人教版高一物理必修1教案勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系

1、第二章勻變速直線運動的研究勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系教學設(shè)計科目物理課題勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系課時2課時教學目標與核心素養(yǎng)知識與技能1.知道勻變速直線運動的位移的V-t圖像中圖線與t軸圍成的矩形面積的對應該；2理解勻變速直線運動的位移與時間、速度與位移的關(guān)系，并能用公式解決相關(guān)問題。過程與方法將數(shù)學方法與物理相結(jié)合，從物理過程中得到一般的方法和思維；理解探究勻變速直線運動的速度和時間關(guān)系式的推導過程。三情感態(tài)度與價值觀通過解決實際問題，培養(yǎng)學生靈活運用物理規(guī)律合理分析、解決問題和實際分析結(jié)果的能力；感覺利用極限思想解決物理問題的科學思維方法；培養(yǎng)學生探究問題的興趣，體會科學的美

2、妙。教學重、難點教學重點：1.理解勻變速直線運動速度圖像中圖像面積的含義；2知道勻變速直線運動的位移與時間、速度與位移的關(guān)系。教學難點：1推導出勻變速直線運動的速度與位移的關(guān)系；2.選用勻變速直線運動的不同公式解決問題。教學方法探究、講授、討論、練習教師活動學生活動設(shè)計意圖第一課時一.導入新課:引入引入本節(jié)勻速直線運動的V-t圖像中，圖像與t軸圍成的面積表示位移，即x=vt,那么做勻變速直線運動的物體，是否也有這種對應關(guān)系呢?學生思考討論并猜想:做勻變速直線運動的物體也有這種對應關(guān)系。思考討論：圖像上如何表課題勻變速直線運動的位移與時間有怎樣的關(guān)系?讓學生明白面教學過程【教師提出問題】那么是否

3、可以通過勻變速直線運動的圖像來研究這種對應關(guān)系?示勻速直線運動的位移的方向積在時間軸上方，表示位移的方向為正方向；面積在時間軸下方，表【教師提問】如圖中圖線與t軸所夾的梯形“面示位移的方向一講授新課:為負方向。積”是否勻變速直線運動的位移呢?學生閱讀教材勻變速直線運動位移公式的推導并回鍛煉學生的自主學習能力體會先微分后再累加（積分）的思想。（無限分割，逐漸逼近）出示圖片：粗略地表示位移，分4個小矩形，較精確地表示位移分8個小矩形【教師提問】假如把時間軸無限分割，情況又會怎么樣呢？【教師總結(jié)】如果把整個運動過程分割得非常非常細,很多很多小矩形的面積之和就能非常精確地代表物體的位移了，那么通過這個

4、結(jié)論我們可以求得位移的計算式。先讓學生寫出梯形面積表達式:S梯形=(V0+V)Xt/2并將v二v0+at代入，得出：x=vt+at2/2所以：勻變速速直線運動的位移公式:思考并推導位移與時間的關(guān)系式。由淺入深，培養(yǎng)學生觀察推導能力。x=v0t+1at202【教師引導】t是指物體運動的實際時間(剎車問題)使用公式時應先規(guī)定正方向，一般以uO的方向為正方向，若a與vO同向，則a取正值;若a與vO反向，貝9a取負值;1.x=_at22(3)如果初速度為0，(4)注意式中x,vo,a要選取統(tǒng)一的正方向?！窘處熖釂枴磕敲磩蜃兯僦本€運動位移與時間的圖像是怎么樣？同學們是否自己就可以畫出來？學生根據(jù)老師的引

5、導理解并記憶勻變速直線運動位移與時間的公式。學生回答：根據(jù)數(shù)學公式,勻變速直線運動的位移與時間的公式是關(guān)于t的一元二次函數(shù)，圖像是一條拋物線。掌握圖象不是物體運動的軌跡，而是位移隨時間變化的規(guī)律【教師提示】x-1圖象不是物體運動的軌跡，而是位移隨時間變化的規(guī)律【典例分析】教材例題:航空母艦的艦載機既要在航母上起飛，也要在航母上降落。(1)某艦載機起飛時，采用彈射裝置使飛機獲得10m/s的速度后，由機上發(fā)動機使飛機獲得25m/s2的加速度在航母跑道上勻加速前進,2.4(2)飛機在航母上降落時，需用阻攔索使飛機迅速停下來。若某次飛機著艦時的速度為80m/s,飛機鉤住阻攔索后經(jīng)過2.5s停下來。將這

6、段運動視為勻減速直線運動，此過程中飛機加速度的大小及滑行的距離各是多少?解析：(1)根據(jù)勻變速直線運動的位移與時間的學生通過書上例題分析,學習規(guī)范書寫。掌握勻加速和(2)沿飛機滑行方向建立一維坐標系如圖所示,勻減速位移與時間的關(guān)系式計算。變速直線運動的速度與時間的關(guān)系式，有加速度為負值表示方向與x軸正方向相反。s后離艦升空。飛機勻加速滑行的距離是多少?+1/2X25m/s2X(2.4s)2=96m飛機初速度V。=80m/s，末速度v=0,根據(jù)勻,1.x二v“t+at202關(guān)系式，有=10m/sX2.4s再根據(jù)勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系式,1x=vt+at202有2t2=1/2vt=1/2

