高一物理 必修一 勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系

1、2.3 勻變速直線運動的位移與時間關(guān)系【課標分析】理解勻變速直線運動的規(guī)律，能運用其解決實際問題?！窘滩姆治觥拷炭茣詣蛩僦本€運動的vt圖像圍成面積vt等于t時間內(nèi)運動的位移x提出問題，類比得出勻變速直線運動通過vt圖像求出位移的方法，得出位移與時間關(guān)系式。接著通過典例分析解決勻變速直線運動的問題，特別是加速、減速中矢量正、負號的正確使用方法。最后結(jié)合速度、位移與時間的關(guān)系式，推導速度與位移的關(guān)系式，并通過典例使學生體會如何根據(jù)實際情況選擇合適的公式來解決問題。在節(jié)后的“拓展欄目”中，用微元法求和的思想推導位移公式，以滿足不同學生的發(fā)展需求。【重難點】重點：1.勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系

2、理解和應(yīng)用2.勻變速直線運動的速度與位移的關(guān)系推導和應(yīng)用難點：1.勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系理解和應(yīng)用2.選擇合適的公式來分析和解決勻變速直線運動的問題【學情分析】 本節(jié)內(nèi)容是基于學生在學過的瞬時速度、勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系基礎(chǔ)上。對極限思想有了一定的認識和對數(shù)學知識在物理中的應(yīng)用有了一定的體會，探究位移與時間關(guān)系和速度與位移的關(guān)系?！緦W習目標】1.知道vt圖像中的“面積”與位移的對應(yīng)關(guān)系，并會用此關(guān)系推導位移和時間關(guān)系式2.理解勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系，會用公式解決勻變速直線運動的問題3.理解勻變速直線運動的速度與位移的關(guān)系，會用公式解決勻變速直線運動的問題4.能選擇

3、合適的公式來分析和解決勻變速直線運動的問題【教學活動】一、勻變速直線運動的位移問題1：若物體以v0的速度做勻速直線運動，則t時間內(nèi)運動位移。x=v0t問題2：請將該運動畫在v-t圖像，求圖線與初、末時刻圖線和時間軸圍成的面積。根據(jù)圖像得：s=v0tt時間內(nèi)的位移對應(yīng)圖中著色的面積問題3：若物體以-v0的速度做勻速直線運動，則t時間內(nèi)運動位移。x=-v0tt軸上方面積表示位移為正t軸下方面積表示位移為負問題4：如圖所示若物體連續(xù)經(jīng)歷不同的勻速直線運動，則t3時間內(nèi)運動位移。x=v1t1+v2 (t2-t1)+v3 (t3-t2)等于各矩形面積之和。設(shè)計意圖：引導學生發(fā)現(xiàn)勻速直線運動位移x可以用v

4、-t圖像中的圖線與兩坐標軸所圍成的矩形面積來表示，在時間軸上方面積為正，下方面積為負。問題4是為搭設(shè)思維臺階，方便學生形成邏輯推理的鏈條。此后再提出勻變速直線運動的位移，引發(fā)學生借鑒、遷移，思考如何求在一段時間內(nèi)的位移。問題5：做勻變速直線運動的物體，在時間t內(nèi)運動位移與時間會有怎樣的關(guān)系。v與時間有關(guān)類比給出勻變速直線運動的位移用v-t圖像的梯形面積表示。明確梯形各邊對應(yīng)的物理量，得到面積的v與時間有關(guān)利用上節(jié)課學過的速度與時間的關(guān)系式： 整理得到：問題：在公式中，說明各物理量的意義，以及應(yīng)該注意的事項。小結(jié)：1.適用條件：只適用于勻變速直線運動2.矢量性：x、v0、a、t均為矢量應(yīng)先選取正

5、方向，一般以v0的方向為正方向加速時，a取正值；減速時，a取負值3.單位：x、v0、a、t 統(tǒng)一為國際單位4.注意實際問題，如剎車問題，先求運動的時間設(shè)計意圖：教材正文部分沒有詳細推導位移公式，以簡約式的方式讓學生經(jīng)歷用數(shù)學語言來描述勻變速直線運動位移與時間的關(guān)系。進一步分析，加強學生對公式物理意義的理解，為正確使用公式做好準備。學以致用：一質(zhì)點以一定初速度沿固定斜面上滑，得到它的速度時間圖像如圖所示。試求出它在前2s內(nèi)的位移，后2s內(nèi)的位移，以及前4s的位移。前2s內(nèi)的位移：x1= 4m后2s內(nèi)的位移：x2= -4m前4s內(nèi)的位移：x= 0設(shè)計意圖：進一步加強學生對勻變速直線運動的vt圖像物

6、理意義的理解。學以致用：航空母艦的艦載機既要在航母上起飛，也要在航母上降落。 (1)某艦載機起飛時，采用彈射裝置使飛機獲得10m/s的速度后，由機上發(fā)動機使飛機獲得25m/s2的加速度在航母跑道上勻加速前進，2.4s后離艦升空。飛機勻加速滑行的距離是多少？ 規(guī)定v0=10m/s的速度方向為正方向，則a1=25m/s2,運動時間t1=2.4s由，得：飛機滑行的距離為：(2)飛機在航母上降落時，需用阻攔索使飛機迅速停下來。若某次飛機著艦時的速度為80m/s，飛機鉤住阻攔索后經(jīng)過2.5s停下來。將這段運動視為勻減速直線運動，此過程中飛機加速度的大小及滑行的距離各是多少？飛機降落過程為勻減速直線運動，

7、初速度v01=80m/s，末速度為v=0，運動時間t=2.5s由，得：由，得：飛機滑行的距離為：設(shè)計意圖：加深學生對勻變速直線運動的速度與時間關(guān)系式和位移與時間關(guān)系式的理解，培養(yǎng)學生解決問題的思路、方法和書寫規(guī)范。培養(yǎng)學生利用已知的條件和要解決的問題合理選擇公式，鍛煉學生的分析綜合的科學思維。二、速度與位移的關(guān)系利用上節(jié)課學過的速度與時間的關(guān)系式： 利用本節(jié)課前部分的位移與時間的關(guān)系式：小結(jié)：1.適用條件：只適用于勻變速直線運動2.矢量性：v、v0、a、x均為矢量應(yīng)先選取正方向，一般以v0的方向為正方向加速時，a取正值；減速時，a取負值3.單位：v、v0、a、x統(tǒng)一為國際單位4.注意實際問題，

8、如剎車問題，確認是否已靜止設(shè)計意圖：讓學生親身經(jīng)歷公式的推導過程，加深對公式來歷和使用條件的理解，進一步分析，加強學生對公式物理意義的理解，為正確使用公式做好準備。學以致用：動車鐵軌旁兩相鄰里程碑之間的距離是1km。某同學乘坐動車時，通過觀察里程碑和車廂內(nèi)電子屏上顯示的動車速度來估算動車減速進站時的加速度大小。當他身邊的窗戶經(jīng)過某一里程碑時，屏幕顯示的動車速度是126km/h（如圖）。動車又前進了3個里程碑時，速度變?yōu)?4km/h。把動車進站過程視為勻減速直線運動，那么動車進站的加速度是多少？它還要行駛多遠才能停下來？前一階段：規(guī)定v0=126km/h=35m/s的速度方向為正方向，末速度v1=54km/h=15m/s,運動位移x1=3000m由，得： 負號，a的方向與動車運動方向相反后一過程，初速度v1=15m/s,末