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PAGE  PAGE 9 探究F—t图像与物体运动规律的关系 大港一中 裴洪标 一、F—t图像与物体运动规律的关系的地位与分析 F—t图像与物体运动规律的关系，反映了物体在不同时刻受力情况，揭示了物体在不同力的情况下的运动规律。应用F—t、V—t、St规律解决实际问题。F—t图像这一部分内容，题型变化多，关系抽象复杂是复习的难点和高考的热点，在全国各地物理试卷中都有体现。现对近几年的高考试题中与F—t有关的题目做一总结，以其对学生有所启示。 二、教学目标 1、知识与技能 （1）掌握F—t图像的物理意义及与物体运动规律的联系 （2）通过F—t图像和牛顿运动规律综合分析物体的运动景象。 2、过程和方法 （1）通过对F—t图像与物体运动规律的关系探究过程，培养学生的探究能力和创新能力。 （2）渗透科学研究方法，提高分析推理和解决问题的能力。 3、情感态度与价值观 （1）通过学生之间的讨论、交流与协作探究，培养团队合作精神。 （2）让学生在探究过程中体验解决问题的成功喜悦，增进学习物理的情感。 （3）培养实事求是是科学态度和严谨的推理方法。 （二）教学内容及建议： 三、教学策略 主要通过F—t图像探究物体运动的位移、速度、加速度等物理量和时间的函数关系，来解决实际问题。 1、现代教学手段与归纳总结 通过对V—t、S—t图像的物理意义归纳总结，探究F—t图像，研究物体在不同力的情况下的运动规律。 2、简单有效学生自主探究和师生和互动教学：通过通过F—t图像探究会结合牛顿运动定律解决实际问题。 教师的策略是使学生参与教学活动，通过研究F—t、V—t、S—t图像与物体运动规律的关系之间的关系，掌握利用牛顿运动定律解决实际问题的能力。 四、教学重点和难点 1、重点 （1）通过F—t图像与物体运动规律的关系的探究，结合牛顿运动定律解决实际问题。 （2）学会利用F—t、V—t、S—t图像获取信息， 并求得未知量。 2、难点 利用F—t、V—t、S—t图像与实际物体的运动规律联系，提高分析推理和解决问题的能力。 五、教学器材 多媒体教室、课件。 六、教学过程 （一）课题引入 1、回忆V—t、S—t图像，表示的物理意义是什么？ 2、回忆利用牛顿第二定律解决实际问题分哪两大类？ （在这两类问题中，那个物理量起到桥梁作用，并且是解决问题的突破口和关键.？） （二）题型分析 例1、.物体在与其初速度始终共线的合外力F的作用下运动取v0方向为正时，合外力F随时间t的变化情况如图3-2-1所示，则在0～t2这段时间内( ) A.物体的加速度先减小后增大，速度也是先减小后增大 B.物体的加速度先增大后减小，速度也是先增大后减小 C.物体的加速度先减小后增大，速度一直在增大 D.物体的加速度先减小后增大，速度一直在减小。 思考与讨论：（1）、该物体受力的特点 （2）、物体的运动性质可用那些方法描述？ 图3－１－９ 练习：（2002年全国高考试题）质点所受的力F随时间变化的规律如图图3－１－９所示，力的方向始终在一直线上.已知t=0时质点的速度为零.在图 所示的t1、t2、t3和t4各时刻中，哪一时刻质点 的动能最大 （ ） A．t1 B．t2 C．t3 D．t4 【归纳总结】以上是已知受力求运动情况的题型。 t/s t1 t2 t3 t4 O F/N F1 F2 -10 10 图4 具体方法是：已知物体受到的合外力的图像，即可画出a—t 、V—t、S—t图像分析问题；也可以结合F—t图像中图线与横轴围成的面积表示合力的冲量，利用动量定理求解。 例2、质点受到在一条直线上的两个力F1和F2的作用，F1、 F2随时间的变化规律如图4所示，力的方向始终在一条直线上且方向相反。已知t=0时质点的速度为零。在图示的t1、t2、t3和t4各时刻中， 哪一时刻质点的速率最大？ （ ） A．t1 B．t2 C．t3 D．t4 思考与讨论：（1）你从该图像中获得的有效信是什么？（2）如何应用所学的方法解决该问题？ 【归纳总结】由F—t图像获取物体受力的信息，求合力，再由牛顿第二定律结合图像转换方法判断物体的运动规律，求得未知量。 例3、如图甲所示为学校操场上一质量不计的竖直滑杆，滑杆上端固定，下端悬空，为了研究学生沿杆的下滑情况，在竿的顶部装有一拉力传感器，可显示竿顶端所受拉力的大小，现有一学生（可视为质点）从上端由静止开始滑下，5s未滑到竿底时速度恰好为零，从学生开始下滑时刻计时，传感器显示拉力随时间变化情况如图乙所示，g取10m/s2，求 （1）该学生下滑过程中的最大速率； （2）图中F1的