2022年第二章匀变速直线运动的研究我的教案 .pdf

名师精编优秀教案高一物理必修一第二章：匀变速直线运动的研究教案班 级：高一年级科 任：黄巨成刘庆阳科 目：物理精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 33 页名师精编优秀教案2010 年 10 月1 实验：探究小车速度随时间变化的规律三维目标知识与技能1.根据相关实验器材，设计实验并熟练操作. 2.会运用已学知识处理纸带，求各点瞬时速度. 3.会用表格法处理数据，并合理猜想. 4.巧用 vt 图象处理数据，观察规律. 5.掌握画图象的一般方法，并能用简洁语言进行阐述. 过程与方法1.初步学习根据实验要求设计实验，完成某种规律的探究方法. 2.对打出的纸带，会用近似的方法得出各点的瞬时速度. 3.初步学会根据实验数据进行猜测、探究、发现规律的探究方法. 4.认识数学化繁为简的工具作用，直观地运用物理图象展现规律，验证规律. 5.通过实验探究过程，进一步熟练打点计时器的应用，体验瞬时速度的求解方法. 情感态度与价值观1.通过对小车运动的设计，培养学生积极主动思考问题的习惯，并锻炼其思考的全面性、准确性与逻辑性 . 2.通过对纸带的处理、实验数据的图象展现，培养学生实事求是的科学态度，能使学生灵活地运用科学方法来研究问题、解决问题、提高创新意识. 3.在对实验数据的猜测过程中，提高学生合作探究能力. 4.在对现象规律的语言阐述中，提高了学生的语言表达能力，还体现了各学科之间的联系，可引申到各事物间的关联性，使自己融入社会. 5.通过经历实验探索过程，体验运动规律探索的方法. 教学重点1.图象法研究速度随时间变化的规律. 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 33 页名师精编优秀教案2.对运动的速度随时间变化规律的探究. 教学难点1.各点瞬时速度的计算. 2.对实验数据的处理、规律的探究. 教具准备学生电源、导线、打点计时器、小车、4个 25 g 的钩码、一端带有滑轮的长木板、带小钩的细线、纸带、刻度尺、坐标纸、多媒体课件、计算机课时安排2 课时教学过程新课导入（课件展示）下列语言表述中提及的运动情景. 新课教学一、进行实验【讨论与交流】进行实验前，让学生先回顾上一章是怎样使用打点计时器的，讨论后回答. 图 211 探究小车的运动规律教师课件投影参考实验过程. 投影展示的内容实验过程参考提示：1.把一端附有滑轮的长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上远离滑轮的一端，连接好电路. 2.把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂上合适的钩码，启动电源，然后放开小车，让小车拖着纸带运动，打完一条后立即关闭电源. 3.换上新纸带，重复操作三次. 引导学生熟练地摆好器材，进行合理、准确的操作，得到一条点迹清晰的纸带.学生进行实验，老师巡回指导，引导学生“三思而后行”，注意实验逻辑性、合理性及其相关注意事项，而且确保准确，并巡视全场，对出现的问题予以及时纠正.帮助实力较弱的小组实现实验. 学生进行实验操作，注意把实验过程和已学过的“练习使用打点计时器”相对比，及时提出问题. 点评： （1）在动手操作之前，可以让学生先在头脑中实验，提前思考实验顺序和注意事项；保证操作的顺利进行. （2）和已学实验进行对比，使学生很好地应用了比较法，且有助于加深记忆. （3）对学生出现的问题，可拿出来让全班同学参与解决，比如：“有的同学先松手，再开打点计时器电源；有的同学则反之.哪种好？为什么？”这样让学生参与讨论，调动学生思考的积极性和主动性 . 二、处理数据师：我们通过打点计时器得到了若干条纸带，采集了第一手资料，面对打出的纸带如何研究小车的运动呢？接下来我们采集数据，处理数据. 学生讨论怎样选择纸带，如何测量数据，如何设计表格，填写数据. 【课堂交流】学生测量数据，记录结果. 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 33 页名师精编优秀教案教师引导学生学会计算各点瞬时速度的方法和表格处理方法. 学生算出各个计数点的瞬时速度，并填入自己设计的表格中. 教师课件投影参考提示：投影展示的内容（接上次投影中的三条）参考提示：三、作出速度时间图象教师在与学生交流的过程中体现科学探究要尊重实验事实的严谨科学态度. 