云南省保山曙光学校高一物理《24 匀变速直线运动的速度与位移的关系》教学设计

用心 爱心 专心 1 第二章第二章 匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究 第四节第四节 匀变速直线运动的速度与位移的关系匀变速直线运动的速度与位移的关系 一 一 内容与解析内容与解析 本节课要学的内容匀变速直线运动的位移与速度的关系其核心是位移速度公式 理解它 关键就是要注意没有涉及到时间 由于它还与加速度有密切的联系 所以在本学科有一定的 地位 并有重要的作用 是本学科的核心内容 教学的重点是注意矢量 解决重点的关键是 注意加速度的方向 二 二 教学目标与解析教学目标与解析 教学目标 公式法推导速度位移关系 培养动手能力 实例分析 强化对公式 2 0 2 1 attvx axvv2 2 0 2 的理解和应用 目标解析 在利用公式求解时 一定要注意公式的矢量性问题 一般情况下 以初速度方向为正方 向 当a与v0方向相同时 a为正值 公式即反映了匀加速直线运动的速度和位移随时间的 变化规律 当a与v0方向相反对 a为负值 公式反映了匀减速直线运动的速度和位移随时 间的变化规律 代入公式求解时 与正方向相同的代人正值 与正方向相反的物理量应代入 负值 三 三 问题诊断分析问题诊断分析 在本节课的教学中 学生可能遇到的问题是对位移速度公式不理解 产生这一问题的 原因是没有涉及到时间 要解决这一问题 就要理解公式 其中关键是注意加速度矢量 四 四 教学过程教学过程 1 匀变速直线运动的位移与速度的关系匀变速直线运动的位移与速度的关系 教师活动 教师陈述 我们分别学习了匀变速直线运动的位移与时间的关系 速度与时 间的关系 有时还要知道物体的位移与速度的关系 请同学们做下面的问题 投影 射击时 火药在枪筒中燃烧 燃气膨胀 推动弹头加速运动 我们 把子弹在枪筒中的运动看作匀加速直线运动 假设子弹的加速度是a 5 103m s2 枪筒长x 0 64m 计算子弹射出枪口时的速度 并推出物体 的位移与速度的关系式 学生活动 学生做题并推导出物体的位移与速度的关系 axvv2 2 0 2 点评点评 培养学生在解答题目时简化问题的能力和推导能力 在解答匀变速直线运动的问 题时 如果已知量和未知量都不涉及时间 应用公式 axvv2 2 0 2 求解 往往会使问题变 得简单 方便 用心 爱心 专心 2 教师总结 atvv 0 2 0 2 1 attvx axvv2 2 0 2 是解答匀变 速直线运动规律的三个重要公式 同学们要理解公式的含义 灵活选择应用 教师活动 投影课堂练习 见 实例探究实例探究 适当加入学生的讨论 学生活动 学生完成课堂练习 点评点评 在应用中加深对规律的理解 公式的基本应用 公式的基本应用 2 0 2 1 attvx 例 1 一辆汽车以 10m s2的加速度做匀减速直线运动 经过 6 秒 汽车未停下 汽 车行驶了 102m 汽车开始减速时的速度是多少 解法解法 由 2 0 2 1 attvx 得20 6 6 1 2 1 102 2 1 22 0 t atx v m s 所以 汽车开始减速时的速度是 20m s 关于刹车时的误解问题关于刹车时的误解问题 例 2 在平直公路上 一汽车的速度为 15m s 从某时刻开始刹车 在阻力作用下 汽车以 2m s2的加速度运动 问刹车后 10s 末车离开始刹车点多远 读题指导读题指导 车做减速运动 是否运动了 10s 这是本题必须考虑的 分析分析 初速度 v0 15m s a 2m s2 分析知车运动 7 5s 就会停下 在后 2 5s 内 车停止不动 解解 设车实际运动时间为t v t 0 a 2m s2 由atvv 0 知 运动时间5 7 2 15 0 a v ts 说明刹车后 7 5s 汽车停止运动 由axvv2 2 0 2 得 所以车的位移25 56 2 2 15 2 22 0 2 a vv xm 点评 点评 计算题求解 