2.2 勻變速直線運(yùn)動的速度與時間的關(guān)系教學(xué)設(shè)計

1、.2.2 勻變速直線運(yùn)動的速度與時間的關(guān)系【教學(xué)目的】1知道勻速直線運(yùn)動圖象。 2知道勻變速直線運(yùn)動的圖象,概念和特點(diǎn)。3掌握勻變速直線運(yùn)動的速度與時間關(guān)系的公式v = v0 + at,并會應(yīng)用它進(jìn)展計算?！厩楦心康摹?1培養(yǎng)學(xué)生根本的科學(xué)素養(yǎng)。2培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用物理知識解決實(shí)際問題的才能。來源:Zxxk 【過程與方法】1讓學(xué)生初步理解探究學(xué)習(xí)的方法.2培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理才能,數(shù)形結(jié)合的才能,應(yīng)用數(shù)學(xué)知識的解決物理問題的才能?！窘虒W(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)】重點(diǎn)：1 勻變速直線運(yùn)動的圖象,概念和特點(diǎn)。2 勻變速直線運(yùn)動的速度與時間關(guān)系的公式v = v0 + at,并會應(yīng)用它進(jìn)展計算。教學(xué)策略：通過考慮討論和實(shí)例

2、分析來加深理解。2教學(xué)難點(diǎn)及其教學(xué)策略：難點(diǎn)：應(yīng)用圖象推導(dǎo)出勻變速直線運(yùn)動的速度與時間關(guān)系的公式v = v0 + at。教學(xué)策略：讓學(xué)生充分考慮，通過理論推導(dǎo)或數(shù)形結(jié)合兩種途徑得出速度與時間的關(guān)系式，有利于培養(yǎng)學(xué)生的擴(kuò)散散性思維?！驹O(shè)計思路】科學(xué)的探究總是從簡單到復(fù)雜，研究運(yùn)動是從勻速直線運(yùn)動開場，由勻速直線運(yùn)動的圖象入手，先分析勻速直線運(yùn)動的速度特點(diǎn)，再分析勻變速直線運(yùn)動圖象中斜率不變，得到加速度不變，得出勻變速直線運(yùn)動的概念，并通過推理或數(shù)形結(jié)合兩種途徑得出勻變速直線運(yùn)動的速度與時間關(guān)系的公式v = v0 + at。最后通過兩道例題的教學(xué)穩(wěn)固對速度與時間的關(guān)系式理解【教學(xué)設(shè)計】1引入新課上

3、節(jié)課,同學(xué)們通過實(shí)驗(yàn)研究了速度與時間的關(guān)系,小車運(yùn)動的t圖象。設(shè)問：小車運(yùn)動的t圖象是怎樣的圖線？讓學(xué)生畫一下學(xué)生畫出小車運(yùn)動的t圖象，并能表達(dá)出小車運(yùn)動的t圖象是一條傾斜的直線。速度和時間的這種關(guān)系稱為線性關(guān)系。（m·s-1）t/st002講授新課1勻變速直線運(yùn)動概念的引入：向?qū)W生展現(xiàn)問題：（m·s-1）t/st000提問：這個t圖象有什么特點(diǎn)？它表示物體運(yùn)動的速度有什么特點(diǎn)？物體運(yùn)動的加速度又有什么特點(diǎn)？ 學(xué)生分小組討論：每一小組由一位同學(xué)陳述小組討論的結(jié)果。學(xué)生答復(fù)：圖象是一條平行于時間軸的直線。物體的速度不隨時間變化，即物體作勻速直線運(yùn)動。作勻速直線運(yùn)動的物體，v

4、= 0，= 0，所以加速度為零。向?qū)W生展現(xiàn)問題：提問：在上節(jié)的實(shí)驗(yàn)中，小車在重物牽引下運(yùn)動的v-t圖象是一條傾斜的直線，物體的加速度有什么特點(diǎn)？直線的傾斜程度與加速度有什么關(guān)系？它表示小車在做什么樣的運(yùn)動？老師引導(dǎo)：從圖可以看出，由于v-t圖象是一條傾斜的直線，速度隨著時間逐漸變大，在時間軸上取取兩點(diǎn)t1,t2,那么t1,t2間的間隔 表示時間間隔t= t2t1，t1時刻的速度為v1, t2 時刻的速度為v2,那么v2v1= v，v即為間間隔t內(nèi)的速度的變化量。提問：v與t是什么關(guān)系？每一小組由一位同學(xué)陳述小組討論的結(jié)果。v-t圖象是一條傾斜的直線，由作圖可知無論t選在什么區(qū)間，對應(yīng)的速度v的

5、變化量v與時間t的變化量t之比都是一樣的等于直線的斜率，即加速度不變。所以v-t圖象是一條傾斜的直線的運(yùn)動，是加速度不變的運(yùn)動。知識總結(jié)：沿著一條直線，且加速度不變的運(yùn)動，叫做勻變速直線運(yùn)動。uniform variable rectilinear motion。勻變速直線運(yùn)動的v-t圖象是一條傾斜的直線。物體做勻變速直線運(yùn)動的條件：1。沿著一條直線運(yùn)動2加速度不變對勻變速直線運(yùn)動的理解：要注意以下幾點(diǎn)：l 加速度是矢量，既有大小又有方向。加速度不變，指的是加速度的大小和方向都不變。l 沿一條直線運(yùn)動這一條件不可少，因?yàn)槲矬w盡管加速度不變，但還可能沿曲線運(yùn)動。例如我們在模塊“物理2中將要討論的