【课堂探究】展示问题：怎样根据所画的速度时间图象求加速度？【实践与拓展】展示问题：汽车沿平直的公路行驶，小明坐在汽车驾驶员旁，注视着速度计，并记下间隔相等的各时刻的速度值，如下表所示. t/s 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 v/ （km h1）20 30 40 50 50 50 50 35 20 50师：从表中数据得到汽车在各段时间内的运动特点：在0 15 s 内，汽车的速度在变化，每5 s速度增大 _km/h ； 在 1530 s 内汽车速度不变,速度大小为 _km/h； 在 3545 s 内汽车速度在变化,每 5 s速度减小 _km/h. 生： 10 km/h；50 km/h；15 km/h. 师：请你根据上表中的数据，在下边的坐标系中标出对应的点，并用平滑的线连接各点，你得到了什么图形？生：如图212 所示 . 图 212 师： 如果认为在0 15 s 内速度的变化是均匀的，你能在图象中找出汽车在7.5 s 时的速度值吗？生：能，为35 km/h. 【课堂交流】【课堂训练】出示题目1：在探究小车速度随时间变化规律的实验中，得到一条记录小车运动情况的纸带，如图 213 所示 .图中 A、 B、C、D、E 为相邻的计数点，相邻计数点的时间间隔为T=0.1 s. 图 213 （1）根据纸带上的数据，计算B、C、 D 各点的速度，填入表中. （2）在坐标纸上作出小车的vt 图象 . 位置编号A B C D E 时间 t/s 0 0.1 0.2 0.3 0.4 瞬时速度 v/（ms1）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 33 页名师精编优秀教案出示题目2：在研究匀变速直线运动的实验中，算出小车经过各计数点瞬时速度如下表所示：计数点序号1 2 3 4 5 6 计数点对应时刻（s）0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 通过计数点的速度（m/s）44.0 62.0 81.0 100.0 110.0 168.0为了计算加速度，最合理的方法是A.根据任意两计数点的速度用公式a=v/t 算出加速度B.根据实验数据画出vt 图，量出其倾角，由公式a=tan求出加速度C.根据实验数据画出vt 图，由图线上相距较远的两点所对应的速度、时间，用公式a=v/t算出加速度D.依次算出通过连续两计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度答案： C 建立恰当的坐标系，在直角坐标系中描点，观察各数据点并思考怎样用一条线段将各点联系起来，并作出这个图象. 图线延长线与纵轴相交，交点的物理意义是什么?从图象可知，这是匀变速直线运动吗?说出原因.若是，请求出加速度. 本节课我们主要是运用探究式学习的方式用打点计时器来测量小车的速度随时间变化的规律.重点是对重物牵引下小车的运动进行探究，在探究过程中，涉及到了实验的设计、操作以及作图象的方法、原则，很好地提高了大家各方面的能力，同时又为后面学习这种匀变速运动打下了基础. 布置作业教材第 36 页“问题与练习”. 课外训练1.用打点计时器拉动通过计时器的纸带来分析物体运动速度和加速度的实验中，可以分析的运动应该是A.速度恒为正值，加速度亦为正值的运动B.速度恒为负值，加速度亦为负值的运动C.速度由正值变负值，加速度为负值的运动D.速度由负值变正值，加速度为正值的运动2.如图 216 所示是采用每秒闪光10 次拍摄的小球在水平面上运动的频闪照片，照片中每两个相邻的小球的影像间隔的时间是0.1 s，这样便记录了小球运动的时间.而小球运动的位移则可以用刻度尺测出 .试根据图中信息作出小球的v t 图象 . 图 216 板书设计1 实验：探究小车速度随时间变化的规律进行实验小车在重物作用下拖动纸带运动，打点计时器在纸带上打点处理数据用平均速度代替瞬时速度的方法得到各计数点的瞬时速度作图象描点连线作图后，得到的图象是一条倾斜的直线活动与探究探究活动的主题：粘贴纸带看能否反映物体的运动规律. 步骤学生活动教师指导目的精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 33 页名师精编优秀教案1 根据相关资料， 收集自己实验中的纸带，设计实验方案介绍相关资料和参考材料1.提高学生用纸带探究物体运动规律的认识2.