《勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系》教學(xué)設(shè)計(jì)

1、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系教學(xué)設(shè)計(jì) 游剛一、設(shè)計(jì)思想通過(guò)本節(jié)教學(xué)，不但要使學(xué)生認(rèn)識(shí)掌握勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，而且要通過(guò)對(duì)這問(wèn)題的研究，使學(xué)生了解和體會(huì)物理學(xué)研究問(wèn)題的一個(gè)方法，圖象、公式、以及處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法等。這一點(diǎn)可能對(duì)學(xué)生更為重要，要通過(guò)學(xué)習(xí)過(guò)程使學(xué)生有所體會(huì)。本節(jié)在內(nèi)容的安排順序上，既注意了科學(xué)系統(tǒng)，又注意學(xué)生的認(rèn)識(shí)規(guī)律。講解問(wèn)題從實(shí)際出發(fā)，盡量用上一節(jié)的實(shí)驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)。運(yùn)用圖象這種數(shù)學(xué)工具，相對(duì)強(qiáng)調(diào)了圖象的作用和要求。這是與以前教材不同的。在現(xiàn)代生產(chǎn)、生活中，圖象的運(yùn)用隨處可見，無(wú)論學(xué)生將來(lái)從事何種工作，掌握最基本的應(yīng)用圖象的知識(shí)，都是必須的。學(xué)生在初學(xué)時(shí)往往將數(shù)學(xué)和物理分割開

2、來(lái)，不習(xí)慣或不會(huì)將已學(xué)過(guò)的數(shù)學(xué)工具用于物理當(dāng)中。在教學(xué)中應(yīng)多在這方面引導(dǎo)學(xué)生。本節(jié)就是一個(gè)較好的機(jī)會(huì)，將圖象及其物理意義聯(lián)系起來(lái)。在本節(jié)教材最后，通過(guò)圖象提出了一般變速運(yùn)動(dòng)（非勻變速運(yùn)動(dòng)）的問(wèn)題，這是對(duì)問(wèn)題自然的擴(kuò)展和引伸，目的是開闊學(xué)生思路，并不是要深入講解非勻變速運(yùn)動(dòng)。教學(xué)中對(duì)基礎(chǔ)較好的學(xué)生要求掌握，以利因材施教，使學(xué)生各得其所。二、教學(xué)設(shè)計(jì)流程圖分析上節(jié)小車運(yùn)動(dòng)圖像勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度特點(diǎn)勻速直線運(yùn)動(dòng)的圖像通過(guò)理論推導(dǎo)或數(shù)形結(jié)合兩種途徑得出vv0十a(chǎn)t加速度不變勻變速直線運(yùn)動(dòng)的概念通過(guò)兩道例題的教學(xué)鞏固理解速度與時(shí)間的關(guān)系式三、教學(xué)目標(biāo)1、知識(shí)與技能（1）掌握勻變速直線運(yùn)動(dòng)的概念、運(yùn)動(dòng)規(guī)律

3、及特點(diǎn)。（2）掌握勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系式，會(huì)推導(dǎo)，能進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。（3）知道v-t圖象的意義，會(huì)根據(jù)圖象分析解決問(wèn)題。2、過(guò)程與方法引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)研究v-t圖象，尋找規(guī)律，發(fā)現(xiàn)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系。3、情感態(tài)度與價(jià)值觀（1）激發(fā)學(xué)生探索規(guī)律的興趣。（2）體驗(yàn)同一物理規(guī)律的不同描述方法，培養(yǎng)科學(xué)價(jià)值觀。（3）將所學(xué)知識(shí)與實(shí)際生活相聯(lián)系，增加學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)力和欲望。四、教學(xué)重點(diǎn)1、 理解勻變速直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象的物理意義。2、 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系式及應(yīng)用。五、教學(xué)難點(diǎn)1、 學(xué)會(huì)用v-t圖象分析和解決實(shí)際問(wèn)題。2、 掌握勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系式并會(huì)運(yùn)用。

