入幾個與運動描述相關的基本概念。質點研究物體的運動,首要問題是如何確定物體的位置及其位置的變化。任何物體都有一定的大小和形狀。一般來說,物體運動時,內部各點的位置變化各不相同,例如:在空中翱翔的雄鷹既有身體的向前運動,也有翅膀的上下運動:在綠茵場上飛滾的足球,在向前運動的同時,還有球自身的滾動;汽車在高速路上疾馳的同時,車輪也在飛快地旋轉。因此,要精確描述物體的位置及其變化,并不是一件簡單的事情。如果能忽略物體的大小和形狀,物體運動的描述就會變得簡單了。請看下面兩個實例。一列高速動車從廣州開往上海,當你們討論這列動車從廣州到上海的運行時間時,動車的長度與廣州到上海的距離相比要小得多,就可以不考慮動車的長度,這時就可用一個“點”的運動代替整列動車的運動。如果討論的是這列動車通過隧道或道口的時間,動車的長度就不能忽略,也就不能用一個“點”來代替了。思考問題:研究雄鷹的運動,什么情況下不考慮雄鷹的大小和形狀?
研究雄鷹從哪里移動到哪里,可不關注雄鷹的形狀和大小,可把雄鷹看成一個“點”。你們生活的地球在繞太陽公轉,同時又在自轉(如圖所示)。因此,地球各部分離太陽的距離在不斷變化。在研究地球繞太陽公轉時,由于地球的直徑(約1.3×104km)較之于地球到太陽的平均距離(約1.5×108km)小得多,因此地球上的各點相對于太陽的運動基本上可視為相同的。也就是說,在忽略地球的大小和形狀的情況下,可以把地球看作一個“點”;但如果在研究地球的自轉時,仍把地球看作一個“點”,顯然就沒有實際意義了。總結:從前面的討論可以看出,一個物體能否看成質點是由所要研究的問題決定的。同一個物體,由于所要研究的問題不同,有時可以看成“點”,有時不能看成“點”。在研究物體的運動時,如果物體各點的運動情況相同,或者它的大小和形狀在所研究的問題中可以忽略,這時你們就可以把物體簡化為一個有質量的點,或者說,用一個有質量的點來代替整個物體。用來代替物體的有質量的點叫作質點。這樣對實際物體運動的描述,就簡化成對質點運動的描述。在本書中,你們只研究可簡化為質點的物體的運動,對于物體”和“質點”兩個術語往往不加區(qū)分。根據(jù)問題的內容和性質,抓住問題中的主要因素,忽略次要因素,建立一個與實際情況差距不大的理想化模型來進行研究,使復雜問題得到簡化,這是一種重要的科學研究方法。質點就是一個理想化模型。討論與交流有人認為,體積很小的物體可以被看成質點,體積很大的物體不能被看成質點。上述觀點正確嗎?質點是由實際物體抽象出來的理想化模型。然而,并不是所有情況下物體都可被看成質點。一個物體能否被看作質點,要根據(jù)問題的具體情況而定。參考系地球在不停地自轉,生活在地球上的你們,卻感覺不到地球在動。當你們坐在平穩(wěn)行駛的高速動車上,也會有類似的感覺,根本不知道動車是否在前進,除非你們向窗外看。怎樣判斷一個物體是否在運動呢?討論與交流在行駛的動車上的兩名旅客在一列行駛的動車上,兩名旅客相對而坐,如圖所示,有些人認為他們是靜止的,有些人認為他們是運動的。為什么人們的看法會不一樣?要確定一個物體是否在運動,首先要選擇另一個物體作為參考,然后研究這一物體相對于參考物體的位置是否發(fā)生變化。研究一個物體運動時,選來作為參考的物體,稱為參考系。在圖中,如果你們以地面為參考系,兩名旅客就是運動的:如果你們以車廂為參考系,那么這兩名旅客就是靜止的。由此可見,同一物體的運動,所選參考系不同,對物體運動的描述就會不同。在行駛的動車上的兩名旅客
描述一個物體的運動時,參考系的選擇是任意的,但應以觀察方便和使運動的描述盡可能簡單為原則。研究地面上物體的運動,常選擇地面為參考系。
自然界中的一切物體都處于永恒不息的運動之中,絕對靜止的物體是不存在的,這是運動本身的絕對性,但在不同的參考系中,對同一物體的運動有不同的描述,這是運動描述的相對性。為了定量描述物體的位置及位置的變化,需要在參考系上建立適當?shù)淖鴺讼怠H绻矬w沿直線運動,你們就以這條直線為x軸,在直線上規(guī)定原點、正方向和單位長度,建立直線坐標系。如圖所示,若某一物體運動到點A,此時它的坐標xA
=2m;若它運動到點B,則此時它的坐標xB=-1m。建立坐標系后,你們就可以用坐標表示質點的位置,用坐標的變化描述質點的位置變化。直線坐標系時間與時刻任何物體的運動離不開時間和空間,對于時間這個術語,你們并不陌生,那么時間的含義是什么呢?討論與交流你們在利用網(wǎng)絡平臺購買機票時,可以從如圖所示的頁面中得知某一航班的時間信息:該航班從廣州起飛的時間為14:00,到達北京的時間為17:05,飛行時間為3小時5分鐘。請問以上對“時間”的說法有什么不同?航班信息圖
時刻和時間可以在時間軸上表示出來。時間軸上的一個點表示的是某一時刻,時間軸上一條線段表示的是一段時間。t/s235140時間的計算有一個零點選擇的問題,原則上,任何時刻都可以作為時間零點,你們常常以問題中的初始時刻作為時間零點,這樣下一個時刻t就可用來表示相對于時間零點的時間。
在現(xiàn)實生活中,每一個國家(或地區(qū))由于所處的時區(qū)不同,都規(guī)定了本國(或本地區(qū))的零點時刻,由此產生了北京時間、紐約時間、格林尼治時間等。
在時間數(shù)軸中找出第1秒末、第3秒初、第3秒末、第1秒、前2秒、第3秒。t/s235140第1秒末第3秒初第3秒末第1秒前2秒第3秒孩子們,通過這節(jié)課的交流,你學到了什么呢?快來說說吧!謝謝大家愛心.誠心.細心.耐心,讓家長放心.孩子安心。第一章運動的描述
第二節(jié)位置位移我國西部的塔克拉瑪干沙漠(如圖所示),遠眺不見邊際,抬頭不見飛鳥,沙漠中布滿了一兩百米高的沙丘,像大海的巨浪。塔克拉瑪干沙漠又被稱為“死亡之海”。
如果一支探險隊要進入該沙漠探險,那么他們需要弄清楚三個重要的問題:身處何方?要去哪里?最佳路線是什么?而這三個問題涉及描述物體運動的三個物理量:位置、位移和路程。塔克拉瑪干沙漠位置在生活、生產和技術應用中,人們經常要關心或考慮物體的位置及位置的變化,如行駛的汽車、航行的船只、移動的臺風、飛行的火箭等。位置是指運動質點某一時刻在空間所處的地方。
