2022年高中物理必修第一册2.2匀变速直线运动的位移与时间的关系 教案

2.3匀变速直线运动的位移与时间的关系教材分析木章学习匀变速肓线运动几个物理量之间的定最关系，本节研究的是匀变速肓线运动的位移与时间的关系。上-•章为本节奠定了全面的基础，本节是第一章概念和科学思维方法的具体应用。匀变速直线运动的位移是对前而所学过的速度和加速度等知识的基础上引入的一节规律课，是解决运动学和动力学问题的基础和工具。匀变速直线运动的位移掌握不好，后续课中的自由落体运动、牛顿笫二定律的应用、带电粒了在匀强电场中偏移等许多问题都会受到影响，因此，木节的知识在整个力学中具有基础性的地位，起着承上启下的作用。在物理教学中的地位和作用是至关重要的。一.教学目标：知识与技能：掌握用v-t图彖描述位移的方法；掌握匀变速运动位移与时间的关系并运川（知道其推导方法）；掌握位移与速度的关系并运用。过程与方法：通过对微分思想的理解，明确"而积”与位移的关系；练习位移公式不同形式的应用。情感、态度与价值观:⑴、养成认真分析问题的好习惯，体会一题多解，要解题严谨。⑵、题目有多解，人牛道路有多种选择，青年学牛要选择正确的人牛观。教学重点：位移与时间关系推导。表达式:x=v0+at2/2xv2-v02=2ax.运用公式解决具体问题。教学难点：公式中各物理量的理解与准确应用O速度一时间图彖中面积表示位移O教学过程：初屮已学过匀速宜线运动求位移的方法X=vt,在速度一时间图像屮可看出位移对应着一块矩形而积。（此处讣学牛思考回答）对于匀变速直线运动是否也对应类似关系呢？ ®引入新课分析书上“思考与讨论”，引入微积分思想，对书P41图2.3・2的分析理解A（教师与学牛互动）确认v-t图像屮的面积可表示物体的位移。◎位移公式推导：先讣学生写出梯形面积表达式：S=（0C+AB）0A/2分请学生析0CABQA各对应什么物理量？并将v=v0+at代入,得出：x=vot+at2/2注意式小x,vOza要选取统一的正方向。◎应用：lo书上例题分析，按规范格式书写。2.补充例题：汽车以10s的速度行缎，刹车加速度为5m/s,求刹年后Is,2s,3s的位移。已知：v=10m/sza=-5m/s2o由公式:x=vot+at2/2可解出：Xi=10*l-5*172二7.5mX2=:10*2-5*272=10mX3=:10*3-5*372=7.5m?由x3=7.5m学生发现问题：汽车怎么往回走了？结合该问题教师讲解物理知识与实际问题要符合，实际汽车经2SQ经停止运动，不会往回运动，所以3S的位移应为10米。事实上汽车在大于2S的任意时间内位移均为10mo◎匀变速直线运动的位移与速度的关系：如果我们所研究的问题不涉及时间，而仍用v=v0+at和x=vot+at2/2会显得繁琐。在以上两公式屮消去时间t,所得的结果直接用于解题，可使不涉及时间的问题简洁起來。由：v=v0+atx=vot+at2/2消去t,得v?-v02=2ax（注意：该式为不独立的导出式）©练习：由前面例题：V。二10m/s,a=-5m/s2求刹车经7.5m时的速度? V由公式：=yV^+2aX=y10+2(-5)*7.5=+5m/sv=-5m/s(舍去)刹车经7.5米时的速度为5m/s,与初速度方向相同。®补充练习：某航空母舰上飞机在跑道加速时，发动机最大加速度为5m/s2,所需起飞速度为50m/s,跑道长100m,通过计算判断，飞机能否靠自身发动机从舰上起飞？为了使飞机在开始滑行时就有一定的初速度，航空母舰装有弹射装宜，对于该型号的舰载飞机，弹射系统必须使它具有多大的初速度？（答：不能靠自身发动机起匕39m/So）2.（1999年上海高考题）为了测定某轿车在平直路上运动时的加速度（轿不启动时的运动町以近似看做匀加速运动），某人拍摄了一张在同一底片上多次曝光的照片（如图），如果拍摄时每隔2s曝光一次，轿车车身总长为4.5m那么这辆轿车的加速度约为（）Alm/s；B2m/s；C3m/s；D4m/s；（答：B）在某次交通事故小，交警测量汽车刹车线的长，用以判断该车是否超速。请问还需什么数据，如何计算？（还应知汽车最大制动加速度）在解答本题前对让学生分析一下发生交通事故的可能原因；略问：汽车在反应距离做什么运动？（匀速）汽车在刹车距离做什么运动？（匀减速）反应距离跟哪些侑关系？（反应时间及刹车时的速度）刹车距离跟哪些有关系？（刹车时的速度及刹车的加速度）学情分析在这节课里，我把一个在物理学发展中极为深刻而有效的思维方法一微分法，以简约化的方式呈现出來了。这样处理的冃的是为了防止教学中仅仅侧重知识点“套用”，而忽视了科学思维方法的培养。“一个变化过程在极短时间内可以认为是不变的”.这也是一种科学的思路。而且常常是对待复杂物理问题的--种科学方法。本节课让学生在渗透屮形成了科学的思路，掌握了基木的方法，达到了提髙解决问题能力的目的。我对木节教材进行适当的 处理：利用教材中“思考与讨论”栏目的内容，通过学生小组讨论的形式，对“V-t图象而积位移关系”进行充分探究，把“做一做”栏冃的内容移到下一节课。这种做法既实现了运川数学方法和极限思想研究并解决物理问题，又使教学过程更流畅，垂点更突出，提高学生的学习主动性和积极性，有利于培养学生发散思维的能力和科学探究的能力。不足之处是在教学过程屮发现学牛小组讨论时，设计的问题还不够开放，实际上学生可以白己找到正确方法，应该让学生有更充分的讨论空间。