高中人教版 (2019)2 匀变速直线运动的速度与时间的关系优秀教学设计

这是一份高中人教版 (2019)2 匀变速直线运动的速度与时间的关系优秀教学设计，共12页。教案主要包含了匀变速直线运动，速度与时间的关系等内容，欢迎下载使用。

人教版高中物理必修1教学设计

课题
匀变速直线运动的速度与时间的关系
单元
2
学科
物理
年级
高一
学习
目标
1．知识与技能：
(1)知道匀速直线运动图象以及横纵坐标交点表示的意义。
(2)知道匀变速直线运动的图象,概念和图像表达的信息特点。
(3)掌握匀变速直线运动的速度与时间关系的公式v = v0 + at的推导过程以及掌握微分思想,并会应用它进行计算。
2．过程与方法：
(1)让学生初步了解探究物理规律学习的方法.
(2)启发学生的逻辑推理能力,培养数形结合的能力,应用数学知识的解决物理问题的能力。
3．情感态度与价值观：
(1)培养学生基本的科学素养和掌握解决问题的微分思想。
(2)培养学生建立事物是相互联系的唯物主义观点。
(3)培养学生应用数学物理知识解决实际问题的能力。
重点
(1) 匀变速直线运动的图象,概念和图像表达信息特点的掌握。
(2) 匀变速直线运动的速度与时间关系的公式v = v0 + at,并会应用它进行实际计算
难点
应用图象推导出匀变速直线运动的速度与时间关系的公式v = v0 + at。

教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
生活中运动时很复杂的，根据运动轨迹简单分为直线运动和曲线运动，根据速度变化特点分为静止，匀速和变速。初中时同学们学过比较简单的匀速直线运动。匀速直线运动通过字面意思可知，它有两个特点，轨迹是直线和速度方向和大小不变。
上节课同学们通过实验研究了小车在重物牵引下运动，你觉得它的运动有什么样的特点呢？
它有两个特点，
一：轨迹是直线
二：速度大小越来越大（加速运动）
上节课同学们通过实验研究了小车在重物牵引下运动的 v-t 图像，你能画出小车运动的v－t图象吗？
教师出示图像并引导学生分析
教师总结：观察图像可以知小车在不同时刻它的速度不同，并且速度随时间的增加而增加，那么，小车速度的增加有没有规律可遵循呢？这节课我们就来探究一下。


学生画出上一节的v－t图象
通过对图像的分析，找一找速度随时间变化的特点




引导同学自主学习，引出本节课题

讲授新课
一、匀变速直线运动
观察下图你发现了什么？
引导学生分析v-t图像。

教师总结：
无论Δt选在什么区间，对应的速度的变化量Δv 与时间的变化量Δt 之比都是一样的，即物体运动的加速度保持不变。所以，实验中小车的运动是加速度不变的运动。
问：本题中加速度不变（速度均匀增加）的运动叫做什么运动呢？（运动轨迹和速度特点描述）
通过思考总结：匀变速直线运动。
1、定义：沿着一条直线，且加速度不变的运动，叫作匀变速直线运动，匀变速直线运动的v-t 图像是一条倾斜的直线。

匀变速直线运动
图像1和2都属于匀变速直线运动，但它们变化的趋势不同，图像1速度在均匀————图像2速度在均匀——————。
答案：增加；减少。
2、匀变速直线运动分类
（1）匀加速直线运动：物体的速度随时间均匀增加的直线运动。

匀加速， v0 ＞0，a ＞0

匀加速， v0 ＜0，a ＜0
教师总结：匀加速（a、v 同向）
特点：加速度的大小和方向都不变，且与速度方向相同。
（2）匀减速直线运动：物体的速度随时间均匀减小的直线运动。

匀减速， v0 ＞0，a ＜0

匀减速，v0 ＜0，a ＞0
教师总结：匀减速，（a、v 反向）
特点：加速度的大小和方向都不变，且与速度方向相反。
针对练习：如图所示的四个图像中，描述物体做匀加速直线运动的是（ ）

【答案】B
二、速度与时间的关系
 除v-t 图像外，我们还可以用公式描述它们的关系。如图为匀变速直线运动， 把运动开始时刻取作0时刻，初始速度为v0。咱们用加速度a来表示时间以后的速度呢？

则：Δt=t速度的变化量:Δv=v- v0
把上述两式代入a＝Δv/Δt中，化简可得:
v ＝ v 0 ＋ at
1、匀变速直线运动的速度与时间的关系式：
v ＝ v 0 ＋ at

