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 导学案

2.3匀变速直线运动的位移与时间的关系导学案山东省费县第二中学田大香【学习目标】1.知识与技能知道v-t图象与时间轴所围的面积表示位移；初步掌握匀变速直线运动的位移规律。2.过程与方法经历匀变速直线运动位移规律的探究过程，体验微元和极限等思想方法；通过v-t图象推导出位移公式，培养应用数学解决物理问题的能力。3.情感态度与价值观激发学生对科学探究的热情，感悟物理思想方法，培养科学精神。【重点、难点】1.重点：经历匀变速直线运动位移规律的探究过程，体验探究方法；2.难点：物理思想方法的渗透。【新课教学】一、估算匀变速直线运动位移假定神州十号宇宙飞船发射升空的过程为匀变速直线运动，我们节选一段过程进行分析。A、B两同学分别用某种方式获得了如下两组数据：A同学的数据t(s)012345V（×102m/s）0．81．21．62．02．42．8B同学的数据t(s)00.511.522.533.544.55V(×102m/s)0.81.01.21.41.61.82.02.32.42.62.8借助课本37页“思考与讨论”提供的估算方法和A、B两同学的数据，【思考与讨论】1、如何用这两组数据估算飞船在5s内的位移？2、利用哪组数据估算结果更接近真实位移？估算结果比真实位移大还是小？4 二、数形结合推导匀变速直线运动位移A同学t(s)012345V（×102m/s）0．81．21．62．02．42．8估算式xA＝0.8×1＋1.2×1＋1.6×1＋2.0×1+2.4×1=8×102m根据A同学记录的数据作出对应的匀变速直线运动的v-t图象，如下图。仔细观察图象。【思考与讨论】1、A同学是怎么估算第1s内的位移的？在图像中与0.8×1对应的“面积”是哪一部分？0.8×1等于第1s内的真实位移吗？为什么？2、A同学怎么估算第2s内的位移的？知识链接：如何在v-t图象中表示匀速直线运动的位移？3、5s内的总位移对应图象中几个矩形面积?估算出的总位移比真实位移大还是小？B同学t(s)00.511.522.533.544.55V(×102m/s)0.81.01.21.41.61.82.02.32.42.62.8估算式xB＝0.8×0.5＋1.0×0.5＋1.2×0.5＋1.4×0.5…+2.4×0.5＋2.6×0.5＝8.5×102m根据B同学记录的数据作出对应的匀变速直线运动的v-t图象，如右图【思考与讨论】1、B同学怎么估算第1s内的位移的？和A同学的估算比较，有什么不同？4 1、观察右侧图象，C同学的估算与A、B同学的又有什么不同？3、A．B、C谁估算得位移最接近真实位移？怎样才能得到真实位移呢？4、若把时间分成无数份，对应的无数段位移的总和该如何求值？（比较右图面积，你有什么启发？）【做一做】请推导梯形的面积x=?（v0、at为已知量）知识回顾：①梯形的面积公式是什么？②左图中梯形的两底和高是什么？③匀变速直线运动速度公式是什么？【归纳总结】4 【试一试】请你运用初中数学学过的二次函数图象的知识，在如图坐标系中画出初速度为0的匀变速直线运动的x-t图象的草图。【议一议】为什么物体的运动轨迹是直线，画出的x-t图象却是曲线？【典例探究】温馨提示：①本题的研究对象和研究过程是什么？②画出运动过程示意图，并在图上标出已知量、待求量。③写出解题过程例题：一辆汽车以1m/s2的加速度加速行驶了12s，驶过了180m。汽车开始加速时的速度是多少?小结：【课堂练习】1．假设飞船竖直上升一段时间后做匀加速直线运动，此时速度大小为80m/s,加速度为40m/s2，求飞船继续上升5s的位移是多少？2．一物体运动的位移与时间关系（t以s为单位），则这个物体的（）A．初速度为12m/sB．初速度为6m/sC．加速度为8m/s2D．加速度为-8m/s23．某物体运动的v-t图象如图所示，求4s内物体运动的位移是多少？4