培养学生的动手能力和独立思考能力2 根据实验方案，进行操作，分析所粘贴纸带解答学生提出的具体问题3 相互交流自己的分析结果对优秀分析进行点评教学后记本节课是实验探究型的课题，旨在引导学生研究小车在实际运动中的速度随时间变化的规律，目的是让学生通过科学探究活动来完成.让学生经历科学探究的过程，体验科学探究的方法，提高用数学图象法处理实验数据的能力.尽管本节提供的小车在重物牵引下的运动看似简单，但就其研究问题的过程与方法是很具有基础性和典型性的.教学过程中要充分发挥学生的主体参与意识，要敢于放手让学生自己去设计实验，千万不能将实验步骤一、二、三、四，甲、乙、丙、丁地列出后，不管不问 .要重视获取知识的过程，让学生体验一种从实验探究中获取数据、作出图象、分析图象、寻找规律的科学思维方法和能力. 提醒教师本节课的实验目标是：要求学生在学会打点计时器的使用、纸带数据处理、测瞬时速度以及速度时间图象的基础上，运用这些知识和技能探究小车速度随时间变化的规律.因此在实验前要适当让学生讨论回顾、复习打点计时器的使用方法和注意事项.要真正体现通过实验探究培养学生学习物理和研究物理问题的方法，学习寻找规律的方法. 2 匀变速直线运动的速度与时间的关系三维目标知识与技能1.知道匀变速直线运动的vt 图象特点，理解图象的物理意义. 2.掌握匀变速直线运动的概念，知道匀变速直线运动vt 图象的特点 . 3.理解匀变速直线运动vt 图象的物理意义,会根据图象分析解决问题. 4.掌握匀变速直线运动的速度与时间关系的公式，能进行有关的计算. 过程与方法1.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. 2.引导学生研究图象、寻找规律得出匀变速直线运动的概念. 3.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. 情感态度与价值观1.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. 2.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.理解匀变速直线运动vt 图象的物理意义. 2.掌握匀变速直线运动中速度与时间的关系公式及应用. 教学难点1.匀变速直线运动vt 图象的理解及应用. 2.匀变速直线运动的速度时间公式的理解及计算. 教具准备多媒体课件课时安排2 课时教学过程精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 33 页名师精编优秀教案新课导入新课教学一、匀变速直线运动【讨论与交流】师：请同学们思考速度时间图象的物理意义. （课件展示）上节课我们自己实测得到的小车运动的速度时间图象，如图222 所示. 图 222 图 223 图 224 图 225 图 226 图 22 7 图 228 【讨论与探究】下面提供一组课堂讨论题，供参考选择. 1.如图229 中的速度时间图象中各图线表示的运动情况怎样？图象中图线的交点有什么意义？精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 33 页名师精编优秀教案图 229 答案：表示物体做初速为零的匀加速直线运动；表示物体做匀速直线运动；表示物体做匀减速直线运动；交点的纵坐标表示在t2时刻物体具有相等的速度，但不相遇；2.如图 2210 所示是质点运动的速度图象，试叙述它的运动情况. 图 2210 【交流与讨论】1.为什么 vt 图象只能反映直线运动的规律？参考答案：因为速度是矢量,既有大小又有方向.物体做直线运动时,只可能有两个速度方向.规定了一个为正方向时， 另一个便为负值,所以可用正、 负号描述全部运动方向.当物体做一般曲线运动时，速度方向各不相同，不可能仅用正、负号表示所有的方向，所以不能画出vt 图象 .所以只有直线运动的规律才能用vt 图象描述 .任何 vt 图象反映的也一定是直线运动规律. 2.速度图象的两个应用（1）图 2214 中给出了A、B、C 三辆小车的vt 图象，不用计算，请你判断小车的加速度谁大谁小？然后再分别计算三辆小车的加速度，看看结果与判断是否一致. 图 2214 （2）利用速度图象说出物体的运动特征. 分析图 2 215 中的（a）和（b）分别表示的是什么运动，初速度是否为零，是加速还是减速？