（2）对公式理解：at 是 t 时间内速度的变化量，再加上物体在开始时刻的速度v0， 就是t时刻的速度v
（3）此关系式为矢量式，注意方向（若取初速方向为正，则加速运动 a 为正，减速运动 a 为负）
2、v ＝ v 0 ＋ at的特殊形式
（1）当 v 0= 0 时，v = at物体做初速度为零的匀加速直线运动
（2） 当 a = 0 时， v = v0 物体做匀速直线运动
典型例题
例题1：一辆汽车原来的速度是8m/s，在一段足够长的下坡路上以0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动，则行驶了20s时的速度为________m/s。
【答案】18
【详解】
以初速度方向为正方向，v0=8m/s，a=0.5m/s2，t=20s，由速度时间公式
得
解题步骤:
1.认真审题，分析已知量和待求量;
2.弄清题意画示意图，明确初速度v0、末速度v、加速度a和时间t及各量的正负号。
3.将已知量带入公式求未知量，若所求量是矢量，要说明方向。
4.对计算结果和结论进行验算。
典型例题
例题2【2017•枣阳市高一月考】汽车初速度v0＝20m/s，刹车后做匀减速直线运动，加速度大小为a＝5 m/s2， 求：开始刹车后6 s末汽车的速度。
解法一：先判断，再解
解：以初速方向为正方向当车速减为零时v=v0+at=20-5t=0
解得t=4s
即在4s时汽车停止运动，所以开始刹车后6s末汽车的速度为0。
解法二：直接解，再检验
解：以初速方向为正方向，则 a＝-5 m/s2
vt =v0+at=20+(-5)×10m/s=-30m/s
汽车刹车过程是一个实际的运动过程，一旦车的速度减到0，
汽车将保持静止状态，不后退，由结果可知，车实际已经停下来了，
所以6s末 vt =0
3．如图所示为某新型电动汽车试车时的v­t图像，则下列说法中正确的是(　　)

A．在0～6 s内，新型电动汽车做匀变速直线运动
B．在6～10 s内，新型电动汽车处于静止状态
C．在4 s末，新型电动汽车向相反方向运动
D．在t＝12 s末，新型电动汽车的加速度为－1 m/s2
【答案】D
4．下列有关对匀变速直线运动的认识,其中观点正确的是( )
A．物体在一条直线上运动,若在相等的时间内通过的位移相等,则物体的运动就是匀变速直线运动
B．加速度大小不变的运动就是匀变速直线运动
C．加速度不变的运动就是匀变速直线运动
D．匀变速直线运动的加速度是一个恒量
【答案】D
5．对于做匀变速直线运动的物体，下列说法中正确的是（　　）
A．若加速度方向和速度方向相同，即使加速度很小，物体的速度还是要增大的
B．若加速度方向和速度方向相反，物体的速度可能一直增大
C．不管加速度方向和速度方向的关系怎样，物体的速度都是增大的
D．因为物体做匀变速直线运动，所以它的加速度是均匀变化的
【答案】A
6．做匀加速直线运动的物体的加速度为3 m/s2，对任意1 s来说，下列说法中不正确的是
A．某1 s末的速度比该1 s初的速度总是大3 m/s
B．某1 s末的速度比该1 s初的速度总是大3倍
C．某1 s末的速度比前1 s末的速度大3 m/s
D．某1 s末的速度比前1 s初的速度大6 m/s
【答案】B
7．纯电动汽车不排放污染空气的有害气体，具有较好的发展前景．某辆电动汽车在一次刹车测试中，初速度为18m/s，经过3s汽车停止运动．若将该过程视为匀减速直线运动，则这段时间内电动汽车加速度的大小为（ ）

A．3m/s2 B．6m/s2
C．15m/s2 D．18m/s2
【答案】B
8．物体做匀加速直线运动，到达A点时的速度为5m/s，经3s到达B点时的速度为14m/s，再经过4s到达C点，则它到达C点时的速度为（　　）
A．23m/s B．5m/s C．26m/s D．10m/s
【答案】C
思考与讨论:图中是一个物体运动的 v-t 图像。它的速度怎样变化？在相等的时间间隔内，即Δt ′ ＝ Δt 时，速度的变化量Δv′和 Δv总是相等的吗？物体在做匀变速运动吗？

它的速度随着时间的增加逐渐增加；在相等的时间间隔内，即Δt ′ ＝ Δt 时，速度的变化量Δv′小于Δv；物体在做加速度逐渐减小的加速运动
课堂练习
1、某物体做直线运动的速度一时间图像如图所示。根据图像回答:

