8. 匀变速直线运动规律的应用新颖的课程导入教案

1教学目标

知识与技能

1．掌握匀变速直线运动的速度一位移公式．

2．会推导公式

3．灵活选择合适的公式解决实际问题．

过程与方法

（1）让学生体验用匀变速直线运动的位移与时间的关系式和速度与时间的关系式推导匀变速直线运动的位移与速度关系式的过程培养学生推理演绎的能力；

（2）通过运用匀变速直线运动的规律解决实际问题的训练提高学生分析解决问题的能力。

情感态度与价值观

（1）通过公式的推导及思维方法的拓展，使学生感受获取知识的过程，培养严谨的思维习惯；

（2）课堂教学中通过学生的主动参与，培养学生学好物理的信心。 2学情分析

本节的教学目标是让学生熟练运用匀变速直线运动的位移与速度的关系来解决实际问

题．教材先是通过一个例题的求解，利用公式和推导出了位移与速度的关系：．到本节为止匀变速直线运动的速度一时间关系、位移一时间关系、位移—速度关系就都学习了．解题过程中应注意对学生思维的引导，分析物理情景并画出运动示意图，选择合适的公式进行求解，并培养学生规范书写的习惯，解答后注意解题规律．学生解题能力的培养有一个循序渐进的过程，注意选取的题目应由浅入深。不宜太急．对于涉及几段直线运动的问题．比较复杂，引导学生把复杂问题变成两段简单问题来解．

3重点难点

重点

（l）匀变速直线运动的位移-速度关系的推导．

（2）．灵活应用匀变速直线运动的速度一位移公式解决实际问题．

难点

（1）．运用匀变速直线运动的速度公式、位移公式推导出有用的结论．

（2）．灵活运用所学运动学公式解决实际问题．

4教学过程 4.1 第一学时 教学活动

活动1【导入】匀变速直线运动的速度…

一、新课导入

情境导入：

A交通标志：

（让学生知道交通行驶速度的重要性，要注意速度。）

B交通事故：

5月4日5时10分许，济南市平阴县驾驶人杨奎驾驶鲁A6L397号江铃牌全顺小型客车沿国道220线由南向北行驶至253km+800m处，因车速快，车辆侧滑，撞在道路西侧的树上，造成4人当场死亡，4人受伤的特大道路交通事故。

5月10日22时45分许，广东省深圳市福田区驾驶人牛四强驾驶京NF0615号马自达牌小型轿车沿京沪高速公路由南向北行驶至京沪高速公路与泰莱高速公路连接处，与苏C15735号（苏C1029挂）重型半挂牵引车侧面相撞，造成1人当场死亡，3人经抢救无效死亡，1人受伤的特大道路交通事故。 从事故初步调查情况看，车辆行驶速度过快是造成两起事故的主要原因，一次次血淋淋的交通事故一直在无声地控诉着：“车祸猛于虎”。“十次事故九次快”，机动车超速行驶是罪魁祸首！因此，提醒广大机动车驾驶员朋友，无论在任何情况下都不能有侥幸心理和麻痹思想而超速行驶。

那么，超速行驶到底有哪些危害呢？超速行驶影响驾驶人的视觉。超速行驶影响车辆操作的稳定性。超速行驶会增加道路上的交织点和冲突点。超速行驶会造成驾驶人心理紧张，采取措施不当。超速行驶会造成驾驶人心理紧张，采取措施不当。特别：超速行驶使车辆制动非安全期延长。车辆的制动距离主要受行车

的速度制约。经测试证明：在同等条件下，时速分别在40公里和60公里时，同样在距离物体25米处采取紧急措施，制动安全期，时速40公里为21.6米，而时速60公里则为39.1米。也就是说，时速为40公里时，距离物体21.6米以外是安全区，而时速60公里时，距离物体39.1米以外才是安全区。

（让学生明白“车祸猛于虎”。“十次事故九次快”