為了表示運動質點的位置,首先應該選取一個參考系,然后在參考系上建立坐標系。質點的位置,可由質點在坐標系中的坐標來確定。物體做直線運動時,其位置可用直線坐標系的坐標x表示。當x>0時,表示質點的位置在原點的右邊;當x<0時,表示質點的位置在原點的左邊。如圖所示,一個物體從點A運動到點B,點A的位置可以用坐標xA=2m表示,點B的位置可以用坐標xB=4m表示。同理,物體在某一平面上運動時,其位置可用平面直角坐標系的坐標來表示。用坐標表示物體做直線運動的位置位移質點在運動過程中,它的位置隨時間不斷地變化,那么怎樣表示質點位置的變化呢?如果你們計劃從廣州白云國際機場到佛山祖廟,你們可以用手機導航軟件選擇出行路線。打開導航軟件,輸入出發(fā)地點“廣州白云國際機場”和目的地“祖廟”后,軟件界面上會顯示出多條不同的路線(如圖所示)。手機導航軟件界面你們知道,路程是物體運動軌跡的長度,在上例中,你們所選擇的出行路線不同,經過的路程也就不同。為此,你們需要引入一個新的物理量描述物體位置的變化。一般而言,當物體從起始位置A運動到末位置B時,盡管可以沿不同的軌跡、經歷不同的路程,但位置變動的大小和方向是確定的,在物理學中就用位移來表示質點的位置變化。位移用從物體運動的起始位置指向末位置的有向線段來表示。如圖所示,質點從點A運動到點B的位移可以用從起始位置A指向末位置B的有向線段AB來表示,其大小就是有向線段AB的長度,其方向是有向線段AB的方向。物體的位移既有大小又有方向。一旦確定物體的起始位置和末位置,物體的位移就確定了。質點的位移與運動路徑無關,只與始、末位置有關。位移與路程不同,路程是質點運動軌跡的長度(如圖中從A到B的曲線1和曲線2),只有大小沒有方向。質點的位移位移和路程在國際單位制中的單位都是米,符號為m。常用的單位還有千米(km)、厘米(cm)、毫米(mm)等。
物體做直線運動的位置和位移
討論與交流位移與路程有什么區(qū)別?在什么情況下兩者的量值相等?在什么情況下兩者的量值不相等?位移路程區(qū)別是一條有向線段,用來表示物體位置的變化是質點運動軌跡的長度有向線段的箭頭表示位移的方向沒有方向聯(lián)系1、二者單位相同,都是“米”;2、只有物體做單向直線運動時,其位移大小才和路程相位移—時間圖像當質點做直線運動時,可以把位置看成是一種特殊的位移,即物體相對于坐標原點的位移,它的起點在坐標原點,終點在該時刻物體所在的位置。你們可以用多種方法來描述一個物理量隨另一個物理量變化的情況,如在上述問題中,你們用列表的方法描述小車P的位置隨時間變化的情況;你們也可以以時間t為橫坐標,以位移s為縱坐標,通過在坐標紙上描點作圖的方法來描述小車P的位移隨時間變化的情況。你們把這種描述方法稱為圖像法,以此得到的圖像稱為位移—時間圖像或s-t圖像。從圖中可以形象地看出,縱坐標s是小車P相對于坐標原點在時間t內的位移。小車P的位移一時間圖像用圖像能形象直觀地描述物理現(xiàn)象及其規(guī)律,它是物理學中研究問題的一種常用方法。總結:圖像法:用圖像描述一個物理量隨另一個物理量變化的情況的方法。位移—時間圖像(s-t圖像):用圖像描述位移隨時間變化的圖像。圖線上任意一點的橫縱坐標表示物體在某一時刻及所處的位置。注意:圖像不是物體的運動軌跡,而是位移與時間的關系圖線。矢量和標量在物理學中,像位移這樣的物理量叫作矢量,它既有大小又有方向;而像溫度、質量、體積、長度、時間、路程這些只有大小沒有方向的物理量,叫作標量。矢量和標量的算法遵從不同法則。典例精析例題:一支150m長的搶險救災隊伍勻速前進,隊長從隊尾放出無人機到前方1000m處偵察受災路況,拍照后立即返回,當無人機返回隊長處時,隊伍已前進了200m.則在全過程中,無人機位移的大小和路程分別是多少?分析:畫出無人機的運動軌跡圖,確定無人機的始、末位置,以及它由初始位置到末位置的運動軌跡的長度,即可求出無人機的位移和路程。解:無人機的運動軌跡,如圖所示。由圖可知,無人機位移的大小為200m,路程為(1000×2-200)m=1800m.無人機的運動軌跡一個物體的位移—時間圖像是一條與時間軸平行的直線,請表述該物體的運動情況。t/ss/mO位移—時間圖像是平行于t軸的直線表示的是:物體靜止思考0t/ss/mabct1s1兩圖像的交點表示兩物體相遇。b圖線水平表示物體靜止。a圖線向上走表示物體向正方向運動。c圖線向下走表示物體向負方向運動。孩子們,通過這節(jié)課的交流,你學到了什么呢?快來說說吧!謝謝大家愛心.誠心.細心.耐心,讓家長放心.孩子安心。第一章運動的描述
第三節(jié)速度曾有這樣一則笑話:一名司機由于駕車超速被交警攔住,交警對他說:“您好,您剛才的車速是100km/h!”這名司機反駁說:“不可能的!我才開了7分鐘,還不到一個小時,怎么可能走了100km呢?”“我的意思是:如果您繼續(xù)像剛才那樣開車,在下一個小時里您將駛過100km。”“這也是不可能的,我只要再行駛10km就到家了,根本不需要再開100km的路程”。在上面的笑話中,交警所說的“100km/h”指的是什么?這名司機狡辯的根據(jù)是什么?學習了本節(jié)內容,你們就能更準確地回答上述問題。認識速度物體的運動有快有慢。即使同一物體,不同時刻或不同時間內的運動快慢也有可能是不同的。對于物體的運動,你們既要知道它們的運動快慢,也要了解它們的運動方向。在初中物理中,你們把物體通過的路程與所用的時間之比叫作“速度”。這樣定義的“速度”只能反映一段路程上物體運動的平均快慢情況,而不能精確地描述物體的運動方向及運動中位置變化的快慢。那么,怎樣才能準確地定義速度呢?在直線運動中,比較物體運動快慢的方法有兩種。一種是比較在相等時間內物體運動位移的大小。在相等時間內,物體運動位移大的就運動得快。例如,在平直的公路上,甲車2h行駛了80km,乙車2h行駛了100km,則乙車比甲車快。另一種是比較相同的位移所用時間的長短。運動相同的位移所用時間短的就運動得快。例如,在百米賽跑中,甲運動員的成績?yōu)?0s,乙運動員的成績?yōu)?2s,則甲運動員比較快。如果兩個不同的運動物體,各自在不同的時間內運動不同的位移,又該如何比較這兩個物體的運動快慢呢?解決的辦法就是找一個統(tǒng)一的比較標準。為此,你們引入速度的概念。總結:終點裁判是利用運動相同的路程,比較時間的長短來比較物體運動的快慢;觀眾是利用相同的時間比較經過路程的長短來比較運動的快慢。兩種方式不一樣。在百米賽跑中,終點裁判是怎樣判斷運動員跑的快慢?在比賽過程中,觀眾是怎樣判斷運動員們跑的快慢?討論與交流速度是反映物體運動快慢和方向的物理量,用位移跟發(fā)生這段位移所用時間之比來表示。若用字母v表示速度,s表示時間t內的位移,則有