精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 33 页名师精编优秀教案图 2215 二、速度与时间的关系式师：数学知识在物理中的应用很多，除了我们上面采用图象法来研究外，还有公式法也能表达质点运动的速度与时间的关系. 从运动开始（取时刻t=0）到时刻t，时间的变化量就是t，所以 t=t0. 请同学们写出速度的变化量. 让一位学生到黑板上写，其他同学在练习本上做. 学生的黑板板书：v=vv0. 因为 a=tv不变，又 t=t0 所以 a=tvv0，于是解得：v=v0+at. 教师及时评价学生的作答情况，并投影部分在练习本上做的典型情况. 课件投影老师的规范作答. 教师强调本节的重点，说明匀变速直线运动中速度与时间的关系式. 【例题剖析】（出示例题1）汽车以40 km/h 的速度匀速行驶，现以0.6 m/s2的加速度加速，10 s 后速度能达到多少？图 2220 【课堂训练】一质点从静止开始以1 m/s2的加速度匀加速运动， 经 5 s后做匀速运动， 最后 2 s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？课堂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=v0+at 的掌握 .对于匀变速直线运动的理解强调以下几点：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.从速度时间图象上来理解速度与时间的关系式：v=v0+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=tv而不是 a=tv,a=tv=tvv0即 v=v0+at，要明确各状态的速度，不能混淆. 5.公式中 v、v0、a 都是矢量，必须注意其方向. 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 33 页名师精编优秀教案数学公式能简洁地描述自然规律，图象则能直观地描述自然规律.利用数学公式或图象，可以用已知量求出未知量.例如，利用匀变速直线运动的速度公式或vt 图象，可以求出速度、时间或加速度等 . 用数学公式或图象描述物理规律通常有一定的适用范围，只能在一定条件下合理外推，不能任意外推 .例如，讨论加速度a=2 m/s2的小车运动时，若将时间t 推至 2 h，即 7 200 s，这从数学上看没有问题，但是从物理上看，则会得出荒唐的结果，即小车速度达到了14 400 m/s，这显然是不合情理的. 布置作业教材第 39 页“问题与练习”. 课外训练1.如图 2222 所示为一质点做直线运动的vt 图象， 试分析质点的运动情况，并求出其加速度. 图 2222 （1）第 1 s 内；（2）第 1 s 末到第 3 s末；（3）第 4 s 内. 2.一枚火箭由地面竖直向上发射，其速度时间图象如图2223 所示，由图象可知图 2223 A.0t1时间内火箭的加速度小于t1t2时间内火箭的加速度B.在 0t2时间内火箭上升，t2t3时间内火箭下落C.t2时刻火箭离地面最远D.t3时刻火箭回到地面3.火车沿平直铁轨匀加速前进，通过某一路标时的速度为10.8 km/h ， 1 min 后变成了54 km/h ，又需经多少时间，火车的速度才能达到64.8 km/h? 板书设计2 匀变速直线运动的速度与时间的关系匀变速直线运动沿着一条直线运动，且加速度不变的运动速度时间图象是一条倾斜的直线速度与时间的关系式v=v0+at 初速度 v0再加上速度的变化量at 就得到 t时刻物体的末速度活动与探究精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 33 页名师精编优秀教案探究活动的问题：根据速度图象看跳伞者的运动. 图 2226 为跳伞者在下降过程中速度的变化示意图.根据示意图并结合所学的匀变速直线运动的速度图象特点，请你探究分析跳伞者在下降过程中的不同阶段近似做了什么运动？图 2226 教学后记： 本节课首先通过速度时间图象中一条平行于时间轴的直线引入，根据速度时间图象的意义可知这种图象表示的是速度不随时间变化的直线运动，即匀速直线运动；然后引导学生回顾上节课得到的小车的运动图象，是一条倾斜的直线；然后引导学生讨论，这样的vt 图象表示的是什么运动？根据学生在数学课中对一次函数（线性函数） 的了解， 结合加速度的定义式a=tv得出，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tv都是一样的，即这是一种加速度不随时间（时间间隔）改变的匀变速直线运动.