勻變速直線運(yùn)動速度與時間的關(guān)系 教案

1、2-2.勻變速直線運(yùn)動的速度與時間的關(guān)系一、教學(xué)目標(biāo)知識與技能 1、掌握勻變速直線運(yùn)動的概念，知道其v-t圖像的特點，會根據(jù)圖像分析解決問題2、掌握勻變速直線運(yùn)動的速度與時間的關(guān)系式，會推導(dǎo)，能進(jìn)行有關(guān)計算。過程與方法1、通過探究速度公式，經(jīng)歷由特殊到一般的推理過程，體會科學(xué)研究方法； 2、通過尋找規(guī)律得出勻變速直線運(yùn)動的概念，用數(shù)學(xué)公式表達(dá)物理規(guī)律并給出各符號的具體含義.情感態(tài)度與價值觀1、通過速度公式的推導(dǎo)過程培養(yǎng)用物理語言表達(dá)物理規(guī)律的意識，激發(fā)探索與創(chuàng)新的欲望2、通過v-t圖象的理解及應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生透過現(xiàn)象看本質(zhì)，用不同方法表達(dá)同一規(guī)律的科學(xué)意識。二、教學(xué)重難點重點：1、理解勻變速直線

2、運(yùn)動的意義。2、 勻變速直線運(yùn)動的速度與時間的關(guān)系式的推導(dǎo)過程及應(yīng)用。難點：靈活運(yùn)用速度公式解決實際問題三、課時安排1課時四、教學(xué)過程oVt導(dǎo)入：上一節(jié)課實驗的作業(yè)：描繪小車運(yùn)動的速度時間圖像。對實驗結(jié)果總結(jié)分析，思考小車的運(yùn)動有什么特點？（提示：取相同時間t看v如何變化.）新課教學(xué)： 一、勻變速直線運(yùn)動由小車的速度時間圖像可以看出，小車的速度在變化，并且在任意相等的時間內(nèi)，速度的變化量相同，所以無論t選在什么區(qū)間，對應(yīng)的速度的變化量v與時間的變化量t 之比v /t都是一樣的，即物體的加速度保持不變。像這樣的運(yùn)動，我們稱之為勻變速直線運(yùn)動。1、勻變速直線運(yùn)動的定義：沿著一條直線運(yùn)動 ，且加速度

3、保持不變的 運(yùn)動，叫做勻變速直線運(yùn)動2、勻變速直線運(yùn)動的特點：（！）在相等的時間內(nèi)，速度變化量相同 （2）加速度恒定 （3）v-t圖像是一條傾斜的直線3、分類 課堂訓(xùn)練 如圖2-2-6所示為四個物體在一條直線上運(yùn)動的v-t圖象，由圖象可以看出，做勻加速直線運(yùn)動的是（ ） 解析：v-t圖象的斜率就是物體的加速度，A中圖象平行于時間軸，斜率為零，加速度為零，所以做勻速直線運(yùn)動.B圖象斜率不變，加速度不變，是勻變速直線運(yùn)動，且由圖象可看出，物體的速度隨時間減小，所以是做勻減速直線運(yùn)動.C圖象斜率不變，加速度不變，做勻加速直線運(yùn)動.D圖象的切線斜率越來越大，表示物體做加速度越來越大的變加速運(yùn)動. 答案

4、：C二、速度與時間的關(guān)系式 解決物理問題的常用方法有兩種，即圖象法和數(shù)學(xué)分析法.我們可以通過對圖象的分析判定物體是否做勻變速運(yùn)動，做勻變速直線運(yùn)動的定量描述是怎樣的呢？ 利用例題用數(shù)學(xué)歸納法得出v-t關(guān)系. 例：火車原以10.0 m/s的速度勻速行駛，后來開始做勻加速直線運(yùn)動，加速度是0.2 m/s2，從火車加速起第1 s末、第2 s末、第3 s末第t秒末的速度分別是多少？ 解析：火車勻加速運(yùn)動時，速度是均勻增大的.加速度是0.2 m/s2，說明火車每1 s速度增大0.2 m/s. v1=10.0 m/s+0.2 m/s=10.2 m/s v2=10.2 m/s+0.2 m/s=10.4 m/

