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人教版新课标高中物理必修1匀变速直线运动的速度与时间的关系教案2篇

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  • 作者:梁小A-PPT
  • 匀变速直线运动的速度与时间的关系教案2篇

    一、设计思想

    通过本节教学,不但要使学生认识掌握匀变速直线运动的规律,而且要通过对这问题的研究,使学生了解和体会物理学研究问题的一个方法,图象、公式、以及处理实验数据的方法等。这一点可能对学生更为重要,要通过学习过程使学生有所体会。本节在内容的安排顺序上,既注意了科学系统,又注意学生的认识规律。讲解问题从实际出发,尽量用上一节的实验测量数据。运用图象这种数学工具,相对强调了图象的作用和要求。这是与以前教材不同的。在现代生产、生活中,图象的运用随处可见,无论学生将来从事何种工作,掌握最基本的应用图象的知识,都是必须的。学生在初学时往往将数学和物理分割开来,不习惯或不会将已学过的数学工具用于物理当中。在教学中应多在这方面引导学生。本节就是一个较好的机会,将图象及其物理意义联系起来。


    在本节教材最后,通过图象提出了一般变速运动(非匀变速运动)的问题,这是对问题自然的扩展和引伸,目的是开阔学生思路,并不是要深入讲解非匀变速运动。教学中对基础较好的学生要求掌握,以利因材施教,使学生各得其所。

    二、教学设计流程图

    三、教学目标

    1、知识与技能

    (1)掌握匀变速直线运动的概念、运动规律及特点。

    (2)掌握匀变速直线运动的速度与时间的关系式,会推导,能进行有关计算。

    (3)知道v-t图象的意义,会根据图象分析解决问题。

    2、过程与方法

    引导学生通过研究v-t图象,寻找规律,发现匀变速直线运动的速度与时间的关系。

    3、情感态度与价值观

    (1)激发学生探索规律的兴趣。

    (2)体验同一物理规律的不同描述方法,培养科学价值观。

    (3)将所学知识与实际生活相联系,增加学生学习的动力和欲望。

    四、教学重点

    (一)理解匀变速直线运动的v-t图象的物理意义。

    匀变速直线运动的速度与时间的关系式及应用。

    五、教学难点

    1、 学会用v-t图象分析和解决实际问题。

    掌握匀变速直线运动的速度与时间的关系式并会运用。

    六、教学过程

    新课导入

    师:上一节课,我们学习了如何描绘运动物体的v-t图象,本节课我们就从v-t图象入手,探究匀变速直线运动的运动规律。

    新课教学

    一、匀变速直线运动

    师:请同学们观察下面的v-t图象(课件逐个展示),它们分别表示物体在做什么运动?

    ① ② ③

    生1:①中物体的速度的大小和方向都不随时间变化,说明物体在做匀速直线运动。

    生2:②中物体的速度随时间不断增大,说明物体在做加速直线运动。

    师:仔细观察②中物体速度增加的有规律吗?

    生:是均匀增加。如果取相等的时间间隔,速度的变化量是相同的。

    师:很好。请同学们自己画图操作,试一试。

    学生自己画图,动手操作

    教师用课件投影,进一步加以阐述。

    师:我们发现每过一个相等的时间间隔,速度的增加量是相等的。所以无论△t选在什么区间,对应的速度v的变化量△v与时间的变化量△t 之比△v /△t都是一样的,即物体的加速度保持不变。

    投影出示匀变速直线运动的定义

    沿着一条直线运动,且加速度保持不变的运动,叫做匀变速直线运动(uniform variable rectilinear motion )。

    匀变速直直线运动的速度时间图象是一条倾斜的直线,直线的斜率表示加速度。

    在匀变速直线运动中,如果物体的速度随时间均匀增加,这个运动叫做匀加速直线运动。

    师:那大家现在能说出上图中③是什么运动吗?

    生:我知道了,在刚才图中③的速度随时间均匀减小,表示的就是物体在做匀减速直线运动。

    师:你所的对!如果物体的速度随时间均匀减小,这个运动就叫做匀减速直线运动。请同学们再思考一下,下图中三条直线的交点表示什么?

    生1:是相遇!