从而引出匀变速直线运动的概念，将上一章学到的匀变速运动的概念扩展到直线运动,同时给出匀加速直线运动和匀减速直线运动的概念 . 教材在给出了这种图象法研究匀变速直线运动的速度与时间关系后，又提出了公式法这一常用数学方法 .在结合图象的基础上，顺理成章地引导学生导出匀变速直线运动的速度与时间的关系式.如果把物体速度为v0的时刻 t0作为计时的开始时刻，即 t0=0，把此后任一时刻t 的速度记为v，则有a=00tvv，进而得出：v=v0+at，并且在解出这一公式前，还强调了加速度a 是个恒量，这就是公式适用条件 .这种处理方法比单纯从加速度的定义式导出更形象、直观.从图象中可以形象地看出at 就是整个运动过程中速度的变化量v，再加上开始时的速度v0，就得到t 时刻物体的速度v.教材的这种处理方法很好地重视了获取知识的过程，并让学生体验到一种从实验研究中获取数据，作出图象，分析图象寻找规律的科学思维方法和能力. 在教材的最后，又通过两个典型的例题来加深对公式的理解.一个类型是匀加速直线运动，另一个类型是汽车的刹车，属于匀减速直线运动.例题 1 还指出描述汽车速度常用千米每小时这一单位的事实 .例题 2 用卡通画展现物体情景的同时，还明确画出了速度方向、加速度方向与坐标轴的正方向间的示意图，让学生更能充分地理解公式中速度和加速度的矢量性. 在教学实践中，要注意引导学生自己分析得出结论，特别是要充分利用图象这一形象直观的数学工具，让学生理解公式，帮助学生从图象上来领悟速度时间的关系式.要充分发挥学生的主体参与意识，注意不要摆出几个图象，草率地告诉学生这是匀变速直线运动的速度时间图象，然后给学生列出可从图中得出哪些信息，让学生直接从加速度的定义式经过数学变形直接导出速度时间关系式 .这样做不能体现新课标的精神，严重忽视了学生获取知识的过程，应该让学生经历逻辑推理的过程，让学生体验科学推理的方法. 在例题的教学中，切忌重复以前的陈旧教法，一看例题简单，就放手让学生自己套套公式，算算结果 .教学中我们应该让学生理解速度公式的物理意义，即a 等于单位时间内速度的变化量，at 是0t 时间内的速度变化量，加上基础速度值初速度v0，就是 t 时刻的速度v.公式说明， t 时刻的精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 33 页名师精编优秀教案速度 v 与初速度v0、加速度a 和时间 t 都有关系 .在理解公式意义的基础上，让学生通过解题学会速度公式的应用，并在应用的过程中加深对公式的理解. 3 匀变速直线运动的位移与时间的关系三维目标知识与技能1.知道匀速直线运动的位移与时间的关系. 2.了解位移公式的推导方法，掌握位移公式x=v0t+21at2. 3.理解匀变速直线运动的位移与时间的关系及其应用. 4.理解 vt 图象中图线与t 轴所夹的面积表示物体在这段时间内运动的位移. 5.能推导并掌握位移与速度的关系式v2v02=2ax. 6.会适当地选用公式对匀变速直线运动的问题进行简单的分析和计算. 过程与方法.通过近似推导位移公式的过程，体验微元法的特点和技巧，能把瞬时速度的求法与此比较. 2.感悟一些数学方法的应用特点. 情感态度与价值观1.经历微元法推导位移公式和公式法推导速度位移关系，培养自己动手的能力，增加物理情感. 2.体验成功的快乐和方法的意义，增强科学能力的价值观. 教学重点1.理解匀变速直线运动的位移与时间的关系x=v0t+21at2及其应用 . 2.理解匀变速直线运动的位移与速度的关系v2v02=2ax 及其应用 . 教学难点1.vt 图象中图线与t 轴所夹的面积表示物体在这段时间内运动的位移. 2.微元法推导位移时间关系式. 3.匀变速直线运动的位移与时间的关系x=v0t+21at2及其灵活应用 . 教具准备坐标纸、铅笔、刻度尺、多媒体课件课时安排2 课时教学过程精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 33 页名师精编优秀教案新课导入新课教学一、匀速直线运动的位移学生动手定性画出一质点做匀速直线运动的速度时间图象.如图 2 31 和 2 32 所示 . 图 231 图 232 二、匀变速直线运动的位移【思考与讨论】学生阅读教材第40 页思考与讨论栏目，老师组织学生讨论这一问题. （课件投影）在“探究小车的运动规律”的测量记录中，某同学得到了小车在0，1，2，3，4，5 几个位置的瞬时速度.