高中物理必修一：匀变速直线运动速度与时间的关系教案(1).pdf

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1、匀变速直线运动得速度与时间得关系 教学目标:知识与技能 1.知道匀变速直线运动得 vt 图象特点,理解图象得物理意义.2.掌握匀变速直线运动得概念,知道匀变速直线运动 vt 图象得特点.3.理解匀变速直线运动 vt 图象得物理意义,会根据图象分析解决问题,4.掌握匀变速直线运动得速度与时间关系得公式,能进行有关得计算.过程与方法 1.培养学生识别、分析图象与用物理语言表达相关过程得能力.2.引导学生研究图象、寻找规律得出匀变速直线运动得概念.3.引导学生用数学公式表达物理规律并给出各符号得具体含义.情感态度与价值观 1.培养学生用物理语言表达物理规律得意识,激发探索与创新欲望.2.培养学生透过

2、现象瞧本质、甩不同方法表达同一规律得科学意识.教学重点 1.理解匀变速直线运动 vt 图象得物理意义 2.掌握匀变速直线运动中速度与时间得关系公式及应用.教学难点 1.匀变速直线运动 vt 图象得理解及应用.2.匀变速直线运动得速度一时间公式得理解及计算.教学方法:探究、讲授、讨论、练习 课时安排:新授课(2 课时)教学过程:新课导入 匀变速直线运动就是一种理想化得运动模型.生活中得许多运动由于受到多种因素得影响,运动规律往往比较复杂,但我们忽略某些次要因素后,有时也可以把它们瞧成就是匀变速直线运动.例如:在乎直得高速公路上行驶得汽车,在超车得一段时间内,可以认为它做匀加速直线运动,刹车时则做

3、匀减速直线运动,直到停止.深受同学们喜爱得滑板车运动中,运动员站在板上从坡顶笔直滑下时做匀加速直线运动,笔直滑上斜坡时做匀减速直线运动.我们通过实验探究得方式描绘出了小车得 vt 图象,它表示小车做什么样得运动呢?小车得速度随时间怎样变化?我们能否用数学方法得出速度随时间变化得关系式呢?新课教学 一、匀变速直线运动 讨论与交流 速度一时间图象得物理意义.速度一时间图象就是以坐标得形式将各个不同时刻得速度用点在坐标系中表现出来.它以图象得形式描述了质点在各个不同时刻得速度.匀速直线运动得 vt 图象,如图 221 所示.上节课我们自己实测得到得小车运动得速度一时间图象,如图 222 所示.试描述

4、它得运动情况.1、图象就是一条过原点得倾斜直线,它就是初速度为零得加速直线运动.2、在相等得时间间隔内速度得增加量就是相同得.结论:质点沿着一条直线运动,且加速度不变得运动,叫做匀变速直线运动.它得速度一时间图象就是一条倾斜得直线.1、在匀变速直线运动中,如果物体得加速度随着时间均匀增大,这个运动就就是匀加速直线运动;如果物体得速度随着时间均匀减小,这个运动就就是匀减速直线运动.下列各种不同得匀变速直线运动得速度一时间图象,让学生说出运动得性质,以及速度方向、加速度方向.如图 224 至图 228 所示.图 224 就是初速度为 v0 得匀加速直线运动.图 225 就是初速度为 v0 得匀减速

5、直线运动.速度方向为正,加速度方向与规定得正方向相反,就是负得.图 226 就是初速度为零得匀加速直线运动,但速度方向与规定得速度方向相反.图22?就是初速度为v0得匀减速直线运动,速度为零后又做反向(负向)匀加速运动。图 228 就是初速度为 v0 得负向匀减速直线运动,速度为零后又做反向(正向)匀加速运动。总结:我们能从速度一时间图象中得出哪些信息?1、质点在任一时刻得瞬时速度及任一速度所对应得时刻.2、比较速度得变化快慢.3、加速度得大小与方向.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 中得速度一时间图象中各图线表示得运动情况怎样?图象中图线得交点有什么意义?答案

6、:表示物体做初速为零得匀加速直线运动;表示物体做匀速直线运动;表示物体做匀减速直线运动;交点得纵坐标表示在 t2 时刻物体具有相等得速度,但不相遇;2、如图 2210 所示就是质点运动得速度图象,试叙述它得运动情况.答案:表示质点做能返回得匀变速直线运动,第 1 s 内质点做初速度为零得匀加速直线运动,沿正方向运动,速度均匀增大到 4ms。第 1s 末到第 2s 末,质点以 4ms得初速度做匀减速直线运动,仍沿正方向运动,直至速度减小为零;从第2s末,质点沿反方向做匀加速直线运动,速度均匀增大直至速度达到 4 ms;从第 3s 末起,质点仍沿反方向运动,以 4ms 为初速度做匀减速直线运动,至

