【教学设计】《匀变速直线运动的速度与时间的关系》（人教）

匀变速直线运动的速度与时间的关系匀变速直线运动的速度与时间的关系 制作人 蚌埠二中 赵彩峰 匀变速直线运动的速度公式是本章的重点内容之一 为了使学生对速度公式获得具体 的认识 也便于巩固所学知识 教材从上节探究小车运动的速度随时间的变化得到 v t 图 象入手 分析 v t 图象是一条直线 表明运动小车的加速度不变 由此定义了匀变速直线 运动 为了扩展学生的认识 在 说一说 栏目中列举了一个加速度变化的直线运动的例 子 速度公式的推导是本节课的重点 利用匀变速运动的概念 加速度的概念 猜想速度 公式 之后再从公式变形的角度推出 教材最后通过两个例题加深对速度公式的理解 本节教 学过程中 可采用探究式 讨论式教学方法突破重点及难点 1 知识与技能 1 知道匀变速直线运动的 v t 图象特点 2 掌握匀变速直线运动的概念 知道匀变速直线运动 v t 图象的特点 教材分析教材分析 教学目标教学目标 3 理解匀变速直线运动 v t 图象的物理意义 会根据图象分析解决问题 4 掌握匀变速直线运动的速度与时间关系的公式 能进行有关的计算 2 过程与方法 1 培养学生识别 分析图象和用物理语言表达相关过程的能力 2 引导学生研究图象 寻找规律得出匀变速直线运动的概念 3 引导学生用数学公式表达物理规律并给出各符号的具体含义 3 情感 态度与价值观 1 培养学生用物理语言表达物理规律的意识 激发探索与创新欲望 2 培养学生透过现象看本质 用不同方法表达同一规律的科学意识 教学重点教学重点 1 理解匀变速直线运动 v t 图象的物理意义 2 掌握匀变速直线运动中速度与时间的关系公式及应用 教学难点教学难点 1 匀变速直线运动 v t 图象的理解及应用 2 匀变速直线运动的速度 时间公式的理解及计算 打点计时器 低压交流电源 导线 纸带 带滑轮的长木板 小车 钩码 细线 复 写纸片 刻度尺 教师活动学生活动点评 教学过程教学过程 教学重难点教学重难点 课前准备课前准备 导入新课导入新课 匀变速直线运动是一种理想化的运动模型 生活中 的许多运动由于受到多种因素的影响 运动规律往 往比较复杂 但我们忽略某些次要因素后 有时也 可以把它们看成匀变速直线运动 例如 在平直的高速公路上行驶的汽车 在超车时 可以 认为它做匀加速直线运动 刹车时则做匀减速直线 运动 直到停止 深受同学们喜爱的滑板车运动中 运动员站在板上 从坡顶笔直滑下时做匀加速直线运动 笔直滑上斜 坡时做匀减速直线运动 我们通过实验探究的方式描绘出了小车的 v t 图 象 它能否表示小车做什么样的运动呢 小车的速 度随时间怎样变化 我们能否用数学方法得出速度 随时间变化的关系式呢 推推进新课进新课 一 匀变速直线运动 请同学们思考速度 时间图象的物理意义 课件 展示 匀速直线运动的 v t 图象 如图所示 请同学们思考讨论课件展示的两个速度 时间图 象 在 v t 图象中能看出哪些信息呢 思考讨论 图象的特点 尝试描述这种直线运动 请大家先考虑左上图 观察右上图 与左上图有什么不同和相似的地方 你能断定这两个图象中所表示的运动方向相反吗 讨论与交流 速度 时间图象是以坐标的形式 将各个不同时刻的速度用点在坐 标系中表现出来 它以图象的形 式描述了质点在各个不同时刻的 速度 思考讨论后回答 我们能从速度 时间图象中得出 质点在各个不同时刻的速度 包 括大小和方向 在不同的时刻 速度值都等于零 时刻的速度值 不随时间变化的 速度是恒定的 说明质点在做匀 速直线运动 速度大小为 10 m s 方向与规定的正方向相 同 观察思考后回答 在这个图中的速度值大小也是 10 m s 但它却是负值 与规定的 正方向相反 因为速度值保持不 变 所以它也匀速直线运动 在两个不同的坐标系中不能确定 它们的方向关系 观察分析 它是初速度为零的加速直线运 动 画图操作后回答 在相等的时间间隔内速度的增加 建模引 导学生 