如下表：位置编号0 1 2 3 4 5 时间 t/s 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 速度 v/（ms1）0.38 0.63 0.88 1.11 1.38 1.62【课堂训练】一质点沿一直线运动，t=0 时，位于坐标原点， 图 238 为质点做直线运动的速度时间图象.由图可知：图 238 （1）该质点的位移随时间变化的关系式是：x=_. （2）在时刻t=_ s 时，质点距坐标原点最远. （3）从 t=0 到 t=20 s 内质点的位移是_；通过的路程是_. 参考答案：（1） 4t0.2t2（2）10 （3） 0 40 m 解析：由图象可知v0=4 m/s，斜率为0.4，则 x=v0t+21at2=4t+0.2t2，物体 10 s前沿负方向运动， 10 s 后返回，所以10 s 时距原点最远 .20 s 时返回原点，位移为0，路程为40 m. 【例题剖析】（出示例题）一辆汽车以1 m/s2的加速度行驶了12 s，驶过了 180 m. 汽车开始加速时的速度是多少？让学生审题，弄清题意后用自己的语言将题目所给的物理情景描述出来. 【课堂训练】在平直公路上，一汽车的速度为15 m/s，从某时刻开始刹车，在阻力作用下，汽车以2 m/s2的加速度运动，问刹车后10 s末车离开始刹车点多远？精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 33 页名师精编优秀教案【讨论与交流】1.火车沿平直铁轨匀加速前进，通过某一路标时的速度为10.8 km/h ， 1 min 后变成54 km/h ，再经一段时间，火车的速度达到64.8 km/h.求所述过程中，火车的位移是多少？2.一辆汽车以10 m/s2的加速度做匀减速直线运动，经过6 s（汽车未停下）汽车行驶了102 m.汽车开始减速时的速度是多少？3.从车站开出的汽车，做匀加速直线运动，走了12 s 时，发现还有乘客没上来，于是立即做匀减速运动至停车.汽车从开出到停止总共历时20 s，行进了50 m.求汽车的最大速度. 布置作业教材第 44 页“问题与练习”. 课外训练1.某医院需将一位病人从一楼用电梯送到顶楼，已知一楼与顶楼的高度差是50 m.由于病情的原因，病人的加速度大小不允许超过0.50 m/s2.假设电梯的加速度可以通过电脑调节，电梯的速度没有限制 . （1）电梯做怎样的运动才能使病人从一楼到顶楼用的时间最短？（2）计算病人从一楼到顶楼所用的最短时间. 2.一个滑雪运动员从85 m 长的山坡上匀加速滑下，初速度是1.8 m/s，末速度是5.0 m/s，问滑雪运动员通过这段斜坡需要多少时间？3.汽车以 12 m/s 的速度匀速向十字街口行驶，司机看见红灯亮了，立刻以4 m/s2的加速度减速刹车 .开始时车距停车线还有17.5 m，问刹车4 s 末，汽车是否越过了停车线？4.据科技日报报道，科学家正在研制一种可以发射小型人造卫星的超级大炮，它能够将一个体积约为2 m3（底面面积约为0.8 m2） 、质量为 400 kg 的人造卫星从大炮中以300 m/s 的速度发射出去，再加上辅助火箭的推进，将卫星最终送入轨道，发射部分有长650 m 左右的加速管道，内部分隔成许多气室，当卫星每进入一个气室，该气室的甲烷、空气混合物便点燃产生推力，推动卫星加速，其加速度可看作是恒定的，请你估算一下这种大炮的加速度大小. 5.一位自助游的旅客从苏州去上海，他经过咨询获知可以有三种方法：第一种是乘普通客运汽车经机场路到达；第二种可乘快客经沪宁高速公路到达；第三种可乘火车到达.下面是三种车的时刻表及里程表， 已知普通客运汽车的平均时速为60 km/h，快车平均时速为100 km/h，两车中途均不停站.火车在中途需停靠昆山站5 min 时间， 设火车进站和出站都做匀变速运动，加速度大小都是2 400 km/h2，途中匀速行驶，速率为120 km/h. 若现在时刻是上午8 点 15 分，这位旅客想早点赶到上海，请你帮忙计算一下他应该乘什么车？普客快客火车里程75 80 72 班次8：20 10：30 14：30 8：45 11：00 14：45 8：50 9：00 9：43 6.在一条平直的公路上，甲、乙两车同向行驶，乙车以10 m/s 的速度匀速行驶，甲车在乙车的后面做匀减速行驶，甲车的初速度为15 m/s，加速度大小为0.5 m/s2，试讨论，在甲车开始减速时，两车间的距离L 满足什么条件可以使：（1）两车不相遇； （2）两车只相遇一次； （3）两车能两次相遇. 