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

2.2匀变速直线运动的速度与时间的关系教学设计邵阳市第二中学李健魁教学目标：（一）知识与技能1.掌握匀变速直线运动的概念。2.知道匀变速直线运动的v－t图象特点，理解其物理意义。3.掌握匀变速直线运动的速度与时间的关系公式，能进行有关的计算（二）过程与方法4.培养学生识别、分析图象和用物理语言表达相关过程的能力。5.引导学生研究图象，寻找规律得出匀变速直线运动的概念．6.引导学生用数学公式表达物理规律并给出各符号的具体含义．（三）情感态度与价值观7.培养学生用物理语言表达物理规律的意识，激发探索与创新欲望．8.培养学生透过现象看本质、用不同方法表达同一规律的科学意识．教学重点1．推导和理解匀变速直线运动的速度公式2.理解匀变速直线运动速度公式物理意义教学难点匀变速直线运动的速度－时间公式的应用。学情分析：学生在前面实验的基础上掌握了匀变速直线运动的v-t图象,因此本节课利用v-t图象分析匀变速直线运动的特点、得出匀变速直线运动的概念,引导学生通过与一次函数类比推导公式v=v0+at,有效降低了学习的难度,水到渠成.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导入新课：前面我们已经学习了描述运动的相关物理量，上节课同学们通过实验研究了速度与时间的关系，通过实验数据得到了如图所示的的υ－t图象。提问：这个图象反映出小车在做什么样的运动？小车的速度随时间是怎样变化的？有些同学通过课前的预习已经知道图象表时物体在做匀加速直线运动。那么，什么是匀变速直线运动？匀变速直线运动有什么样的特点呢？现在让我们一起来学习有关的知识。屏幕展示小车运动的υ－t图象部分学生回答：小车在做匀变速直线运动，速度均匀变化。情境导入 在这个图象中，我们从0开始选择四个相等的时间间隔∆t=1s，大家观察，这四个时间段内速度的变化量∆V是否相同？的比值是否相等？提问：如果时间间隔∆t的值任意取小或取大，∆V是否还相同？这说明了该运动具有什么特点？回答很好。现在我们再来看一下，如果选择不同的时间间隔，∆V是否还相同？的比值是否还相等？提问：如果我们将时间及速度均替换成相应的安字母，的比值是否还相等？提问：通过上述分析，同学们小结一下该运动的最大特点同学们分析得很好，我们把这种加速度不变的运动叫匀变速直线运动。（板书）观察并回答：∆V相等，比值也相等思考并回答：∆V还是相等回答：任意相同时间间隔内速度的变化量相同观察并回答：∆V不相等，但比值相等思考并回答：始终相等回答：加速度不变！层层深入，引导分析总结运动实质 1.概念：沿着一条直线，且加速度不变的运动，叫做匀变速直线运动。2.特点：①加速度不变②任意相等时间内速度的变化量相同③v-t图象是一条倾斜的直线3.分类：匀加速直线运动匀减速直线运动下面我们通过练习来理解一下匀变速直线运动。图4中的运动是否是匀变速运动？思考：速度变化就是增大吗？回答：不是，速度可以增加，也可以减小学生代表回答：图1中两条直线均表示匀速直线运动，t轴上方和是朝正方向运动，t轴下方的是朝反方向运动图2中两条直线均表示匀加速直线运动图3中两条直线均表示匀减速直线运动图4中的直线表示先做反方向的匀减速直线运动、后做正方向的匀加速直线运动学生回答：是匀变速运动？ 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：匀变速直线运动的v-t图象与我们在数学里学的什么图象类似？它们之间有共同特点吗？提示：类比一次函数的表达式，写出左图中所示的速度与时间的关系式小结：刚才我们用两种方法分别推导得出了匀变速直线运动的速度公式，同学们在以后的学习过程中，也可以努力去尝试一题多解，练习用数形结合的方法来解决物理问题[来源:Z.Com]学生回答：因为加速度a=,所以∆V=a∆tV—V0=a∆tV—V0=atV=V0+at学生回答：一次函数，均是一条倾斜的直线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。 理解公式与讨论特殊情况v=v0+at1.公式中各物理量的含义2.公式的适用条件：匀变速直线运动3.v=v0+at是矢量式（应用时要先规定正方向,注意速度、加速度取值的正负）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36km/h的速度匀速行驶,现以0.5m/s2的加速度，求：（1）加速10s后速度能达到多少?（2）经过多长时间速度可达72km/h?强调解题前先规定正方向，同时，不相等的物理量要用不同字母表示，并给出（展示）规范解答。解：（1）选取初速度方向为x轴正方向建立直线坐标系，根据匀变速直线运动的速度公式有：V=V0+at=11m/s+0.5m/s2×10s=15m/s=54km/h（2）根据v′=v0+at′得例题2、小球以v0=12m/s的速度冲上一光滑斜面，已知运动过程中的加速度为3m/s2，则小球3s末和5s末的速度各是多少？v是末状态的速度v0是初状态的速度a是加速度t是运动过程对应的时间at是速度和的变化量让同学计算。展示某同学的解题，让其他同学点评。解：（1）初速度V0=36km/h=10m/s，加速度a=0.65m/s2，时间t＝10s。10s后的速度为V1=V0+at=11m/s+0.5m/s2×10s=15m/s=54km/h（2）由V2=V0+at得其他同学比较分析，指出优点及不足展示某同学的解题，让其他同学点评。解：V1=V0+at1=12+3×3m/s=21m/sV2=V0+at2=12+3×5m/s=27m/s注意速度单位的换算，运算过程中带单位运算。 强调解题前先规定正方向，先判断物体加速还是减速，从而确定加速度的正负。给出（展示）规范解答。解：选取初速度方向为x轴正方向建立直线坐标系根据匀变速直线运动的速度公式，3s末的速度v1=v0+at1=12+（-3×3）m/s=3m/s5s末的速度v2=v0+at2=12+（-3×5）m/s=-3m/s负号表明小球处于下滑过程例3：汽车以20m/s的速度匀速行驶，现以4m/s2的加速度开始刹车，则刹车后3s末和6s末的速度各是多少？给出（展示）规范解答。解：取初速度方向为正方向，汽车刹车时做匀减速运动，设减速至停止用时为t0，根据v=v0+at可得由于汽车只要5s便停止运动，则3s末的速度6s末的速度v2=0注意：汽车刹车的过程做匀减速运动，一旦停止运动就不再属于匀变速运动。因此，刹车问题要先判断停止时间，注意题中给出时间是否有效。课堂小结布置作业：课本36页问题与练习，第1、2、4题做到作业本上，第3题做在书本上。点评：上述解答有误。小球冲上斜面后先做匀减速运动，后反向加速运动。展示某同学的解题，让其他同学点评。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。提醒学生注意公式的适用条件。教学反思：本堂课教学设计环环相扣，层层推进，引导学生深入学习，效果不错。但课堂容量较大，教师上课语速较快，个别学生要紧跟节奏可能比较吃力，因此，在内容上还可适当精减，语言上还要追求更加精炼。