教学高中物理人教版必修一优秀学案22《匀变速直线运动的速度与时间的关系》优秀学生必做Word文件下载.docx

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3、速度与时间关系式

速度与时间关系式是_________________________公式中各量代表的是________________，注意公式的矢量性，谈谈你是如何理解的_________________________________

提出疑惑：

课内探究学案

学习目标：

1、知道匀速直线运动图象，匀变速直线运动的图象及特点。

2、掌握匀变速直线运动的速度与时间关系的公式v=v0+at,并会进行计算。

学习重点、难点：

1、匀变速直线运动的图象,概念和特点。

2、匀变速直线运动的速度与时间关系的公式v=v0+at,并进行计算。

3、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。

学习过程：

1、画上节课中小车的V—t图象，并加以分析。

∆v与∆t是什么关系？

2、请同学们观察，并比较这两个v-t图象

3、会推导匀变速直线速度与时间的关系式

例题：

例题1：

汽车以40km/h的速度匀速行驶，现以0.6m/s2的加速度加速，10s后速度能达到多少？

加速后经过多长汽车的速度达到80km/h？

例题2：

某汽车在某路面紧急刹车时，加速度的大小是6m/s2，如果必须在2s内停下来，汽车的行驶速度最高不能超过多少？

如果汽车以最高允许速度行驶，必须在1.5s内停下来,汽车刹车匀减速运动加速度至少多大？

讨论：

《说一说》

反思总结：

___________________________

当堂检测：

1、如图一物体的运动V—t图象，它做的是______________________运动，其v与t的关系式为

2、图中物体的速度是__________________变化,加速度_____________________变化的，它是匀加速运动吗？

___________

3、你能说出甲乙分别做什么运动吗？

4、跳伞运动员做低空跳伞表演，当飞机离地而某一高度静止于空中时，运动员离开飞机自由下落，运动一段时间后打开降落伞，展伞后运动员以5m/s2的加速度匀减速下降，则在运动员减速下降的任一秒内（）