掌握分 析问题 的方法 提问激 发 学生 求知欲 集中注 意力到 所学问 题中 动手参 与 加 深体会 对知识 理解和 接受更 容易 多角度 分析解 提示 它们是在同一个坐标系中吗 课件展示 提问 请大家尝试描述它的运动情况 取相等的时间间隔 看它们的速度变化量 课件投影图进一步加以阐述 无论 t 选在什么区间 对应的速度 v 的变化量 v 与时间 t 的变化量 t 之比都是一样的 即这是 v t 一种加速度不随时间改变的直线运动 师 质点沿着一条直线运动 且加速度不变的运动 叫做匀变速直线运动 它的速度 时间图象是一条 倾斜的直线 课件展示 展示各种不同的匀变速直线运动的速 度 时间图象 及时总结和补充学生回答中出现的 问题 量是相同的 生 1 图甲是初速度为 v0的匀加 速直线运动 生 2 图乙是初速度为 v0的匀减 速直线运动 速度方向为正 加 速度方向与规定的正方向相反 是负的 生 3 图丙是初速度为零的匀加 速直线运动 但速度方向与规定 的正方向相反 生 4 图丁是初速度为 v0的匀减 速直线运动 速度为零后又做反 向 负向 匀加速运动 生 5 图戊是初速度为 v0的负向 匀减速直线运动 速度为零后又 做反 向 正向 匀加速运动 分析推理 板示 v v v0 因为 a 不变 又 t t 0 v t 所以 a 于是解得 v v0 t v v0 at 公式中有起始时刻的初速度 有 t 时刻的速度 有匀变速运动的 加速度 有时间间隔 t 公式中有三个矢量 除时间 t 外 都是矢量 学生自己在练习本上画图体会 生 题目描述一辆汽车的加速运 动情况 初速度是 40 km h 加 决问题 一方面 开拓学 生思路 另一方 面加深 对知识 的理解 与接受 该过程 意在规 范学生 解题步 骤 体 会解题 的方法 培养良 好的解 题习惯 戊 二 速度与时间的关系式 师 数学知识在物理中的应用很多 除了我们上面 采用图象法来研究外 还有公式法也能表达质点运 动的速度与时间的关系 从运动开始 取时刻 t 0 到时刻 t 时间的变化 量就是 t 所以 t t 0 请同学们写出速度的变化量 让一位学生到黑板上写 其他同学在练习本上做 教师及时评价学生的作答情况 并投影部分在练习 本上做的典型情况 课件投影老师的规范作答 教师强调本节的重点 说明匀变速直线运动中速度 与时间的关系式 速度是 0 6 m s2 问我们加速 10 s 后的速度 学生自己画运动过程示意图 并 把已知待求量在图上标出 解 设汽车的运动方向为正方向 则汽车的加速度方向为负 可表 示为 a 6 m s2 汽车在 t 2 s 后停下来 末速度为零 将汽车 的这一刹车过程作为研究对象 根据匀变速直线运动的速度公式 v v0 at 可得出 2 s 前的速度为 v0 v at 0 6 m s2 2 s 12 m s 43 2 km h 所以汽车的速度不能超过 43 2 km h 师 讨论一下并说明各物理量的意义 以及应该注 意的问题 教师课件投影图 师 在图上形象地标出了初速度 速度的变化 量 请大家从图象上来进一步加深对公式的理解 师 类似的 请大家自己画出一个初速度为 v0的匀 减速直线运动的速度图象 从中体会 在零时刻的 速度 v0的基础上 减去速度的减少量 at 就可得 到 t 时刻的速度 v 例题剖析 出示例题 1 汽车以 40 km h 的速度匀速行驶 现以 0 6 m s2的加速度加速 10 s 后速度能达到多 少 让学生审题 弄清题意后用自己的语言将题目所给 的物理情景描述出来 请大家明确列出已知量 待 求量 画物理过程示意图 确定研究对象和研究的 过程 投影学生作的示意图样例 再投影老师作的物理过 程示意图 强调学生自己画时可用一个质点来代替 小汽车 教师指导学生用速度公式建立方程解题 代入数据 计 算结果 教师巡视查看学生自己做的情况 并选择典型的样 例投影出示加以点评 解 汽车的初速度 v0 40 km h 11 m s 加速度 a