山東省郯城三中高中物理22勻變速直線運(yùn)動的速度與時間的關(guān)系教案新人教版必修1

山東省郯城三中高中物理2.2勻變速直線運(yùn)動的速度與時間的關(guān)系教課設(shè)計新人教版必修1［教課目的］知道勻變速直線運(yùn)動的基本規(guī)律。掌握速度公式的推導(dǎo)，并能夠應(yīng)用速度與時間的關(guān)系式。能辨別不一樣形式的勻變速直線運(yùn)動的速度-時間圖象。［教課要點(diǎn)］推導(dǎo)和理解勻變速直線運(yùn)動的速度公式。勻變速直線運(yùn)動速度公式的運(yùn)用。［教課難點(diǎn)］對勻變速直線運(yùn)動速度公式物理意義的理解。［課時安排］１課時［教課過程］一、引入新課：什么是剎時速度？勻速直線運(yùn)動和勻變速直線運(yùn)動中的剎時速度有什么不一樣？剎時速度是指物體在運(yùn)動中的某一時刻或某一地點(diǎn)的速度。勻速直線運(yùn)動中的剎時速度是不變的，勻變速直線運(yùn)動中的剎時速度是時刻改變的。二、勻變速直線運(yùn)動勻速直線運(yùn)動的v-t圖是怎么樣的呢？如圖1，一條平行與時間軸的直線，表示物體的速度不隨時間變化上節(jié)課做了實(shí)驗，得出了小車速度隨時間的變化規(guī)律，圖象又是怎么樣的呢？大家畫出的圖象多如圖2所示：v/(m.s-1)v/(m.s-1)v/(m.s-1)v4vv3vv2v0圖3ttt/s0圖1t/s0圖2tt/s圖2：圖象是一條傾斜的直線，在圖象上不論t取多大，對應(yīng)的速度變化量v與t之比都是同樣的，即物體在任一時間間隔內(nèi)的均勻加快度均相等（也即直線上各點(diǎn)的斜率相等）。我們把物體沿一條直線，且加快度不變的運(yùn)動，叫勻變速直線運(yùn)動。勻變速直線運(yùn)動v-t圖象是一條傾斜的直線。勻加快直線運(yùn)動：速度隨時間均勻增添勻減速直線運(yùn)動：速度隨時間均勻減少練習(xí)：A、B、C、D四個物體在一條直線上運(yùn)動，它們的速度時間圖象如下圖，請回答以下問題：1）哪個物體的加快度為零而速度不為零？2）哪一時刻兩物體的速度同樣而加快度不一樣？3）同一時刻，哪兩個物體運(yùn)動的加快度同樣但速度不同樣？4）同一時刻，哪一物體的加快度比另一物體小，但速度比另一物體大？議論：當(dāng)V—t圖象是曲線時,物體運(yùn)動的加快度是怎樣變化的？（圖4）1、同樣的時間間隔t內(nèi)增添的速度v不一樣，所以不一樣時間段內(nèi)均勻加快度不一樣。2、曲線上某點(diǎn)的斜率就是對應(yīng)時刻的剎時加快度。（假如t獲得極短，那么曲線可看作直線，物體在這特別短的時間內(nèi)做勻變速運(yùn)動，此時，用極短時間內(nèi)的勻加快運(yùn)動的加快度取代某時刻的剎時加快度），所以圖象是曲線，說明物體的運(yùn)動是剎時加快度不停變化的變速運(yùn)動。3、斜率為正，加快度為正，物體加快運(yùn)動，斜率為負(fù)，加快度為負(fù)，物體減速運(yùn)動。三、速度與時間的函數(shù)關(guān)系（圖2）由圖2我們看到，圖象是一條傾斜直線，故由一次函數(shù)方程“y=kx+b”得“v=at+v0”（由以上剖析，直線的斜率k代表加快度a）,即：v=v0+at?；蛟S，假如已知開始計時（t=0）時刻的剎時速度為0，t時刻的剎時速度為V，那么V由a=v/t=(v-v00)/(t-0)得v=v+at。這就是勻變速直線運(yùn)動的速度公式對速度公式的理解和計算：1、因為a在數(shù)值上等于單位時間內(nèi)速度的變化量，所以at就是整個運(yùn)動過程中速度的變化量，再加上運(yùn)動開始時物體的速度v，就獲得t時刻物體的速度。02、v0為開始計不時刻的速度，v是經(jīng)過t后的剎時速度。