    生2:不是相遇,应该表示在同一时刻,三者的速度相等。

    师:是的,在v-t图象中,交点仅表示他们的速度相等,并不表示相遇,同学们不要把v-t图象与x-t图象相混淆。

    教师接着引导学生思考教材第35页“说一说”

    这条图线表示物体的速度怎样变化?在相等的时间间隔内,速度的变化量总是相等的吗?物体在做匀加速直线运动吗?

    生:速度增加,但在相等的时间间隔内,速度的变化量越来越小,说明△v /△t逐渐减小,即加速度减小,加速度不是恒量,那物体的运动就不是匀加速直线运动了。

    师:没错。在不同的瞬时,物体的加速度不同,那我们怎么找某一点的瞬时加速度呢?

    学生纷纷讨论。

    生:是做切线吗?

    师:非常好。我们可以做曲线上某点的切线,这一点的切线的斜率就表示物体在这一时刻的瞬时加速度。

    二、速度与时间的关系

    师:除了图像外,我们还可以用公式表示物体运动的速度与时间的关系。

    从运动开始(这时t=0)到时刻t,时间的变化量△t=t-0,速度的变化量△v=v-v0,因为加速度a=△v /△t是一个恒量,所以a=△v /△t=v-v0/t-0

    解出速度v, 得到 v=v0+at

    这就是匀变速直线运动的速度与时间的关系式。

    师:想一想,at在数值上等于什么?

    生:a在数值上等于单位时间内速度的变化量,再乘以t就是0—t时间内速度的变化量。

    生:at再加上vo就是t时刻的速度了。

    师:我们还可以从图象上进一步加深对公式的理解。

    师:能否直接从图线结合数学知识得到速度与时间的关系式?

    生:因为匀变速直线运动的v-t图像是一条倾斜的直线,所以v与t是线性关系。或者说v是t的一次函数,应符合y=kx+b的形式:其中k是图线的斜率,在数值上等于匀变速直线运动的加速度。b是纵轴上的截距,在数值上等于匀变速直线运动的初速度v0,所以v=v0+at

    例题1

    (投影)汽车以40km/h的速度行驶,现以0.6m/s2的加速度加速,10s后速度能达到多少?

    教师引导学生明确已知量、待求量,确定研究对象和研究过程

    学生自主解题

    师:投影出示规范步骤

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

    v=v0+at

    =11m/s+0.6m/s210s

    =17m/s

    =61km/h

    例题2

    (投影)汽车以36km/h的速度匀速行驶,若汽车以0.6m/s2的加速度刹车,则10s和20s后的速度减为多少?

    教师指导学生用速度公式建立方程解题,代入数据,计算结果。

    教师巡视查看学生自己做的情况,投影出示典型的样例并加以点评。

    有的同学把a=0.6m/s2代入公式v=vo+at,求出v10=16m/s v20=22 m/s

    师:这种做对吗?

    生:汽车在刹车,使减速运动,所以加速度应代负值,即a=﹣0.6 m/s2。

    有的同学把a=﹣0.6m/s2代入公式v=vo+at,求出v10=4m/s v20=﹣2 m/s

    师:这样做对吗?

    生:对,我也是这样做的

    师:v20=—2 m/s中负号表示什么?

    生:负号表示运动方向与正方向相反。

    师:请同学们联系实际想一想,汽车刹车后会再朝反方向运动吗?

    生:哦,汽车刹车后经过一段时间就会停下来。

    师:那这道题到底该怎么做呢?

    生:先计算出汽车经多长时间停下来。

    教师出示规范解题的样例。

    解:设初速度v0=36km/h=10m/s,加速度a=﹣0.6m/s2,时间t=10s,由速度公式v=vo+at,可知刹车至停止所需时间t=v﹣v0/a=0﹣10/﹣0.6=16.7s。

    故刹车10s后的速度v10=v0+at=10m/s﹣0.610m/s=4m/s

    刹车20s时汽车早已停止运动,故v20=0

    师:通过这道题,我们大家知道了汽车遇到紧急情况时,虽然踩了刹车,但汽车不会马上停下来,还会向前滑行一段距离。因此,汽车在运行时,要被限定最大速度,超过这一速度,就可能发生交通事故。请同学们结合实际想一想:当发生交通事故时,交警是如何判断司机是否超速行驶的?