在國際單位制中,速度的單位是米每秒,符號是m/s或m·s-1。常用單位還有千米每時(km/h或km·h-1)、厘米每秒(cm/s或cm·s-1)等。速度是矢量,既有大小,又有方向。1.定義:物理學中,用位移跟發(fā)生這段位移所用時間之比表示物體運動的快慢,這就是速度。用字母“v”表示。2.定義式:注意:這里的速度和初中所學速度的含義不相同。4.單位:國際單位制為m/s,其它單位km/h1
m/s
=
3.6
km/h3.速度是矢量,有大小有方向。
平均速度一般而言,物體在不同時間內(或不同位移上)的運動快慢是不同的。由式(1.3.1)求得的速度,只是表示物體在時間t內的平均快慢程度,稱為平均速度通常用表示。平均速度也是矢量,它的方向由位移的方向決定,它的大小表示物體在這段時間內運動的快慢,平均速度是位移與相應時間之比,而非路程與相應時間之比。實際上,初中物理定義的路程與相應時間之比,可稱為平均速率。平均速度描述的是某一段時間內或某一段位移上物體運動的平均快慢程度。因此在提到平均速度時,需要明確是哪段時間內(或哪段位移上)的平均速度。2.矢量,方向與該段時間的位移方向相同。符號:
1.定義式:注意:計算時,必須指明物體是在哪段時間內或哪段位移上的平均速度!4.平均速率:l為路程
3.物理意義:粗略地描述物體在時間t內運動的平均快慢程度。討論與交流三個物體從點A到點B的運動路徑1.平均速率是平均速度的大小,這種說法對嗎?為什么?2.甲、乙、丙三個可視為質點的物體同時從點A出發(fā),沿不同的路徑運動同時到達B,如圖所示,試比較三個物體在這個過程中的平均速度。總結:在單向直線運動中,平均速度的大小等于平均速率。例題:如圖所示,一個運動質點沿著一個半徑為5m的圓周運動,質點從A點出發(fā),沿著順時針方向,經過5s第一次到達B點,請求出在這段時間內,質點的平均速度和平均速率分別是多少?AB解:平均速度:方向:位移方向由A指B平均速率:瞬時速度平均速度只是粗略地反映了物體在某段位移上或某段時間內的運動快慢和方向。比如,城市A和城市B之間的距離是300km,一汽車從城市A行駛到城市B所用的時間是4h10min。那么,該汽車的平均速度的大小是20m/s。但這個平均速度并不能反映汽車行駛過程中任意時刻的快慢,例如途中加速和減速,甚至中途加油停車等。如何才能精確描述物體在任意時刻運動的快慢和方向呢?
瞬時速度是運動物體在某一時刻或經過某一位置時的速度。某一時刻的瞬時速度,你們可以通過求運動物體在該時刻前后無窮短時間內的平均速度得出。實際實驗中,只要所取的時間足夠短,所得的平均速度就可認為是該時刻的瞬時速度。某位置的瞬時速度,你們可以通過求無限逼近該位置附近位移內的平均速度得出。瞬時速度是矢量。其大小反映了物體在該時刻的運動快慢,方向就是物體在該時刻的運動方向,即在物體運動軌跡中該點的切線方向。你們通常把瞬時速度簡稱為速度。在直線運動中,速度的方向可用正、負號來表示。一般選取某一物體初始運動的方向為正方向。其他速度的方向與之相同,則速度為正;與之相反,則為負。瞬時速度的大小叫作瞬時速率。汽車上的車速表(如圖所示)能顯示汽車行駛過程中每一個瞬間的速度的大小,但不能顯示汽車運動的方向。因此它的示數(shù)實際上是汽車的瞬時速率。汽車車速表你們在初中學過的勻速直線運動,就是瞬時速度保持不變的運動,在這種運動中,瞬時速度與平均速度相等。總結:1.瞬時速度:物體在某一時刻(或某一位置)的速度。簡稱速度2.瞬時速度是矢量:既有大小,又有方向。其方向就是物體在該時刻的運動方向,即在物體運動軌跡中該點的切線方向。很小x/mA3.瞬時速度的大小叫做瞬時速率。4.勻速直線運動:瞬時速度保持不變的運動。練習:
為了使交通安全、有序,公路旁設置了許多交通標志。如圖所示,甲是限速標志,表示允許行駛的最大速度是80km/h;乙是路線指示標志,表示從此處到廣州還有206km。下列對這兩個數(shù)據(jù)的理解正確的是(
)A、甲表示瞬時速度,乙表示位移B、甲表示瞬時速度,乙表示路程C、甲表示平均速度,乙表示位移D、甲表示平均速度,乙表示路程B速度—時間圖像物體的速度也可以用圖像法來描述,那么,如何用圖像來表示物體運動的速度呢?用縱坐標表示物體運動的速度v,用橫坐標表示時間t,在坐標紙上建立直角坐標系,根據(jù)物體在各個時刻的速度,將(t,v)作為一組坐標在標系中描點,將點連線后得出的圖像稱為速度—時間圖像或v-t圖像。一輛小汽車甲向右做直線運動,速度逐漸增大,其速度與時間的關系如圖(a)所示。將速度與時間的關系繪制成坐標圖,得到一條向右上方傾斜的直線,如圖(b)所示,表明汽車的速度越來越快。小汽車甲做速度逐漸增大的直線運動(a)(b)另一輛小汽車乙向右做直線運動,速度逐漸減小,其速度與時間的關系如圖(a)所示。將速度與時間的關系繪制成坐標圖,得到一條向右下方傾斜的直線,如圖(b)所示,表明汽車的速度越來越慢。(a)(b)小汽車乙做速度逐漸減小的直線運動孩子們,通過這節(jié)課的交流,你學到了什么呢?快來說說吧!謝謝大家愛心.誠心.細心.耐心,讓家長放心.孩子安心。第一章運動的描述
第四節(jié)測量直線運動物體的瞬時速度當物體沿直線運動時,其位移在不斷變化。你們要研究物體的運動規(guī)律,首先要準確記錄物體運動的信息。直接測量物體運動的速度在技術上是比較復雜的,你們可以使用秒表和刻度尺來測量物體運動的時間和位移,再經過計算或作圖來判斷物體的運動情況。但當物體的運動速度太快時,采用這種方法測量的誤差較大。打點計時器是一種記錄物體運動位移和時間信息的儀器,你們可以利用它來測量和計算物體運動的速度。打點計時器打點計時器是一種通過在紙帶上打出一系列的點來記錄物體運動信息的儀器。通過分析紙帶上的點,可以研究物體的運動規(guī)律。實驗室常用的打點計時器有電火花計時器和電磁打點計時器兩種。電火花計時器的工作電源是220V的交流電源,它通過每間隔一個固定的時間(即周期)放電產生的火花在紙帶上打出一系列的點。當電源頻率是50Hz時,每隔0.02s打一次點。如圖所示是電火花計時器的構造圖,圖中標出了主要部件的名稱。電火花計時器電磁打點計時器的工作電源是4~6V的交流電源,通過線圈和永久磁鐵的作用帶動一個上下振動的振針,在紙帶上打出一系列的點。振針上下振動的時間間隔不變(即發(fā)生周期性振動)。當電源頻率是50Hz時,紙帶上每打出兩個相鄰點所經歷的時間(即周期)都是0.02s。如圖所示是電磁打點計時器的構造圖,圖中標出了主要部件的名稱。電磁打點計時器電火花計時器和電磁打點計時器的計時原理基本相同,當電源頻率為50Hz時,打點的時間間隔都是0.02s,本書把它們統(tǒng)稱為打點計時器。用打點計時器測量瞬時速度的方法在直線運動中,要測量物體在某一點的瞬時速度,可以用測量包含這一點的平均速度來近似替代。如圖所示的是物體做直線運動時打點計時器記錄物體運動軌跡打出的紙帶。研究物體做直線運動的紙帶
