勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及其應(yīng)用及教學(xué)反思

1、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及其應(yīng)用新洲四中物理組 王杏喜【教學(xué)內(nèi)容分析】考綱對(duì)本節(jié)所涉及的知識(shí)點(diǎn)均為二級(jí)要求。本節(jié)內(nèi)容是高考考查的熱點(diǎn)和重點(diǎn)，常與其他知識(shí)點(diǎn)結(jié)合考查，有時(shí)也單獨(dú)考查，如實(shí)際生活中的直線運(yùn)動(dòng)問題。其重點(diǎn)是考查學(xué)生的綜合能力?！窘虒W(xué)目標(biāo)】1知識(shí)與能力（1）掌握勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本公式，并能恰當(dāng)選擇這些公式解決物理問題（2）能夠熟練應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的重要推論解決物理問題。（3）培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用方程組、圖像等數(shù)學(xué)工具解決物理問題的能力。（4）通過一題多解培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維。2過程和方法（1）通過例題的分析，使學(xué)生形成解題思路，體會(huì)特殊解題技巧，即獲得解決物理問題的認(rèn)知策略。（2）滲透物理思想方法

2、的教育，如模型方法、等效方法等。3情感態(tài)度與價(jià)值觀通過對(duì)實(shí)際生活中直線運(yùn)動(dòng)的研究，保持對(duì)運(yùn)動(dòng)世界的好奇心和探究欲?！窘虒W(xué)重難點(diǎn)】重點(diǎn)：熟練掌握勻變速直線運(yùn)動(dòng)的四個(gè)基本公式及其重要推論，并加以應(yīng)用。難點(diǎn)：靈活運(yùn)用規(guī)律解決實(shí)際運(yùn)動(dòng)學(xué)問題?！窘虒W(xué)方法】 復(fù)習(xí)提問、講練結(jié)合?！窘叹摺?幻燈片，投影儀?！窘虒W(xué)過程】（一） 復(fù)習(xí)提問師：請(qǐng)同學(xué)們寫出勻變速直線運(yùn)動(dòng)的四個(gè)基本公式。生：師分析講解：1、四個(gè)公式，五個(gè)物理量知三求二公式的選取原則是：在實(shí)際應(yīng)用中要以方便快捷的原則，選用合適的公式每個(gè)公式中都涉及了5個(gè)物理量v0、v、a、t、x中的4個(gè)，我們選用涉及已知量和所求量的公式會(huì)簡捷一些例如已知初速度、末速

3、度、位移，求加速度時(shí)，因?yàn)椴簧婕皶r(shí)間，我們選用v2v022ax。2、四個(gè)公式均為矢量方程，應(yīng)用時(shí)要選擇正方向。速度時(shí)間關(guān)系式：vtv0at，位移時(shí)間關(guān)系式：sv0t1/2 at2，位移速度關(guān)系式：v2v022ax均為矢量式，所以應(yīng)用時(shí)要選取正方向，一般情況取初速度的方向?yàn)檎?，則當(dāng)物體做加速運(yùn)動(dòng)時(shí)a取正值，當(dāng)物體做減速運(yùn)動(dòng)時(shí)a取負(fù)值3、對(duì)勻減速直線運(yùn)動(dòng)，要注意單向速度減速為零后停止（加速度變?yōu)榱悖┖碗p向可逆（加速度不為變）兩種情況。剎車類問題：做勻減速運(yùn)動(dòng)到速度為零時(shí)，即停止運(yùn)動(dòng)，其加速度a也突然消失。求解此類問題時(shí)應(yīng)先確定物體實(shí)際運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。注意題目中所給的時(shí)間與實(shí)際運(yùn)動(dòng)時(shí)間的關(guān)系。對(duì)末速度為

4、零的勻減速運(yùn)動(dòng)也可以按其逆過程即初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)處理，切忌亂套公式。雙向可逆類的運(yùn)動(dòng)：如一個(gè)小球沿光滑斜面以一定初速度v0向上運(yùn)動(dòng)，到達(dá)最高點(diǎn)后就會(huì)以原加速度勻加速下滑，整個(gè)過程加速度的大小、方向不變，所以該運(yùn)動(dòng)也是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，因此求解時(shí)可對(duì)全過程列方程，但必須注意在不同階段v、x、a等矢量的正負(fù)號(hào)。教師引導(dǎo)學(xué)生回憶下面的幾個(gè)推論式：(1)在任意兩個(gè)連續(xù)相等的時(shí)間內(nèi)的位移之差為恒量， 即： 恒量 可以推廣到： (2)在某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于該段時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，即特別提醒：（1）、（2）兩個(gè)推論經(jīng)常用到，而且用起來會(huì)使計(jì)算量大為減少，要特別注意.(3)初速度為零的勻加速直線運(yùn)

5、動(dòng)的常用結(jié)論 連續(xù)相等的時(shí)間內(nèi)位移之比為： 連續(xù)相等的位移內(nèi)時(shí)間之比為：特別提醒：以上幾個(gè)推論光靠死記是不行的，要能夠從基本公式推導(dǎo)出來，否則，就不能靈活地加以應(yīng)用（二）例題選講（規(guī)律應(yīng)用）例1、火車緊急剎車后經(jīng)7s停止，設(shè)火車勻減速直線運(yùn)動(dòng)，它在最后1s內(nèi)的位移是2m，則火車在剎車過程中通過的位移和開始剎車時(shí)的速度各是多少？ 分析：首先將火車視為質(zhì)點(diǎn)，由題意畫出草圖：從題目已知條件分析，直接用勻變速直線運(yùn)動(dòng)基本公式求解有一定困難大家能否用其它方法求解？（學(xué)生獨(dú)立解答后相互交流）解法一：用基本公式、平均速度質(zhì)點(diǎn)在第7s內(nèi)的平均速度為：則第6s末的速度：v6=4（m/s）求出加速度：a=（0-4

