高中第二章 匀变速直线运动的研究2 匀变速直线运动的速度与时间的关系第1课时教案设计

这是一份高中第二章 匀变速直线运动的研究2 匀变速直线运动的速度与时间的关系第1课时教案设计，共7页。教案主要包含了匀变速直线运动，速度与时间的关系式等内容，欢迎下载使用。


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附加课堂检测课题
2.2 匀变速直线运动的速度与时间的关系
课型
新课
授课教师
核
心
素
养
目
标
1.物理观念：
（1）知道匀变速直线运动的概念。
（2）理解匀变速直线运动的速度与时间关系的公式。
2.科学思维：
（1）培养学生的逻辑推理能力,数形结合的能力,掌握匀变速直线运动v-t图象的特点。
（2）能应用匀变速直线运动的速度与时间关系的公式解决实际物理问题。
（3）理解平均加速度和瞬时加速度
3.科学探究：引导学生研究图象、寻找规律得出匀变速直线运动的概念。
科学态度与责任：
培养学生建立事物是相互联系的唯物主义观点；
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。
教学重点
（1）匀变速直线运动、匀变速直线运动的分类、速度与时间的关系
（2）借助v-t图像对综合性物理问题进行分析和推理
教学难点
（1）体会速度公式v=V0+at的推导过程和方法
（2）公式的具体应用和生活中实际问题的解决
教学方法
讨论法，讲授法
学习方法
讨论法
教学工具
多媒体教学设备、幻灯片、教材
教学过程
教学内容
师生互动及互动意图
二次备课
（一）导入新课（3—5分钟）
你经历过汽车的启动、飞机的着陆吗？你思考过这些情景中物体的速度是如何变化的吗？你想知道怎么用简洁的方法描述物体的速度变化规律吗？那就跟我一起来学习第二节的内容吧。
意图：启发学生思考计算谁运动的快，了解什么叫做运动快慢。
（二）讲授新课（15—20分钟）
一、匀变速直线运动
师：我们在初中学过匀速直线运动，但是在我们的生活中，变速运动更加普遍，匀变速直线运动是最简单的变速运动。我们对运动的研究总是从简单到复杂的，今天我们就来研究匀变速直线运动，现在请同学们认真阅读课文第一部分，谈谈你是如何理解“匀变速直线运动”的？
生1：这是变速直线运动。
生2：变速的含义可能是加速也可能是减速。
生3：匀变速是指速度均匀变化。
生4：匀变速是指加速度不变。
师：同学们通过热烈的讨论，对匀变速直线运动有了更加深刻的认识：一、匀变速直线运动是一种变速直线运动，“变”的含义可以“加速”也可以是“减速”；二、匀变速中的“匀”是指速度均匀变化，即加速度不变。
师：你见过做匀变速直线运动吗？生活中有哪些运动可能是匀变速直线运动呢？请举例。
生：电动车的起步
生：汽车的启动和刹车
师：大家说的运动可能是匀变速直线运动，你有什么办法可以确定吗？
学生展开讨论，想到实验的方法来研究物体的运动规律。
师:上一节课，我们用实验探究了小车的速度随时间的变化规律，并描绘了小车运动的图像。请同学们任意取相等的时间间隔，看它们的速度变化量的特点。思考以下问题（投影）：
1、小车的速度随时间变化有什么规律？
2、小车的加速度有什么特点?直线的倾斜程度与小车的加速度有什么关系？
3、小车做什么运动？
用件投影，进一步加以阐述。
从图中可以看出，小车在相等的时间间隔内速度的增加量相同，小车的速度均匀变化。由于v－t图象是直线，无论Δt选在什么区间，对应的速度v的变化量Δv与时间t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。
图像直线的斜率等于小车的加速度，所以，小车的运动是加速度不变的匀加速直线运动。
师：根据匀变速直线运动的速度时间图像，你能获取哪些关于运动信息呢？
生1：读出某时刻的瞬时速度；
生2：求出某段时间内的速度的变化量Δv；
生3;判断是加速运动还是减速运动：速度的变化量Δv是正值，说明Δv与v方向相同，物体作加速运动；是负值的话，说明Δv与v方向相反，物体作减速运动；
生4：能看出初速度的大小，
生5：能求出加速度
师：如图所示，是质点运动的速度图象，请叙述它的具体运动情况。
分析：前5s内质点做初速度为零的匀加速直线运动，沿正方向运动，速度均匀增大到5m/s，加速度为1m/s2。