板书设计3 匀变速直线运动的位移与时间的关系匀速直线运动的位移x=vt vt 图象中图线与时间轴、时刻线精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 33 页名师精编优秀教案围成的面积表示位移匀变速直线运动的位移x=v0t+21at2 vt 图象中图线与时间轴、时刻线围成的面积表示位移匀变速直线运动的位移与速度的关系v2v02=2ax活动与探究探究活动的主题：绘制一天内温度随时间变化的图象步骤学生活动教师指导目的1 作好测量前的准备工作，包括仪器的选择、记录的时间间隔的选择、作图的准备和可以参考的当天的天气预报提供实验中学生不具备的器材，指导学生作实验前的准备工作1.培养学生持之以恒的科学精神，提高认真观察测量的能力2.培养学生的处理复杂实验数据的能力，用图象的方法处理物理问题的能力以及对大自然的热爱3. 培 养 学 生 互 相 信任、分工合作的意识2 每隔一段相等的时间测量一次温度，时间间隔建议为30 min 或 60 min 解答学生提出的具体问题，由于时间较长，学生可以分工合作3 对实验数据进行处理，作温度时间图象，总结一天温度变化的情况帮助学生完成实验数据的处理4 写出实验报告， 和历史上的今天的温度值进行比较，看温度的大致变化情况建议兴趣小组测出一个月的温度变化情况， 画出本月内的温度时间图象教学后记本节课的主体过程是引导同学们用极限思想得出vt 图线下面四边形的面积代表匀变速直线运动的位移，导出位移公式x=v0t+21at2.这种思想方法曾在上一章介绍瞬时速度和瞬时加速度的时候用到过，在这里又一次采用了这种极限的思想.高中物理引入极限思想的出发点在于让学生了解这种常用的科学思维方法，而不苛求学生会计算极限.这一点教师要好好把握. 教材课文从最简单的匀速直线运动的位移与时间的关系入手，得出位移公式x=vt.然后从匀速直线运动的速度时间图象说明vt 图线下面矩形的面积代表匀速直线运动的位移.接着利用实验探究中所得到的一条纸带上时间与速度的记录，让学生思考与讨论如何求出小车的位移？进一步利用教材思考与讨论栏目提供的每隔0.1 s测得小车速度的数据， 或学生自己在第一节实验中测得的数据，教师可让学生思考与讨论.要鼓励学生积极思考，充分表达自己的想法.学生会提出各种想法、问题，教师不要随便肯定或否定，可启发、引导学生具体、深入地分析，肯定学生正确的想法，弄清楚错误的原因 .教师可明确指出：t 越小，对位移的估算就越精确，这种想法看起来很烦琐，但能引导我们走上正确的道路，得到正确的结论.教材详细分析了t 越小，位移估算的过程，可让学生阅读、议论 .教师明确总结： vt 图线下四边形的面积等于匀加速直线运动的小车的位移.由此导出位移公式x=v0t+21at2. 教材在处理得出位移公式的过程方法上与以往有很大的不同.以往的做法是：通过匀变速直线运动的速度是均匀改变的，它在时间t 内的平均速度v ，就等于时间t 内的初速度v0和末速度v 的平均值，即 v =20vv，把它代入x= v t 中，得到x= v t=20vvt，其中v=v0+at，代入后得到x=v0t+21at2.尽管这种方式也是一种处理方法，但是物理思想和科学思维方法等方面的教育价值不同.老师们要充分挖掘发挥教材改革的这一思想，不要回到原来的老教法、老路子上去. 教材在得出位移公式后，紧接着以一典型的实例来训练这一公式的应用.注意在例题教学过程中要充分发挥学生的主体参与意识，让学生自己审题，用自己的语言讲清楚题目所描述的物理过程，精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页，共 33 页名师精编优秀教案用形象化的物理过程示意图来展示自己读题后所获取的信息，使题目所描述的物理情景在头脑中更加清晰、 明确 .切忌草草读题后乱套公式.例题后还告诉学生一种方法，就是解题过程中一般应先用字母代表物理量进行运算，得出用已知量表达未知量的关系式，然后再把数值代入公式中，求出未知量.这种做法能够清楚地看出未知量与已知量的关系，计算也比较简便. 教材在处理匀变速直线运动的位移与速度的关系时，直接以实例的形式呈现.讲述子弹在枪筒内加速的过程，让学生在解决这个实际问题的过程中得出位移与时间的关系式.可以组织学生先进行讨论，再让学生画出子弹的运动过程示意图，引导学生导出v2=2ax，然后在此基础上，再让学生导出初速度不为零的位移与速度关系式v2v02=2ax. 