實驗與探究實驗1:練習使用打點計時器在動手練習使用打點計時器之前,請思考如下問題:紙帶上的點與物體的位移和時間是如何對應的?怎樣將紙帶上的點轉化成相關的數(shù)據(jù)?怎樣根據(jù)紙帶上的點跡計算紙帶的平均速度?把打點計時器固定在水平桌面上。觀察打點計時器,閱讀使用說明書,了解它的結構,按照說明書安裝好紙帶。接通交流電源,用手水平拉動紙帶,紙帶上就打出一系列點跡,然后關閉電源。
點數(shù)n/個點間隔數(shù)(n-1)/個
實驗2:測量沿斜面運動小車的瞬時速度(1)如圖所示,把打點計時器固定在斜面的頂端,將一輛系有紙帶的小車放置在斜面上。接通打點計時器的電源,讓打點計時器開始打點,然后放手讓小車帶動紙帶運動,在紙帶上打出一系列的點,記錄下小車的運動信息。用打點計時器記錄小車的運動信息用心制作必出精品樣,也可能因討厭一位老師而討厭學習。一個被學生喜歡的老師,其教育效果總是超出一般教師。無論中學生還是小學生,他們對自己喜歡的老師都會有一些普遍認同的標準,諸如尊重和理解學生,寬容、不傷害學生自尊心,平等待人、說話辦事公道、有耐心、不輕易發(fā)脾氣等。教師要放下架子,把學生放在心上。“蹲下身子和學生說話,走下講臺給學生講課”;關心學生情感體驗,讓學生感受到被關懷的溫暖;自覺接受學生的評價,努力做學生喜歡的老師。教師要學會寬容,寬容學生的錯誤和過失,寬容學生一時沒有取得很大的進步。蘇霍姆林斯基說過:有時寬容引起的道德震動,比懲罰更強烈。每當想起葉圣陶先生的話:你這糊涂的先生,在你教鞭下有瓦特,在你的冷眼里有牛頓,在你的譏笑里有愛迪生。身為教師,就更加感受到自己職責的神圣和一言一行的重要。善待每一個學生,做學生喜歡的老師,師生雙方才會有愉快的情感體驗。一個教師,只有當他受到學生喜愛時,才能真正實現(xiàn)自己的最大價值。義務教育課程方案和課程標準(2022年版)簡介新課標的全名叫做《義務教育課程方案和課程標準(2022年版)》,文件包括義務教育課程方案和16個課程標準(2022年版),不僅有語文數(shù)學等主要科目,連勞動、道德這些,也有非常詳細的課程標準。現(xiàn)行義務教育課程標準,是2011年制定的,離現(xiàn)在已經十多年了;而課程方案最早,要追溯到2001年,已經二十多年沒更新過了,很多內容,確實需要根據(jù)現(xiàn)實情況更新。所以這次新標準的實施,首先是對老課標的一次升級完善。另外,在雙減的大背景下頒布,也能體現(xiàn)出,國家對未來教育改革方向的規(guī)劃。課程方案課程標準是啥?課程方案是對某一學科課程的總體設計,或者說,是對教學過程的計劃安排。簡單說,每個年級上什么課,每周上幾節(jié),老師上課怎么講,課程方案就是依據(jù)。課程標準是規(guī)定某一學科的課程性質、課程目標、內容目標、實施建議的教學指導性文件,也就是說,它規(guī)定了,老師上課都要講什么內容。課程方案和課程標準,就像是一面旗幟,學校里所有具體的課程設計,都要朝它無限靠近。所以,這份文件的出臺,其實給學校教育定了一個總基調,決定了你們孩子成長的走向。各門課程基于培養(yǎng)目標,將黨的教育方針具體化細化為學生核心素養(yǎng)發(fā)展要求,明確本課程應著力培養(yǎng)的正確價值觀、必備品格和關鍵能力。進一步優(yōu)化了課程設置,九年一體化設計,注重幼小銜接、小學初中銜接,獨立設置勞動課程。與時俱進,更新課程內容,改進課程內容組織與呈現(xiàn)形式,注重學科內知識關聯(lián)、學科間關聯(lián)。結合課程內容,依據(jù)核心素養(yǎng)發(fā)展水平,提出學業(yè)質量標準,引導和幫助教師把握教學深度與廣度。通過增加學業(yè)要求、教學提示、評價案例等,增強了指導性。教育部將組織宣傳解讀、培訓等工作,指導地方和學校細化課程實施要求,部署教材修訂工作,啟動一批課程改革項目,推動新修訂的義務教育課程有效落實。
本課件是在MicorsoftPowerPoint的平臺上制作的,可以在Windows環(huán)境下獨立運行。本課件集文字、符號、圖形、圖像、動畫、聲音于一體,交互性強,信息量大,能多路刺激學生的視覺、聽覺等器官,使課堂教育更加直觀、形象、生動,提高了學生學習的主動性與積極性,減輕了學習負擔,有力地促進了課堂教育的靈活與高效。部分內容取材于網(wǎng)絡,如有侵權,請聯(lián)系刪除!作品整理不易,僅供一線教師教學參考使用,禁止轉載!(2)在紙帶上選取點跡清晰的一段,將某個能看清的點標為0,以后每隔0.1s標一個計數(shù)點,相鄰計數(shù)點間的位移為s1,s2,s3,s4,s5(如圖所示)。用刻度尺測量相鄰計數(shù)點間的位移,將測量結果填入下表中。實驗中選取的紙帶
相鄰計數(shù)點間的位移和各計數(shù)點的速度根據(jù)表中的數(shù)據(jù),在圖中作出v-t圖像(以0計數(shù)點作為計時起點),并根據(jù)圖像說明小車的運動情況。小車運動的v-t圖像數(shù)字計時器數(shù)字計時器是一個可以將采集信息的時間顯示出來的儀器。如圖所示的是由數(shù)字計時器和光電門組成的計時測量裝置。光電門的外形像門,其一邊安裝發(fā)光裝置,另一邊安裝光線接收裝置,并都與數(shù)字計時器連接。當寬度一定的物體通過光電門時,光線被遮擋,數(shù)字計時器開始計時;當物體離開光電門時,數(shù)字計時器停止計時。這樣就可以記錄物體遮擋一個光電門光線的短暫時間。數(shù)字計時器還可以記錄物體經過兩個光電門之間的時間以及測量物體運動的瞬時速度和平均速度。由數(shù)字計時器和光電門組成的計時測量裝置記錄物體通過一個光電門的時間:光線遮擋,開始計時;物體離開,停止計時。記錄時間為t。1、測量物體通過光電門位置的瞬時速度測量物體的遮光寬度,記錄位移為d.物體通過光電門位置的瞬時速度為:2、測量物體經過兩個光電門之間的平均速度測量兩個光電門之間的距離,記錄為s.物體通過兩個光電門的平均速度為:
孩子們,通過這節(jié)課的交流,你學到了什么呢?快來說說吧!謝謝大家愛心.誠心.細心.耐心,讓家長放心.孩子安心。第一章運動的描述
第五節(jié)加速度物體運動的速度常常在變化,如電梯的升降、籃球在空中的運動等。你們通常用“加速”和“減速”這兩個用語來描述物體運動中速度的大小變化的情況。人們日常所說的加速”是指“提高速率”或“速度逐漸增大”,“減速”是指“減小速率”或“速度逐漸減小”。這兩個用語可否用于精確描述物體運動速度的變化情況呢?在物理學中,可否引入一個統(tǒng)一的概念來描述物體運動速度變化的快慢呢?認識加速度討論與交流一架飛機以200m/s的速度勻速飛行;一輛汽車從靜止開始經過20s后,其速度變?yōu)?0m/s;一名運動員沖刺后的速度由10m/s經過5s變?yōu)榱恪N矬w初始速度(m/s)末速度(m/s)速度變化量(m/s)時間(s)單位時間內的速度速度變化量(m/s2)飛機200200汽車020運動員100020-102020401-2.5哪一個物體的速度變化最大?哪一個物體的速度變化最小?(2)哪一個物體的速度變化要快一些?判斷的依據(jù)是什么?(3)運動速度越大的物體,其速度變化越大嗎?總結:速度變化的大小不能描述描述物體速度變化的快慢,速度變化的快慢,既與速度變化的大小有關,也與相應的時間有關。通過上面的討論可知,物體的速度變化有快有慢,速度變化的大小并不能描述物體速度變化的快慢。速度變化的快慢,既與速度變化的大小有關,也與相應的時間有關。為此,你們引入一個新的物理量來描述物體運動速度變化的快慢。
式中v0表示開始時刻的速度,稱為初速度,
vt表示結束時刻的速度,稱為末速度。在國際單位制中,加速度的單位是米每二次方秒,符號是m/s2或m·s-2。
加速度的方向兩個物體以相同大小的速度變化率運動,但速度的變化情況不同,有可能一個速度越來越大,另一個速度越來越小。因此,僅憑速度變化率的大小不能完全反映速度變化的情況。
在直線運動中,若取初速度的方向為正方向,則a的方向可用正、負號來表示。在加速直線運動中,加速度的方向和初速度的方向相同,a為正值,如圖(a)所示。在減速直線運動中,加速度的方向和初速度的方向相反,a為負值,如圖(b)所示。加速度的方向如果物體的加速度保持不變,該物體的運動就是勻變速運動,勻變速運動又分為勻變速直線運動和勻變速曲線運動。在本書中,如果沒有特別說明,均是研究勻變速直線運動。如同平均速度與瞬時速度那樣,加速度也有平均加速度和瞬時加速度之分。在勻變速運動中,速度隨時間均勻變化,其瞬時加速度與一段時間內的平均加速度相同。
2、加速度方向與速度方向的關系(直線運動):
加速度方向與速度方向相同,物體加速
加速度方向與速度方向相反,物體減速
3、勻變速運動:物體的加速度保持不變的運動。
4、勻變速直線運動:物體沿直線運動,且加速度保持不變的運動。
勻變速直線運動的特點:加速度恒定,速度均勻增加
例題:某高層建筑物內有一臺正在向上運行的電梯,乘客按下樓層鍵后,電梯的速度在1.5s內由2.4m/s均勻減小到零。求該電梯的加速度。
分析:電梯的速度是均勻減小的,即電梯在做勻變速直線運動。考慮到速度和加速度都是有方向的矢量,解題時要先選定一個正方向。若選定電梯初速度的方向為正方向,則加速度為負值。解:電梯在做勻變速直線運動,選取豎直向上(初速度的方向)為正方向,根據(jù)加速度的定義,可得電梯的加速度大小為1.6m/s2,方向豎直向下。
v-t
圖像中的加速度表示從v-t圖像看物體的加速度通過v-t圖像,你們不僅能夠描述物體運動的速度隨時間變化的情況,還能知道物體運動的加速度。討論與交流上圖中兩條直線b1,b2,分別是兩個物體做直線運動的v-t圖像,哪個物體運動的加速度比較大?
由上圖可知,直線b1的斜率比直線b2的斜率更大,也就是你們常說的更陡些,所以直線b1所對應物體的加速度大。孩子們,通過這節(jié)課的交流,你學到了什么呢?快來說說吧!謝謝大家愛心.誠心.細心.耐心,讓家長放心.孩子安心。第二章勻變速直線運動
第一節(jié)勻變速直線運動的特點意大利物理學家伽利略經過大量的實驗研究后,認為從靜止開始,在相同的時間內,速度變化相同的運動是最簡單的變速直線運動。從傾斜直槽滾下的小球的運動就是這樣的運動。現(xiàn)在你們就從這種最簡單的變速直線運動開始學習。勻變速直線運動的速度特點你們通過實驗,探究小球沿傾斜直槽運動速度變化的特點。實驗與探究如圖所示,將直徑D=0.02m的小球從緊靠豎直支架A的位置由靜止釋放,小球沿著粗糙程度均勻的傾斜直槽向下滾動。探究小球沿傾斜直槽運動的速度變化特點在實驗操作前,注意思考以下問題:如何測量小球經過光電門B,C的瞬時速度?(2)如何計算小球在兩個光電門B,C之間的平均速度?(3)需要測量和記錄哪些數(shù)據(jù)?用數(shù)字計時器分別采集小球經過B,C兩個光電門的時間,計算得到小球通過光電門B,C的瞬時速度。這兩個瞬時速度就是小球在B,C之間運動時的初速度和末速度,從同一位置A再次由靜止釋放小球,通過數(shù)字計時器測量小球經過兩個光電門之間的時間,完成一次測量。改變光電門C的位置,重復上述操作過程,將五次測量獲得的實驗數(shù)據(jù)填入表中。小球直徑D=0.02m小球經過兩個光電門實驗數(shù)據(jù)表以小球經過兩個光電門之間的時間t為橫軸,小球經過光電門的速度y為縱軸,在圖中描點作出小球運動的v-t圖像。小球運動的v-t圖像勻變速直線運動的速度特點:做勻變速直線運動的物體,在相等時間內的速度變化相等,加速度恒定。勻變速直線運動的位移特點下圖的實驗研究表明,小球在傾斜直槽內的運動是變速直線運動。下面用同裝置來研究勻變速直線運動的位移特點。觀察與思考將小球從緊靠豎直支架A的位置由靜止釋放,小球沿著傾斜直槽向下運動用頻閃照相機對小球的運動進行拍照,示意圖如圖所示。研究小球沿傾斜直槽運動的位移變化特點根據(jù)上圖對應刻度上的示數(shù),選取連續(xù)的幾段,對位移的變化進行研究,可以發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律?
