5. 匀变速直线运动速度与时间的关系优质课教案

2.2 匀变速直线运动的速度与时间的关系

［教学目标］

（一）

知识与技能

1、理解匀变速直线运动的v-t图象特点，理解图象的物理意义。

2、理解匀变速直线运动的概念。

3、掌握匀变速直线运动速度与时间关系式的推导过程，并能灵活运用公式解决问题。

（二）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。

（三）情感态度与价值观

1、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。

2、培养学生透过现象看本质，用不同方法表达同一规律的科学常识。

［教学重点］

1. 理解匀变速直线运动v-t图像的物理意义。

2. 推导和理解匀变速直线运动的速度公式。

［教学难点］

对匀变速直线运动速度公式物理意义的理解及运用。

［课时安排］

1课时

［教学过程］

一、引入新课：

知识回顾：简单回顾上一节课的实验目的，实验过程以及数据处理方法。

二、匀变速直线运动

交流讨论：分析以下v-t图像特点

v/(m.s-1)

V0

v/(m.s-1)

v

v0

0

图2

t

t/s 0

图1

t/s

图1：图象是一条平行与t轴的直线，反映物体速度恒定，做匀速直线运动。

图2：图象是一条倾斜的直线，反映物体速度随时间均匀增加，取相同时间间隔纵坐标变化量也就是速度变化量相同，既Δv/Δt之比恒定，也就是加速度a恒定.

陈述：图2所描述的运动在物理学中叫做匀变速直线运动

交流讨论：由图2 的v-t图像探讨匀变速直线运动特点

加速度a恒定、轨迹是直线

小结：板书

一、匀变速直线运动

1、概念：质点沿一条直线，且加速度不变的运动叫匀变速直线运动

2、V-t图象：一条倾斜直线

交流讨论：分析比较以下两个v-t图像特点

0

图3

t/s 0

图4

t/s v/(m.s-1)

v0

v/(m.s-1)

V0

图3：物体速度随时间均匀增加，加速度a方向与速度v方向相同，匀加速直线运动。

图4：物体速度随时间均匀减小，加速度a方向与速度v方向相反，匀减速直线运动。

小结：板书

3、匀变速直线运动分类

（1）匀加速直线运动：速度随时间均匀增加

（2）匀减速直线运动：速度随时间均匀减少

交流讨论：分析以下运动是否为匀变速直线运动

图5：物体加速度a不变，匀变速速直线运动。

图6：物体加速度a发生变化，不是匀变速直线运动。

三、速度与时间的关系式

问题：分析以下v-t图像，回答下列问题

物体0时刻速度：V0=2 m/s 1s末物体的速度：V1=3 m/s 5

4

3

2

0

t

t/s 1

2

3 V/m.s-1

v

0t1

t2

v0

图5

t/s

0

t1

2t1

t/s

V/m. S-1

V2

V/m. S-1

V1

图6

2s末物体的速度：V2=4 m/s 3s末物体的速度：V3=5 m/s 物体的加速度： a=1m/s2 80s末物体的速度：V=？

教师引导：v-t图像的时间只详细的标注到3s末，如图要利用v-t图像求80s末物体的瞬时速度，还需要将t轴时间标注到80s末，找出其纵坐标，即80s末瞬时速度。但这种方法相对比较麻烦，其实除图像外，还可以用公式表达物体运动的速度与时间的关系。

探讨：匀变速直线运动速度与时间的关系式的推导(学生活动）

已知物体以初速度V0做匀加速直线运动，加速度为a,求ts末物体的瞬时速度？

小结：匀变速直线运动速度与时间的关系式

v/(m.s-1)

V？

v0

a

0

t

t/s avtvvv0tt0tvv0atvv0at

加速度

时间

vtv0at末速度

初速度

速度变化量

思考：1、在公式中，哪些物理量是矢量 ?

