勻變速直線運動速度與時間的關(guān)系教學設(shè)計.doc

2.2 勻變速直線運動速度與時間的關(guān)系教學設(shè)計 江西省高安中學 朱高云一、教學目標：1.1知識與技能1、掌握勻變速直線運動的概念和內(nèi)涵。2、掌握勻速直線運動和勻變速直線運動的vt圖象特點，理解vt圖象的物理意義。3、掌握勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系式，并能運用其分析解決簡單的物理問題。1.2過程與方法1、培養(yǎng)學生識別、分析圖象和用物理語言表達相關(guān)過程的能力。2、引導學生研究圖象，尋找規(guī)律得出勻變速直線運動的概念和速度時間關(guān)系式。3、引導學生運用數(shù)學知識解決物理問題。1.3情感、態(tài)度與價值觀1、學生通過自己做實驗動手繪圖來發(fā)現(xiàn)規(guī)律，激發(fā)學生探索規(guī)律的興趣。2、培養(yǎng)學生透過現(xiàn)象看本質(zhì)、用不同方法表達同一規(guī)律的科學意識。3、教學中重視嚴謹?shù)目茖W推理過程，培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度，形成良好的學習習慣。 4、將所學知識與實際生活相聯(lián)系，增加學生學習的動力和興趣。二、教學重點：1、理解勻變速直線運動vt圖象的物理意義。2、掌握勻變速直線運動中速度與時間的關(guān)系式及應(yīng)用。三、教學難點：1、領(lǐng)會vt圖象的物理意義。2、勻變速直線運動速度一時間公式的理解。四、教學方法：探究、討論、啟發(fā)五、教具：多媒體及教學課件、作圖坐標紙六、教學思路：本節(jié)課從上節(jié)探究小車和本節(jié)小球運動的速度隨時間變化得到的數(shù)據(jù)入手，讓學生親自動手繪制v-t圖像，可以增進學生領(lǐng)會v-t圖像的物理意義。從多個角度出發(fā)，引導學生分析v-t圖象是傾斜直線的意義表明物體的加速度不為零且恒定，由此定義了勻變速直線運動，導出了勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系式。探究用數(shù)學手段描述物理問題的方法，體驗數(shù)學在研究物理問題中的重要性，拓展探究和說一說環(huán)節(jié)，對學生能力的遷移起到了很好的作用，例題的設(shè)置以及課后作業(yè)布置（關(guān)于汽車剎車的問題）都是為了第二節(jié)習題課做好鋪墊。七、 教學過程新課引入： 同學們，我們上節(jié)課探究了小車的運動情況，描繪了小車的速度-時間圖像，大家回憶一下，你們探究到的小車速度-時間圖像如何呀？讓一位學生到黑板上畫出他的探究結(jié)果。（可能有的同學畫圖像時會把v當作橫軸，而t為縱軸，這時老師借機強調(diào)這種畫法也是可以的，不過我們通常習慣以t為橫軸，而以v為縱軸，以后我們就統(tǒng)一用后面這種方法來描繪物體的速度時間圖像,也叫作v-t圖像。）再問問其他同學，他們探究得到的圖像是否和這位同學的一樣？（大部分學生都說是一條傾斜的直線）任務(wù)驅(qū)動：用多媒體投影一份小球從斜面上滾下來的數(shù)據(jù)表。時間/s012345速度/m/s00.210.40.580.81.0讓學生在坐標紙上畫出小球的v-t圖像。用投影儀投影幾個同學所描繪的小球的v-t圖像。目的：是讓學生動手畫圖，培養(yǎng)他們的動手畫圖能力，在畫圖中初步領(lǐng)會圖像的物理意義。討論：我們可以從剛才畫出的v-t圖像中分析出小車和小球的運動性質(zhì)嗎？( 生：加速運動；直線運動；速度均勻增加的運動)引導：同學們請看這樣一個v-t圖像，我們來分析這物體的運動。我們看到圖像上的A點，其坐標為（t1,v0），它的物t / sV / m.s-10v0t1t2AB理意義是表示時間為t1 物體的速度為v0，圖像上的B點，坐標為（t2,v0）,表示的是時間為t2 物體的速度為v0，其它點的物理意義呢？討論：經(jīng)過教師的引導，學生基本能得出結(jié)論，此運動是速度隨時間不變的運動。