4、六、教學(xué)過(guò)程新課導(dǎo)入師：上一節(jié)課，我們學(xué)習(xí)了如何描繪運(yùn)動(dòng)物體的v-t圖象，本節(jié)課我們就從v-t圖象入手，探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。新課教學(xué)一、 勻變速直線運(yùn)動(dòng)師：請(qǐng)同學(xué)們觀察下面的v-t圖象（課件逐個(gè)展示），它們分別表示物體在做什么運(yùn)動(dòng)？ 生1：中物體的速度的大小和方向都不隨時(shí)間變化，說(shuō)明物體在做勻速直線運(yùn)動(dòng)。生2：中物體的速度隨時(shí)間不斷增大，說(shuō)明物體在做加速直線運(yùn)動(dòng)。師：仔細(xì)觀察中物體速度增加的有規(guī)律嗎？生：是均勻增加。如果取相等的時(shí)間間隔，速度的變化量是相同的。師：很好。請(qǐng)同學(xué)們自己畫圖操作，試一試。學(xué)生自己畫圖，動(dòng)手操作教師用課件投影，進(jìn)一步加以闡述。師：我們發(fā)現(xiàn)每過(guò)一個(gè)相等的時(shí)間間

5、隔，速度的增加量是相等的。所以無(wú)論t選在什么區(qū)間，對(duì)應(yīng)的速度v的變化量v與時(shí)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。投影出示勻變速直線運(yùn)動(dòng)的定義沿著一條直線運(yùn)動(dòng) ，且加速度保持不變的運(yùn)動(dòng)，叫做勻變速直線運(yùn)動(dòng)（uniform variable rectilinear motion ）。勻變速直直線運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間圖象是一條傾斜的直線，直線的斜率表示加速度。在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，如果物體的速度隨時(shí)間均勻增加，這個(gè)運(yùn)動(dòng)叫做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。師：那大家現(xiàn)在能說(shuō)出上圖中是什么運(yùn)動(dòng)嗎？生：我知道了，在剛才圖中的速度隨時(shí)間均勻減小，表示的就是物體在做勻減速直線運(yùn)動(dòng)。師：你所的對(duì)！如果物體的速

6、度隨時(shí)間均勻減小，這個(gè)運(yùn)動(dòng)就叫做勻減速直線運(yùn)動(dòng)。請(qǐng)同學(xué)們?cè)偎伎家幌?，下圖中三條直線的交點(diǎn)表示什么？生1：是相遇！生2：不是相遇，應(yīng)該表示在同一時(shí)刻，三者的速度相等。師：是的，在v-t圖象中，交點(diǎn)僅表示他們的速度相等，并不表示相遇，同學(xué)們不要把v-t圖象與x-t圖象相混淆。教師接著引導(dǎo)學(xué)生思考教材第35頁(yè)“說(shuō)一說(shuō)”這條圖線表示物體的速度怎樣變化？在相等的時(shí)間間隔內(nèi)，速度的變化量總是相等的嗎？物體在做勻加速直線運(yùn)動(dòng)嗎?生：速度增加，但在相等的時(shí)間間隔內(nèi)，速度的變化量越來(lái)越小，說(shuō)明v /t逐漸減小，即加速度減小，加速度不是恒量，那物體的運(yùn)動(dòng)就不是勻加速直線運(yùn)動(dòng)了。師：沒錯(cuò)。在不同的瞬時(shí)，物體的加速度

7、不同，那我們?cè)趺凑夷骋稽c(diǎn)的瞬時(shí)加速度呢？學(xué)生紛紛討論。生：是做切線嗎？師：非常好。我們可以做曲線上某點(diǎn)的切線，這一點(diǎn)的切線的斜率就表示物體在這一時(shí)刻的瞬時(shí)加速度。二、速度與時(shí)間的關(guān)系師：除了圖像外，我們還可以用公式表示物體運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系。從運(yùn)動(dòng)開始（這時(shí)t=0）到時(shí)刻t，時(shí)間的變化量t=t-0,速度的變化量v=v-v0,因?yàn)榧铀俣萢=v /t是一個(gè)恒量，所以a=v /t=v-v0/t-0解出速度v, 得到 v=v0+at這就是勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系式。師：想一想，at在數(shù)值上等于什么？生：a在數(shù)值上等于單位時(shí)間內(nèi)速度的變化量，再乘以t就是0t時(shí)間內(nèi)速度的變化量。生：at再加上

