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 导学案

2019-2020年高中物理匀变速直线运动的速度与时间的关系学案新人教版必修1一、学习目标1．知识与技能：(1)知道匀速直线运动的υ－t图象。 (2)知道匀变速直线运动的υ－t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,并会应用它进行计算。2．过程与方法：(1)让学生初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,应用数学知识的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、学习重点、难点1．学习重点及其教学策略：重点：(1)匀变速直线运动的υ－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．学习难点及其教学策略：难点：应用υ－t图象推导出匀变速直线运动的速度与时间关系的公式=v0+at。学习策略：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，有利于培养学生的扩散散性思维。一、匀变速直线运动的特点一物体的运动情况如下表数据所示v（m/s）01234567T（s）0246810121规律寻找分析上表的数据，完成填空速度随时间变化的特点：作出υ－t图像（描点作图）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。问题：在小车运动的υ－t图象上的一个点A表示什么？ 2、匀变速直线运动提问：下图是物体的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，在时间轴上取取两点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： 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？   vto乙vto甲展示以下两个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，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，这个运动叫做匀减速直线运动。二、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？速度变化量的表达式：加速度的表达式：vtoV0Vt∆V∆t由上述表达式能否推出速度时间关系式？试推导。  规律理解提问：能否直接从图线结合数学知识得到速度与时间的关系式?（提示）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知识总结：匀变速直线运动中，速度与时间的关系式是 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，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三、例题例题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？（公式初步应用）   变式训练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、各种不同的匀变速直线运动的速度一时间图象，让学生说出运动的性质，以及速度方向、加速度方向．如图2—2—4至图2—2—8所示．变式训练2、如图2—2—9中的速度一时间图象中各图线①②③表示的运动情况怎样?图象中图线的交点有什么意义?图2—2—6-610t/sv/m•s-1246818121424120变式训练3、汽车由静止出发做匀加速直线运动6秒后速度为12m/s，做匀速运动4秒，然后刹车改做匀减速运动，加速度大小为6m/s2，求：（1）汽车起动车后的加速度a；（2）汽车第15秒末的速度vt；（3）在图2―2－6中画出汽车运动的速度—时间图线 四、本节小结本节重点学习了对匀变速直线运动的理解和对公式v＝vo+at的掌握．对于匀变速直线运动的理解注意以下几点：1．任意相等的时间内速度的增量相同，这里包括大小方向，而不是速度相等．2．从速度一时间图象上来理解速度与时间的关系式：v＝vo+at，t时刻的末速度v是在初速度v0的基础上，加上速度变化量△v＝at得到．3．对这个运动中，质点的加速度大小方向不变，但不能说a与△v成正比、与△t成反比，a决定于△v和△t的比值．4．a＝△v/△t而不是a＝v/t,a＝△v/△t=（vt-v0）/△t即v＝vo+at，要明确各状态的速度，不能混淆．5．公式中v、vo、a都是矢量，必须注意其方向．五、达标练习图2—2—1-1.如图2—2—1为两个在同一直线上运动的物体a和b的v-t图象，从图可知()A．速度方向相同，加速度方向相反B．速度方向相反，加速度方向相同C．速度、加速度方向均相同D．速度、加速度方向均相反E．交点表示二者在该时刻速度相同2.（选做）甲、乙、丙三辆汽车以相同的速度经过某一路标，从此时开始，甲车做匀速直线运动，乙车先加速后减速，丙车先减速后加速，它们经过下一个路标时的速度相同，则（）A．甲车先通过下一路标B．乙车先通过下一路标C．丙车先通过下一路标D．三辆车同时通过下一路标t/sv/m/s4080120160800—800图2—2—3-3.如图2—2—3表示的是一火箭竖直上升的v—t图象,下列几条叙述中，符合图形所示的是（）A．在40秒末火箭已达到上升的最大速度B．火箭达到最高点的时刻是120秒末C．在燃料燃完之前，火箭上升的加速度为20米/秒2D．燃料燃完后，火箭的加速度为零4.汽车在平直公路上以10m/s的速度做匀速直线运动，发现前面有情况而刹车，获得的加速度大小为是2m/s2，则汽车经过2s后的速度大小为__________m/s，经过4s后的速度大小是__________m/s，经过10s后的速度大小是____________m/s。学案自我测评，1、2、3、5题六、作业一质点从静止开始以lm／s2的加速度匀加速运动，经5s后做匀速运动，最后2s的时间质点做匀减速运动直至静止，则质点匀速运动时的速度是多大?减速运动时的加速度是多大?并做出该质点的v---t图像。我的疑问：