（強調(diào)是速度大小和方向均不變的運動，即勻速直線運動）目的：讓學生學會看圖像，并真正意義上從圖像中看出物理意義，為接下來的教學做好準備。引導：我們回到剛才描繪的小球的v-t圖像，再來分析一下小球的運動？（這時學生比較清晰的說出，小球是做加速直線運動，也有的說是勻加速直線運動）AV / m.s-1t / s0t1t2Bv1v2速度始終是正的，也就是說速度方向始終與我們選定的正方向相同，也就是說是直線運動。速度確實是增加的，是某些同學說的是均勻增加嗎？拋出問題，激發(fā)思考。怎樣才叫速度均勻增加呢？我們從哪個角度來證實剛才一些同學的猜想呢?（學生會從多個角度來討論，會達到比較好的探究和理論分析的效果）教師在聽了一些同學的分析后進行引導和總結(jié)。a : 從數(shù)學角度進行引導剛才有同學說是速度均勻增加的運動，也就說速度隨時間均勻增加，是嗎？那么v與t應(yīng)該是一次函數(shù)，即v=kt+b形式，那從描繪的圖像可以得出這個結(jié)論嗎？V = k t看來速度確實是隨時間均勻變化，恩，不錯。b:從物理的角度進行引導我們可以把k求出來嗎？V=( v2v1 ) t / (t2t1 ) k=( v2v1 ) / (t2t1 ), k表示的是什么？（學生馬上就可以答出是加速度av/t ）問題：這只是表示的t2 t1 之間的加速度呀？是不是任何一段時間內(nèi)，其加速度都不變呀？當然是，因為圖像是一條直線，其斜率當然處處相等。也就是說加速度av/t 時時相等，也就說我們的猜想是正確的。下定義：a :如果一個物體在一條直線上運動，其加速保持不變，即物體在一條直線上運動，其大小又隨時間均勻變化的運動，為勻變速直線運動。b : 物體運動的v-t圖像為一條傾斜的直線，那么這個運動為勻變速直線運動。這條直線的斜率即為此運動的加速度。 既然加速度恒定，那么 V = a t 變形與拓展請同學們分析一下6個物體的運動。v0t / sV / m.s-10123456 目的：深化學生對勻變速直線運動的定義的認識，進一步學會從v-t圖像中領(lǐng)會物理意義。遷移引導：大家想一下，既然此圖像表示物體作勻變速直線運動，你能寫出v與t關(guān)系式嗎？a 、數(shù)學法：V = v0 + kt V = v0 + at b 、物理公式法： a = ( vt - v0 )/ tvt = v0 + a t或者說可以這樣理解，初速度為v0 ，加速度為a，加速度的意義是單位時間內(nèi)速度的增量，那歷時t秒后，速度增量就應(yīng)是at，那么t秒末速度就是vt = v0 + a t。C、圖象法：v畫出勻變速直線運動的速度圖象如圖所示。由圖中的幾何關(guān)系可得 BD=AO+BC=AO+ACtan ， Bv而 BD=v, AO=v0, AC=t, tan=a，CAv0故 v=v0+a t。DttO根據(jù)前面變形拓展，引導學生認識到一下幾點：當a = 0時, vt = v0當V0= 0時， vt = a t用此公式一定要注意a的符號，如果是減速運動，a的符號與v0的符號相反！說一說：說一說，三個圖像相交點的物理意義。學生討論后，能得出這不是相遇時刻，相遇時位置相同，也就位移相同的時刻，物體相遇。說一說后，學生對v-t圖像有了更深刻的認識，也促進了對s-t圖像的認識，起到了鞏固和遷移的作用。說一說，此運動的性質(zhì)。老師通過引導啟發(fā)，讓學生知道圖像越來越陡，意味著那一小段時間對應(yīng)的平均加速度越來越大，加速度大小對應(yīng)著割線的斜率，如果時間段越來越短，則加速度由割線的斜率變成某點切線的斜率，滲透數(shù)學中的微分思想，可見物體運動的加速度逐漸增大，但加速度方向不變，速度方向也不變，是加速度增大的加速運動。練習：例題1、汽車以40km/h的速度勻速行駛，現(xiàn)以0.6m/s2的加速度加速，10s后速度能達到多少？解：以初速度v0 =40km/h=11m/s的方向為正方向，則10s后的速度:v=v0+at=11+0.610m/s=17m/s=62km/h目的：讓學生會利用勻變速直線運動的速度公式解決簡單的相關(guān)問題。例題2、某汽車在某路面緊急剎車時，加速度的大小是6m/s2，如果必須在2s內(nèi)停下來，汽車的行駛速度最高不能超過多少？解：以汽車初速度v0方向為正方向則由v=v0+at得v0=v-at=0-(-6)