例題:某人觀察物體做直線運動時記錄的數(shù)據(jù)如表所示。由此他判斷該物體一定做勻加速直線運動,這個判斷是否正確?為什么?
解析:不正確,因為題中沒有提及物體做勻變速運動,在每1s內物體的運動速度是可以改變的,而勻加速直線運動是任何時間內,速度變化相等,所以物體不一定是勻加速直線運動。時間t/s第1s內第2s內第3s內第4s內位移s/m261014勻速直線運動和勻變速直線運動有哪些不同?勻速直線運動是速度不變的直線運動,勻變速直線運動是加速度不變的直線運動。思考孩子們,通過這節(jié)課的交流,你學到了什么呢?快來說說吧!謝謝大家愛心.誠心.細心.耐心,讓家長放心.孩子安心。第二章勻變速直線運動
第二節(jié)勻變速直線運動的規(guī)律當你們坐在行駛于平直公路上的汽車內時,如果汽車速度表的指針穩(wěn)定在某一數(shù)值上,這時汽車做勻速直線運動,如果汽車從靜止開始在平直公路上行駛,你們看到汽車速度表的指針從0開始隨時間均勻地按順時針轉動指示10,20,30,…,這時汽車在做勻變速直線運動。假如汽車正以100km/h的速度在高速路上行駛(如圖所示),該車與前面的車輛保持50m的車距是否安全?學習了本節(jié)之后,你們就會明白在高速公路上行駛的車輛要保持一定前后車距的重要性。在高速路上行駛的車輛要保持一定的前后車距速度與時間的關系通過實驗研究,你們知道勻變速直線運動的物體在相等時間內的速度變化相等,加速度恒定。由加速度的定義式,變形可得這就是勻變速直線運動速度隨時間變化的關系,稱為勻變速直線運動的速度公式。
物體做勻變速直線運動的v-t圖像討論與交流1.如圖所示是三個質點運動的v-t圖像,圖線①②③表示的運動情況是怎樣的?圖像中圖線的交點表示什么含義?三個質點運動的v-t圖像2.如圖所示是某質點運動的v-t圖像。試描述該圖像與物體運動實際情況的對應關系。某質點運動的v-t圖像位移與時間的關系如果物體做勻速直線運動,它的速度v不隨時間t變化,其v-t圖像是一條平行于時間軸的直線,如圖所示。在時間t內的位移s=vt,正好對應著v-t圖像中陰影矩形的面積。物體做勻速直線運動的v-t圖像討論與交流某物體以初速度v0做勻變速直線運動,運動到時刻t的速度為vt
,其v-t圖像如圖所示。在時間t內的位移是否對應v-t圖像中陰影梯形面積?試證明。物體做勻變速直線運動的v-t圖像通過上述討論可知,以初速度v0做變速直線運動的物體在時間t內位移的大小等于陰影梯形的面積。由圖可知,時間t內的位移s對應v-t圖像中陰影梯形面積,即
把勻變速直線運動的速度公式代入上式,可得
上式中a為加速度,v0為初速度,s為時間t內的位移。這就是勻變速直線運動位移隨時間變化的關系,稱為勻變速直線運動的位移公式。速度與位移的關系由勻變速直線運動的速度公式及位移公式
消去t后,可以推出一個新公式,化簡可得
上式表明,在勻變速直線運動中,某一段時間內中間時刻的瞬時速度等于該段時間內的平均速度。例題:如圖所示,一艘快艇以2m/s2的加速度在海面上做勻加速直線運動快艇的初速度是6m/s。求這艘快艇在8s末的速度和8s內的位移。快艇做勻加速直線運動分析:該快艇做勻加速直線運動,它的運動情況滿足勻變速直線運動規(guī)律。已知加速度、初速度和運動的時間這三個物理量,可以直接運用公式得出結果,加速度和速度都有方向,解決問題的過程中必須選定一個正方向。解:快艇的運動情況如圖所示。選定初速度方向為正方向,因快艇做勻加速直線運動,根據(jù)勻變速直線運動規(guī)律
代入數(shù)據(jù),可得快艇在8s末的速度為vt=v0+at=(6+2×8)m/s=22m/s.
快艇在8s內發(fā)生的位移為即此快艇在8s末的速度為22m/s,8s內經過的位移是112m.
