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

2.2匀变速直线运动的速度与时间的关系（教学设计）

（河北内丘中学 袁振卓）

一、教材分析

在上一节实验的基础上，分析v-t图像是一条倾斜直线的意义——加速度不变，由此定义了匀变速直线运动。而后利用描述匀变速直线运动的v-t图像的倾斜的直线，进一步分析匀变速直线运动的速度与时间的关系：无论时间间隔t取得大些还是小些，定的，由此导出vv0v的值都是一tat。最后通过三个例题加深对vv0at的理解，并用“说一说”使学生进一步加深对物体做变速运动的认识。

二、学情分析 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。

三、教学目标

㈠

知识与技能

1、知道匀变速直线运动的υ-t图象特点，理解图象的物理意义。

2、掌握匀变速直线运动的速度与时间关系公式，能进行有关的计算。

㈡过程与方法

1、培养学生识别、分析图象和用物理语言表达相关过程的能力。

2、引导学生研究图象，寻找规律得出匀变速直线运动的概念。

㈢情感态度与价值观

培养学生用物理语言表达物理规律的意识，激发探索与创新欲望。

四、教学重点

1.理解匀变速直线运动v－t图象的物理意义。

2.掌握匀变速直线运动中速度与时间的关系公式及应用。

五、教学难点

1.匀变速直线运动v－t图象的理解及应用

2.匀变速直线运动的速度－时间公式的理解及计算。

1

六、教学方法：图示法，例证法，启发式教学

七、教学准备：多媒体课件

八、课时安排：1课时

九、教学过程

导入新课：

上一节课，同学们通过实验研究了速度与时间的关系，得到小车运动的v-t图象。

设问：小车运动的v-t图象是怎样的图线？（让学生画一下）

（学生坐标轴画反的要更正，并强调，纵坐标取速度，横坐标取时间。v-t图象是一条直线，速度和时间的这种关系称为线性关系）

新课教学：

一、速度——时间图象（v-t图象）

1、匀速直线运动

向学生展示v-t图象：由图象可知，匀速直线运动的v-t图象为一条平行于时间轴的直线。其加速度a=0。

2、匀变速直线运动

该v-t图象表示物体的运动有什么特点? （学生回答）

（1）图象是一条倾斜直线，说明速度随时间加。

（2）小车运动的加速度保持不变。

定义：质点沿着一条直线，且加速度不变的运动。

（或质点沿着一条直线，且速度随时间均匀变化的运动）

3、匀变速直线运动的分类

（1）物体的速度随时间均匀增加，称为匀加速直线运动。（a、v同向）

（2）物体的速度随时间均匀减少，称为匀减速直线运动。（a、v反向）

二、用数学表达式来描述匀变速直线运动2

的速度与时间的关系

从运动开始0到时刻t，时间的变化量就是tt0，速度的变化量就是vvv0。上一章我们已经学习了加速度的计算公式为a 注意：

⑴

该公式适用于匀变速直线运动。

⑵ V、V0、a都是矢量，方向可以不相同, 在直线运动中，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；对于匀减速直线运动，加速度取负。

⑶统一国际单位制。

例题讲解：

例题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后速度能达到多少？（让学生解答，教师补充规范做题步骤）

解析：以初速度v040km/h11m/s的方向为正方向，则10s后的速度: vv0at

110.610m/s17m/s62km/h。

vvv0，解得：vttv0at

例题2、某汽车在某路面紧急刹车时，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？（让学生解答，教师补充规范做题步骤）

分析：我们研究的是汽车从开始刹车到停止运动这个过程。在这个过程中，汽车做匀减速运动，加速度的大小是6m/s2。由于是减速运动，加速度的方向与速度方向相反。沿汽车运动的方向建立坐标轴，则汽车的加速度取负号，记为a=-6m/s2。这个过程的末速度v是0，初速度v0就是我们所求的最高允许速度。过程的持续时间为t=2s。

解析：以汽车初速度v0方向为正方向，则由vv012m/s43km/h。

at得：v0vat0(6)2m/s

讨论：vv0at

当v00时，vat，物体做初速度为零的匀加速直线运动

3

当a0时，vv0，物体做匀速直线运动

说一说：（学生回答）

思考1:物体运动的速度怎样变化? 思考2:在相等的时间间隔内,速度的变化量总是相等吗? 思考3:物体在做匀加速运动吗? 例题3

、汽车以20m/s的速度匀速行驶，现以4.0m/s2的加速度开始刹车，则刹车后3s末和6s末的速度各是多少？（让学生解答，教师补充规范做题步骤）

错解：解答1：刹车后3s末的速度：则v3=v0+at=20m/s+4.0×3m/s=32m/s 6s末的速度：v6=v0+at=20m/s+4.0×6m/s=44m/s。

正解：由题以初速度v0=20m/s的方向为正方向，则加速度a=﹣4.0m/s2，刹车至停止所需时间，t=（v﹣v0）/a=（0﹣20m/s）/（﹣4.0m/s2）=5s。

故刹车后3s时的速度v3=v0+at=20m/s﹣4.0×3m/s=8m/s，刹车后6s时汽车已停止运动，故v6=0。

十、布置作业

（1）巩固练习：《优化设计》P29 基础巩固

（2）作业：《一线精练》课时练习七

十一、板书设计

第二节匀变速直线运动的速度与时间的关系

一．速度——时间图象

1.匀速直线运动

2.匀变速直线运动

3.匀变速直线运动的分类

二．用数学表达式来描述匀变速直线运动的速度与时间的关系

1.公式：vv02.矢量式

3.应用

4 at

十二、课后反思

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