【精】《匀变速直线运动的速度与时间的关系》教学设计

《匀变速直线运动的速度与时间的关系》教学设计匀变速直线运动的速度与时间的关系是本章的重点内容之一。为了便于学生对匀变速直线运动加深理解，教材从上节探究小车运动的速度随时间的变化规律得到的v-t图象入手，分析小车的v-t图象是一条倾斜直线，表明运动小车的加速度不变，由此定义了匀变速直线运动。速度时间关系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物理观念：理解匀变速直线运动的v-t图象特点及物理意义科学思维：引导学生用数学方法研究物理问题，培养数形结合的思想科学探究：通过速度公式的推导过程培养用物理语言表达物理规律的意识科学态度与责任：通过汽车刹车模型,培养学生将理论与实际相联系的思维方法教学重点：（1）匀变速直线运动的定义及特点（2）匀变速直线运动速度与时间关系式的推导2.教学难点：（1）匀变速直线运动速度与时间关系的推导（2）灵活运用速度公式解决实际问题．多媒体【新课导入】匀变速直线运动跟我们生活的关系密切，研究匀变速直线运动很有意义．对于运动问题，人们不仅关注物体运动的速度随时间变化的规律，而且还希望知道物体运动的位移随时间变化的规律．我们这节课将用数学方法得到位移与时间的关系式。问题1：什么是匀变速直线运动？【问题2】匀变速直线运动的v-t图象如何？【问题3】匀变速直线运动的速度与时间的表达式是什么？其中包括哪些矢量？【新课内容】一、匀速直线运动的位移先从最简单的匀速直线运动的位移与时间的关系人手，讨论位移与时间的关系。画出一质点做匀速直线运动的速度一时间图象。如图所示。结合自己所画的图象，求图线与初、末时刻线和时间轴围成的矩形面积，正好是vt。当速度值为正值和为负值时，它们的位移有什么不同?当速度值为正值时，x＝vt>0，图线与时间轴所围成的矩形在时间轴的上方。当速度值为负值时，x＝vt<0，图线与时间轴所围成的矩形在时间轴的下方。位移x>0表示位移方向与规定的正方向相同，位移x<0表示位移方向与规定的正方向相反。总结：匀速直线运动图象下方的面积表示物体发生的位移。二、匀变速直线运动的位移在第一节“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，某同学得到了小车在几个位置的瞬时速度，如下表示：能否用一种简便的方法估算出实验中小车从位置0到位置5的位移？可以用下面的方法估算:X=×+×+×+×+×=···思考与讨论匀变速直线运动的位移与它的v－t图像，是否也有类似的关系？自己阅读教材37页到38页的思考与讨论，思考：材料中体现了什么科学思想？科学思想方法：把过程先微分后再累加(积分)的思想。(无限分割，逐渐逼近)此思想方法能否应用到v-t图像上？1、这幅图v-t图象能得到哪些信息？它的形状特点？2、速度如何变化的？3、加速度如何计算，方向，倾斜程度与加速度a的关系？加速度有什么特点？结论：匀变速直线运动的位移仍可用图线与坐标轴所围的面积表示v—t图象中直线下面的梯形OABC的面积是S=(OC+AB)XOA/2把面积及各条线段换成所代表的物理量，上式变成x＝(+v)t/2把前面已经学过的速度公式v＝+at代人，得到x＝t+a/2这就是表示匀变速直线运动的位移与时间关系的公式。这个位移公式虽然是在匀加速直线运动的情景下导出的，但也同样适用于匀减速直线运动。物体做直线运动时，矢量的方向性可以在选定正方向后，用正、负来体现。方向与规定的正方向相同时，矢量取正值，方向与规定的负方向相反时，矢量取负值。一般我们都选物体的运动方向或是初速度的方向为正。对位移公式的理解:⑴反映了位移随时间的变化规律。⑵因为v0、a、x均为矢量，使用公式时应先规定正方向。(一般以v0的方向为正方向)若物体做匀加速运动,a取正值,若物体做匀减速运动,则a取负值。(3)若v0=0,则(4)特别提醒:t是指物体运动的实际时间,要将位移与发生这段位移的时间对应起来。例题1、汽车以40km/h的速度匀速行驶，现以s2的加速度加速，10s后速度达到多少？例题2、某汽车在某路面紧急刹车时，加速度的大小是6m/s2，如果必须在2s内停下来，汽车的行驶速度最高不能超过多少？练习题1：一辆汽车由静止开始作匀变速直线运动，在第8s末刹车，又经4s停下，刹车过程也作匀变速直线运动，那么前后两段运动过程中汽车加速度大小之比为多少？练习2、卡车原来以10m/s的速度在平直公路上匀速行驶，因为路口出现红灯，司机从较远的地方开始刹车，使卡车匀减速前进，当车减速到2m/s时，交通灯转为绿灯，司机当即停止刹车，并且只用了减速过程的一半时间就加速到原来的速度，从刹车开始到恢复原速过程用了12s。求：（1）减速与加速过程中的加速度大小；（2）开始刹车后2s末及10s末的瞬时速度。新课程标准对本节课的内容要求：能用公式和图像描述匀变速直线运动，体会数学在研究物理问题中的重要性。本条目要求学生会用图像描述匀变速直线运动，从而认识图像法在研究