-匀变速直线运动速度与时间的关系

1、课题： 匀变速直线运动的速度与时间的关系首师大附中张勇太平路中学赵海丽设计思想本节是高中新课程人教版高一物理第二章第 2节的内容，它是在学 生实验课探究小车速度随时间变化的规律之后编排的，作为最简单 的变速运动，匀变速直线运动的学习将为认识其它更复杂的运动创造了 条件。可以说，学生在通过对匀变速直线运动的速度与时间的关系的探 讨过程中，经历了从实验研究中获取数据一一做出图象一一分析图象一 一寻找规律一一理解规律的过程，这对刚刚跨入高中大门的学生养成科 学思维习惯和良好的研究态度具有重要的意义。本节课是在第一节课探究小车速度随时间变化的规律的基础上 进一步对实验得到的数据和画出的图象进行挖掘提升

2、。根据学生在数学 课上对线性函数的了解，结合加速度的定义式得出匀变速直线运动的定 义，然后运用数学知识推导出其速度与时间的关系式，进而认识到匀变 速直线运动的规律。这充分体现了新课标的“注重获取知识的过程，培 养学生的科学思维和研究方法”的思想。知识与技能：知道什么是匀变速直线运动；知道匀变速直线运动的 V t图象的特点，知道直线的倾斜程度反映匀变速直线运动的加速度；理解匀变速直线运动的速度与时间的关系式v = v0 + at ,会用v = v0 + at解简单的匀变速直线运动问题。过程与方法：教学目标培养学生的科学思维和研究方法培养学生养成利用图象来分析和解决物理问题的方法根据学生的实际情况

3、，培养学生进行观察、思考、讨论和交流的能力。情感态度与价值观：认识图象法在研究物理问题时的作用，图象法较数学公式显得直观、形象、生 动，让人一目了然，从而使学生感受到图象法的直观美。教学重点匀变速直线运动的概念及速度与时间的关系式(1)对匀变速直线运动的概念及其规律的正确理解(2)匀变速直线运动的速度与时间的关系式的推导，对公式中各物理量的物理意教学难点义的理解。突破难点的方法:依据学生已有的物理和数学知识结合上一节的探究学习，通过观察v-t图象，进教学资源一步归纳总结，类比迁移来理解匀变速直线运动的概念和速度与时间的关系式。1课时学生作业、投影、课本在第一节课探究小车速度随时间变化的规律的基

4、础上，进一步对实验 得到的数据和画出的图象进行挖掘提升。根据学生在数学课上对线性函 数的了解，结合加速度的定义式得出匀变速直线运动的定义，然后运用 数学知识推导出其速度与时间的关系式，进而认识到匀变速直线运动的规律。这充分体现了新课标的 思维和研究方法”的思想。“注重获取知识的过程，培养学生的科学教法设计复习 引入加深对图象理解从图象入 手得到速 度公式例题巩固教师活动学生活动设计意图复习引入:教学过程课后练习3成果展示v/(cm/s)提高学生学习兴趣t/s回答：小车运动速度随时间变化v-t图象是一条直线，说明小车的分析纸条长度与速度的关系上一节，我们一起通过动手实验并 作图分析，研究了小车速

5、度随时间 变化的规律。复习提问：同学们画出的实验中小 车运动速度随时间变化 v-t图象 有什么特点？。新课教学：请同学们观察下面的 v-t图象（课件展 示）问题1、图中图象的交点表示什么 含义？问题2:三个图象描述的物体的运 动各有什么特点？课件投影，进一步加以阐述。v/s投影出示匀变速直线运动的定义运动是速度随时间均 匀增加的直线运动。回答：表示物体2秒末 的速度都是4m/s。中物体的速度的大 小和方向都不随时间 变化，说明物体在做匀 速直线运动。中物体的速度随时 间不断增大，说明物体 在做加速直线运动。中午体的速度随时 间不断减小，说明物体 在做减速直线运动。思考回答：每过一个相等的时 间