(1)物体在OA段做——————运动,加速度为——————,在AB段做　　　　运动,加速度是—————— 。
(2)物体在5 s时的速度为—————— m/s。
【答案】(1)匀加速直线　1 m/s2　匀减速直线-2 m/s2 （2）2
2、一物体静止在光滑的固定水平桌面上，现对其施加一水平外力，使它沿水平桌面做直线运动，该物体的v－t图像如图所示，根据图像，下列说法正确的是（　　）

A．0~6s时间内物体运动的加速度始终没有改变
B．2~3s时间内物体做减速运动
C．第1s末物体的速度方向改变
D．1.5s末和2.5s末两个时刻物体的加速度相同
【答案】D
3、爬竿运动员从竿上端由静止开始先匀加速下滑时间2t，后再匀减速t时间恰好到达竿底且速度为0，这两段匀变速运动过程中加速度大小之比为（ ）
A．2：1 B．1：2
C．4：1 D．1：4
【答案】B
4. 关于匀变速直线运动，下列说法正确的是（　　）
A．匀变速直线运动的加速度恒定不变
B．相邻的相同时间间隔内的位移相等
C．在任何相等的时间Δt内的速度变化量Δv都相等
D．速度与运动时间成正比
【答案】AC
拓展提高
1、长安汽车紧急刹车，加速度的大小是8m/s2，如果必须在3s内停下来，那么汽车的行驶速度不能超过多少？
【答案】 v0=24m/s。
2、一辆沿平直路面行驶的汽车,速度为36 km/h,突然前面有紧急情况,刹车时获得的加速度大小是4 m/s2,求刹车后5 s末的速度。
【答案】刹车后经2.5 s停止,所以3 s末的速度为0。
3，一个物体做匀变速直线运动，当t=0时，物体的速度大小为12m/s，方向向东；当t=2s时，物体的速度大小为8m/s，方向仍向东。当t为多少时，物体的速度大小变为2m/s？（　　）
A．3s B．5s C．7s D．9s
【答案】BC
4，物体做匀减速直线运动直到停止，已知第1s末的速度是10m/s，第3s末的速度是4m/s，则下列结论正确的是（　　）
A．物体的加速度大小是2m/s2
B．物体的加速度大小是3m/s2
C．物体零时刻的速度是13m/s
D．物体第5s末的速度是2m/s
【答案】BC
5，甲、乙两物体从同一位置出发沿同一直线运动，两物体运动的v－t图像如图所示，下列判断正确的是（　　）

A．甲做匀速直线运动，乙先做匀加速直线运动后做匀减速直线运动
B．两物体两次速度相同的时刻分别为第1s末和第4s末
C．乙在前2s内做匀加速直线运动，2s后做匀减速直线运动
D．2s后，甲、乙两物体的速度方向相反
【答案】ABC









通过对图像的分析，找出匀变速直线运动的概念及特点








让学生通过自身的观察，发现匀加速直线运动与匀减速直线运动的不同之处，并完成填空









对图像有明确的认识，会分析匀加速直线运动的不同形式











对图像有明确的认识，会分析匀减速直线运动的不同形式

















学生思考讨论
并推导匀变速直线运动的速度公式








观察图形理解公式的意义














分析，解题









































同学完成此题并讨论：
1. 物理规律在生活中的实际应用；











学生思考讨论

















学生练习
















引导同学自主学习，找出知识点。









帮助学生正确理解匀变速直线运动。













掌握匀加速直线运动的实质














掌握匀减速直线运动的实质




















体会用数学方法，实验方法解决物理问题。









深刻理解公式，利于学生的记忆














用例题强化对公式的理解








































让学生体会生活中的物理科学，学会关注身边物理












加深学生对匀变速运动的理解
















巩固本节知识









课堂小结
1.匀变速直线运动
沿着一条直线，且加速度不变的运动叫做匀变速直线运动，匀变速直线运动的v-t 图像是一条倾斜的直线。
2.匀变速直线运动的速度与时间的关系
公式表述：v=v0+at
3.在运用速度公式解题时要注意公式的矢量性
梳理自己本节所学知识进行交流
根据学生表述，查漏补缺，并有针对性地进行讲解补充。
板书
一、匀变速直线运动
1、定义：沿着一条直线，且加速度不变的运动，叫作匀变速直线运动，匀变速直线运动的v-t 图像是一条倾斜的直线。
2、匀变速直线运动分类
匀加速直线运动和匀减速直线运动。
二、速度与时间的关系
1、v ＝ v 0 ＋ at
2、一般规定初速度的方向为正方向，与初速度同向的物理量取正值，反向的物理量取负值．若v0＝0，一般以a的方向为正方向．