2022年高中物理必修第一册2.2匀变速直线运动的速度与时间的关系 教案

2019-2020年高中物理匀变速直线运动的速度与时间的关系教案8新人教版必修1一、教学目标1．知识与技能(1)知道匀速直线运动v-t图像。(2)知道匀变速直线运动的v-t图像、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＝vo十at，并会应用它进行计算。2．过程与方法(1)让学生侧步了解探究学习的方法。(2，培养学生的逻辑推理能力，数形结合的能力，应用数学知识解决物理问题的能力：3．情感、态度与价值观(1)培养学生基本的科学素养。(2，培养学生建立事物是相互联系的唯物主义观点。(3，培养学生应用物理知识解决实际问题的能力。二、教学重点、难点1．教学重点及其教学策略重点：(1)匀变速直线运动的v-t图像、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＝vo十at，并会应用它进行计算。教学策略：通过思考讨论和实例分析来加深理解。2．教学难点及其教学策略难点：应用图像v-t推导出匀变速直线运动的速度与时间关系的公式v＝vo十at。教学策略：让学生充分思考，通过理论推导或数形结合两种途径得出速度与时间的关系式，有利于培养学生的发散性思维。三、设计思路科学的探究总是从简单到复杂，研究运动是从匀速直线运动开始，由匀速直线运动的图像人手，先分析匀速直线运动的速度特点，再分析匀变速直线运动I／f图像中斜率不变，得到加速度不变，得出匀变速直线运动的概念，并通过理沦推导或数形结合两种途径得出匀变速直线运动的速度与时间关系的公式v＝vo十at。最后通过两道例题的教学巩固理解速度与时间的关系式。四、教学资源1．多媒体教学设备一套：可供实物投影、放像、课件播放等。2．实物投影片若千。五、教学设计教师活动学生活动点评 引人新课上节课，同学们通过实验研究了速度与时间的关系，小车运动的v-t图像设问：小车运动的v-t图像是怎样的图线?(让学生画一下)学生坐标轴画反的要更正，并强调，纵坐标取速度，横坐标取时间。V-t图像是一条直线，速度和时间的这种关系称为线性关系设问：在小车运动的v-t图像上的一个点P(t1，v1)表示什么?讲授新课L匀速直线运动向学生展示一个v-t图像：学生画出小车运动的v-t图像，并能表达出小车运动的v-t图像是一条倾斜的直线学生回答：t1时刻，小车的速度为v1学生回答不准确．教师补充．修正分小组讨论每—小组由一位同学陈述小组讨论的结果复习旧课，引入新课有利于培养学生合作学习的能力个人及小组的竞争，活跃课堂气氛，激活学生思维，增加学习的趣味性 提问：这个v-t图像有什么特点?它表示物体运动的速度有什么特点?物体运动的加速度又有什么特点?在各小组陈述的基础上教师请一位同学总结2．匀变速直线运动提问：在上节的实验中，小车在重物牵引下运动的v-t图像是一条倾斜的直线，物体的加速度有什么特点?直线的倾斜程度与加速度有什么关系?它表示小车在做什么样的运动?从图可以看出，由于v-t图像是一条倾斜的直线．速度随着时间逐渐变大，在时间轴上取两点t1，t2，则t1，t2间的距离表示时间间隔△t=t2-t1，t1时刻的速度v1，t2为时刻的速度v2，则v2-v1=△v，△v即为时间间隔△t内的速度的变化量提问：△v与△t是什么关系?知识总结：沿着一条直线，且加速度不变的运动，叫做匀变速直线运动。(uniformvariablerectilinearmotion)。匀变速直线运动的v-t，图像是一条倾斜的直线提问：匀变速直线运动的v，图像的斜率表示什么?匀变速直线运动的v-t图像与纵坐标的交点表示什么?展示以下两个v-t图像，请同学们观察，并比较这两个v-t图像学生回答：是一条平行干时间轴的直线。表示物体的速度不随时间变化，即物体作匀速直线运动。作匀速直线运动的物体，△v=0,△v／t=0，所以加速度为零分小组讨论每一小组由一位同学陈述小组讨论的结果由于v-t图像是一条直线，无论△t选在什么区间，对应的速度v的变化量△v与时间t的变化量△t的比值都是一样的，△v/△t表示速度的变化量与所用的时间的比值，即加速度。所以v-t图像是一条倾斜的直线，这是加速度不变的运动学生讨论．回答学生回答：v-t图像的斜率在数值上等于速度v的变化量△v与时间t的变化量△t之比,表示速度的变化量与所用时间的比值，即加速度v-t图像与纵坐标的交点表示t=0时刻的速度，即初连度v0学生回答：甲、乙两个v-t图像表示的运动都是匀变速直线运动，但甲图的速度随着时间均匀增加，乙图的速度随着时间均匀减小学生用自己的语言叙述，基本正确即可让学生通过自身的观察，发现匀加速直线运动与匀减速直线运动的不同之处，能帮助学生正确理解匀变速直线运动知识总结：在匀变速直线运动中，如果物体的速度随着时间均匀增加，这个运动叫做匀加速直线运动；如果物体的速度随着时间均匀减小．这个运动叫做匀减速直线运动3．速度与时间的关系式提问：除用图像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示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△t=t-0．