人教版高中物理必修一《2.2 勻變速直線速度與時(shí)間關(guān)系》教案

PAGEPAGE1課題第二節(jié)：勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系課型新授課教學(xué)目標(biāo)知識與技能1．掌握勻變速直線運(yùn)動(dòng)的概念。2．知道勻變速直線運(yùn)動(dòng)的v—t圖象特點(diǎn)，理解圖象的物理意義。3．理解勻變速直線運(yùn)動(dòng)v—t圖象的物理意義，會(huì)根據(jù)圖象分析解決問題。4．掌握勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間關(guān)系的公式，能進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。過程與方法1．培養(yǎng)學(xué)生分析數(shù)據(jù)，用數(shù)據(jù)建立圖像的能力。2．引導(dǎo)學(xué)生研究圖象、尋找規(guī)律得出勻變速直線運(yùn)動(dòng)的概念。3．引導(dǎo)學(xué)生用數(shù)學(xué)公式表達(dá)物理規(guī)律并給出各符號的具體含義。情感態(tài)度與價(jià)值觀1．培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，運(yùn)用實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象探討規(guī)律，激發(fā)探索與創(chuàng)新欲望。2．培養(yǎng)學(xué)生透過現(xiàn)象看本質(zhì)、甩不同方法表達(dá)同一規(guī)律的科學(xué)意識。重點(diǎn)難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)1．理解勻變速直線運(yùn)動(dòng)v—t圖象的物理意義2．掌握勻變速直線運(yùn)動(dòng)中速度與時(shí)間的關(guān)系公式及應(yīng)用．教學(xué)難點(diǎn)1．勻變速直線運(yùn)動(dòng)v—t圖象的理解及應(yīng)用．2．勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度一時(shí)間公式的理解及計(jì)算．教學(xué)過程與教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法引入：自然界中，物體的運(yùn)動(dòng)的情況是復(fù)雜多變的，運(yùn)動(dòng)是多種多樣的，初中學(xué)到的勻速直線運(yùn)動(dòng)只是速度不變的最簡單的一種運(yùn)動(dòng)，而更多的，則是變速運(yùn)動(dòng)的存在。這一節(jié)課中，你們將學(xué)到另外的一種簡單的運(yùn)動(dòng)模型——?jiǎng)蜃兯僦本€運(yùn)動(dòng)模型。教學(xué)環(huán)節(jié)一：教師活動(dòng)：以下是經(jīng)過上次的實(shí)驗(yàn)之后所采集到的小車運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)：由此可以建立出小車運(yùn)動(dòng)的v-t圖像，并將其與你們初中學(xué)到的勻速直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖像對比如下：圖一：小車v-t圖像圖二：勻速直線運(yùn)動(dòng)圖像通過對比可知，小車的圖像與勻速直線運(yùn)動(dòng)的圖像是不同的，請大家觀察它們的圖像，分別描述一下兩個(gè)圖像的運(yùn)動(dòng)情況。1、學(xué)生活動(dòng)：由教師引導(dǎo)，復(fù)習(xí)上一節(jié)課的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，思考實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。并學(xué)會(huì)通實(shí)驗(yàn)所取得的數(shù)據(jù)，建立小車的v-t圖像，由此來分析對比與初中學(xué)到的勻速直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖像的區(qū)別，總結(jié)出兩種運(yùn)動(dòng)的規(guī)律?！菊f明】：通過實(shí)驗(yàn)來引導(dǎo)學(xué)習(xí)，讓學(xué)生在親自體會(huì)數(shù)據(jù)處理的過程中，同時(shí)去探究隱含在數(shù)據(jù)中的規(guī)律，從而引出所學(xué)習(xí)的內(nèi)容。