高一物理 必修一 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系

1、2.2 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間關(guān)系【課標(biāo)分析】能用公式、圖像等方法描述勻變速直線運(yùn)動(dòng)，理解勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，能運(yùn)用其解決實(shí)際問(wèn)題?！窘滩姆治觥吭谏弦还?jié)探究了小車速度隨時(shí)間的變化得v-t圖像，應(yīng)用所學(xué)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，給出勻變速直線運(yùn)動(dòng)的定義；進(jìn)一步討論勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化，并導(dǎo)出勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系；最后通過(guò)例題加深理解，并在“思考與討論”欄目中討論了一個(gè)非線性的v-t圖像，促進(jìn)學(xué)生對(duì)變速運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí)，拓展對(duì)實(shí)際運(yùn)動(dòng)多樣性的認(rèn)識(shí)，有利于建構(gòu)更全面的運(yùn)動(dòng)觀念?！局仉y點(diǎn)】重點(diǎn)：1.勻變速直線運(yùn)動(dòng)模型的建立2.勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系理解和應(yīng)用難點(diǎn)：1.勻變速直線運(yùn)

2、動(dòng)模型的建立2.由v-t圖像，推理得到速度與時(shí)間的關(guān)系3.勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系理解和應(yīng)用【學(xué)情分析】 本節(jié)內(nèi)容是基于學(xué)生對(duì)圖像有一定認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，對(duì)vt圖像中圖線的傾斜程度可以判斷加速度的大小有了一定的學(xué)習(xí)。經(jīng)過(guò)一章物理內(nèi)容的學(xué)習(xí)，體會(huì)了物理學(xué)中的抽象思維。也具有一定歸納總結(jié)能力。【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.知道勻變速直線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)及分類2.理解勻變速直線運(yùn)動(dòng)的vt圖像特點(diǎn)3.掌握勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度公式，會(huì)用此公式解決勻變速直線運(yùn)動(dòng)問(wèn)題【教學(xué)活動(dòng)】一、勻變速直線運(yùn)動(dòng)思考與討論：?jiǎn)栴}1：什么是勻速直線運(yùn)動(dòng)。速度大小與方向保持不變的直線運(yùn)動(dòng)問(wèn)題2：勻速直線運(yùn)動(dòng)在v-t圖像有何特點(diǎn)。一條平行于時(shí)間

3、軸的直線問(wèn)題3：勻速直線運(yùn)動(dòng)的加速度為多少。零問(wèn)題4：請(qǐng)比較圖像和圖像的相似和不同的地方。都是速度大小為5m/s的勻速直線運(yùn)動(dòng)；圖像速度方向與規(guī)定正方向相同；圖像速度方向與規(guī)定正方向相反。問(wèn)題5：在上節(jié)課的實(shí)驗(yàn)中，小車在重物牽引下運(yùn)動(dòng)的 v-t 圖像是一條傾斜的直線，它表示小車在做什么樣的運(yùn)動(dòng)？請(qǐng)從速度和加速度角度分析？速度在不斷增大的直線運(yùn)動(dòng)根據(jù)加速度定義式：，無(wú)論t選在什么區(qū)間，對(duì)應(yīng)的速度變化量v與時(shí)間的變化量t之比都是一樣的，即小車運(yùn)動(dòng)的加速度保持不變。以及v-t圖像斜率表示物體運(yùn)動(dòng)的加速度。設(shè)計(jì)意圖：基于勻速直線運(yùn)動(dòng)在v-t 圖像的特點(diǎn)，引發(fā)學(xué)生借鑒、遷移，思考勻變速直線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和v

4、t圖像的物理意義。小結(jié)：1.定義：沿著一條直線，且加速度不變的運(yùn)動(dòng)2. vt圖像：勻變速直線運(yùn)動(dòng)的vt圖像是一條傾斜直線3.分類：(1)勻加速直線運(yùn)動(dòng)：速度隨時(shí)間均勻增加(2)勻減速直線運(yùn)動(dòng)：速度隨時(shí)間均勻減小學(xué)以致用：如圖所示，請(qǐng)描述運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)，以及速度、加速度的方向？圖(1)：初速度為v0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，速度方向?yàn)檎?，加速度方向?yàn)檎?。圖(2)：初速度為v0的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，速度方向?yàn)檎?，加速度方向與規(guī)定正方向相反圖(3)：初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，速度方向與規(guī)定正方向相反，加速度方向與規(guī)定正方向相反設(shè)計(jì)意圖：加深學(xué)生對(duì)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的vt圖像物理意義的理解。二、速度與時(shí)間的關(guān)系把運(yùn)動(dòng)開(kāi)