6、）/1=-4（m/s2）求初速度：0=v0+at，v0=at=47=28（m/s）解法二：逆向思維 倒過來看，將勻減速的剎車過程看作初速度為0，末速度為28m/s，加速度大小為4m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的逆過程則7秒內(nèi)的位移為初速度為解法三：逆向思維，用推論 仍看作初速為0的逆過程，推論： sss=135791113 s=2（m） 則總位移： s=2（1+3+5+7+9+11+13）= 98（m） 求v0同解法二 解法四：圖像法作出質(zhì)點(diǎn)的速度-時(shí)間圖像質(zhì)點(diǎn)第7s內(nèi)的位移大小為小三角形面積：760 小三角形與大三角形相似，有 v6v0=17，v0=28（m/s）總位移為大三角形面積：引導(dǎo)學(xué)生反思

7、： 1逆向思維在物理解題中很有用有些物理問題，若用常規(guī)的正向思維方法去思考，往往不易求解，若采用逆向思維去反面推敲，則可使問題得到簡明的解答； 2圖像法解題的特點(diǎn)是直觀，有些問題借助圖像只需簡單的計(jì)算就能求解；題型 公式的靈活選用【練習(xí)1】 一個(gè)勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體，在頭4 s內(nèi)經(jīng)過的位移為24 m，在第二個(gè)4 s內(nèi)經(jīng)過的位移是60 m求這個(gè)物體的加速度和初速度各是多少？分析物理過程，畫運(yùn)動(dòng)草圖 ：C AB 4s 4s 24m 60m v0 【解析】解法一 設(shè)初速度為v0，加速度為a, x1 =24m x2=60m t=4s 則 x1v0t1/2at2 . x1x2v02t2at2 聯(lián)立得 a

8、2.25m/s2，v01.5m/s 解法二：由公式xaT2，得a m/s22.25 m/s2.根據(jù)vt/2 得 m/sv04a，所以v01.5m/s.解法三：用平均速度公式 物體在8 s內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻(即第4 s末)的瞬時(shí)速度，則v4 m/sv04a，物體在前4s內(nèi)的平均速度等于第2s末的瞬時(shí)速度v2 m/sv02a，由兩式聯(lián)立，得a2.25m/s2，v01.5m/s.引導(dǎo)學(xué)生反思：(1)當(dāng)涉及運(yùn)動(dòng)時(shí)間 t 時(shí)，應(yīng)用基本公式v=v0+at和x=v0t+1/2at2解決運(yùn)動(dòng)學(xué)問題是最常用的、同時(shí)也是最基本的方法。(2)公式的選擇決定了解題過程的復(fù)雜程度若出現(xiàn)連續(xù)相等的時(shí)間，應(yīng)用推論解決

9、問題往往比較簡便。題型 實(shí)際生活中的直線運(yùn)動(dòng)【練習(xí)2】 甲乙兩運(yùn)動(dòng)員在訓(xùn)練交接棒的過程中發(fā)現(xiàn)：甲經(jīng)短距離加速后能保持9m/s的速度跑完全程；乙從起跑后到接棒前的運(yùn)動(dòng)是勻加速的為了確定乙起跑的時(shí)機(jī)，需在接力區(qū)前適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置標(biāo)記在某次練習(xí)中，甲在接力區(qū)前s013.5m處作了標(biāo)記，并以v9m/s的速度跑到此標(biāo)記時(shí)向乙發(fā)出起跑口令乙在接力區(qū)的前端聽到口令時(shí)起跑，并恰好在速度達(dá)到與甲相同時(shí)被甲追上，完成交接棒已知接力區(qū)的長度為L20m.求：(1)此次練習(xí)中乙在接棒前的加速度a；(2)在完成交接棒時(shí)乙離接力區(qū)末端的距離引導(dǎo)學(xué)生弄清題意，畫出運(yùn)動(dòng)草圖：接力區(qū) 發(fā)令點(diǎn) 前端 末端 甲 乙 s0 s1 s2

10、L 交接處 A B C 解：（1）甲發(fā)令后，甲乙達(dá)到共同速度所用的時(shí)間為 ，設(shè)在這段時(shí)間內(nèi)甲乙的位移分別為和則： 聯(lián)立式得 (2) 乙在接力區(qū)的位移為 完成交接時(shí)，乙與接力區(qū)末端的距離為： 引導(dǎo)學(xué)生反思：弄清物理情景，畫出草圖是解決問題的關(guān)鍵?！揪毩?xí)3】一質(zhì)點(diǎn)從靜止開始，先以加速度a1做一段時(shí)間的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，緊接著以大小為a2的加速度做減速直線運(yùn)動(dòng)，直至靜止。質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為t,求它運(yùn)動(dòng)的總路程。分析題意，畫出運(yùn)動(dòng)草圖：a2 a1 A BC 0 0 t t1 t2 解法一：依題意設(shè)最大速度為，總路程為，則 聯(lián)立有總路程為 解法二：圖像法 （三）課堂小結(jié)1解決問題的策略？（即解題思路）2特殊解題技巧？引導(dǎo)學(xué)生小結(jié)：1應(yīng)用規(guī)律解題的一般思路 ： （1）弄清題意，建立物理模型。 （2）畫出草圖，建立物理圖景。 （3）分析物體運(yùn)動(dòng)性質(zhì)；由已知條件合理選定規(guī)律列方程。 （4）求解方程；檢驗(yàn)討論結(jié)果。2特殊解題技巧：逆向思維；用推論；圖像法根據(jù)學(xué)生小結(jié)情況簡評(píng)【教學(xué)反思】本節(jié)課學(xué)生