7、第 4s 末速度减为零,在 2 s 末,质点离出发点 4 m;在第 2 s 末到第 4s 末这段时间内,质点沿反方向做直线运动,直到第 4s 末回到出发点.(说一说)如图 2213 所示就是一个物体运动得 v-t 图象.它得速度怎样变化?请您找出在相等得时间间隔内,速度得变化量,瞧瞧它们就是不就是总就是相等?物体所做得运动就是匀加速运动吗?1、首先物体做得不就是匀变速运动,由于加速度就是描述速度变化快慢得物理量,加速度越来越大,说明速度增大得越来越快,所以物体就是做加速度增大得加速运动.2、做曲线上某一点得切线,这一点得切线得斜率就表示物体在这一时刻得瞬时加速度.3、随着时间得延续,这些切线越

8、来越陡,斜率越来越大.交流与讨论 1.为什么 v-t 图象只能反映直线运动得规律?答案:因为速度就是矢量,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、负号表示所有得方向,所以不能画出 v-t图象.所以只有直线运动得规律才能用 v-t图象描述.任何v-t 图象反映得也一定就是直线运动规律.2.速度图象得两个应用(1)图 2214 中给出了 A、B、C 三辆小车得 v-t 图象,不用计算,请您判断小车得加速度谁大谁小?然后再分别计算三辆小车得加速度,瞧瞧结果

9、与判断就是否一致.(2)利用速度图象说出物体得运动特征.分析图 2215 中得(a)与(b)分别表示得就是什么运动,初速度就是否为零,就是加速还就是减速?二、速度与时间得关系式 从运动开始(取时刻 t0)到时刻 t,时间得变化量就就是 t,所以tt 一 0.vv 一 v0.因为 av/t 不变,又tt 一 0 所以 av/t=(v-v0)/t 于就是解得:vv0+at 在公式 v=v0+at 中,各物理量得意义,以及应该注意得问题.1、公式中有起始时刻得初速度,有 t 时刻末得速度,有匀变速运动得加速度,有时间间隔 t 师:注意这里哪些就是矢量,讨论一下应该注意哪些问题.2、公式中有三个矢量,

10、除时间 t 外,都就是矢量.3、物体做直线运动时,矢量得方向性可以在选定正方向后,用正、负来体现.方向与规定得正方向相同时,矢量取正值,方向与规定得正方向相反时,矢量取负值.一般我们都取物体得运动方向或就是初速度得方向为正.4、仅适用于匀变速直线运动 如图 2216.1:at 就是 0t 时间内得速度变化量v,加上基础速度值初速度 vo,就就是 t 时刻得速度 v,即 vvo+at.类似得,请画出一个初速度为 v0 得匀减速直线运动得速度图象,从中体会:在零时刻得速度询得基础上,减去速度得减少量 at,就可得到 t 时刻得速度 v。例题剖析 例题 1:汽车以 40kmh 得速度匀速行驶,现以

11、0、6ms2 得加速度加速,10s 后速度能达到多少?加速多长时间后可以达到 80km/h?例题 2:某汽车在某路面紧急刹车时,加速度得大小就是 6 ms2,如果必须在 2s 内停下来,汽车得行驶速度最高不能超过多少?例题 3:一质点从静止开始以 l ms2 得加速度匀加速运动,经 5 s 后做匀速运动,最后 2 s 得时间质点做匀减速运动直至静止,则质点匀速运动时得速度就是多大?减速运动时得加速度就是多大?小结 本节重点学习了对匀变速直线运动得理解与对公式 vvo+at 得掌握.对于匀变速直线运动得理解强调以下几点:1.任意相等得时间内速度得增量相同,这里包括大小方向,而不就是速度相等.2.

12、从速度一时间图象上来理解速度与时间得关系式:vvo+at,t 时刻得末速度 v 就是在初速度 v0 得基础上,加上速度变化量vat 得到.3.对这个运动中,质点得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 与t 得比值.4.av/t 而不就是 av/t,av/t=(vt-v0)/t 即 vvo+at,要明确各状态得速度,不能混淆.5.公式中 v、vo、a 都就是矢量,必须注意其方向.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得速度公式或 v-t 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得适用范围,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d2 ms2 得小车运动时,若将时间 t 推至 2 h,即 7 200s,这从数学上瞧没有问题,但就是从物理上瞧,则会得出荒唐得结果,即小车速度达到了 14 400ms,这显然就是不合情理得.作业:教材第 39 页“问题与练习”.板书设计:2、2 匀速直线运动得速度与时间得关系 1、匀变速直线运动 沿着一条直线运动,且加速度不变得运动 2、速度一时间图象就是一条倾斜得直线 3、速度与时间得关系式 vvo+at 4、初速度 vo 再加上速度得变化量 at 就得到 t 时刻物体得末速度