5. 匀变速直线运动速度与时间的关系名师教学视频（文字实录）

匀变速直线运动速度与时间的关系

【教学目标】

1．知识与技能：

（1）认识速度-时间图像，理解用速度图像反映的物体运动速度和时间的关系。

（2）理解匀速直线运动的速度图像，能从速度图像中直接读出速度，知道v-t图像中图线与横轴“包围”的面积表示位移。

（3）了解几种变速直线运动的图像，并能初步认识速度图像斜率的含义。

2．过程与方法：

（1）引导学生利用仿真实验所得数据体会速度-时间图像的建立过程。

（2）对速度图像进行分析、讨论，训练学生利用图像捕获信息的能力。

（3）通过启发学生对图像斜率等知识的分析，让学生体会数学方法在研究直线运动中的应用。

3．情感态度与价值观：

（1）通过从图像中寻找有关运动的各种信息，让学生体会用图像这种特殊物理语言表达的简洁精确、信息量的丰富，从而感受物理科学研究方法的美妙之处。

（2）通过对日常生活中速度与时间关系的描述，使学生领悟到物理与生活的联系并激发学生利用物理知识分析、研究自然的兴趣。

（3）引导学生研究图像斜率和图像的下围面积，使学生体验拓展思维的乐趣。

【教学准备】

1．学生准备好坐标纸、铅笔、尺子。

2．教师准备好多媒体设备一套，物理仿真实验室软件及本节课的仿真课件。

【教学过程】

一、复习位移—时间图像，引入新课速度－时间图像

教师活动：设置一个匀速直线运动场景。

学生活动：在坐标纸上画出位移－时间图像，并用视频台展示、交流，复习图像的物理意义。

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学生活动：以速度为纵坐标、时间为横坐标画出另一图像，并进行展示、交流、讨论。

二、新课教学

（一）匀速直线运动速度—时间图像的研究

环节一：知识迁移能力训练：

学生活动：完成图像。

要求学生画出相应的速度-时间图像并进行比较，根据课件中展示出的速度-时间图像分组讨论如下问题：

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从图像中可获得哪些信息？将速度-时间图像与位移-时间图像进行对比。

分组讨论后请一个小组派代表回答，其他组补充。

答案：速度-时间图像中横轴表示时间，纵轴表示速度，图像表示速度和时间的关系。匀速直线运动是一条平行于横轴的直线，可从图中找到任意时刻小球的瞬时速度。

匀速直线运动的速度-时间图像都是平行于时间轴的一条直线，但在纵坐标上的位置不同，方向相反时一个在纵轴正半轴、另一个则位于负半轴。

环节二：创新思维能力训练：

寻宝游戏——口算6秒内课件中小球的位移，并在图像中寻找这一数值隐藏在哪里。

答案：图像与坐标轴所围成的面积在数值上与它相等。

深入讨论，是巧合还是必然？说出原因。

答案：是必然的。因为两个计算都用到了公式x＝vt。

（二）匀变速直线运动速度—时间图像的研究

环节一：观察能力、知识迁移能力训练

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教师活动：分别模拟两个加速度不同的匀加速直线运动物体的运动过程。

学生活动：学生在同一坐标系中描点并用光滑直线连接。

分组讨论问题：

1．速度随时间均匀增加的物体，速度—时间图像是怎样的？

2．图像中可获取哪些信息？

3．请找出某段时间内速度的改变量。

学生根据图像并讨论回答出：

1．是一条倾斜的直线（教师可追问一定过原点吗？）

2．知道任意时刻的瞬时速度，知道任意速度所对应的时刻。

3．速度增加得越快倾角越大。

环节二：创新思维能力训练

1．猜一猜图像的下围面积可以表示物体的位移吗？

（学生还不知道位移公式，所以位移大小由课件直接显示出，学生只需验证下围面积是否与显示数值相等即可）

2．教师可追问下围面积除以时间得到什么物理量。

3．猜测一下，如果图像是曲线，下围面积还可以表示物体的位移吗？怎样论证呢？

环节三：匀加速、匀减速物体速度—时间图像的比较

教师活动：展示匀加速、匀减速物体运动的数据，要求学生绘制图像并比较。

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学生活动：

1．哪位同学初中学过“斜率”这一数学概念？上讲台给同学讲解以下。

2．知道斜率的概念后，你们认为在速度-时间图像中斜率大小不同的两个运动到底有何不同？这样看来斜率到底具有怎样的物理意义呢？

动手实践、动脑思考、动口讨论，最后得出结论倾角是钝角（斜率为负）的是减速运动。

三、知识小结：

小结本节课内容，并对比位移图像与速度图像，加深理解。

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