5、s=10.0 m/s+0.2 m/s+0.2 m/s v3=10.4 m/s+0.2 m/s=10.6 m/s=10.0 m/s+0.2 m/s+0.2 m/s+0.2 m/s.由以上可類推：第t秒末的速度應(yīng)等于初速度加上t秒內(nèi)速度的增加，即為：vt=v0+at.思考：能否用其他方法推導(dǎo)出勻變速直線運(yùn)動速度與時間的關(guān)系式？學(xué)生思考，提出方案利用加速度的定義式推導(dǎo) a= 解出v=v0+at 這就是勻變速直線運(yùn)動的速度與時間的關(guān)系式。 （通過兩個方案推導(dǎo)出速度時間關(guān)系，領(lǐng)悟多種途徑可解決同一問題，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維、創(chuàng)新思維，提高學(xué)生靈活運(yùn)用所學(xué)知識解決實際問題的能力.）注：（1）v0是開始計時時

6、的初速度，vt是經(jīng)過時間t后的末速度.（2）速度公式中v0、vt、a都是矢量，在直線運(yùn)動中，規(guī)定正方向后（常以v0的方向為正方向），都可用帶正、負(fù)號的代數(shù)量表示，因此，對計算出的結(jié)果中的正、負(fù)，需根據(jù)正方向的規(guī)定加以說明。若經(jīng)計算后vt0，說明末速度與初速度同向；若vt0，表末速度與初速度反向。加速運(yùn)動，a為正，減速運(yùn)動時，a為負(fù)。課堂訓(xùn)練：1、 汽車以40 km/h的速度勻速行駛，現(xiàn)以0.6 m/s2的加速度加速，10 s后速度能達(dá)到多少？ 分析：此問題已知v0、a、t，求vt，因此可利用速度關(guān)系來求解. 解析：設(shè)初速度的方向為正方向，v0=40 km/h= m/s=11 m/s 因為加速，

7、故a與v0同向，a=0.6 m/s2，時間t=10 s 10 s后速度為：v=v0+at=11 m/s+0.6 m/s2×10 s=17 m/s. 答案：17 m/s（注意做題格式）2、小明駕駛汽車以v=20 m/s的速度勻速行駛，突然前面有緊急情況，（如圖2-2-7所示）小明緊急剎車，加速度大小為4 m/s2.求汽車6 s末的速度。學(xué)生先獨(dú)立分析，然后再根據(jù)學(xué)生的做題結(jié)果加以說明。錯解：在式子v=v0+at中有四個物理量，題目中出現(xiàn)了其中的三個，即v0=20 m/s，a=-4 m/s2，t=6 s代入公式中，解得：v=v0+at=20+（-4）×6 m/s=-4 m/s意

8、思是車正以4 m/s的速度后退，這顯然與實際現(xiàn)象違背。正解：設(shè)汽車速度減為0時所經(jīng)歷的時間為t，已知v0=20 m/s，vt=0, a= -4 m/s2，求t由v=v0+at，帶入數(shù)據(jù)解得t=5s即剎車5s后，汽車速度減為零，以后就會靜止，不會后退，故6s末的速度為0。（通過此題，讓學(xué)生了解對于勻減速直線運(yùn)動的物體，解題結(jié)果要符合物理實際，物理問題并不是簡單的數(shù)學(xué)運(yùn)算。）交流討論：在實際生活中，汽車剎車停止后，不會做反向加速運(yùn)動，而是保持靜止。對于此類問題，要看題目給出的時間比剎車時間長還是短？若比剎車時間長，汽車速度為零。若比剎車時間短，可利用公式v=v0+at直接計算，因此解題前先求出剎車時間t0。課后思考：書上說一說，若速度時間圖像不是直線，運(yùn)動情況怎樣？五、小結(jié)本節(jié)課主要內(nèi)容包括：勻變速直線運(yùn)動的概念：沿著一條直線，且加速度不變的運(yùn)動；勻變速直線運(yùn)動速度公式：v=v0+