人教版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

2.2匀变速直线运动的速度与时间的关系［教学目标］1.知道匀变速直线运动的基本规律。2.掌握速度公式的推导，并能够应用速度与时间的关系式。3.能识别不同形式的匀变速直线运动的速度-时间图象。［教学重点］1.推导和理解匀变速直线运动的速度公式。2.匀变速直线运动速度公式的运用。［教学难点］对匀变速直线运动速度公式物理意义的理解。［课时安排］１课时［教学过程］一、引入新课：什么是瞬时速度？匀速直线运动和匀变速直线运动中的瞬时速度有什么不同？瞬时速度是指物体在运动中的某一时刻或某一位置的速度。匀速直线运动中的瞬时速度是不变的，匀变速直线运动中的瞬时速度是时刻改变的。二、匀变速直线运动匀速直线运动的v-t图是怎么样的呢？如图1，一条平行与时间轴的直线，表示物体的速度不随时间变化上节课做了实验，得出了小车速度随时间的变化规律，图象又是怎么样的呢？大家画出的图象多如图2所示：0图1t/sv/(m.s-1)v0图2tt/sv/(m.s-1)vv00图3tΔtt/sv/(m.s-1)v4v3v2v1v0 图2：图象是一条倾斜的直线，在图象上无论Δt取多大，对应的速度变化量Δv与Δt之比都是一样的，即物体在任一时间间隔内的平均加速度均相等（也即直线上各点的斜率相等）。我们把物体沿一条直线，且加速度不变的运动，叫匀变速直线运动。匀变速直线运动v-t图象是一条倾斜的直线。匀加速直线运动：速度随时间均匀增加匀减速直线运动：速度随时间均匀减少练习：A、B、C、D四个物体在一条直线上运动，它们的速度时间图象如图所示，请回答以下问题：（1）哪个物体的加速度为零而速度不为零？（2）哪一时刻两物体的速度相同而加速度不同？（3）同一时刻，哪两个物体运动的加速度相同但速度不相同？（4）同一时刻，哪一物体的加速度比另一物体小，但速度比另一物体大？0图4t/sv/(m.s-1)v0t/sv/(m.s-1)vABCD讨论：当V—t图象是曲线时,物体运动的加速度是如何变化的？（图4）1、相同的时间间隔Δt内增加的速度Δv不同，所以不同时间段内平均加速度不同。2、曲线上某点的斜率就是对应时刻的瞬时加速度。（如果Δt取得极短，那么曲线可看作直线，物体在这非常短的时间内做匀变速运动，此时，用极短时间内的匀加速运动的加速度代替某时刻的瞬时加速度），所以图象是曲线，说明物体的运动是瞬时加速度不断变化的变速运动。3、斜率为正，加速度为正，物体加速运动，斜率为负，加速度为负，物体减速运动。三、速度与时间的函数关系（图2）由图2我们看到，图象是一条倾斜直线，故由一次函数方程“y=kx+b”得“v=at+v0”（由以上分析，直线的斜率k代表加速度a）,即：v=v0+at。 或者，如果已知开始计时（t=0）时刻的瞬时速度为V0，t时刻的瞬时速度为V，那么由a=Δv/Δt=(v-v0)/(t-0)得v=v0+at。这就是匀变速直线运动的速度公式对速度公式的理解和计算：1、由于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。2、v0为开始计时时刻的速度，v是经过t后的瞬时速度。3、规定正方向，用正负号代入，由于v、v0、a都是矢量，故在运算时要规定正方向，确定各物理量的正负号之后再代入公式，一般以v0为正方向，匀加a>0,匀减a0,说明与v0同向，v