在本例題中,由于先求得8s末速度,所以在求8s內經過的位移時,你們也可利用公式vt2-v02
=2as求解。孩子們,通過這節(jié)課的交流,你學到了什么呢?快來說說吧!謝謝大家愛心.誠心.細心.耐心,讓家長放心.孩子安心。第二章勻變速直線運動
第三節(jié)測量勻變速直線運動的加速度通過第一節(jié)的實驗研究,你們知道了勻變速直線運動的特點:速度均勻變化,加速度恒定;連續(xù)相等時間內的位移不等,而位移變化量相等。本節(jié)你們利用打點計時器,通過實驗測量勻變速直線運動的瞬時速度和加速度。用心制作必出精品樣,也可能因討厭一位老師而討厭學習。一個被學生喜歡的老師,其教育效果總是超出一般教師。無論中學生還是小學生,他們對自己喜歡的老師都會有一些普遍認同的標準,諸如尊重和理解學生,寬容、不傷害學生自尊心,平等待人、說話辦事公道、有耐心、不輕易發(fā)脾氣等。教師要放下架子,把學生放在心上。“蹲下身子和學生說話,走下講臺給學生講課”;關心學生情感體驗,讓學生感受到被關懷的溫暖;自覺接受學生的評價,努力做學生喜歡的老師。教師要學會寬容,寬容學生的錯誤和過失,寬容學生一時沒有取得很大的進步。蘇霍姆林斯基說過:有時寬容引起的道德震動,比懲罰更強烈。每當想起葉圣陶先生的話:你這糊涂的先生,在你教鞭下有瓦特,在你的冷眼里有牛頓,在你的譏笑里有愛迪生。身為教師,就更加感受到自己職責的神圣和一言一行的重要。善待每一個學生,做學生喜歡的老師,師生雙方才會有愉快的情感體驗。一個教師,只有當他受到學生喜愛時,才能真正實現(xiàn)自己的最大價值。義務教育課程方案和課程標準(2022年版)簡介新課標的全名叫做《義務教育課程方案和課程標準(2022年版)》,文件包括義務教育課程方案和16個課程標準(2022年版),不僅有語文數(shù)學等主要科目,連勞動、道德這些,也有非常詳細的課程標準。現(xiàn)行義務教育課程標準,是2011年制定的,離現(xiàn)在已經十多年了;而課程方案最早,要追溯到2001年,已經二十多年沒更新過了,很多內容,確實需要根據(jù)現(xiàn)實情況更新。所以這次新標準的實施,首先是對老課標的一次升級完善。另外,在雙減的大背景下頒布,也能體現(xiàn)出,國家對未來教育改革方向的規(guī)劃。課程方案課程標準是啥?課程方案是對某一學科課程的總體設計,或者說,是對教學過程的計劃安排。簡單說,每個年級上什么課,每周上幾節(jié),老師上課怎么講,課程方案就是依據(jù)。課程標準是規(guī)定某一學科的課程性質、課程目標、內容目標、實施建議的教學指導性文件,也就是說,它規(guī)定了,老師上課都要講什么內容。課程方案和課程標準,就像是一面旗幟,學校里所有具體的課程設計,都要朝它無限靠近。所以,這份文件的出臺,其實給學校教育定了一個總基調,決定了你們孩子成長的走向。各門課程基于培養(yǎng)目標,將黨的教育方針具體化細化為學生核心素養(yǎng)發(fā)展要求,明確本課程應著力培養(yǎng)的正確價值觀、必備品格和關鍵能力。進一步優(yōu)化了課程設置,九年一體化設計,注重幼小銜接、小學初中銜接,獨立設置勞動課程。與時俱進,更新課程內容,改進課程內容組織與呈現(xiàn)形式,注重學科內知識關聯(lián)、學科間關聯(lián)。結合課程內容,依據(jù)核心素養(yǎng)發(fā)展水平,提出學業(yè)質量標準,引導和幫助教師把握教學深度與廣度。通過增加學業(yè)要求、教學提示、評價案例等,增強了指導性。教育部將組織宣傳解讀、培訓等工作,指導地方和學校細化課程實施要求,部署教材修訂工作,啟動一批課程改革項目,推動新修訂的義務教育課程有效落實。
本課件是在MicorsoftPowerPoint的平臺上制作的,可以在Windows環(huán)境下獨立運行。本課件集文字、符號、圖形、圖像、動畫、聲音于一體,交互性強,信息量大,能多路刺激學生的視覺、聽覺等器官,使課堂教育更加直觀、形象、生動,提高了學生學習的主動性與積極性,減輕了學習負擔,有力地促進了課堂教育的靈活與高效。部分內容取材于網(wǎng)絡,如有侵權,請聯(lián)系刪除!作品整理不易,僅供一線教師教學參考使用,禁止轉載!設物體做勻變速直線運動的加速度為a,如圖所示,在兩個連續(xù)相等時間T內的位移分別為s1,s2,通過A,B,C時的速度分別為vA,vB,vc,則
又vB=vA+aT由此可以推導出
做勻變速直線運動的物體在兩個連續(xù)相等時間里的位移
上式表明,勻變速直線運動的加速度等于兩個連續(xù)相等時間里的位移變化量與這個時間平方之比。上式表明,勻變速直線運動的物體,在兩個連續(xù)相等時間里,中間時刻的速度等于這兩段時間里的平均速度。實驗與探究利用打點計時器、紙帶、復寫紙、交變電源、小車、細繩、一端附有定滑輪的長木板、刻度尺、鉤碼、導線等器材測量勻變速直線運動的加速度。在實驗操作之前,請思考下列問題。本實驗的原理和方法是什么?(2)本實驗要解決的關鍵問題是什么?實驗步驟如下:(1)如圖所示,把一端附有定滑輪的長木板平放在實驗桌上,將滑輪端伸出桌面。將打點計時器固定在木板上沒有滑輪的一端,連接好電路(若使用電磁打點計時器,接4~6V的低壓交流電源;若使用電火花計時器,接220V的交流電源)。研究勻變速直線運動的實驗裝置(2)在讓紙帶穿過打點計時器的限位孔后,將其一端夾在小車尾部正中央。把小車靠近打點計時器,在小車前端系上細繩。細繩、紙帶與木板平行,且細繩、紙帶、限位孔要在一條直線上。細繩長度略短于定滑輪離地的高度。細繩跨過定滑輪,掛上適量的鉤碼。(3)啟動打點計時器,然后釋放小車,讓它拖著紙帶運動,適時阻止小車與滑輪相碰。及時關閉電源,更換紙帶,重復做三次。(4)選擇點跡清楚、沒有漏點的紙帶,舍棄開始點跡密集的一段,找一個合適的點作為開始點。為了測量方便和提高測量精度,把每打五次點的時間作為時間單位,則時間間隔T=0.02s×5=0.1s.確定恰當?shù)挠嫈?shù)點,并標上序號0,1,2,3,…,如圖所示。每兩個相鄰計數(shù)點間的距離分別為s1,s2,s3···(5)設計實驗數(shù)據(jù)記錄表格,分析處理數(shù)據(jù)。記錄運動信息的紙帶討論與交流(1)根據(jù)勻變速直線運動的特點,從紙帶的運動信息分析判斷小車的運動是不是勻變速直線運動。(2)選取哪些計數(shù)點計算此處的加速度比較合適?說出理由并由此求出加速度的平均值。選擇點跡清晰,沒有漏點的一部分紙帶(3)由
可以分析得出
,
,
,由此可以求出加速度的平均值。想一想,為什么這樣做能減小實驗誤差?可減少多次計算帶來的誤差放大測量距離,減小誤差【拓展】如果只有s1、s2