    生:汽车刹车时会留下痕迹,交警可以通过测量痕迹的长度,计算出司机刹车时的速度。以此来判断司机是否超速行驶。

    师:好极了。

    小结

    本节重点从图象和公式两个方面研究了匀变速直线运动,理解时注意以下几点:

    1、在匀变速直线运动中,质点的加速度大小和方向不变,但不能说a与△v成正比、与△t成反比,决定于△v和△t的比值。

    2、公式中v、v0、a都是矢量,必须注意其方向。

    布置作业:教材第36页“问题与练习”

    七、板书设计:

    匀变速直线运动速度与时间的关系

    1.匀速直线运动图像:v值恒定,是平行于t轴的直线;

    匀变速直线运动:概念:速度随时间均匀地改变,即加速度不变的运动。

    图像:倾斜的直线,斜率表示加速度。

    非匀变速直线运动:速度不是均匀改变的直线运动。

    2.速度与时间关系:速度与时间关系式

    匀变速直线运动的速度与时间的关系教案二

    【学情分析】

    学生在早在小学时就知道“速度=路程时间”,通过前面几节的学习学生也已掌握速度与加速度的概念。学生对速度、加速度、速度变化量的联系理解也越来越深,那么速度和加速度还有时间之间又存在什么样的定性关系呢?这是学生急待解决的问题,于是,匀变速直线运动的速度与时间的关系的探究就此开始了。

    【教材分析】

    本节是对前面几节知识的一个总结,也是为后面的位移好人时间的关系及自由落体运动的学习做好铺垫,有着承前启后的作用。通过本节的学习,学生对匀变速直线运动的认识将更加深刻,而速度和时间关系及v-t图象是整个运动学及动力学的核心内容。因此,本节既是本章的核心内容,也是整个高中物理体系的一个重点内容。

    【三维目标】

    (一)知识与技能

    1、知道匀变速直线运动的v-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概念,知道匀变速直线运动v-t图象的特点.

    3、理解匀变速直线运动v-t图象的物理意义。会根据图象分析解决问题。

    4、掌握匀变速直线运动的速度与时间的关系公式,能进行有关的计算.

    (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.

    3、引导学生用数学公式表达物理规律并给出各符号的具体含义.

    (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意识.

    【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。

    【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。

    【教学方法】

    图示法、讲授法、

    【学习方法】

    主动探究、积极参与、练习巩固

    【教学准备】

    多媒体课件

    【课时安排】

    1课时

    【教学过程】

    (一)创设情景,提出问题,导入新课

    教师活动:通过复习v-t图象引导学生回忆图象的物理意义。

    利用多媒体展示匀速运动的v-t图象如图所示

    引导学生回答问题

    4V m/s

    1、物体做什么运动。

    2、物体的初速度为多少?

    3、物体的末速度为多少2t/s

    引导学生思考:在v-t图象中能看出那些信息呢?启发引导学生讨论t图象的特点。

    学生活动:学生观看多媒体演示,在教师的指导下进行讨论思考并回答问题。

    (二)新课教学

    1、匀变速直线运动

    教师活动:(1)导入上节小车在重物牵引下的运动图象,引导学生思考图象特点,激发学生的求知欲。

    (2)利用多媒体展示小车v-t图象,组织学生讨论图象的特点:图象形状、速度、加速度等。

    学生活动:学生观看,在教师指导下讨论图象特点。

    教师活动:(1)引导学生继续思考,培养学生的探究意识。

    (2)组织学生总结图象特点,引导学生继续思考加速度与直线的倾斜程度的关系。

    学生活动:学生总结汇报,思考问题.

    教师活动:教师引导学生概括小车运动的特点,明确运动的性质。

    学生活动:学生在教师指导下得到匀变速直线运动的概念。

    活动意图:创设情境导入新课,激发学生的求知欲。

    2、时间速度关系

    教师活动:引导学生根据加速度的定义式,推导速度时间关系

    学生活动:

    板演:根据加速度的定义

    又因为: △V=V-V0

    故有:

    化简可得

    教师表杨:做的很好!任何一个表达式,同学们都要弄清楚的来龙去脉、适用范围以及各字母的意义。同学说说看!

    学生活动:讨论,分析

    教学活动:上个环节三分钟后,教师可点名提问,也可让学生举手回答。

    活动意图:引导学生自主推导匀变速运动速度时间关系。培养学生的公式演绎能力和

    逻辑推理能力。


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