6、间隔，速度的增加量是 相等的。所以无论At选在 什么区间，对应的速度 V 的变化量AV与时间的变 化量At之比AV / At都是 一样的，即物体的加速度 保持不变。复习提问为 本节打基础。分析图象特 点加深对图 像的理解。生1:是相遇！生2:不是相遇，交 点的横、纵坐标都相等， 应该表不在同一时刻，三 者的速度相等。拓展提高沿着一条直线运动，且加速度保 持不变的运动，叫做匀变速直线运动(uniform variable rectilinear motion )。匀变速直直线运动的速度时间图 象是一条倾斜的直线在匀变速直线运动中，如果物体的 速度随时间均匀增加，这个运动叫做匀加速直线运动；如果物

7、体的速度随时间 均匀减小，这个运动就叫做匀减速直线 运动。问题3:思考一下，三条直线的交点表 示什么？强调：在v-t图象中，交点仅表示他们 的速度相等，并不表示相遇，同学们不 要把v-t图象与x-t图象相混淆。引导学生思考教材第 39页“说一 说”回答：速度增加，但 在相等的时间间隔内，速 度的变化量越来越大，说 明Av /9逐渐增大，即 加速度增大，加速度不是 恒量，那物体的运动就不 是匀加速直线运动了。回答：是做切线吗?提问4:这条图线表示物体的速度 怎样变化？在相等的时间间隔内，速度 的变化量总是相等的吗？物体在做匀 加速直线运动吗？问题5:在不同的瞬时，物体的加 速度不同，那我们怎么找

8、某一点的瞬时 加速度呢？我们可以做曲线上某点的切线，这 一点的切线的斜率就表示物体在这一 时刻的瞬时加速度。二、速度与时间的关系问题6：v-t图象中倾斜直线所表示 的速度随时间变化的关系怎样用 公式来描述？v=vo+at引导：at在数值上等于什么?我们还可以从图象上进一步加深对公式的理解。v/m/ S例题1（投影）汽车以40km/h的速度行 驶，现以0.6m/s2的力口速度力口速，10s 后速度能达到多少？教师引导学生明确已知量、待求 量，确定研究对象和研究过程师：投影出示规范步骤思考回答从运动开始（这时 t=0 ）到时刻t ,时间的变 化量 以工-。，速度的变化 量v=v-v 0,因为加速度

9、a= v / At是一个恒量，所 以 a=Av / t=v-v 0/t-0解出速度v,得到 v=vo+at这就是匀变速直线运 动的速度与时间的关系 式。a在数值上等于单位 时间内速度的变化量，再 乘以t就是0t时间内速 度的变化量。at再加上vo就是t时刻的 速度了。学生自主解题引入速度公式巩固理解解：初速度 vo=40km/h=11m/s ,加 速度 a=0.6m/s 2,时间 t=10s , 10s 后的 速度为v=v0+at一 一 一.2.=11m/s+0.6m/sx10s=17m/s=62km/h例题2（投影）汽车以 36km/h的速度匀 速行驶，若汽车以 0.6m/s2的加速度刹 车

10、，则10s和20s后的速度减为多少？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， 投影出示典型的样例并加以点评。解：设初速度 V0=36km/h=10m/s , 加速度 a=- 0.6m/s 2,时间t=10s ,由 速度公式v=vo+at,可知刹车至停止所 需时间 t=v - V0/a=0 - 10/ - 0.6=16.7s 。故刹车 10s 后的速度 V10=V0+at=10m/s 0.6 x 10m/s=4m/s刹车20s时汽车早已停止运动，故 V20=0通过这道题，我们大家知道了汽车 遇到紧急情况时，虽然踩了刹车，但汽 车小会马上停卜来， 还

11、公向前滑行,段 距离。因此，汽车在运行时，要被限定 最大速度，超过这一速度，就可能发生 交通事故。请同学们结合实际想一想： 当发生交通事故时，交警是如何判断司 机是否超速行驶的？小结本节重点从图象和公式两个方圆 研究了匀变速直线运动，理解时注意以 下几点：1、在匀变速直线运动中，质点的有的同学把 a=0.6m/s 2代入公式 v=vo+at ,求出 V10=16m/s V20=22 m/s汽车在刹车，使减速 运动，所以加速度应代负 值，即 a= - 0.6 m/s 2。有的同学把a=-20.6m/s 代入公式 v=vo+at ,求出 V10=4m/s V20= 2 m/s汽车刹车时会留下痕 迹，交警可以通过测量痕 迹的长度，计算出司机刹 车时的速度。以此来判断 司机是否超速行