高中物理-匀变速直线运动速度与时间的关系教学设计学情分析教材分析课后反思

第2节匀变速直线运动的速度与时间关系物理组【教学目标与学科素养】物理观念：理解v-t图像中面积的意义，理解x与v和t的关系式的意义；科学思维：会推导x与t的关系式并进行有关计算。科学探究：能领会匀变速运动x与t的关系式且能灵活应用。科学态度和责任：能用物理语言表达物理规律，激发探索和创新的欲望。根据实验得到的v-t图像是一条倾斜的直线，建构匀变速直线运动的模型，了解匀变速直线运动的特点。能根据v-t图像得出匀变速直线运动速度与时间的关系式V=V0=at，理解公式的含义。能应用匀变速直线运动的速度与时间的关系或图像分析和解决生产、生活中有关的实际问题。【教学重点】(1)匀变速直线运动的图象,概念和特点。(2)匀变速直线运动的速度与时间关系的公式v=v0+at,并会应用它进行计算【教学难点】(1)匀变速直线运动模型的建立及其对速度和时间关系的理解和应用(2)由图象，经科学推理得到匀变速直线运动的速度与时间的关系式【教学设计】教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图导入新课上节课同学们通过实验研究了小车在重物牵引下的运动，并通过描点连线获得了其V-t图像，根据图像你能知道小车在做什么样的运动吗？这种运动所反映的速度与时间又有何种关系？这就是本节课我们所要研究的主要问题。教师出示图像并引导学生讨论分析以下问题，它的图像是什么形状？速度如何变化（增大/减小）？（均匀/不均匀）？加速度如何计算？请学生自主回答提出的问题。学生通过对问题的讨论，分析图像的特点引导同学自主学习，引出本节课题讲授新课一、匀变速直线运动观察下图你发现了什么？引导学生分析v-t图像。教师总结：无论Δt选在什么区间，对应的速度的变化量Δv与时间的变化量Δt之比都是一样的，即物体运动的加速度保持不变。所以，实验中小车的运动是加速度不变的运动。1、定义：沿着一条直线，且加速度不变的运动，叫作匀变速直线运动。指出加速度a是矢量，加速度不变，意味着大小方向都不变。2、速度变化特点：在相等时间内速度的变化量相等，即速度均匀变化。3、匀变速直线运动分类匀加速直线运动：速度随时间均匀增大匀减速直线运动：速度随时间均匀减小4、匀变速直线运动的V-t图像是一条倾斜的直线。辨析匀加速、匀减速直线运动的V-t图像（1）匀加速直线运动：物体的速度随时间均匀增加的直线运动。匀加速，v0＞0，a＞0匀加速，v0＜0，a＜0教师引导学生分析回答总结：匀加速（a、v同向）特点：加速度的大小和方向都不变，且与速度方向相同。（2）匀减速直线运动：物体的速度随时间均匀减小的直线运动。匀减速，v0＞0，a＜0匀减速，v0＜0，a＞0教师引导学分分析总结：匀减速，（a、v反向）特点：加速度的大小和方向都不变，且与速度方向相反。二、速度与时间的关系 除v-t图像外，我们还可以用公式描述它们的关系。从数学角度推导：倾斜直线所表示的横纵坐标之间有何关系？从物理角度推导：如图为匀变速直线运动，加速度为a，把运动开始时刻取作0时刻，初始速度为v0。则：Δt=t速度的变化量:Δv=v-v0把上述两式代入a＝Δv/Δt中，化简可得:v＝v0＋at通过两种方式均能得到，匀变速直线运动的速度与时间的关系式：v＝v0＋at【做一做】：一辆汽车以6m/s的速度在平直公路上行驶，当它以2m/s2的加速度做匀加速运动时，2s后的速度是多大？若这辆汽车以初速度6m/s，加速度大小2m/s2做匀减速运动时，2s后它的速度是多大？【对公式的理解：】（1）此公式仅适用于匀变速直线运动（2）此公式为矢量式，注意方向（若取初速方向为正，则加速运动a为正，减速运动a为负）（3）计算时各物理量均使用国际单位【播放视频】生活中的匀变速直线运动：如汽车启动、刹车、石块自由下落、石块被竖直上抛，在这些情况下可以用公式解题。