第5s末到第14s末，质点以5m/s的速度做匀速直线运动，仍沿正方向运动；
从第14s末到第18s末，质点沿正方向做匀加速直线运动，速度均匀增大到12m/s，加速度为1.75m/s2;；
从第18s末到22s末，质点以-6m/s2的加速度做匀减速直线运动，仍沿正方向运动至第20s末速度减为零，
从20s末开始沿反方向匀加速运动。
破了10米，有的1秒钟跑10米多，有的1秒钟跑不到10米，但当我们只需要粗略了解运动员在100m内的总体快慢，而不关心其在各时刻运动快慢时，就可以把它等效于运动员自始至终用10m/s的速度匀速跑完全程。此时的速度就称为平均速度。所以在变速运动中就用这平均速度来粗略表示其快慢程度。
平均速度定义：在变速直线运动中，运动物体的位移和所用时间的比值，叫做这段时间（或这段位移）的平均速度，用表示v。
二、速度与时间的关系式
数学知识在物理中的应用很多，刚刚我们就用图象法形象、直观的描述了匀变速直线运动的规律，除了图像法，还有公式法也能表达质点运动的速度与时间的关系。你能根据匀变速直线运动的速度图像推导出速度和时间的关系式吗？
学生讨论：匀变速直线运动的速度时间图象与一次函数的函数图像是十分相似的，y轴对应的速度，X轴对应的时间，而一次函数图像的纵截距b对应t=0时刻的速度即v0。我们把对应的这三组关系进行对比，可以猜想出速度与时间的关系式为v＝v0＋at。
师：怀着这样的猜想，我们下面用另一种方法证明。你能根据加速度的表达式推导出速度和时间的关系式吗？
生：由加速度定义知，从t0时刻作为计时起点，则，解出速度v得到：
v＝v0＋at
这和我们用图像类比得出的表达式是一致的，这就是我们要寻找的是表示匀变速直线运动的速度与时间关系的公式。
师：我们讨论一下并说明各物理量的意义，以及应该注意的问题。
1.公式中有起始时刻的初速度，有t时刻末的速度，有匀变速运动的加速度，有时间间隔t等，注意这里v、v0、a是矢量。
2.公式只适用与匀变速直线运动。
3.物体做直线运动时，矢量的方向性可以在选定正方向后，用正、负来体现。以v0的方向为正方向，在加速运动中，由于a与v同向，a取正值，在减速运动中，由于a与v反向，a取负值。
互动：师生一起讨论
意图：总结匀变速直线运动
互动：老师提出问题
意图：提出匀变速中的“匀”是指什么？
互动：学生记笔记
意图：巩固知识点
互动：学生思考讨论，回答问题教师指导解惑。
意图：巩固知识点
互动：学生思考讨论，回答问题教师指导解惑。
意图：巩固知识点
互动：学生记笔记
意图：巩固知识点
互动：学生思考讨论，回答问题教师指导解惑。
意图：巩固知识点
互动：学生记笔记
意图：巩固知识点
互动：学生思考讨论，回答问题教师指导解惑。
意图：巩固知识点
（三）课堂小结
1.该式既适用于匀加速，也适用于匀减速直线运动。
2.运算中要注意矢量性，规定正方向判断加速减速。
3. 初速为零的运动：
4.应用：匀变速直线运动速度公式涉及4个物理量，已知任意3个可以求得第4个。
（1）求运动的初速度：
（2）求加速度：
（3）求运动时间：
课堂小结（2分钟）
巩固训练
巩固训练（10—12分钟）
【例1】1：下列关于平均速度和即时速度的说法中正确的是（ ）
A、作变速运动的物体在相同时间间隔里的平均速度是相同的
B、瞬时速度就是运动的物体在一段较短的时间内的平均速度
C、平均速度就是初末时刻瞬时速度的平均值
D、瞬时速度是物体在某一时刻或某一位置的速度
答案：D
【例2】一辆汽车向东行驶，在经过路标甲时速度计指示为50km/h，行驶一段路程后，汽车转向北行驶，经过路标乙时速度计指示仍为50km/h ，下列说法中正确的是（ ）
A、汽车经过甲、乙两路标时的速度相同
B、汽车经过甲、乙两路标时的速率不同
C、汽车经过甲、乙两路标时的速率相同，但速度不同
D、汽车向东行驶和向北行驶两过程平均速度相同
答案：C
作业布置（分层）
作业布置（1分钟）
基础作业：
选做作业：
板书设计
2.2 匀变速直线运动的速度与时间的关系
一、匀变速直线运动 二、速度与时间的关系
1.定义 1.公式
2.特点 2.注意点
图像
备课组长审批
意见及签名
年月日
教学反思
（手写）
优点：
不足：
改进措施：