6、平拋運(yùn)動，就是一種勻變速曲線運(yùn)動。l 加速度不變，即速度是均勻變化的，運(yùn)動物體在任意相等的時間內(nèi)速度的變化都相等。因此，勻變速直線運(yùn)動的定義還可以表述為：物體在一條直線上運(yùn)動，假如在任意相等的時間內(nèi)速度的變化量都相等，這種運(yùn)動就叫做勻變速直線運(yùn)動。展示以下兩個v-t圖象，請同學(xué)們觀察，并比較這兩個v-t圖象。vto甲vto乙學(xué)生答復(fù)v-t圖線與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)表示t = 0 時刻的速度，即初速度v0。v-t圖線的斜率在數(shù)值上等于速度v的變化量v與時間t的變化量t之比，表示速度的變化量與所用時間的比值，即加速度。由作圖可得甲乙兩個v-t圖象表示的運(yùn)動都是勻變速直線運(yùn)動，但甲圖的速度隨時間均勻增加，乙

7、圖的速度隨著時間均勻減小。知識總結(jié)：在勻變速直線運(yùn)動中，假如物體的速度隨著時間均勻增加，這個運(yùn)動叫做勻加速直線運(yùn)動；假如物體的速度隨著時間均勻減小，這個運(yùn)動叫做勻減速直線運(yùn)動。來源:1ZXXKvtoV0VtVt2速度與時間的關(guān)系式提問：除用圖象表示物體運(yùn)動的速度與時間的關(guān)系外，是否還可以用公式表達(dá)物體運(yùn)動的速度與時間的關(guān)系？老師引導(dǎo)，取t=0時為初狀態(tài)，速度為初速度V0，取t時刻為末狀態(tài)，速度為末速度V,從初態(tài)到末態(tài)，時間的變化量為t，那么t = t0，速度的變化量為V,那么V = VV0學(xué)生答復(fù)：因?yàn)榧铀俣?a = ,所以V =a tVV0= a tVV0= a tV= V0 + a t知識

8、總結(jié)：勻變速直線運(yùn)動中，速度與時間的關(guān)系式是V= V0 + a t勻變速直線運(yùn)動的速度與時間關(guān)系的公式：V= V0 + a t的理解：l 由于加速度a在數(shù)值上等于單位時間內(nèi)速度的變化量，所以at是從0t這段時間內(nèi)速度的變化量；再加上運(yùn)動開場時物體的速度V0，就得到t時刻物體的速度V。l 公式說明，t時刻的速度v與初速度v0、加速度a和時間t有關(guān)。l 讓學(xué)生明白該公式不僅可以應(yīng)用在勻加速直線運(yùn)動中，也可以應(yīng)用在勻減速運(yùn)動中對于勻加速直線運(yùn)動，假設(shè)取V0 方向?yàn)樽鴺?biāo)軸的正方向V0 >0，a等于單位時間內(nèi)速度的增加量，at是從0t這段時間內(nèi)速度的增加量； t時刻物體的速度V等于初速V0加上at

9、。即V= V0 + a t，這說明：對勻加速直線運(yùn)動，初速V0 >0時，加速度a>0來源:1ZXXK 對于勻減速直線運(yùn)動，假設(shè)取V0 方向?yàn)樽鴺?biāo)軸的正方向V0 >0，a等于單位時間內(nèi)速度的減少量，at是從0t這段時間內(nèi)速度的減少量； t時刻物體的速度V等于初速V0減去at。即V= V0 +- a t，這說明：對勻加速直線運(yùn)動，初速V0 >0時，加速度a<0，在利用公式V= V0 + a t解題代入數(shù)據(jù)時加速度a應(yīng)為負(fù)值。例1 電車原來的速度是18m/s，在一段下坡路上以0.5m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動，求加速行駛了20s時的速度。例2:汽車以36kmh的速度

10、勻速行駛，現(xiàn)以0.6ms2的加速度加速，10s后速度能到達(dá)多少?加速多長時間后可以到達(dá)72km/h?例3、一火車以30 m/s的初速度，3 m/s2的加速度做勻減速直線運(yùn)動，求：火車在第3 s末的速度是多少？火車在第12s末的速度是多少？對“說一說問題的討論 本節(jié)教材在“說一說欄目中給出了一個物體運(yùn)動的速度圖象，圖象是一條斜向上延伸的曲線。從圖象可以看出，物體的速度在不斷增大。在相等的時間間隔t內(nèi)，速度的變化量v并不相等，而是隨著時間的推移在不斷減小。所以，物體的加速度在不斷減小，物體做的并不是勻加速運(yùn)動，而是加速度逐漸減小的變加速運(yùn)動。 請進(jìn)一步考慮：勻變速直線運(yùn)動速度圖象直線的斜率表示加速度，那么從變加速直線運(yùn)動的速度圖象，又如何求出某段時間內(nèi)的平均加速度和某一時刻的瞬時加速度呢？由教材圖2.2-5不難看出，變加速直線運(yùn)動速度圖象曲線的割線的斜率，表示相應(yīng)時間段內(nèi)的平均加速度；曲線的切線的斜率，表示相應(yīng)時刻的瞬時加速度交流討論：如圖2213所示是一個物體運(yùn)動的v-t圖象它的速度怎樣變化?請你找出在相等的時間間隔內(nèi)，標(biāo)出速度的變化量，看看它們是不是總是相