使用匀变速直线运动的规律解决问题时，应注意让学生理解规律的适用范围，养成认真审题、理解题意进而求解的习惯.教学中教师要特别强调分析清楚物理过程，这样才能正确地应用公式，并对问题的结果进行必要的检验、讨论.并注意引导同学分析已知、未知，画运动过程示意图的习惯. 4 匀变速直线运动的位移与时间的关系知识与技能1知道匀速直线运动的位移与时间的关系2了解位移公式的推导方法，掌握位移公式x vot+ at2/23理解匀变速直线运动的位移与时间的关系及其应用4理解 v-t 图象中图线与t 轴所夹的面积表示物体在这段时间内运动的位移5能推导并掌握位移与速度的关系式v2-v02=2ax6会适当地选用公式对匀变速直线运动的问题进行简单的分析和计算过程与方法1通过近似推导位移公式的过程，体验微元法的特点和技巧，能把瞬时速度的求法与此比较2感悟一些数学方法的应用特点情感态度与价值观1经历微元法推导位移公式和公式法推导速度位移关系，培养自己动手的能力，增加物理情感2体验成功的快乐和方法的意义，增强科学能力的价值观教学重点、难点：教学重点1理解匀变速直线运动的位移与时间的关系xvot+ at2/2 及其应用2理解匀变速直线运动的位移与速度的关系v2-v02=2ax 及其应用教学难点1v-t 图象中图线与t 轴所夹的面积表示物体在这段时间内运动的位移2微元法推导位移时间关系式3匀变速直线运动的位移与时间的关系xvot+ at2/2 及其灵活应用教学方法：探究、讲授、讨论、练习教学手段：教具准备坐标纸、铅笔、刻度尺、多媒体课件精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页，共 33 页名师精编优秀教案课时安排：新授课（ 2 课时）教学过程：新课导入 师：匀变速直线运动跟我们生活的关系密切，研究匀变速直线运动很有意义对于运动问题，人们不仅关注物体运动的速度随时间变化的规律，而且还希望知道物体运动的位移随时间变化的规律我们用我国古代数学家刘徽的思想方法来探究匀变速直线运动的位移与时间的关系新课教学 一、匀速直线运动的位移师：我们先从最简单的匀速直线运动的位移与时间的关系人手，讨论位移与时间的关系我们取初始时刻质点所在的位置为坐标原点则有t 时刻原点的位置坐标工与质点在ot 一段时间间隔内的位移相同得出位移公式x vt请大家根据速度一时间图象的意义，画出匀速直线运动的速度一时间图象学生动手定性画出一质点做匀速直线运动的速度一时间图象如图231 和 232 所示师：请同学们结合自己所画的图象，求图线与初、末时刻线和时间轴围成的矩形面积生：正好是vt师：当速度值为正值和为负值时，它们的位移有什么不同? 生：当速度值为正值时，xvtO ，图线与时间轴所围成的矩形在时间轴的上方当速度值为负值时， xvto 表示位移方向与规定的正方向相同，位移 xO 表示位移方向与规定的正方向相反师：对于匀变速直线运动，它的位移与它的vt 图象，是不是也有类似的关系呢? 二、匀变速直线运动的位移思考与讨论 学生阅读教材第40 页思考与讨论栏目，老师组织学生讨论这一问题(课件投影 )在“探究小车的运动规律”的测量记录中，某同学得到了小车在0，1， 2，3，4，5几个位置的瞬时速度如下表：位置编号0 1 2 3 4 5 时间 ts 0 0 1 02 03 04 05 速度 v (ms1) 038 063 088 111 138 162 师：能否根据表中的数据，用最简便的方法估算实验中小车从位置0 到位置 5 的位移 ? 学生讨论后回答生：在估算的前提下，我们可以用某一时刻的瞬时速度代表它附近的一小段时间内的平均速度，当所取的时间间隔越小时，这一瞬时的速度越能更准确地描述那一段时间内的平均运动快慢用这精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页，共 33 页名师精编优秀教案种方法得到的各段的平均速度乘以相应的时间间隔，得到该区段的位移xvt，将这些位移加起来，就得到总位移师：当我们在上面的讨论中不是取01s 时，而是取得更小些比如0 06s，同样用这个方法计算，误差会更小些，若取0 04 s，002 s误差会怎样? 生：误差会更小所取时间间隔越短，平均速度越能更精确地描述那一瞬时的速度，误差也就越小交流与讨论 (课件投影 )请同学们阅读下面的关于刘徽的“割圆术”分割和逼近的方法在物理学研究中有着广泛的应用早在公元263 年，魏晋时的数学家刘徽首创了“割圆术” 圆