5、始時(shí)刻取作0時(shí)刻，則0t時(shí)刻的：時(shí)間間隔為：t = t速度變化量為：v = vv0由得：整理可得：深化理解：由于加速度a在數(shù)值上等于單位時(shí)間內(nèi)速度變化量，所以at就是t時(shí)間內(nèi)速度的變化量，再加上運(yùn)動(dòng)開(kāi)始時(shí)物體的速度，就得到t時(shí)刻物體的速度。問(wèn)題：在公式中，說(shuō)明各物理量的意義，以及應(yīng)該注意的事項(xiàng)。小結(jié)：1.適用條件：只適用于勻變速直線運(yùn)動(dòng)2.矢量性：v、v0、a均為矢量應(yīng)先選取正方向，一般以v0的方向?yàn)檎较蚣铀贂r(shí)，a取正值；減速時(shí)，a取負(fù)值3.單位：v、v0、a、t 統(tǒng)一為國(guó)際單位設(shè)計(jì)意圖：讓學(xué)生經(jīng)歷用數(shù)學(xué)語(yǔ)言來(lái)描述勻變速直線運(yùn)動(dòng)速度與時(shí)間的關(guān)系。體會(huì)數(shù)學(xué)公式能簡(jiǎn)潔地描述自然規(guī)律，圖像則能直觀

6、地描述自然規(guī)律。學(xué)以致用：一輛汽車以36km/h的速度在平直公路上勻速行駛。從某時(shí)刻起，它以0.6m/s2的加速度加速，10s末因故突然緊急剎車，隨后汽車停了下來(lái)。剎車時(shí)做勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小是6m/s2。(1)汽車在10s末的速度是多少；規(guī)定v0=36km/h=10m/s的速度方向?yàn)檎较?，則a1=0.6m/s2,運(yùn)動(dòng)時(shí)間t1=10s由，得：汽車在10s末的速度為：v10=v0+a1t1 = (10+0.610)m/s=16m/s(2)汽車從剎車到停下來(lái)用了多長(zhǎng)時(shí)間。10s末開(kāi)始做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，故初速度v10=16m/s，末速度為v=0，加速度a=-6m/s2由，得：運(yùn)動(dòng)時(shí)間：(3)從開(kāi)

7、始加速起，汽車在12s末的速度是多少；汽車10s末開(kāi)始做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，故12s末為減速階段，減速時(shí)間t2=2s由，得：汽車在12s末的速度為：v2=v10+at2 =(1662)m/s=4m/s(4)從開(kāi)始加速起，汽車在13s末的速度是多少,請(qǐng)判斷小愛(ài)同學(xué)求法是否正確。小愛(ài)同學(xué)做法：汽車10s末開(kāi)始做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，故13s末為減速階段，減速時(shí)間t3=3s由，得：汽車在13s末的速度為：v3=v10+at3 =(1663)m/s=-2m/s從開(kāi)始加速起，汽車停下來(lái)時(shí)刻：t停=(10+2.67)s=12.67s，故13s速度為零設(shè)計(jì)意圖：加深學(xué)生對(duì)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間關(guān)系式的理解，特別是每個(gè)字母和矢量方向的含義，同時(shí)學(xué)習(xí)物理解題分析方法和書寫規(guī)范。第(3)問(wèn)設(shè)置是進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生形成認(rèn)真分析物理變化過(guò)程的習(xí)慣；第(4)問(wèn)設(shè)置是要讓學(xué)生形成對(duì)物理解題結(jié)果的分析和反思習(xí)慣，注意物理問(wèn)題的實(shí)際意義，避免對(duì)公式生搬硬套。小結(jié)：4.注意實(shí)際問(wèn)題，如剎車問(wèn)題，先求運(yùn)動(dòng)的時(shí)間三、一般的非勻變速直線運(yùn)動(dòng)思考與討論：如圖所示是一個(gè)物體運(yùn)動(dòng)的vt圖像。它的速度如何變化？在相等的時(shí)間間隔內(nèi)，速度的變化量如何變化？物體在做勻變速直線運(yùn)動(dòng)嗎？速度在不斷增大的直線運(yùn)動(dòng)速度變化量在不斷增