教師活動(dòng)：通過上面的圖像可知，小車的運(yùn)動(dòng)跟勻速直線運(yùn)動(dòng)的區(qū)別是，小車的速度是隨著時(shí)間的變化而變化的，并且，可以發(fā)現(xiàn)每過一個(gè)相等的時(shí)間間隔，速度的增加量是相等的。所以無論Δt(選在什么區(qū)間，對應(yīng)的速度v的變化量△v與時(shí)間t變化量△t之比Δx/Δt是一樣的，即這是一種加速度不隨時(shí)間(時(shí)間間隔)改變的直線運(yùn)動(dòng)。勻變速直線運(yùn)動(dòng)：質(zhì)點(diǎn)沿著一條直線運(yùn)動(dòng)，且加速度不變的運(yùn)動(dòng)。它的速度一時(shí)間圖象是一條傾斜的直線。在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，如果物體的加速度隨著時(shí)間均勻增大，這個(gè)運(yùn)動(dòng)就是勻加速直線運(yùn)動(dòng)；如果物體的速度隨著時(shí)間均勻減小，這個(gè)運(yùn)動(dòng)就是勻減速直線運(yùn)動(dòng)。(課件展示)展示各種不同的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度一時(shí)間圖象，讓學(xué)生說出運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)，以及速度方向、加速度方向?qū)W生活動(dòng)：根據(jù)老師的引導(dǎo)，深入認(rèn)識勻變速直線運(yùn)動(dòng)和勻速直線運(yùn)動(dòng)的區(qū)別，并能夠區(qū)分出勻變速直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖像，并分析所給出的v-t圖像的類型還有具體的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)?！菊f明】：分析跟總結(jié)，由v-t圖像的分析，最終得出勻變速直線運(yùn)動(dòng)的概念，并更進(jìn)一步的理解v-t圖像的作用（圖象能直觀地描述自然規(guī)律）。教學(xué)環(huán)節(jié)二：教師活動(dòng)：圖象能直觀地描述自然規(guī)律，數(shù)學(xué)公式則能簡潔地描述自然規(guī)律。圖像能呈現(xiàn)的數(shù)據(jù)是有限的，而通過數(shù)學(xué)公式，我們卻能夠或得更多的圖像所無法表示出來的數(shù)據(jù)。利用數(shù)學(xué)公式或圖象，可以用已知量來預(yù)測并求出未知量。在數(shù)學(xué)中，平面坐標(biāo)中的任何一根直線，都能用公式y(tǒng)=kx+b表示，該公式反應(yīng)了整個(gè)直線的變化情況，包括已知的還有未知的都能夠從該公式中求出來。相對應(yīng)的，在v-t圖像中，勻變速直線運(yùn)動(dòng)的變化規(guī)律也能夠用該公式來表示出來，而且，通過該數(shù)學(xué)公式，它表示的是圖像所表示物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。如上圖所示，通過對比我們可以知道，該圖像所表示的運(yùn)動(dòng)規(guī)律的數(shù)學(xué)表達(dá)式是：v＝b+kt，而公式中直線的斜率k還有截距b分別是表示運(yùn)動(dòng)中的什么情況呢。從圖像的分析中可以知道k=Δv/Δt=a：b=v0由此可知，直線的斜率k的大小即是物體運(yùn)動(dòng)的加速度，k的正負(fù)表示加速度的方向。直線的截距b的大小表示的是物體運(yùn)動(dòng)在0時(shí)刻的速度大小。勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系式是：v＝vo+at學(xué)生活動(dòng)：在老師的引導(dǎo)下，體會(huì)圖像與公式的優(yōu)缺點(diǎn)，同時(shí)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)公式的建立過程，認(rèn)真體會(huì)公式中每一個(gè)量所代表的意義，并加深對于圖像的運(yùn)用的理解。【總結(jié)】：勻變速直線運(yùn)動(dòng)速度與時(shí)間的關(guān)系式：v＝vo+at意義：物體的末速度等于初速度vo再加上速度的變化量at?！菊f明】：將一個(gè)感性的規(guī)律，用理性的思維分析之后加以表達(dá)，通過量化，將整個(gè)規(guī)律用數(shù)學(xué)公式的形式表達(dá)出來，充分的體現(xiàn)出了物理的特點(diǎn)，感想與理性相結(jié)合。