速度的变化量为△v,△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，时刻物体的速度v4．例题例题1汽车以40km/h速度匀速行驶，现以0.6m/S2的加速度加速，10s末速度能达到多少?加速后经过多长时间汽车的速度达到80km/h?学生回答：是一条平行于时间轴的直线。表示物体的速度不随时间变化，即物体作匀速直线运动。作匀速直线运动的物体,△v=0,△v/△t=0，所以加速度为零分小组讨论每—小组由一位同学陈述小组讨论的结果由于v-t图像是一条直线，无论△t选在什么区间，对应的速度v的变化量△v与时间t的变化量山之比△v/△t都是一样的，△v/△t表示速度的变化量与所用的时间t的比值，即加速度。所以v-t图像是一条倾斜的直线，这是加速度不变的运动学生讨论．回答学生回答：因为匀变速直线运动的v-t图像是一条倾斜的直线，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k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—5min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:v0=40km/h=1lm/s，a＝0.6m/s2，t=10s10s末速度为v=v0+at＝62km/h由v=v0+at得t=v-v0/a=18s培养学生推理及公式演算的能力培养学生数结合的能力，及应用数学知识解决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性思维注意速度单位的换算，运算过程中带单位运算 知识总结：在匀变速直线运动中，如果物体的速度随着时间均匀增加，这个运动叫做匀加速直线运动；如果物体的速度随着时间均匀减小．这个运动叫做匀减速直线运动3．速度与时间的关系式提问：除用图像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示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v0,取t时刻为末状态，速度为v,从初态到末态，时间的变化量为△t,则△t=t-0,速度的变化量为△v,△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最；再加上运动开始时物体的速度v0，就得到，时刻物体的速度v4．例题例题1汽车以40km／h的速度匀速行驶，以0.6m/s2的加速度加速，10s末速度能达到多少?加速后经过多长时间汽车的速度达到80Km/h?学生回答：因为加速度a=△v/△t,所以△v=a△tv-v0=a△tv-v0=atv=v0+at学生回答：因为匀变速直线运动的v-t图像是一条倾斜的直线，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k是图线的斜率，在数值k等于匀变速直线运动的加速度。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--5min让一位同学说L说自己的思路，其他同学纠正，补充让同学汁算展示某同学的解题．让其他同学点评解:v0=40km/h=1lm/sa＝0.6m/S2t=10sv=v0+at=17m/s=62km/h由v＝vol-at得t=v-v0/a=18s培养学生推理及公式演算的能力培养学生数形结合的能力，及应用数学知识解决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性思维注意速度单位的换算，运算过程中带单位运算 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=-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”。过程的持续时间为t=2s本课小结本课是在上节课已经学过的v-t图像的基础上．利用图像得出匀速直线运动和匀变速直线运动的特点，并进一步利用v-t图像推导出匀变速直线运动的速度和时间的关系式，主要培养学生的逻辑推理能力．数形结合的能力，应用数学知识解决物理问题的能力布置作业(1)请学生课后探讨教材第39页，“说一说”(2)请学生课后探讨教材第39页“问题与练习”中的l一4题．同学们思考3--5min，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，＝43km/h汽车的速度不能超过43km/h根据v=v0+at有a=v-v0/t=-9m/s2汽车刹车匀减速运动加速度至少9m/s2注意同—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板书设计二、匀变速直线运动的速度与时间的关系1．匀速直线运动速度不变，加速度为零沿着一条直线．且加速度不变的运动，叫做匀变速直线运动v，图像的斜率表示加速度，与纵坐标的交点表示初速度v02．匀变速直线运动3．速度与时间的关系v：v=v0+at4．例题课后反思:本节课内容抽象,应多留时间给学生思考,体验知识的获取过程.加强对图象的理解,避免对公式的死记硬背。