引导学生学以致用【典型例题】例：一辆汽车以36km/h的速度在平直公路上匀速行驶。从某时刻起，它以0.6m/s2的加速度加速，10s末因故突然紧急刹车，随后汽车停了下来。刹车时做匀减速运动的加速度大小是6m/s2。（1）汽车在10s末的速度是多少？（2）汽车从刹车到停下来用了多长时间？分析： 依题意，汽车加速和减速过程都是在做匀变速直线运动。第（1）问是已知加速的时间求末速度。第（2）问是已知末速度求减速的时间。两个问题都需要用匀变速直线运动的速度与时间关系式来求解。其中，第（2）问汽车加速度的方向跟速度、位移的方向相反，需要建立坐标系处理物理量之间的正负号问题解（1）汽车做匀加速直线运动。初速度v0＝36km/h＝10m/s，加速度a＝0.6m/s2，时间t＝10s根据匀变速直线运动速度与时间的关系式，有v＝v0＋at＝10m/s＋0.6m/s2×10s＝16m/s（2）以汽车运动方向为正方向建立一维坐标系（如图），与正方向一致的量取正号，相反的取负号。汽车从第10s末开始做匀减速直线运动，因此初速度v0＝16m/s，末速度v＝0，加速度a＝－6m/s2。根据v＝v0＋at得:汽车10s末的速度为16m/s，从刹车到停下来要用2.67s。拓展：从开始加速起12s末汽车的速度是多少？13s末汽车的速度又是多少呢？课堂练习：1、下列说法正确的是()A、匀变速直线运动的速度是恒定的，不随时间而改变B、速度随时间而改变的运动，叫匀变速直线运动C、加速度恒定的直线运动，叫匀变速直线运动D、加速度恒定的运动，叫匀变速直线运动【答案】C2、如图所示的是A、B、C三个质点运动的速度—时间图象，从图象中可知下列说法不正确的是（）。A．A做匀加速直线运动，B做匀速直线运动，C做匀减速直线运动B．A的加速度最大，B的加速度为零C．A的初速度为零，C的初速度最大D．P点表示该时刻三质点相遇【答案】D思考与讨论:图中是一个物体运动的v-t图像。它的速度怎样变化？在相等的时间间隔内，即Δt′＝Δt时，速度的变化量Δv′和Δv总是相等的吗？物体在做匀变速运动吗？它的速度随着时间的增加逐渐增加；在相等的时间间隔内，即Δt′＝Δt时，速度的变化量Δv′小于Δv；物体在做加速度逐渐减小的加速运动通过对图像的分析，找出匀变速直线运动的概念及特点让学生通过自身的观察，回答问题，发现匀变速直线运动的特点。对图像有明确的认识，会分析匀加速直线运动的不同形式对图像有明确的认识，会分析匀减速直线运动的不同形式学生思考并推导匀变速直线运动的速度公式学生审题并解题理解公式的适用条件观看视频分析，解题分析，解题同学完成此练习学生思考讨论引导同学自主学习，找出知识点。帮助学生正确理解匀变速直线运动。掌握匀加速直线运动的实质掌握匀减速直线运动的实质体会用数学方法，物理方法解决物理问题。引导学生体会速度时间公式的矢量性深刻理解公式，利于学生的记忆体会将所学知识应用于日常生活用例题强化对公式的理解引导学生理论联系实际，分析物理解题结果，是否与日常生活实际相符合，让学生体会生活中的物理科学检验学习成果，巩固本节知识加深学生对匀变速运动的理解课堂小结1.匀变速直线运动沿着一条直线，且加速度不变的运动叫做匀变速直线运动，匀变速直线运动的v-t图像是一条倾斜的直线。2.匀变速直线运动的速度与时间的关系公式表述：v=v0+at3.在运用速度公式解题时要注意公式的矢量性梳理自己本节所学知识进行交流根据学生表述，查漏补缺，并有针对性地进行讲解补充。板书设计一、匀变速直线运动1、定义：沿着一条直线，且加速度不变的运动，叫作匀变速直线运动，匀变速直线运动的v-t图像是一条倾斜的直线。