高中物理人教版必修第一册2.2匀变速直线运动的速度与时间的关系 教案

2019-2020年高中物理人教版必修一第2章第2节匀变速直线运动的速度与时间的关系（教案）【三维目标】（一）知识与技能1．知道匀速直线运动v-t图象。2．知道匀变速直线运动的v-t图象的特点。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。（二）过程与方法1．能从现实生活中发现一些匀速直线运动。2．能运用匀速直线运动v-t图象解决一些与生产和生活相关的实际问题。（三）情感态度与价值观有将匀速直线运动v-t图象的知识应用于生活和生产实际的意识，勇于探究与日常生活有关的物理学问题。【教学重点】1．匀变速直线运动的v-t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，并会计算。【教学难点】会用v-t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。【课时安排】1课时【教学过程】一、新课引入上节课，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图象。设问：小车运动的v-t图象是怎样的图线？教师强调，纵坐标取速度，横坐标取时间。v-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v-t图象上的一个点P（t1，v1）表示什么？学生画出小车运动的v-t图象，并能表达出小车运动的v-t图象是一条倾斜的直线。 学生回答：t1时刻，小车的速度为v1。二、新课讲解（一）匀速直线运动图像向学生展示一个v-t图象：提问：这个v-t图象有什么特点？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？（二）匀变速直线运动图像提问：在上节的实验中，小车在重物牵引下运动的v-t图象是一条倾斜的直线，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图象是一条倾斜的直线，速度随着时间逐渐变大，在时间轴上任取两点t1，t2，则t1，t2间的距离表示时间间隔∆t=t2-t1，t1时刻的速度为v1，t2时刻的速度为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。匀变速直线运动的v-t图象是一条倾斜的直线。提问：匀变速直线运动的v-t图线的斜率表示什么？匀变速直线运动的v-t图线与纵坐标的交点表示什么？展示以下两个v-t图象，请同学们观察，并比较这两个v-t图象。 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。师：由于v-t图象是一条直线，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之比都是一样的，表示速度的变化量与所用时间的比值，即加速度。所以v-t图象是一条倾斜的直线的运动，是加速度不变的运动。学生回答：v-t图线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图线与纵坐标的交点表示t=0时刻的速度，即初速度v0。学生回答：甲乙两个v-t图象表示的运动都是匀变速直线运动，但甲图的速度随时间均匀增加，乙图的速度随着时间均匀减小。（三）匀变速直线速度与时间的关系式提问：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∆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。三、课堂小结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。四、布置作业教材课后练习。五、板书设计匀速直线运动的速度和时间的关系1．匀变速直线运动：沿着一条直线运动，且加速度不变的运动。2．速度-时间图象是一条倾斜的直线3．速度与时间的关系式：v=v0+at。4．初速度v0再加上速度的变化量at就得到t时刻物体的末速度。 六、活动与探究利用v-t图象得出匀速直线运动和匀变速直线运动的特点。并进一步利用v-t图象推导出匀变速直线运动的速度和时间的关系式。展示问题：例题1．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？例题2．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？【设计点评】在上一节实验的基础上，分析v-t图象时一条倾斜直线的意义——加速度不变，由此定义了匀变速直线运动。而后利用描述匀变速直线运动的v-t图象的是倾斜直线，进一步分析匀变速直线运动的速度与时间的关系：无论时间间隔∆t大小，的值都不变，由此导出v=v0+at。