5. 匀变速直线运动速度与时间的关系主要内容及教案内容

《匀变速直线运动的速度与时间的关系》教学设计

[课题]匀变速直线运动的速度与时间的关系

[教材]人教版高中物理1第二章第2节

[课标要求分析] 1.知道什么是匀变速直线运动。

2.掌握匀变速直线运动的速度公式及应用。

3.理解v-t图像的物理意义。

4.体会数学在研究物理问题中的重要性。

[教材分析] 人教版高中物理教材，采取的是由生活到物理的编写思路。通过本节教学，不但要使学生认识掌握匀变速直线运动的规律，而且要通过对这问题的研究，使学生了解和体会物理学研究问题的一个方法，图像、公式、以及处理实验数据的方法等。这一点可能对学生更为重要，要通过学习过程使学生有所体会。本节在内容的安排顺序上，既注意了科学系统，又注;意学生的认识规律。讲解问题从实际出发，尽量用上一节的实验测量数据。运用图像这种数学工具，相对强调了图像的作用和要求。这是与以前教材不同的。在现代生产、生活中，图像的运用随处可见，无论学生将来从事何种工作，掌握最基本的应用图像的知识，都是必须的。学生在初学时往往将数学和物理分割开来，不习惯或不会将已学过的数学工具用于物理当中。在教学中应名在这方而2号学生木节就是 -个较好的机会，将图像及其物理意义联

系起来。

在本节教材最后，通过图像提出了一般变速运动(非匀变速运动)的问题，这是对问题自然的扩展和引伸，目的是开阔学生思路，并不是要深入讲解非匀变速运动。教学中对基础较好的学生要求掌握，以利因材施教，使学生各得其所。

[学生分析] 对比于初中学生，高中学生在感知觉方面更有目标性、系统性，他们比较自觉系统的配合教学的进行,思维上开始从形象向抽象思维过度,但在记忆上抽象记忆不如形象记忆好。高一-学生已经有了一定的物理基础知识，对于利用已有知识创造出新的概念、理论的能力很弱。

因此我通过知识的归纳，问题的实验探究来使学生主动参与到学习中来，并加以培养和教育。

[教学目标] 一、知识与技能

1.知道匀变速直线运动的概念、运动规律及特点。

2.

掌握匀变速直线运动的速度与时间关系的公式v,=v。+ul,并会应用它进行计算。

3.

知道匀变速直线运动的v-t图像，概念和特点。4.体会数学在研究物理问题中的重要性。二、过程与方法

1.

通过展现u-t图像，知道什么是匀变速直线运动，初步了解探究学习的方法。

2.

通过对u-t图像的分析，感悟数学知识解决物理问题的方法。

三、情感态度与价值观

1.感受探索规律的兴趣。

2.体验同一物理规律的不同描述方法，科学价值观。

3.将所学知识与实际生活相联系，增加学习的动力和欲望。

[教学重点] 1.理解v-t图像的物理意义。

2.掌握匀变速直线运动的速度公式及应用。

[教学难点] 1.学会用v-t图象分析和解决实际问题。

2.对匀变速直线运动的速度与时间关系的公式v=v0+at的理解及应用。

[教学方法] 教师对学生的启发是比较重要的，教师清晰的思路能正确的引导学生掌握本节课的重难点并学习到新的方法，因此教学过程中以讲授法为主。

[学习方法]教师引导下的自主探究。

[课时安排] 1课时

[教学过程] 新课导入

师:上一节课，我们学习了如何描绘运动物体的v-t 图象，本节课我们就从v-t图象入手，探究匀变速直线运动的运动规律。

新课教学

一、匀变速直线运动

师:请同学们观察下面的v-t图象(课件逐个展示),它们分别表示物体在做什么运动?

生1:①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。

生2:②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。

师:仔细观察②中物体速度增加的有规律吗? 生:是均匀增加。如果取相等的时间间隔，速度的变化量是相同的。

师:很好。请同学们自己画图操作，试一试。学生自己画图，动手操作

教师用课件投影，进一步加以阐述。

师:我们发现每过一个相等的时间间隔，速度的增加量是相等的。所以无论△t选在什么区间，对应的速度v的变化量△v与时间的变化量△t之比Δv /Δt都是一样的，即物体的加速度保持不变。

投影出示匀变速直线运动的定义

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。

匀变速直直线运动的速度时间图象是-条倾斜的直线，直线的斜率表示加速度。

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。

师，那大家现在能说出上图中③是什么运动吗? 生:我知道了，在刚才图中③的速度随时间均匀减小，表示的就是物体在做匀减速直线运动。

师:你所的对!如果物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。请同学们再思考一下，下图中三条直线的交点表示什么?

生1:是相遇!

生2:不是相遇，应该表示在同一时刻，三者的速度相等。

师:是的，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。

教师接着引导学生思考教材第35页“说一说”

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?

生:速度增加，但在相等的时间间隔内，速度的变化量越来越小，说明Δv /Δt逐渐减小，即加速度减小，加速度不是恒量,那物体的运动就不是匀加速直线运动了。

师:没错。在不同的瞬时，物体的加速度不同，那我们怎么找某一点的瞬时加速度呢?学生纷纷讨论。生:是做切线吗?

师:非常好。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

师:除了图像外，我们还可以用公式表示物体运动的速度与时间的关系。

从运动开始(这时t=0)到时刻t,时间的变化量0t=t-0,速度的变化量Δv=v-v0,因为加速度a=Δv/Δt是一个恒量，所以a=v-v0/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。师:想一想，at在数值上等于什么?

生:a在数值上等于单位时间内速度的变化量,再乘以t就是0-t时间内速度的变化量。生: at再加上v。就是t时刻的速度了。

师:我们还可以从图象上进一步加深对公式的理解。

师:能否直接从图线结合数学知识得到速度与时间的关系式? 生:因为匀变速直线运动的v-t图像是一条倾斜的直线，所以v与t是线性关系。或者说v是t的一次函数，应符合y=kx+b的形式其中k是图线的斜率，在数值上等于匀变速直线运动的加速度。b是纵轴上的截距，在数值上等于匀变速直线运动的初速度Vo，所以v=vo+at