3、規(guī)定正方向，用正負(fù)號代入，因為v、v0、a都是矢量，故在運(yùn)算時要規(guī)定正方向，確立各物理量的正負(fù)號以后再代入公式，一般以v0為正方向，勻加a>0,勻減a<0，計算v>0,說明與v0同向，v<0,說明與v0反向解題時要畫運(yùn)動過程表示圖，要在圖上標(biāo)出正方向與各物理量的符號及方向。4、v=v0+at不單合用于勻加快，也合用于勻減速。讓學(xué)生自己閱念書上2個例題解題規(guī)范：1、畫出簡單的物理模型2、列出已知量(注意符號)，列出所用公式3、代入數(shù)據(jù)，計算4、考證合理性兩個重要推論：（只合用與勻變速直線運(yùn)動）1、某段時間的均勻速度等于此段時間初速度與未速度的均勻值，即：V均勻=（v+v0）/2（非勻變速直線運(yùn)動不合用）用類比法證明：一共有7根柱子，長度分別為：3米、4米、5米、6米、7米、8米，米，即柱子的高度是均勻增添的，求這些柱子的均勻高度是多少？（算法：所有相加除以7即得，與第1根和最后一根的均勻高度同樣）。2、某段時間中間時刻的剎時速度等于該段時間的均勻速度。即Vt/2=V均勻=（v+v0）/2=s/t，證明：t/2vVoV如圖，前t/2階段，初速度為Vo，未速度為V加快度為a，時間為t/2，故有Ot/2tt/2Vt/2=Vo+a.t/2，后t/2階段：v=Vt/2+at/2，兩式相減即得結(jié)果。例題解說分析：由速度公式vt=v0+at可知，在隨意時間t內(nèi)，v為隨意值，所以A錯；在必定時間t內(nèi)的速度增量v=v-v0=at，它的大小既與a相關(guān)，又與t相關(guān)，當(dāng)t為隨意值時，v也為隨意值，所以B錯；當(dāng)t=1s，a=2m/s2時，v=2m/s，即末速度比初速度大2m/s，所以C正確；因為第ns初和第(n-1)s末是同一時刻，同一時刻對應(yīng)的速度是同樣的，所以，D錯。答案：C拓展：學(xué)習(xí)物理公式，不單要理解公式中各物理量的意義，還要明確它們之間的拘束關(guān)系；對時間、時刻和物體的運(yùn)動過程，大腦中要有清楚的物理圖景。例2一質(zhì)點(diǎn)從靜止開始以1m/s2的加快度做勻加快直線運(yùn)動，經(jīng)5s后作勻速直線運(yùn)動，最后2s內(nèi)速度均勻的減少到零，則質(zhì)點(diǎn)勻速運(yùn)動的速度是多大？勻減速運(yùn)動時的加快度是多大？分析：質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動過程包含加快→勻速→減速三個階段，如圖2-2-3所示，AB段為加速階段，BC為勻速階段，CD為減速階段，勻速運(yùn)動的速度即為加快階段的末速度v。故v=0+at=0+1×5=5m/s，而質(zhì)點(diǎn)作減速運(yùn)動的初速度即為勻速運(yùn)動的速度，即：vB=vv=5m/s。在CD段的減速運(yùn)動過程中：末速度v=0，由v=v+at得a=(v-v)/t=(0-5)/2=-2.5D0DC（m/s2），負(fù)號表示a的方向與初速度方向相反。拓展：解題時要正確剖析題意，畫出物體運(yùn)動過程的草圖，展現(xiàn)物體的運(yùn)動過程，再運(yùn)用相應(yīng)的物理公式來求解；關(guān)于分段運(yùn)動，必定要找出它們之間的聯(lián)系，如前一段的末速度大小等于后一段初速度的大小。穩(wěn)固練習(xí)：1、已知物體的初速度是18km/h，加快度是0.5m/s2，問經(jīng)過20s后物體的速度大小是多少？2、一輛汽車剎車后做勻減速直線運(yùn)動，初速度大小為15m/s，加快度大小為3m/s2，求1）第6秒未的剎時速度。2）汽車未速度為零時所需的時間。3、一物體由靜止開始做勻加快直線運(yùn)動，它在第5s內(nèi)的均勻速度為18m/s，則