2、匀变速直线运动分类匀加速直线运动和匀减速直线运动。二、速度与时间的关系1、v＝v0＋at2、在运用速度公式解题时要注意公式的矢量性。学情分析通过第一章的学习，学生初步了解了V-图像，以及用V-t图像了解物体的运动情况，直观明了。在上一节的实验中，学生们通过自己动手学习探究，描绘出了小车的运动图像，了解了小车的运动规律，但不清楚匀变速直线运动的概念，更不了解其速度与时间的关系，图像表示小车在重物牵引在做什么样的运动？这是我们这节课需要探究的内容，并且学生在数学知识上有了一定的积累，为本节课的学习奠定了一定的知识基础，可以引导学生通过数学的方法得出小车速度与实践的运动关系，并从物理情境中理解推导。初步学习解决运动学问题的基本方法，体会物理矢量运算的特点。效果分析本节课较好的完成了教学目标，让学生掌握了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。掌握了匀变速直线运动的速度与时间关系的公式。培养学生的逻辑推理能力，数形结合的能力，应用数学知识的解决物理问题的能力。实现了较好的教学效果。教材分析《匀变速直线运动的速度与时间的关系》选自人教版高一物理，必修第一册第二章第二节。它是高中物理第一个关于运动学的公式，并且匀变速直线运动和人们的日常生活紧密相连，因此本节课的学习有重要的物理意义，它将会是后面学习运动学的基础。本节通过速度时间的图像为基础过渡到用公式来表达运动的过程，让学生体会探究物理规律的过程。通过数形结合的方法研究物理，体会物理知识表达的多元性，同时联系生活实际，激发学生的探索和创新的兴趣。初步学习解决运动学问题的基本方法和步骤。例一辆汽车以36km/h的速度在平直公路上匀速行驶。从某时刻起，它以0.6m/s2的加速度加速，10s末因故突然紧急刹车，随后汽车停了下来。刹车时做匀减速运动的加速度大小是6m/s2（1）汽车在10s末的速度是多少？（2）汽车从刹车到停下来用了多长时间？拓展：在题意不变的情况下，从开始加速起12s末汽车的速度是多少？13s末汽车的速度又是多少呢？练一练：1、下列说法正确的是()A、匀变速直线运动的速度是恒定的，不随时间而改变B、速度随时间而改变的运动，叫匀变速直线运动C、加速度恒定的直线运动，叫匀变速直线运动D、加速度恒定的运动，叫匀变速直线运动2、如图所示的是A、B、C三个质点运动的速度—时间图象，从图象中可知下列说法不正确的是（）。A．A做匀加速直线运动，B做匀速直线运动，C做匀减速直线运动B．A的加速度最大，B的加速度为零C．A的初速度为零，C的初速度最大D．P点表示该时刻三质点相遇3、如图所示的是甲、乙两物体运动的v-t图像，由图像可知（）A.甲、乙两物体均做匀速直线运动B.甲、乙两物体均做匀减速直线运动C.甲的加速度比乙的加速度大D.甲的加速度比乙的加速度小4、2015年12月14日，嫦娥三号登月探测器平稳落月，中国首次地外天体软着陆成功。当它靠近月球后，先悬停在月球表面上方一定高度，之后关闭发动机，以1.6m/s2的加速度下落，经过2.25s到达月面，此时探测器的速度是多少？5、某汽车正以12m/s的速度在路面上匀速行驶，前方出现紧急情况需刹车，加速度大小是6m/s2，求汽车5s末的速度。教学反思本节教学比较成功，学生获得了基本知识。但是学生的数学推导能力较差，要注意对速度时间关系得到过程的教学，引导学生重视数学推导，逐步适应数学演绎，不能仅记住结论。应用公式解决问题时，部分学生直接将数据代入公式，忽略实际情境的物理意义，要提醒学生在求解后分析答案是否合理。教学目标与核心素养物理观念：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。掌握匀变速直线运动的速度与时间关系的公式。科学