2、利用公式计算时，对于矢量方向怎么处理? 3、公式的适用范围是什么 ? 学生：1、v0、vt、a是矢量。

2、先规定某一方向为正方向，后用

“+”

“-”表示矢量方向。

3、公式只适用于匀变速直线运动。

对速度公式的理解和运用

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后速度能达到多少? 解：取汽车运动方向为正方向，

已知汽车初速度v0=40km/h=11m/s，加速度a=0.6m/s2，时间t=10s 根据v=v0+at 可得10s时速度为：

v=v0+at=11m/s+0.6m/s2×10s=17m/s=61km/h

例2、某汽车在某路面紧急刹车时，加速度大小是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？

解：取汽车运动的方向为正方向

已知v=0m/s，刹车时间t=2s，加速度a=-6m/s2

由v=v0+at得

v0=v-at=0-(-6m/s2)×2s=12m/s=43km/h

例3、某汽车以12m/s的速度在路面上匀速行驶，前方出现紧急情况需刹车，加速度大小是6m/s2，求汽车3s末的速度。

解：以初速方向为正方向，当车速减为零，由v=v0+at，得

代入数据解得 t=2s tvv0a

即2s末汽车已刹车完毕，所以3末时汽车处于静止状态，即速度为零。

注意：刹车问题（与实际相符）

［课堂小结］

一、匀变速直线运动

1、概念：质点沿一条直线，且加速度不变的运动叫匀变速直线运动

2、V-t图象：一条倾斜直线

3、匀变速直线运动分类

（1）匀加速直线运动：速度随时间均匀增加

（2）匀减速直线运动：速度随时间均匀减少

二、速度与时间的公式

1、公式：v=v0+at 2、适用条件：只适用于匀变速直线运动

［课后安排］

思考：课本P35（说一说）

作业：P36（1）（2）

预习：匀变速直线运动位移与时间的关系

教学分析

匀变速直线运动的速度与时间公式是高中物理教学中的重点之一，我在教学设计中根据学生实际提出了自己的教学思路。其突出的特点有以下几方面: 1、新课程倡导探究，并将科学探究与科学知识并列为课程的学习内容。猜想与假设是科学探究的要素之一，但不是没有依据的胡猜乱想。本节课从复习旧知识引出新问题之后，由匀速直线运动速度图象的认识，迁移到在匀变速直线运动速度图象的认识，合理提出问题，让学生思考，符合高一新学生的认知水平。

2、本节主要运用的是启发探究式综合教学法，对教学的重难点速度公式的推导教学上采用了目标导学法，以思维训练为主线，创设问题情境，通过小组讨论和归纳，引导学生积极思考，探索和发现科学规律，既明确了探究的目标和方向，又最大限度地调动了学生积极参与教学活动，充分体现“教师主导，学生主体”的教学原则。再从匀速过渡到变速的教学上采用了比较法，启发学生从已有知识获得新知，并利用数学知识解决物理问题。另外还通过知识的铺垫、方法的迁移、多媒体课件演示等手段，分散教学难点，引导学生动口、动脑、动手获取知识，提高学生的综合素质。

3、当推导出匀变速直线运动的速度与时间公式之后，没有急于进行巩固训练，而是要求学生以上述研究过程为载体进行反思，感悟科学探究的方法和过程。

4、本节以学过的匀速运动为基础，利用实例巧妙设疑，启发学生思考，培养学生分析问题的能力。学生用已有的知识演绎推理、归纳总结出匀变速运动的速度与时间规律，培养学生知识的迁移能力。最后又通过实例分析加深学生对知识规律的消化理解，强化有意注意，及时评价鼓励学生，让学生经历从实际到理论，再从理论到实践的探究过程。

在平常教育教学中，必须具备全新的教育理念，认真学习新课改精神，使自己具有先进、科学的教育思想，将每节课按高标准要求，不断创新，提高课堂教学效益。对教学设计表现为：不思则无，深思则远，远思则宽。