7、0vt+1/2X(v/t)00X80m/sX2.5s=100飛機起飛時滑行距離為96m。著艦過程中加速度的大小為32m/s2，滑行距離為100m。二、課堂練習學生分析解答1偉航同學向大家表演“遙控飛機穿隧洞”這一過程簡化為如下運動模型:水平路面上卡車載著長L=6m的水泥管，遙控飛機（可視為質(zhì)點）以初速度v二1m/s；加速度a二2m/s2，進入水ii泥管做勻加速直線運動.（1）若卡車靜止在水平路面上，則遙控飛機穿過水泥管所用時間t為多少？（2）若卡車此時以v二4m/s的初速度、大小2為a二4m/s2的加速度與遙控飛機迎面剎車，2加深對位移時間公式的記憶及應用則遙控飛機穿過水泥管所用時間t為多少？

8、（計算結(jié)果可用根號表示）答案：1若卡車靜止在水平路面上，由1L二vt+at2,代人數(shù)據(jù)解得t=2s（負值舍i2i掉）.2.由位移關(guān)系可知11vt+at2+vt+at2二L,代入數(shù)據(jù)解得i2i222顧-5t=.s（負值舍掉）.6第二課時.導入新課：上節(jié)課我們學習了勻變速直線運動的位移，知道了勻變速直線運動的速度一時間圖象中，圖線與時間軸所圍面積等于運動的位移;并推導出了勻變速直線運動的位移一時間公式x=vt+二at2。這節(jié)課我們繼續(xù)探究勻變速直02線運動的位移與速度的關(guān)系。【教師引導】,1,x=v“t+_at202位移與時間的關(guān)系式：速度與時間的關(guān)系式：V=v0+at,將上述兩個公式聯(lián)立求解，消

9、去時間t可得到V2v02=2ax,這就是勻變速直線運動的速度與位移的關(guān)系?！窘處熖崾尽?、v-x公式適用于已知量和未知量均不涉及時間的問題；2、v-x公式中包含的4個物理量均為矢量，需建立坐標系以確定其正負?！镜淅治觥拷滩睦}：動車鐵軌旁兩相鄰里程碑之間的距離是1km。某冋學乘坐動車時,通過觀察里程碑和車廂內(nèi)電子屏上顯示的動車速度來估算動車減速進站時學生回憶上節(jié)課內(nèi)容在教師的的引導下學生推導速度與位移的關(guān)系鍛煉學生的邏輯思維能力和計算能力F來？掌握對紙帶的處理方法的關(guān)系式，有2打Cl饑y八畀5”對后一過程，末速度v=0,初速度VM=15m/S。由V2=VM2+2aX2，有動車運動方向相反；還

10、要行駛674m才能停下來。跟隨老師的引導，回顧之的加速度大小。當他身邊的窗戶經(jīng)過某一里程碑時屏幕顯示的動車速度是126km/h如圖所示。動車又前進了3個里程碑時，速度變?yōu)?4km/h。把動車進站過程視為勻減速直線運動，那么動車進站的加速度是多少？它還要行駛多遠才能停解析：沿動車運動方向為正方向建立一維坐標系。把動車通過3000m的運動稱為前一過程,之后到停下來稱為后一過程。設(shè)在前一過程中的末位置為M點。初速度v0=126km/h=35m/s,末速度v=54km/h=15Mm/s，位移x=3000m。對前一過程,根據(jù)勻變速直線運動的速度與位移動車進站的加速度大小為0.167m/s2，方向與前學過

11、的速度時間公式，位移時間公式以及本節(jié)課學習的速度位移公式，通過老師對三個公式的總結(jié)，加深對勻變速直線運動的理解，熟練地應用勻變速直線運動的三個公式。學生分析解答【教師總結(jié)】通過前面幾節(jié)課的學習，我們掌握了勻變速直線運動的三個基本公式，v=v+at1-x=vt+at202v2一v2=2ax0這是解答勻變速直線運動規(guī)律的三個重要公式,同學們要理解公式的含義，靈活選擇應用。在利用公式求解時，一定要注意公式的矢量性問題。一般情況下，以初速度方向為正方向；當a與v0方向相同時，a為正值，公式即反映了勻加速直線運動的速度和位移隨時間的變化規(guī)律；當a與V。方向相反對，a為負值，公式反映了勻減速直線運動的速度

12、和位移隨時間的變化規(guī)律。代入公式求解時，與正方向相同的代人正值，與正方向相反的物理量應代入負值。二、課堂練習2.空降兵某部官兵使用新裝備進行超低空跳傘,若跳傘空降兵在離地面224m高處，由靜止開始在豎直方向以10m/s2的加速度加速下降.一段時間后立即打開降落傘,以12.5m/s2的加速度勻減速下降為了空降兵的安全,要求空降兵落地速度最大不得超過5m/s則空降兵打開降落傘時離地的高度至少為多少米？（g取10m/s2，不計空氣阻力）答案:設(shè)空降兵做加速運動的高度為h時速度為v,此時打開傘開始勻減速運動，落地時速度剛好為5m,這種情況空降兵在空中運動時間最短,則有咗是臥H-h；解得:h-125m，為使空降兵安全著地，他展開傘時的高度至少為：H*h-224m-125xnT9ni.加深對速度位移公式的記憶及應用板書設(shè)計2.1實驗：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律一、勻變速直線運動的位移：v-t圖線與t軸所夾的矩形“面積”就是勻速直