教師活動(dòng)：通過上面學(xué)習(xí)的內(nèi)容，分析并解答下面的問題：1、關(guān)于勻變速直線運(yùn)動(dòng)中的加速度的方向和正、負(fù)值問題，下列說法中錯(cuò)誤的是A在勻加速直線運(yùn)動(dòng)中加速度方向一定和初速度方向相同B勻減速直線運(yùn)動(dòng)中加速度一定是負(fù)值C勻加速直線運(yùn)動(dòng)中加速度也有可能取負(fù)值D只有在規(guī)定了初速度方向?yàn)檎较虻那疤嵯?，勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度才取正值（該題考查速度、加速度的矢量性，加速度是正還是負(fù)，必須先規(guī)定正方向，不取決與是加速還是減速運(yùn)動(dòng)）2、物體從A點(diǎn)靜止出發(fā)，做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，緊接著又做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)恰好停止。在先后兩個(gè)過程中（）A物體通過的路程一定相等B兩次運(yùn)動(dòng)的加速度一定相等C平均速度一定相等D所用的時(shí)間一定相等（該題考查勻變速直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖像和平均速度的公式，加速過程的末速度就是減速過程的初速度）一輛汽車沿平直公路從甲站開往乙站，起動(dòng)加速度為2m/s2，加速行駛5秒，后勻速行駛2分鐘，然后剎車，滑行1分鐘，正好到達(dá)乙站，求汽車從甲站到乙站的平均速度？（該題考查v-t圖像及勻變速直線運(yùn)動(dòng)速度與時(shí)間的關(guān)系式，還有平均速度的定義。）2、學(xué)生活動(dòng)：通過剛剛學(xué)到的知識，分析問題并解決問題，熟悉知識的運(yùn)用?！菊f明】：學(xué)以致用，在學(xué)習(xí)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律還有速度與時(shí)間的關(guān)系式之后，依靠學(xué)到的知識，來分析問題，以加強(qiáng)知識的掌握還有理解，加深對知識的運(yùn)用能力。注重引導(dǎo)、指導(dǎo)、評價(jià)、發(fā)展有效結(jié)合。(1)教師提供材料，引導(dǎo)學(xué)生從中發(fā)現(xiàn)問題。(2)針對不同結(jié)果，教師啟發(fā)學(xué)生找出問題的規(guī)律，指導(dǎo)學(xué)生共同探問題的本質(zhì)。(3)在分析解答過程中，學(xué)生運(yùn)用從不同角度處理同一問題，教師及時(shí)作出評價(jià)。在實(shí)際教學(xué)中，對教學(xué)過程的每一個(gè)環(huán)節(jié)，教師都要對學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)行評價(jià)。這一方面是實(shí)事求是地肯定他們的成績，讓他們享受成功的喜悅，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣；另一方面也是從思維方法上幫助他們總結(jié)成功的經(jīng)驗(yàn)，提高認(rèn)識，促進(jìn)他們更有效地學(xué)習(xí)。(4)在教學(xué)的每個(gè)環(huán)節(jié)中，教師通過運(yùn)用各種方法和手段，來培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的各種能力。板書§2.2勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度和時(shí)間的關(guān)系1.勻變速直線運(yùn)動(dòng)：質(zhì)點(diǎn)沿著一條直線運(yùn)動(dòng)，且加速度不變的運(yùn)動(dòng)。2.速度一時(shí)間圖象是一條傾斜的直線3.速度與時(shí)間的關(guān)系式 v＝vo+at4.初速度vo再加上速度的變化量at就得到t時(shí)刻物體的末速度教學(xué)反思課題2.2勻變速直線速度與時(shí)間關(guān)系習(xí)題課課型習(xí)題課教學(xué)目標(biāo)1、知識目標(biāo)（1）進(jìn)一步熟悉勻變速直線運(yùn)動(dòng)的公式，并能正確運(yùn)用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)的公式解決物理問題。2、能力目標(biāo)（1）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；3．科學(xué)方法：（1）滲透物理思想方法的教育，如模型方法、等效方法等；（2）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．