速度不同，安全距离不同。）

C衡量汽车性能的主要指标之一汽车的制动性。汽车具有良好的制动性能是安全行使的保证，也是汽车动力性得以很好发挥的前提。其中的制动效能：汽车迅速减速直至停车的能力。常用制动的时间、制动减速度和制动距离来评价。汽车的制动效能除与汽车技术状况有关外，还与汽车制动时候的速度以及轮胎和地面的情况有关。优异的Fl赛车性能。通常来说，Fl从0加速到时速lOOkm只需2．3s，由0加速到时速200km再减速到0，所需的时间也只要12s。时速300km以上对Fl来说是轻而易举的。刹车碟盘是碳纤维制成，超高性能的刹车系统能让Fl赛车在2．5s内由时速240km减到零，所需距离只要80m。

（让学生感知安全距离还与加速度也有关。）

总结：“车祸猛于虎”“十次事故九次快”，不超速行驶，安全重要；速度不同，安全距离不同，感知安全距离还与加速度也有关。提出问题：安全距离的决定因数是什么？

实验导入: 回到伽利略时代的三个斜面实验进行探究学习：安全距离的决定因数是什么？

斜面实验1：

同一高度下落到水平面，在粗糙程度不同的水平面上的位移情况。（认识，速度相同，位移与加速度有关）

斜面实验2：不同的高度下落到水平面，在粗糙程度相同的水平面上的位移情况。（认识，加速度相同，位移与速度有关）

总结：位移与速度、加速度都有关。提出问题：位移与速度的定量关系如何？

复习导入：

在前面两节我们分别学习了匀变速直线运动的位移与时间的关系、速度与时间的关系．

其公式为： 若把两式中消去t，可直接得到位移与速度的关系．

这就是今天我们要学习的内容．

活动2【讲授】匀变速直线运动的速度…

二、新课教学

推导：

匀变速直线运动的位移与速度关系

问题：展示上两节学习了匀变速直线运动速度一时间关系与位移一时问关系。

把两式中的t消去，可得出什么表达式? 学生运用两个公式推导：

由公式

可得 把式代入式得：

则有：

（通过学生推导公式可加深学生对公式的理解和运用，培养学生逻辑思维能力．）

例析：

例题1：

（问题与练习）1.通过测试得知某型号的卡车在某种路面上急刹车时加速度的大小是5。如果要求它在这种路面上行驶时在22.5 m内必须停下，它的行驶速度不能超过多少千米每时? 课堂训练1 某市规定，汽车在学校门前马路上的行驶速度不得超过40．一次，一辆汽车在校门前马路上遇紧急情况刹车，由于车轮抱死，滑行时在马路上留下一道笔直的车痕．交警测量了车痕长度为9 ，又从监控资料上确

定了该车刹车时到停止的时阀为l.5 ，立即判断出这辆车违章超速，这是为什么?该车的刹车加速度与规定是否相符合？

例题2: 射击时，火药在枪筒中燃烧。燃气膨胀，推动弹头加速运动。如果把子弹在枪筒中的运动看做匀加速直线运动，已知子弹的加速度是

，枪筒长 x=0.64m,求子弹射出枪口时的速度？

画出示意线段图：

出示分析思考题：

1）枪筒的长度对应于枪弹做匀加速运动的哪个物理量？

2）枪弹的初速度是多大？

3）枪弹出枪口时的速度对应于枪弹做匀加速运动的什么速度？

4）据上述分析，你准备选用哪个公式求解？

学生写出解题过程，并抽查评析。

课堂训练2 狙击步枪与冲锋枪的一个明显的不同是狙击步枪的枪筒比较长，据你所学的物理知识，说明其中的道理．

[解析]狙击手很多时候是在非常远的地方向匪徒开枪，这就要求子弹在离开枪口时有较大的速度，据公式知，在子弹的加速度相同的情况下，加速的距离越大，即枪筒的长度越大，子弹飞离枪口的速度就越大，故狙击步枪的枪筒较长．

