高一物理上冊必修1教案：勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系

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教學(xué)目標(biāo)

學(xué)問與技能

1、控制勻變速直線運動的概念、運動邏輯及特點。

2、控制勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系式，會推導(dǎo)，能進行有關(guān)計算。

3、知道v-t圖象的意義，會按照圖象分析解決問題。

過程與辦法

引導(dǎo)學(xué)生通過討論v-t圖象，尋覓邏輯，發(fā)覺勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系。

情感看法與價值觀

1、學(xué)生通過自己做試驗并發(fā)覺邏輯，激發(fā)學(xué)生探究邏輯的興趣。

2、體驗同一物理邏輯的不同描述辦法，培養(yǎng)科學(xué)價值觀。

3、將所學(xué)學(xué)問與實際生活相聯(lián)系，增加學(xué)生學(xué)習(xí)的動力和欲望。

教學(xué)重難點

教學(xué)重點

1、理解勻變速直線運動的v-t圖象的物理意義。

2、勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系式及應(yīng)用。

教學(xué)難點

1、學(xué)會用v-t圖象分析和解決實際問題。

2、控制勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系式并會運用。

教學(xué)過程

新課導(dǎo)入

師：前面幾節(jié)課，我們學(xué)習(xí)了如何描繪運動物體的v-t圖象，本節(jié)課我們就從v-t圖象入手，探索勻變速直線運動的運動邏輯。

新課教學(xué)

一、勻變速直線運動

師：請同學(xué)們觀看下面的v-t圖象〔課件展示〕，它們分離表示物體在做什么運動?

生1：①中物體的速度的大小和方向都不隨時間改變，表明物體在做勻速直線運動。

生2：②中物體的速度隨時間不斷增大，表明物體在做假速直線運動。

師：認(rèn)真觀看②中物體速度增加的有邏輯嗎?

生：是勻稱增加。假如取相等的時間間隔，速度的改變量是一樣的。

師：很好。請同學(xué)們自己畫圖操作，試一試。

學(xué)生自己畫圖，動手操作

老師用課件投影，進一步加以闡述。

師：我們發(fā)覺每過一個相等的時間間隔，速度的增加量是相等的。所以無論△t選在什么區(qū)間，對應(yīng)的速度v的改變量△v與時間的改變量△t之比△v/△t都是相同的，即物體的加速度保持不變。

投影出示勻變速直線運動的定義

沿著一條直線運動，且加速度保持不變的運動，叫做勻變速直線運動〔uniformvariablerectilinearmotion〕。

勻變速直直線運動的速度時間圖象是一條傾斜的直線

在勻變速直線運動中，假如物體的速度隨時間勻稱增加，這個運動叫做勻加速直線運動；假如物體的速度隨時間勻稱減小，這個運動就叫做勻減速直線運動。

生：我知道了，在剛剛圖1中③的速度隨時間勻稱減小，表示的就是物體在做勻減速直線運動。

師：你所的對！請同學(xué)們再思量一下，三條直線的交點表示什么?

生1：是相遇！

生2：不是相遇，交點的橫、縱坐標(biāo)都相等，應(yīng)當(dāng)表示在同一時刻，三者的速度相等。

師：是的，在v-t圖象中，交點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圖象相混同。

老師接著引導(dǎo)學(xué)生思量教材第39頁"說一說'

這條圖線表示物體的速度怎樣改變?在相等的時間間隔內(nèi)，速度的改變量總是相等的嗎?物體在做勻加速直線運動嗎?

生：速度增加，但在相等的時間間隔內(nèi)，速度的改變量越來越大，表明△v/△t逐漸增大，即加速度增大，加速度不是恒量，那物體的運動就不是勻加速直線運動了。

師：沒錯。在不同的瞬時，物體的加速度不同，那我們怎么找某一點的瞬時加速度呢?

學(xué)生紛紛研究。

生：是做切線嗎?

師：格外好。我們可以做曲線上某點的切線，這一點的切線的斜率就表示物體在這一時刻的瞬時加速度。

二、速度與時間的關(guān)系

師：除了圖像外，我們還可以用公式表示物體運動的速度與時間的關(guān)系。

從運動開場〔這時t=0〕到時刻t，時間的改變量△t=t-0，速度的改變量△v=v-v0，因為加速度a=△v/△t是一個恒量，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動的速度與時間的關(guān)系式。

師：想一想，at在數(shù)值上等于什么?

生：a在數(shù)值上等于單位時間內(nèi)速度的改變量，再乘以t就是0t時間內(nèi)速度的改變量。

生：at再加上vo就是t時刻的速度了。

師：我們還可以從圖象上進一步加深對公式的理解。

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后速度能到達(dá)多少?

老師引導(dǎo)學(xué)生明確已知量、待求量，決定討論對象和討論過程

學(xué)生自主解題

師：投影出示標(biāo)準(zhǔn)步驟

解：初速度vo=40km/h=11m/s，加速度a=0.6m/s2，時間t=10s，10s后的速度為

v=v0+at

=11m/s+0.6m/s210s

=17m/s

=62km/h

例題2

〔投影〕汽車以36km/h的速度勻速行駛，假設(shè)汽車以0.6m/s2的加速度剎車，那么10s和20s后的速度減為多少?

老師指導(dǎo)學(xué)生用速度公式建設(shè)方程解題，代入數(shù)據(jù)，計算結(jié)果。

老師巡察查看學(xué)生自己做的狀況，投影出示典型的樣例并加以點評。

有的同學(xué)把a=0.6m/s2代入公式v=vo+at，求出v10=16m/sv20=22m/s

師：這種做對嗎?

生：汽車在剎車，使減速運動，所以加速度應(yīng)代負(fù)值，即a=﹣0.6m/s2。

有的同學(xué)把a=﹣0.6m/s2代入公式v=vo+at，求出v10=4m/sv20=﹣2m/s

師：這樣做對嗎?

生：對，我也是這樣做的

師：v20=2m/s中負(fù)號表示什么?

生：負(fù)號表示運動方向與正方向相反。

師：請同學(xué)們聯(lián)系實際想一想，汽車剎車后會再朝反方向運動嗎?

生：哦，汽車剎車后經(jīng)過一段時間就會停下來。

師：那這道題究竟該怎么做呢?

生：先計算出汽車經(jīng)多長時間停下來。

老師出示標(biāo)準(zhǔn)解題的樣例。

解：設(shè)初速度v0=36km/h=10m/s，加速度a=﹣0.6m/s2，時間t=10s，由速度公式v=vo+at，可知剎車至停頓所需時間t=v﹣v0/a=0﹣10/﹣0.6=16.7s。

故剎車10s后的速度v10=v0+at=10m/s﹣0.610m/s=4m/s

剎車20s時汽車早已停頓運動，故v20=0

師：通過這道題，我們大家知道了汽車遇到緊張狀況時，雖然踩了剎車，但汽車不會馬上停下來，還會向前滑行一段距離。因而，汽車在運行時，要被限定最大速度，超過這一速度，就可能發(fā)生交通事故。請同學(xué)們結(jié)合實際想一想：當(dāng)發(fā)生交通事故時，交警是如何推斷司機是否超速行駛的?

生：汽車剎車時會留下痕跡，交警可以通過測量痕跡的長度，計算出司機剎車時的速度。以此來推斷司機是否