6. 匀变速直线运动位移与时间的关系教案设计

璧山中学校教学案

年 级

高2019级

复备人

刘泰兴

学 科

教材版本

物 理

人教版

主备人

章 节

管昌多

第二章第2节

课题内容

匀变速直线运动速度与时间的关系

课标解读及教学设计初稿

复备记录

一、课标解读：(根据最新课程标准解读本课时的知识点、学生应达到的层次。) 1.课标要求：本节课是学生对上一章加速度的理解和本章第一节v—t图像的应用上的进一步学习。是运动学中的重要章节，通过理论推导和数形结合加深学生对匀变速直线运动的理解，培养学生的逻辑思维能力。

2.课标解读：

（1）匀变速直线运动：理解其概念和特点。

（2）匀变速直线运动的速度时间关系式：会用公式解决简单的匀变速直线运动问题。

（3）v－t图象：理解匀变速直线运动v－t图象的特点。

二、教学设计初稿：

【学习目标】

1．知道匀变速直线运动的特点及分类。

2. 掌握匀变速直线运动的速度公式，并会用公式解决简单的匀变速直线运动问题。

3. 理解匀变速直线运动的v－t图象特点。

【重点难点】

重点：1.理解匀变速直线运动的速度与时间的关系及其应用。（公式可由学生自己推导，加以例题熟悉应用）

2. v-t图象的物理意义及应用。(教师加以引导归纳特点) 难点：体验微元法推导v-t图象中图线与t轴所夹的面积表示物体在这段时间内运动的位移。 【学习过程】

（一）预习任务：

1.什么运动是匀变速直线运动？

2.v-t图能反映运动的哪些特点？

（二）课堂探究

探究1：匀变速直线运动有什么特点？

1.

匀变速直线运动的定义。

2.

匀变速直线运动的分类。

（1）

匀加速直线运动：a恒定且与v同向

（2）

匀减速直线运动：a恒定且与v反向

（讲授时注意回顾加速度方向的定义，区别v,v,a的方向关系。）

探究2：匀变速直线运动速度与时间的关系？学.科.网Z.X.X.K]

avv0vvv0at

tt若开始的时刻为t0=0,速度为v0，运动到t时刻的速度为v，则有tt

vv0at ----------速度与时间的关系式

对公式的理解注意以下几点：

1．适用条件：

公式v＝v0＋at只适用于匀变速直线运动。

2．公式中各量的含义：

(1)v0为开始时刻物体的瞬时速度，称为初速度，v为经时间t后物体的瞬时速度，称为末速度。

(2)a为物体的加速度，为恒量，表明速度均匀变化，即相等时间内速度的变化量相等。

3．矢量性

(1)公式中的v0、v、a均为矢量，应用公式解题时，一般取v0的方向为正方向，a、v与v0的方向相同时取正值，与v0的方向相反时取负值．对计算结果中的正、负，应根据正方向的规定加以说明，如：v>0，表明末速度与初速度v0同向；若a<0，表明加速度与v0反向。

(2)a与v0同向时物体做匀加速直线运动，a与v0反向时物体做匀减速直线运动。

例1：在平直公路上，一辆汽车以108km/h的速度行驶，司机发现前方有危险立即刹车，刹车时加速度大小为6m/s2，求：

(1)刹车后3s末汽车的速度大小；

(2)刹车后6s末汽车的速度大小。

【审题指导】解答该题应把握以下两点：

(1)刹车时为减速运动。

(2)计算结果是否符合实际。

【答案】

(1)12 m/s (2)0

规律总结：求解汽车刹车问题时应注意的问题

汽车刹车、飞机着陆、火车进站等实际减速运动，由于它们在速度减小为零后不再返回，此后它们就一直停留在某位置不动，故计算它们的速度时切不可盲目将所给时间代入速度公式．若所给时间小于刹车用时，则可将所给时间代入速度公式求解，若所给时间大于或等于刹车用时，则它们在所给时间速度为零。