8、vo就是t時(shí)刻的速度了。師：我們還可以從圖象上進(jìn)一步加深對(duì)公式的理解。師：能否直接從圖線結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)得到速度與時(shí)間的關(guān)系式?生：因?yàn)閯蜃兯僦本€運(yùn)動(dòng)的v-t圖像是一條傾斜的直線，所以v與t是線性關(guān)系?；蛘哒f(shuō)v是t的一次函數(shù)，應(yīng)符合ykx+b的形式：其中k是圖線的斜率，在數(shù)值上等于勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度。b是縱軸上的截距，在數(shù)值上等于勻變速直線運(yùn)動(dòng)的初速度v0，所以v=v0+at 例題1（投影）汽車以40km/h的速度行駛，現(xiàn)以0.6m/s2的加速度加速，10s后速度能達(dá)到多少？教師引導(dǎo)學(xué)生明確已知量、待求量，確定研究對(duì)象和研究過(guò)程學(xué)生自主解題師：投影出示規(guī)范步驟解：初速度vo=40km/h=11

9、m/s，加速度a=0.6m/s2，時(shí)間t=10s，10s后的速度為 v=v0+at =11m/s+0.6m/s2×10s =17m/s =61km/h例題2（投影）汽車以36km/h的速度勻速行駛，若汽車以0.6m/s2的加速度剎車，則10s和20s后的速度減為多少？教師指導(dǎo)學(xué)生用速度公式建立方程解題，代入數(shù)據(jù)，計(jì)算結(jié)果。教師巡視查看學(xué)生自己做的情況，投影出示典型的樣例并加以點(diǎn)評(píng)。有的同學(xué)把a(bǔ)=0.6m/s2代入公式v=vo+at，求出v10=16m/s v20=22 m/s師：這種做對(duì)嗎？生：汽車在剎車，使減速運(yùn)動(dòng)，所以加速度應(yīng)代負(fù)值，即a=0.6 m/s2。有的同學(xué)把a(bǔ)=0.6m

10、/s2代入公式v=vo+at，求出v10=4m/s v20=2 m/s師：這樣做對(duì)嗎？生：對(duì)，我也是這樣做的師：v20= 2 m/s中負(fù)號(hào)表示什么？生：負(fù)號(hào)表示運(yùn)動(dòng)方向與正方向相反。師：請(qǐng)同學(xué)們聯(lián)系實(shí)際想一想，汽車剎車后會(huì)再朝反方向運(yùn)動(dòng)嗎？生：哦，汽車剎車后經(jīng)過(guò)一段時(shí)間就會(huì)停下來(lái)。師：那這道題到底該怎么做呢？生：先計(jì)算出汽車經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間停下來(lái)。教師出示規(guī)范解題的樣例。解：設(shè)初速度v0=36km/h=10m/s，加速度a=0.6m/s2，時(shí)間t=10s，由速度公式v=vo+at， 可知?jiǎng)x車至停止所需時(shí)間t=vv0/a=010/0.6=16.7s。故剎車10s后的速度v10=v0+at=10m/s0

11、.6×10m/s=4m/s剎車20s時(shí)汽車早已停止運(yùn)動(dòng)，故v20=0師：通過(guò)這道題，我們大家知道了汽車遇到緊急情況時(shí)，雖然踩了剎車，但汽車不會(huì)馬上停下來(lái)，還會(huì)向前滑行一段距離。因此，汽車在運(yùn)行時(shí)，要被限定最大速度，超過(guò)這一速度，就可能發(fā)生交通事故。請(qǐng)同學(xué)們結(jié)合實(shí)際想一想：當(dāng)發(fā)生交通事故時(shí)，交警是如何判斷司機(jī)是否超速行駛的？生：汽車剎車時(shí)會(huì)留下痕跡，交警可以通過(guò)測(cè)量痕跡的長(zhǎng)度，計(jì)算出司機(jī)剎車時(shí)的速度。以此來(lái)判斷司機(jī)是否超速行駛。師：好極了。小結(jié)本節(jié)重點(diǎn)從圖象和公式兩個(gè)方面研究了勻變速直線運(yùn)動(dòng)，理解時(shí)注意以下幾點(diǎn)：1、在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，質(zhì)點(diǎn)的加速度大小和方向不變，但不能說(shuō)a與v成正比、與t成反比，決定于v和t的比值。 2、公式中v