5. 匀变速直线运动速度与时间的关系ppt课件配套教案内容

匀变速直线运动的速度与时间的关系教学设计

教学活动

活动1【导入】匀变速直线运动的速度与时间的关系教学设计

课时安排：一课时

教学准备：作图工具

小黑板

教学方法：讨论法

讲授法

教学过程

新课引入：

同学们，我一不小心就很荣幸地发现了一个天大的秘密，什么秘密呢？我发现所有的语言都是对某一特定客观事实的描述，语言可以不同，客观事实只有一个。比如说：茶杯，数学的语言研究描述半径R，高H,体积了什么的；画家哗、哗、两笔画出来了；音乐的语言呢，谈一谈，唱一唱，跳一跳就也许描述出来了。这就是所谓的科学。对于科学你可以迷恋它，但不可以迷信它，它也许真的只是一个传说。

我们今天既不唱歌，也不跳舞，我们要用图象语言、数学语言，当然，还有中国话一起来研究小车的运动。请同学们回忆，上次实验小车运动的v-t图象长什么样子？请一位同学帮帮我的忙，上黑板来画一画。（板书大标题：“2.2匀变速直线运动的速度与时间的关系”。请同学作图）

新课讲授：

根据同学们的实验数据，有的同学作出的v-t图象是一条倾斜的直线，有的同学作出的v-t图象是一条不倾斜的直线（平行于时间轴的直线），为什么呢？一般人我不告诉他。我们将在后续课程（动力学部分）去研究。我们今天只研究物体怎样运动（运动学），首先我想请同学们根据图象思考、讨论几个问题。

思考与讨论一

在图一中：

1、这个v-t图像有什么特点？

（是一条平行于时间轴的直线）

2、这个图象反映了小车的速度有什么特点？

（表示小车的速度不随时间变化，描述的是小车做匀速直线运动）

3、小车的加速度有什么特点？

（a=0）

思考与讨论二

在图二中：

1、小车的速度在如何变化？

（随时间逐渐增大）

2、你能求出小车的加速度吗？

（根据图三，

=

显然在同一条直线上，斜率肯定相等，即

）

3、直线的倾斜程度与小车的加速度有什么关系？

（直线倾斜程度（斜率的大小）反映了小车加速度的大小，直线斜率的正、负反映了加速度的方向）

根据我们大家的思考、讨论和分析，我们不难发现有一类运动的v-t图象(长相)就是一条倾斜的直线。那么，根据这一点以及它特性，我们把这一类运动叫匀变速直线运动。

板书：

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，叫做匀变速直线运动。

2、v-t图象：匀变速直线运动的v-t图象是一条倾斜的直线。

倾斜，怎么个倾斜法呢？向左还是向右？既有向左的，又有向右的，根据v-t图象的倾斜方向，我们可以把匀变速直线运动分类。我们看看图四。

板书：

3、分类

（1）匀加速直线运动：物体的速度随时间均匀地增加；(初速度v0与加速度a同向) （2）匀减速直线运动：物体的速度随时间均匀地减小。(初速度v0与加速度a反向) 我们再次回到我们的主题“匀变速直线运动的速度与时间的关系”，看看匀变数直线运动v-t图象的样子，请同学们思考下面的问题。

思考与讨论三

1、匀变速直线运动的v-t图象与我们在数学里学的什么图象类似？它们之间有联系吗？

（匀变速直线运动的v-t图象与我们在数学里学一次函数的图象类似，有一定的联系，我们赋予了一次函数的坐标轴特定的物理含义）

2、你能不能将图中所示的一次函数的一般表达式写出来？

（

，k值与图象有什么关系？b表示什么？k描写了直线的倾斜程度（斜率），b表示截距）

3、你能否类比一次函数的表达式，猜想一下图五中左图所示的速度与时间的关系式吗？

（

的话，同学们，看清楚了，见证历史的时刻到了，则

）

板书：

二、速度与时间的关系式

1、表达式：

结合一次函数的图象和表达式，我们可以猜出描述匀变速直线运动的速度与时间的关系式为：

，它表达了什么呢？我们一起来回顾一下第一章第五节加速度的定义，

，如果我们规定物体运动开始时刻为计时起点（即0时刻），它有此时的速度为：

（

），物体走啊走，走到哪儿呢？走到张维路口，什么时刻呢？到了

时刻，速度变为多少呢？

时刻速度为

（也可用

表示），那么，时间变化量为：

；速度的变化量为：

。可有：

这样我们也可以得到

，这就是匀变速直线运动的速度与时间的关系式。

2、理解

这个表达式有什么意义、反映了什么呢？请同学们阅读教材P35的第一段，“

可以这样理解：由于加速度

在数值上等于单位时间内速度的变化量，所以

就是整个运动过程中速度的变化量；再加上运动开始时物体的速度

，就得到

时刻物体的速度

。”

