2.2匀变速直线运动的速度与时间的关系(教案)教学目标:1、知道匀速直线运动图象。2、知道匀变速直线运动的图象,概念和特点。3、掌握匀变速直线运动的速度与时间关系的公式v=v0+at,并会进行计算。教学重难点:1、匀变速直线运动的图象,概念和特点。2、匀变速直线运动的速度与时间关系的公式v=v0+at,并进行计算。3、会用图象推导出匀变速直线运动的速度与时间关系的公式v=v0+at。学情分析:学生以在前面实验的基础上,掌握了匀变速直线运动的图像,因此本节课利用的图像推导公式v=v0+at,难度不是很大,因此老师可以提示引导,使学生自己动手完成。教学方法:精讲点拨,合作探究,有效练习课时安排:2课时。教学过程:教师活动学生活动点评预习检查:加速度的概念,及表达式a=导入新课:上节课,同学们通过实验研究了速度与时间的关系,小车运动的υ-t图象。设问:小车运动的υυ/(m·s-1)t/st0υ0学生画出小车运动的υ-t图象,并能表达出小车运动的υ-t图象是一条倾斜的直线。预习检查情境导入
-t图象是怎样的图线?(让学生画一下)学生坐标轴画反的要更正,并强调调,纵坐标取速度,横坐标取时间。υ-t图象是一条直线,速度和时间的这种关系称为线性关系。设问:在小车运动的υ-t图象上的一个点P(t1,v1)表示什么?学生回答:t1时刻,小车的速度为v1。学生回答不准确,教师补充、修正。匀变速直线速度与时间的关系式vtoV0Vt∆V∆t提问:除用图象表示物体运动的速度与时间的关系外,是否还可以用公式表达物体运动的速度与时间的关系?教师引导,取t=0时为初状态,速度为初速度V0,取t时刻为末状态,速度为末速度V,从初态到末态,时间的变化量为∆t,则学生回答:因为加速度a=,所以∆V=a∆tV—V0=a∆tV—V0=atV=V0+at培养学生推理及公式演算的能力。
∆t=t—0,速度的变化量为∆V,则∆V=V—V0提问:能否直接从图线结合数学知识得到速度与时间的关系式?知识总结:匀变速直线运动中,速度与时间的关系式是V=V0+at匀变速直线运动的速度与时间关系的公式:V=V0+at可以这样理解:由于加速度a在数值上等于单位时间内速度的变化量,所以at就是整个运动过程中速度的变化量;再加上运动开始时物体的速度V0,就得到t时刻物体的速度V。例题1、汽车以40km/h的速度匀速行驶,现以0.6m/s2的加速度加速,10s后速度能达到多少?加速后经过多长汽车的速度达到80km/h?学生回答:因为匀变速直线运动的v-t图象是一条倾斜的直线,所以v与t是线性关系,或者说v是t的一次函数,应符合y=kx+b的形式。其中是图线的斜率,在数值上等于匀变速直线运动的加速度a,b是纵轴上的截距,在数值上等于匀变速直线运动的初速度V0,所以V=V0+at同学们思考3-5分钟,让一位同学说说自己的思路。其他同学纠正,补充。让同学计算。展示某同学的解题,让其他同学点评。解:初速度V0=40km/h=11m/s,加速度a=0.6m/s2,时间t=10s。10s后的速度为V=V0+at=11m/s+0.6m/s2×10s=17m/s=62km/h由V=V0+at得培养学生数形结合的能力,及应用数学知识解决物理物理问题的能力。用多种方案解决一个问题有利于培养学生的扩散散性思维。
例题2、某汽车在某路面紧急刹车时,加速度的大小是6m/s2,如果必须在2s内停下来,汽车的行驶速度最高不能超过多少?如果汽车以最高允许速度行驶,必须在1.5s内停下来,汽车刹车匀减速运动加速度至少多大?分析:我们研究的是汽车从开始刹车到停止运动这个过程。在这个过程中,汽车做匀减速运动,加速度的大小是6m/s2。由于是减速运动,加速度的方向与速度方向相反,如果设汽车运动的方向为正,则汽车的加速度方向为负,我们把它记为a=一6m/s2。这个过程的t时刻末速度V是0,初速度就是我们所求的最高允许速度,记为V0,它是这题所求的“最高速度”同学们思考3-5分钟,让一位同学说说自己的思路。其他同学纠正,补充。让同学计算。展示某同学的解题,让其他同学点评。解:根据V=V0+at,有V0=V—at=0—(—6m/s2)×2s=43km/h汽车的速度不能超过43km/h根据V=V0+at,有汽车刹车匀减速运动加速度至少9m/s2注意速度单位的换算,运算过程中带单位运算。注意同一方向上的矢量运算,要先规定正方向,然后确定各物理量的正负(凡与规定正方向的方向相同为正,凡与规定正方向的方向相反为负。)然后代入V-t的关系式运算。适当进行安全教育
。过程的持续时间为t=2s反思总结1、利用V-t图象得出匀速直线运动和匀变速直线运动的特点。2、并进一步利用V-t图推导出匀变速直线运动的速度和时间的关系式。布置作业(1)请学生课后探讨课本第35页,“说一说”
(2)请学生课后探讨课本第36页“问题与练习”中的1~4题。