探究3： v-t图像反映的物理量？

[来源:复习提问：

（1）上节课“探究小车的速度与时间的变化关系”中所画出的v－t图象是什么形状？图象的物理意义是什么？

（2）v－t图线的倾斜程度具有什么含义？

（3）速度图象中的纵截距和横截距代表什么意义？

1．匀速直线运动的v－t图象

一条平行于时间轴的直线．从图象中可以直接读出速度的大小和方向，面积表示位移的大小。

2．匀变速直线运动的v－t图象

大小

速度

方向

大小

加速度

方向

大小

位移

方向

纵坐标的绝对值

纵坐标的正负

斜率的绝对值

斜率的正负

面积的大小

一象限面积表示正向位移，

四象限面积表示负向位移

初速度

运动开始时刻

图线折点的含义

图线起点的纵坐标

图线起点的横坐标

表示此时刻加速度改变

（讲授时注意微元法得证面积表示位移）

3．v－t图象应用

误区警示：v－t图象的两点说明

1．只能描述直线运动，无法描述曲线运动。

2．v－t图象描述的是物体的速度随时间的运动规律，并不表示物体的运动轨迹。

例2：如图所示为某质点的v－t图象，则下列说法中正确的是(

) A．在0～6s内，质点做匀变速直线运动

B．在6 s～14s内，质点的位移为24m C．在4s末，质点向相反方向运动

D．在t＝12s末，质点的加速度为－1m/s2

【审题指导】

解答该题主要是观察图线，通过图线的特点得出有关结论，观察图线时，需要注意：

(1)速度的正、负问题。

(2)速度的大小变化趋势。

(3)图线斜率大小问题。

(4)图线斜率的正负问题。

(5)面积的含义。

【答案】B D

规律总结：v－t图象的意义

1．可求出物体在任一时刻的速度和物体达到某一速度所需要的时间。

2．图线的斜率等于物体的加速度。

3．图线与对应时间轴所围图形的面积表示位移。

4．图线在时间轴的上方表示物体向正方向运动，在时间轴的下方表示物体向负方向运动。

5. 可判断物体的运动性质：在v－t图象中，倾斜直线表示物体做匀变速直线运动；平行于时间轴的直线表示物体做匀速直线运动；和时间轴重合的直线表示物体静止。

【课堂小结】

一、对匀变速直线运动的理解和对公式v＝vo+at的掌握强调以下三点：

1．任意相等的时间内速度的增量相同，这里包括大小方向，而不是速度相等。

2．从速度一时间图象上来理解速度与时间的关系式：v＝vo+at，t时刻的末速度v是在初速度v0的基础上，加上速度变化量△v＝at得到。

3．公式中v、vo、a都是矢量，必须注意其方向。

二、对v-t图象的理解强调以下两点：

1.图象斜率反映加速度。

2.图象面积反映位移。

【当堂检测】

1．(A级)对于公式v＝v0＋at，下列说法中正确的是(

) A．适用于任何变速运动

B．只适用于匀加速直线运动

C．适用于任何匀变速直线运动

D．v0和v只能取正值，不可能为负值

2．（A级）小型汽车的“百公里加速时间”是指汽车从静止开始加速到100 km/h所用的最少时间，某新型小汽车实际测试时的百公里加速时间是10 s，则该车在测试时的加速度约为(

) A．2.8 m/s

C.10 m/s

22

B．6 m/s

D．36 m/s

223．(B级)小球在斜面上从静止开始匀加速下滑，进入水平面后又做匀速直线运动．下列图象中可以反映小球的这一运动过程的是(

)

4．(C级)a、b两个物体从同一地点同时出发，沿同一方向分别做匀变速直线运动．若两物体初速度不同而加速度相同，则在运动过程中(

) A．a、b的速度之差与时间成正比

B．a、b的速度之差保持不变

C．a、b的速度之和与时间成正比

D．a、b的速度之差与时间的平方成正比

5．（A级）一个物体沿直线运动，从t＝0时刻开始，物体的v­t的图象如图所示，图线与纵横坐标轴的交点分别为0.5 m/s和－1 s，由此可知(

)

A．物体做匀速直线运动

B．物体做变加速直线运动

C．物体的初速度大小为0.5 m/s D．物体的初速度大小为1 m/s

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