换句话说：

式中，

表示物体做匀变速直线运动的初速度，

表示加速度，

表示运动过程对应的时间，

描述物体的末速度，

描写物体速度的变化量。用图象语言可描写为图六。

接下来，我们对

作一个小小的讨论。

3、讨论：

（1）当

时，

，物体做初速度为

的匀变速直线运动。（两种情况：

> ，

< ）

（2）当

时，

物体做匀速直线运动。

（3）当

，

时，物体静止。

4、注意

（1）适用于匀变速直线运动。

（2）运用此关系式处理问题需先明确研究过程。

（3）v、v0、

都是矢量，方向不一定相同, 在直线运动中，如果选定了该直线的一个方向为正方向，则凡与规定正方向相同的矢量在公式中取正值，凡与规定正方向相反的矢量在公式中取负值。因此,应先规定正方向。（一般以V0的方向为正方向，则对于匀加速直线运动，加速度取正值；对于匀减速直线运动，加速度取负值。）

（4）统一国际单位制。

同学们，搞清楚了上面这些之后，我们一起来实践实践，解决一些实际问题。

板书：

三、

速度表达式的简单应用

例1：汽车以40km/h的速度匀速行驶，现以0.6m/s2的加速度加速，10s后的速度能达到多少？

解：选取初速度方向为x轴正方向建立直线坐标系。

初速度v0=40km/h=11m/s，加速度a=0.6m/s2，时间t=10s，10s后的速度为v，则：

v=v0+at =11m/s+0.6m/s2×10s =17m/s=61km/h 例题2：某汽车在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？（思考：“最高”有什么含义？）

解：选取初速度方向为正方向建立直线坐标系。

加速度a= -6m/s2，时间t=2s，2s末的速度v=0，根据v=v0+at我们有初速度，则：

v0=v-at =0-(-0.6m/s2）×2s =12m/s =43km/h 同学们，我们今天都在和图象交流、对话，接下来，请同学们看到P35的“说一说”，思考和讨论以下问题：

思考与讨论四（引导学生看教材）

1、如图图七是一个物体运动的v-t图象，它的速度怎样变化？

（随时间逐渐增加）

2、在相等的时间间隔内（

），速度的变化量（

与

）总是相等吗？

（不相等，

不变，

越来越小，

也越来越小）

3、物体在做匀变速直线运动吗? （物体做加速度逐渐减小的加速直线运动）

显然，这个图象长得不像我们所说的匀变速直线运动的样子，它描述的是物体做加速度逐渐减小的加速直线运动，不是我们刚才所说的匀变速直线运动。所以，从图象研究运动情况是：长相决定命运；如果从运动情况来探究图象则为：命运决定长相。

有的同学也许会问，它怎么就是“物体做加速度逐渐减小的加速直线运动“呢？图象上明明就是弯的（曲线）嘛！应该是做加速度逐渐减小的曲线运动才对。同学们，请注意！看看它的坐标是什么？速度和时间，它描述的速度v随时间t的变化关系，不是物体运动的轨迹。所以这就提醒我们，看问题不要光看外表，要透过现象去探究本质。

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图象是一条倾斜的直线。

2、匀变速直线运动的速度与时间的关系

图像描述：匀变速直线运动的v-t图象是一条倾斜的直线。速度随时间均匀变化。

公式表述：v=v0+at 3、在运用速度公式解题时要注意公式的矢量性

布置作业

课后“问题与练习”1、3小题。

今天的故事就讲到这里，欲知后事如何，且听下回分解，下课，同学们再见！

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，叫做匀变速直线运动。

2、v-t图象：匀变速直线运动的v-t图象是一条倾斜的直线。

3、分类

（1）匀加速直线运动：物体的速度随时间均匀地增加；(初速度v0与加速度a同向) （2）匀减速直线运动：物体的速度随时间均匀地减小。(初速度v0与加速度a反向) 二、速度与时间的关系式

1、表达式：

2、理解

3、讨论：

4、注意（强调）

三、

速度表达式的简单应用

课后反思与修改：