例题3 某飞机着陆时的速度是216km/h，随后匀减速滑行，加速度的大小是2m/s2.机场的跑道至少要多长才能使飞机安全地停下来？

分析：注意加速度的方向与初速度方向相反，一般选初速度方向为参考正方向，安全地停下来表示末速度为0 解：

（一般先用字母代表物理量进行运算，得出用已知量表达未知量的关系式，然后再把数值代人式中，求出未知量的值。）

另一种解法：飞机着陆后做匀减速直线运动，并且末速度为零．因此可以看成初速度为

加速度相等的反向匀加速直线运动．

即

由得

解出

课堂训练3 （问题与练习）3.某型号的舰载飞机在航空母舰的跑道上加速时，发动机产生的最大加速度为5，所需的起飞速度为50，跑道长l00 m。通过计算判断，飞机能否靠自身的发动机从舰上起飞?为了使飞机在开始滑行时就有一定的初速度，航空母舰装有弹射装置。对于该型号的舰载飞机，弹射系统必须使它具有多大的初速度? 为了尽量缩短舰载飞机起飞时的滑行距离，航空母舰还需逆风行驶。这里对问题做了简化。

例4：

推论：

做变速直线运动的物体，在某段位移中点位置的瞬时速度等于这段位移始末瞬时速度的方均根速度即．

证明：设物体做匀变速直线运动经过一段位移，且初、末速度分别为、，中点位置的速度为，则由位移与速度的关系式有：

前半段，

后半段，

联立两式即得：

注意：要与区别开来，是匀变速直线运动某段时间的中间时刻的瞬时速度，而是匀变速直线运动某段位移的中间位置的瞬时速度，可以证明，不论是匀加速还是匀减速直线运动，总有．

课堂训练4 一列从车站开出的火车，在平直轨道上做匀加速直线运动，已知这列火车的长度为，当火车头经过某路标时的速度为，而车尾经过这个路标时的速度为. (1)列车的加速度是多大? (2)列车中点经过此路标时的速度是多大? (3)整列火车通过此路标所用的时间是多大? （对于不涉及运动时间的匀变速直线运动问题的求解，使用可大大简化解题过程．）

讨论交流：

匀变速直线运动的位移与速度、时间关系

公式为： 若把两式中消去，可直接得到位移与速度、时间的关系： 进一步可知道：

课堂小结

1.位移求解：

（不涉及末速度时用）

（不涉及初速度时用）

（不涉及时间时用）

（不涉及加速度时用）

2.本节课我们利用前两节速度时间关系，位移时间关系推导出了匀变速直线运动的位移 与速度的关系．要求同学们能熟练运用此公式求解问题．之后共同总结了如何应用运动学知识求解实际问题，这是本节课的重点. 活动3【活动】匀变速直线运动的速度…

三、巩固提高

1．教材第42页“问题与练习”第2题．

2.活动与探究：

课题：

将一个物体以某一初速度矾竖直向上抛出，抛出的物体只受重力作用，这个物体

的运动就是竖直上抛运动．竖直上抛运动的加速度大小为g，方向竖直向下，竖直上抛运动是匀变速直线运动． 问题：

根据所学匀变速直线运动的有关知识，探究竖直上抛运动的基本规律，以及竖直上抛运动的处理方法．

探究结论：

（1）．竖直上抛运动的基本规律

速度公式

位移公式

速度位移公式

（2）．竖直上抛运动的处理方法

整个竖直上抛运动分为上升和下降两个阶段，但其本质是加速度恒为9的完整的匀变

速运动，所以处理时可采用两种方法：

分段法：上升过程是的匀变速直线运动，下落阶段是自由落体运动．

整体法：将全过程看作是初速为、加速度是的匀变速直线运动．上述三个基本规律直接用于全过程．但必须注意方程的矢量性．习惯上取的方向为正方向。则时正在上升，时正在下降。h为正时物体在抛出点的上方，h为负时物体在抛出点的下方．

活动4【活动】匀变速直线运动的速度…

四、板书设计