一般应该先用字母代表物理量进行运算 得出用已知量表达未知量 的关系式 然后再把数值代入式中 求出未知量的值 这样做能够清楚地看出未知量与已知 量的关系 计算也比较简便 关于先加速后减速问题 图像的巧妙应用 关于先加速后减速问题 图像的巧妙应用 例 3 从车站开出的汽车 做匀加速直线运动 走了 12s 时 发现还有乘客没上来 于是立即做匀减速运动至停车 汽车从开出到停止总共历时 20s 行进了 50 m 求汽车的最 大速度 分析 汽车先做初速度为零的匀加速直线运动 达到最高速度后 立即改做匀减速运动 可以应用解析法 也可应用图象法 解法 1 设最高速度为vm 由题意 可得方程组 用心 爱心 专心 3 2 222 2 11 2 1 2 1 tatvtax m 21 ttt 11t avm 22 0tavm 整理得5 20 5022 t x vmm s 解法解法 2 2 用平均速度公式求解用平均速度公式求解 匀加速阶段和匀减速阶段平均速度相等 都等于 2 m v 故全过程的平均速度等于 2 m v 由平均速度公式得 2 m v t x 解得5 20 5022 t x vmm s 可见 用平均速度公式求解 非常简便快捷 以后大家要注意这种解法 解法解法 3 3 应用图 象法 做出运动全过程的v t图象 如图所示 v t图线与t轴围成三 角形的面积与位移等值 故 2 tv x m 所以5 20 5022 t x vmm s 点拨点拨 运动学公式较多 故同一个题目往往有不同求解方法 为确定解题结果是否 正确 用不同方法求解是一有效措施 六 目标检测 六 目标检测 电梯在启动过程中 若近似看作是匀加速直线运动 测得第 1s 内的位移是 2m 第 2s 内的位移是 2 5m 由此可知 A 这两秒内的平均速度是 2 25m s B 第 3s 末的瞬时速度是 2 25m s C 电梯的加速度是 0 125m s2 D 电梯的加速度是 0 5m s2 2 如图 1 2 15 所示 一个固定平面上的光滑物块 其左侧是斜面 AB 右侧是曲面 AC 已知 AB 和 AC 的长度相同 甲 乙两个小球同时从 A 点分别沿AB CD由静止开始下滑 设甲在斜面上运动的时间为t1 乙在曲面上运动的时间为t2 则 A t1 t2 B t1 t2 C t1 t2 D 以上三种均可能 七 配餐作业 七 配餐作业 图 1 2 15 甲乙 A BC 用心 爱心 专心 4 A A 组 组 3 甲 乙两物体相距s 同时同向沿一直线运动 甲在前面做初速度为零 加速度为 a1的匀加速直线运动 乙在后做初速度为v0 加速度为a2的匀加速直线运动 则 A 若a1 a2 则两物体相遇一次 B 若a1 a2 则两物体相遇二次 C 若a1a2 则两物体也可能相遇一次或不相遇 B B 组 组 4 一质点沿直线运动时的速度 时间图线如图 1 2 16 所示 则以下说法中正确的是 A 第 1s 末质点的位移和速度都改变方向 B 第 2s 末质点的位移改变方向 C 第 4s 末质点回到原位 D 第 3s 末和第 5s 末质点的位置相同 5 某一时刻a b两物体以不同的速度经过某一点 并沿同一方向做匀加速直线运动 已知两物体的加速度相同 则在运动过程中 A a b两物体速度之差保持不变 B a b两物体速度之差与时间成正比 C a b两物体位移之差与时间成正比 D a b两物体位移之差与时间平方成 正比 C C 组 组 6 让滑块沿倾斜的气垫导轨由静止开始做加速下滑 滑块上有一块很窄的挡光片 在 它通过的路径中取 AE 并分成相等的四段 如图 1 2 17 所示 B v表示 B 点的瞬时速度 v表 示 AE 段的平均速度 则 B v和v的关系是 A B v v B B v v C B v v D 以上三个关系都有可能 7 汽车以 20m s 的速度做匀速运动 某时刻关闭发动机而做匀减速运动 加速度大小 为5m s2 则它关闭发动机后通过 t 37 5m 所需的时间为 A 3s B 4s