、s3、s4四段位移,怎么處理?以如圖所示的紙帶為例處理實驗數(shù)據(jù)。測量六段位移s1,s2,s3,s4,s5,s6,把測量結果填入下表中。利用,求得對應每一計數(shù)點的小車瞬時速度vi;利用,分別求得a1,a2,a3,并將計算結果填入下表中。實驗數(shù)據(jù)記錄表小車做勻變速直線運動的加速度的平均值=______________你們也可以用圖像法處理實驗數(shù)據(jù),求出小車的加速度。以t為橫坐標、v為縱坐標建立直角坐標系,如圖所示。根據(jù)每一個計數(shù)點對應的時間和小車的瞬時速度,作出最佳擬合曲線(或直線),盡量讓各數(shù)據(jù)對稱分布在這條曲線(或直線)的兩側。小車的速度隨時間變化的v-t圖像0.400.040.080.120.160.200.241.401.601.001.200.600.80
孩子們,通過這節(jié)課的交流,你學到了什么呢?快來說說吧!謝謝大家愛心.誠心.細心.耐心,讓家長放心.孩子安心。第二章勻變速直線運動
第四節(jié)自由落體運動物體由靜止從某一高處下落的運動是一種常見的現(xiàn)象,如樹葉從樹上飄落下來,雨滴從空中落下來……你思考過這類現(xiàn)象嗎?物體下落的運動有沒有一定的規(guī)律可循呢?本節(jié)你們就一起經歷對這種運動的探究之旅。影響物體下落快慢的因素在日常觀察中,不同物體下落快慢是不同的。大多數(shù)人對落體運動都有這樣的認識:重的物體比輕的物體下落快。例如,從樹上落下的蘋果就比飄下的樹葉下落得快。但是,重的物體一定下落得快嗎?歷史上,古希臘學者亞里士多德曾認為,重的物體下落快,輕的物體下落慢,并斷言物體下落快慢是由它們的重量決定的,兩千多年后,意大利的青年學者伽利略對亞里士多德的論斷表示了懷疑。他認為,根據(jù)亞里士多德的論斷,一塊大石頭的下落速度要比一塊小石頭的下落速度大。假定一塊大石頭的下落速度為8,小石頭的下落速度為4,當你們把兩塊石頭拴在一起時,大石頭的下落速度會被小石頭拖著而減慢,整個系統(tǒng)的下落速度應該小于8;但兩塊石頭拴在一起,總的重量比大石頭的重量還要大,因此整個系統(tǒng)下落的速度要比8還大。這樣,就從“重的物體比輕的物體落得快”的前提推斷出互相矛盾的結論。伽利略由此推斷,重的物體不會比輕的物體下落得快。下面你們通過實驗進一步探究影響物體下落快慢的因素。實驗與探究1.將面積相同的硬幣和紙片同時從同一高度由靜止釋放。仔細觀察,看看有什么發(fā)現(xiàn)。2.按下表中的實驗內容進行實驗,看看有什么發(fā)現(xiàn),并將實驗現(xiàn)象以及對應的結論填入表格中。實驗內容實驗結果結論兩張一樣的紙,將其中一張搓成團,另一張鋪平,從同一高度同時由靜止開始釋放
一張大紙和一張小紙,將小紙搓成團,大紙鋪平,從同一高度同時由靜止開始釋放
搓成團的紙下落得快小紙下落得快紙片下落快慢與輕重無關紙片下落快慢與輕重無關從上面的實驗結果可以初步看出:物體下落快慢與物體的輕重無關。自由落體運動觀察與思考如圖所示,把形狀和質量都不同的物體(如小金屬片、小羽毛)放入一端封閉、另一端有開關的牛頓管。在以下三種情況下,觀察把牛頓管倒立過來后這些物體下落的快慢情況。牛頓管內有空氣。(2)牛頓管內的空氣被抽出一些。(3)牛頓管內空氣被全部抽出(近似真空)。牛頓管內物體的下落運動影響物體下落快慢的因素可能是下落過程中受到空氣的阻力。下面你們針對空氣阻力因素來進行實驗研究。實驗結果表明,牛頓管內有空氣時,金屬片和羽毛下落的快慢不同;被抽去部分空氣時,它們下落的快慢比較接近,被抽去的空氣越多,它們下落的快慢就越接近;當把牛頓管中空氣全部抽去后,它們下落的快慢就完全相同了。由此可見,影響下落物體運動快慢的因素是空氣阻力的作用,沒有空氣阻力時,輕重不同的物體只受重力作用,下落的快慢相同。物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動,叫作自由落體運動。這種運動只有在真空中才能發(fā)生,在有空氣存在的空間里,如果空氣阻力的作用較小,可以忽略不計,物體的下落可以看作自由落體運動。自由落體運動的規(guī)律通過前面的學習,你們知道自由落體運動是初速度為零的加速直線運動。遵循簡單性原則,你們猜想:自由落體運動是一種簡單的加速運動,即勻加速直線運動。下面你們就來檢驗這一猜想。討論與交流如圖所示是小球做自由落體運動的頻閃照片,請根據(jù)照片提供的信息思考下列問題。(1)任意兩個連續(xù)相等的時間里,小球下落的位移之差是否相同?是否驗證了上述猜想?
任意兩個連續(xù)相等的時間里,小球下落的位移之差相同。位移之比:猜想正確(2)如果猜想正確,小球做自由落體運動的加速度是多少?自由落體運動是一種初速度為零的勻加速直線運動。在同一地點,一切物體自由下落的加速度都相同,方向總是豎直向下的,這個加速度叫作自由落體加速度,也叫重力加速度,用符號g表示,它的大小可以用實驗的方法來測定。精確的實驗表明,在地球不同的緯度,g的大小是不同的,赤道地區(qū)的g為9.780m/s2,北京的g為9.801m/s2。通常的計算可以把g取作9.8m/s2,粗略計算可以把g取作10m/s2。下表列出了一些城市或地區(qū)的重力加速度。一些城市或地區(qū)的重力加速度由于自由落體運動是初速度為零、加速度為重力加速度的勻加速直線運動,因此勻變速直線運動的基本公式及其推論都適用于自由落體運動,只需把初速度v0取為零,并用g代替加速度a。自由落體運動的速度公式和位移公式可以寫成vt=gt
例題:如圖所示,椰子從距地面高度h為20m的樹上由靜止落下。不計椰子下落時受到的空氣阻力,取g=10m/s。求椰子落地的時間和到達地面時的速度。椰子樹分析:椰子下落過程是初速度為零的勻加速直線運動,忽略空氣阻力影響,椰子做的是自由落體運動,可以運用自由落體運動規(guī)律求解。物體運動的加速度和速度都是矢量解題時要考慮其方向性,首先要選定一個正方向。本題選定堅直向下為正方向。解:選定椰子最初下落點為位移的起點,豎直向下為正方向。由自由落體運動的位移公式
即椰子下落到地面的時間是2s,瞬時速度大約是20m/s.速度的計算也可應用勻變速直線運動的推論v2=2gh求解。當堂練習(1)它們是采用什么方法估測洞的深度的?采用了測量石頭下落時間的方法測量洞的深度。取g=10m/s2,t=2s,(2)請指出這種方法的優(yōu)點與不足。優(yōu)點:設備簡單,操作方便,計算簡便。缺點:沒有考慮聲音傳播的時間;不同地方的取值不同,取值粗略;測量方法粗略,測量誤差大。孩子們,通過這節(jié)課的交流,你學到了什么呢?快來說說吧!謝謝大家愛心.誠心.細心.耐心,讓家長放心.孩子安心。第二章勻變速直線運動
第五節(jié)勻變速直線運動與汽車安全行駛根據(jù)我國道路交通管理的相關規(guī)定,同一車道行駛的機動車,后車必須根據(jù)行駛速度、天氣和路面情況,與前車保持必要的安全距離,如下圖所示的安全距離示意圖標出了一般情況下汽車在不同行駛速度下所對應的大致安全距離。
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