重點(diǎn)難點(diǎn)熟練掌握勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間關(guān)系式并加以應(yīng)用是重點(diǎn)，能夠靈活運(yùn)用這些規(guī)律解決實(shí)際運(yùn)動(dòng)學(xué)問題是難點(diǎn)。教學(xué)過程與教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法（一）復(fù)習(xí)提問師：請同學(xué)們寫出勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系式。生：速度公式：vt=v0+at，教師引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)出下面的幾個(gè)推論式：（1）在一段時(shí)間t內(nèi)，中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度v等于這段時(shí)間的平均速度，即v=AB=sAB/t=(vA+vB)/2式中sAB為這段時(shí)間內(nèi)的位移，vA、vB分別為這段時(shí)間初、末時(shí)刻的瞬時(shí)速度.（2）中間時(shí)刻瞬時(shí)速度等于這段時(shí)間內(nèi)的平均速度：（二）練習(xí)與講解1．關(guān)于勻變速直線運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的是()A．加速度大小不變，方向不變B．相同的時(shí)間內(nèi)速度的變化相同C．相同的時(shí)間內(nèi)加速度的變化相同D．平均加速度與瞬時(shí)加速度相同圖52．如圖5所示表示某質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的v－t圖象，由圖象可知物體的運(yùn)動(dòng)情況是()A．先勻速后勻減速B．先靜止后勻減速C．先靜止后勻速D．先勻速后勻加速3．物體在一條直線上運(yùn)動(dòng)，給出初速度、加速度的正負(fù)，下列對運(yùn)動(dòng)描述中正確的是()A．v0>0，a<0，a的大小增大，物體做加速運(yùn)動(dòng)B．v0>0，a<0，a的大小減小，物體做減速運(yùn)動(dòng)C．v0<0，a>0，a的大小增大，物體做加速運(yùn)動(dòng)D．v0<0，a<0，a的大小減小，物體做減速運(yùn)動(dòng)4．物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，已知第1s末的速度是6m/s，第2s末的速度是8m/s，則下面結(jié)論正確的是()A．物體零時(shí)刻的速度是3m/sB．物體的加速度是2m/s2C．任何1s內(nèi)的速度變化都是2m/sD．第1s內(nèi)的平均速度是6m/s5．質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，初速度為v0＝2m/s，加速度為a＝0.1m/s2，則()A．質(zhì)點(diǎn)第4s末的速度為2.4m/sB．每經(jīng)過2s時(shí)間，物體速度就增大2.2m/sC．質(zhì)點(diǎn)速度一直增大D．質(zhì)點(diǎn)速度隨時(shí)間均勻增大題號12345答案6.做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，第1s末的速度大小為6m/s，第3s末的速度大小為2m/s，求質(zhì)點(diǎn)的初速度和加速度．(設(shè)第1s末質(zhì)點(diǎn)的速度方向?yàn)檎较?7．汽車正常行駛的速度是30m/s，關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后，開始做勻減速運(yùn)動(dòng)，12s末的速度是24m/s.求：(1)汽車的加速度；(2)16s末的速度；(3)65s末的速度．8．一輛汽車從靜止開始勻加速開出，然后保持勻速運(yùn)動(dòng)，最后勻減速運(yùn)動(dòng)，直到停止，下表給出了不同時(shí)刻汽車的速度：時(shí)刻/s1.02.03.05.07.09.510.5速度/(m·s－1)369121293(1)汽車做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小是否為12m/s?(2)汽車做加速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度和減速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度各為多大？(3)汽車從開出到停止總共經(jīng)歷的時(shí)間是多少？9．一小球以20m/s的速度沿光滑斜面向上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為a＝5m/s2，如果斜面足夠長，那么經(jīng)過t＝6s的時(shí)間，小球速度的大小和方向怎樣？圖610．在節(jié)假日期間，你可能到公園或游樂場玩過蹦床．如圖6所示是小何同學(xué)某次從蹦床跳起后的v－t圖象，已知t1－0＝t2－t1，結(jié)合所學(xué)知識分析下列問題：(1)小何所做的運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)嗎？(2)跳起時(shí)的速度有多大？(3)你能從圖象中知道在哪段時(shí)間內(nèi)她是上升的，哪段時(shí)間內(nèi)她是下降的嗎？(4)從圖象中你能看出，作圖時(shí)是選上升過程的速度方向?yàn)檎较?，還是選下降過程的速度方向?yàn)檎较?？課后鞏固提升1．ABD2.A3．B[減速運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)是加速度方向與速度方向相反．加速運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)是加速度方向與速度方向相同．加速度大小變化只表示速度變化快慢．]4．BC[物體是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，由已知可求出a＝2m/s2，則初速度為4m/s；第1s內(nèi)的平均速度應(yīng)小于6m/s.]5．ACD[根據(jù)速度公式代入可直接得第4s末的速度；根據(jù)加速度的定義可知每過2s速度就增大0.2m/s；加速運(yùn)動(dòng)中速度一直增大，勻加速運(yùn)動(dòng)中速度隨時(shí)間增大是均勻的．]6．8m/s－2m/s2或10m/s－4m/s2解析由題意知：第1s末的速度方向?yàn)檎较颍瑒t第3s末的速度方向有兩種情形：情形1：v＝2m/s，則v＝v1＋at，得a＝eq\f(v－v1,t)＝eq\f(2－6,2)m/s2＝－2m/s2則質(zhì)點(diǎn)的初速度v0＝v1－at＝[6－(－2)×1]m/s＝8m/s.情形2：v＝－2m/s，則a′＝eq\f(v－v1,t)＝eq\f(－2－6,2)m/s2＝－4m/s2則質(zhì)點(diǎn)的初速度v0′＝v1－a′t＝[6－(－4)×1]m/s＝10m/s.7．(1)－0.5m/s2(2)22m/s(3)08．(1)是(2)3m/s2－6m/s2(3)11s9．10m/s方向沿斜面向下10．見解析解析(1)由于加速度不變，因此是勻變速直線運(yùn)動(dòng)．(2)起跳時(shí)的速度大小為v0.(3)0～t1時(shí)間內(nèi)速度方向與v0方向相同，是上升的；t1～t2時(shí)間內(nèi)，速度方向與v0方向相反，是下降的．(4)選上升過程的速度方向?yàn)檎较颍剑和骄毩?xí)一、選擇題1．物體通過兩個(gè)連續(xù)相等位移的平均速度分別為v1=10m/s，v2=15m/s，則物體在這整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中的平均速度是[]A．13.75m/sB．12.5m/sC．12m/sD．11.75m/s2．物體由A到B做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，在中間位置的速度為v1，在中間時(shí)刻的速度為v2，則v1、v2的關(guān)系為[A]A．當(dāng)物體做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，v1＞v2B．當(dāng)物體做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，v1＜v2C．當(dāng)物體做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，v1=v2D．當(dāng)物體做勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，v1＞v23．一個(gè)物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻速度大小為4m/s，1s后速度大小變?yōu)?0m/s，在這1s內(nèi)該物體的[]A．位移的大小可能小于4mB．位移的大小可能大于10mC．加速度的大小可能小于4m/s2D．加速度的大小可能大于10m/s24．某物體沿x軸運(yùn)動(dòng)，它的x坐標(biāo)與時(shí)刻t的函數(shù)關(guān)系為：x=（4t+2t2）m，則它的初速度和加速度分別是[]A．0，4m/s2B．4m/