A.这一秒末的速度比前一秒初的速度小5m/s

B.这一秒末的速度是前一秒末的速度的0.2倍

C.这一秒末的速度比前一秒末的速度小5m/s

D.这一秒末的速度比前一秒初的速度小10m/s

5、一质点从静止开始以1m/s2的加速度匀加速运动，经5s后做匀速运动,运动4s，然后最后在2s的时间质点做匀减速运动直至静止，则质点匀速运动时的速度是多大？

减速运动时的加速度是多大？

请作出V—t图象

课后练习与提高：

6．汽车在一条平直公路上行驶，其加速度方向与速度一致。

现有加速度减小时的四种说法：

（1）汽车的速度也减小；

（2）汽车的速度仍在增大；

（3）当加速度减小到零时，汽车静止；

（4）当加速度减小到零时，汽车的速度达到最大。

其中正确的是（）

A．

（1）（3）B．

（2）（4）C．

（1）（4）D．

（2）（3）

7．如图2-10所示为初速度v0沿直线运动的物体的速度图象，其末速度为vt，在时间t内，物体的平均速度和加速度A是

（）

A.＞，A随时间减小B.=，A恒定

C.＜，A随时间减小D.无法确定

8．足球以8m/s的速度飞来，运动员把它以12m/s的速度反向踢出，踢球时间为0．2s，设球飞来的方向为正方向，则足球在这段时间内的加速度为（）

A．-200m/s2B．200m/s2

C．-100m/s2D．100m/s2

9．有一物体做直线运动，其v—t图象如图2-11所示，从图中看出，物体加速度和速度方向相同的时间间隔是（）

图2-11

A．只有0＜t＜2sB．只有2s＜t＜4s

C．0＜t＜2s和6s＜t＜8sD．0＜t＜2s和5s＜t＜6s

10．物体做匀加速直线运动，已知加速度为2m/s2，则（）

A．物体在某秒末的速度一定是该秒初的速度的2倍

B．物体在某秒末的速度一定比该秒初的速度大2m/s

C．物体在某秒初的速度一定比前秒末的速度大2m/s

D．物体在某秒末的速度一定比前秒初的速度大2m/s

11．一质点从静止开始以1m/s2的加速度匀加速运动，经5s后做匀速运动，最后2s的时间质点做匀减速运动直至静止，则质点匀速运动时的速度是。

减速运动时的加速度是。

以下为赠送文档：

气体热现象的微观意义

一、教学目标

1．在物理知识方面的要求：

（1）能用气体分子动理论解释气体压强的微观意义，并能知道气体的压强、温度、体积与所对应的微观物理量间的相关联系。

（2）能用气体分子动理论解释三个气体实验定律。

2．通过让学生用气体分子动理论解释有关的宏观物理现象，培养学生的微观想像能力和逻辑推理能力，并渗透“统计物理”的思维方法。

3．通过对宏观物理现象与微观粒子运动规律的分析，对学生渗透“透过现象看本质”的哲学思维方法。

二、重点、难点分析

1．用气体分子动理论来解释气体实验定律是本节课的重点，它是本节课的核心内容。

2．气体压强的微观意义是本节课的难点，因为它需要学生对微观粒子复杂的运动状态有丰富的想像力。

三、教具

计算机控制的大屏幕显示仪；

自制的显示气体压强微观解释的计算机软件。

四、主要教学过程

（一）引入新课

先设问：

气体分子运动的特点有哪些？

答案：

特点是：

（1）气体间的距离较大，分子间的相互作用力十分微弱，可以认为气体分子除相互碰撞及与器壁碰撞外不受力作用，每个分子都可以在空间自由移动，一定质量的气体的分子可以充满整个容器空间。

（2）分子间的碰撞频繁，这些碰撞及气体分子与器壁的碰撞都可看成是完全弹性碰撞。

气体通过这种碰撞可传递能量，其中任何一个分子运动方向和速率大小都是不断变化的，这就是杂乱无章的气体分子热运动。

（3）从总体上看气体分子沿各个方向运动的机会均等，因此对大量分子而言，在任一时刻向容器各个方向运动的分子数是均等的。

（4）大量气体分子的速率是按一定规律分布，呈“中间多，两头少”的分布规律，且这个分布状态与温度有关，温度升高时，平均速率会增大。

今天我们就是要从气体分子运动的这些特点和规律来解释气体实验定律。

（二）教学过程设计

1．关于气体压强微观解释的教学

首先通过设问和讨论建立反映气体宏观物理状态的温度（T）、体积（V）与反映气体分子运动的微观状态物理量间的联系：

温度是分子热运动平均动能的标志，对确定的气体而言，温度与分子运动的平均速率有关，温度越高，反映气体分子热运动的平均速率

体积影响到分子密度（即单位体积内的分子数），对确定的一定质量的理想气体而言，分子总数N是一定的，当体积为V时，单位体积内

n越小。

然后再设问：

气体压强大小反映了气体分子运动的哪些特征呢？

这应从气体对容器器壁压强产生的机制来分析。

先让学生看用计算机模拟气体分子运动撞击器壁产生压强的机制：

首先用计算机软件在大屏幕上显示出如图1所示的图形：

向同学介绍：

如图所示是一个一端用活塞（此时表示活塞部分的线条闪烁3～5次）封闭的气缸，活塞用一弹簧与一固定物相连，活塞与气缸壁摩擦不计，当气缸内为真空时，弹簧长为原长。

如果在气缸内密封了一定质量的理想气体。

由于在任一时刻气体分子向各方向上运动的分子数相等，为简化问题，我们仅讨论向活塞方向运动的分子。

大屏幕上显示图2，即图中显示的仅为总分子数的合，（图中显示的“分子”暂呈静态）先看其中一个（图2中涂黑的“分子”闪烁2～3次）分子与活塞碰撞情况，（图2中涂黑的“分子”与活塞碰撞且以原速率反弹回来，活塞也随之颤抖一下，这样反复演示3～5次）再看大量分子运动时与活塞的碰撞情况：

大屏幕上显示“分子”都向活塞方向运动，对活塞连续不断地碰撞，碰后的“分子”反弹回来，有的返回途中与别的“分子”相撞后改变方向，有的与活塞对面器壁相碰改变方向，但都只显示垂直于活塞表面的运动状态，而活塞被挤后有一个小的位移，且相对稳定，如图3所示的一个动态画面。

时间上要显示15～30秒定格一次，再动态显示15～30秒，再定格。

得出结论：

由此可见气体对容器壁的压强是大量分子对器壁连续不断地碰撞所产生的。

进一步分析：

若每个分子的质量为m，平均速率为v，分子与活塞的碰撞是完全弹性碰撞，则在这一分子与活塞碰撞中，该分子的动量变化为2mv，即受的冲量为2mv，根据牛顿第三定律，该分子对活塞的冲量也是2mv，那么在一段时间内大量分子与活塞碰撞多少次，活塞受到的总冲量就是2mv的多少倍，单位时间内受到的总冲量就是压力，而单位面积上受到的压力就是压强。

由此可推出：

气体压强一方面与每次碰撞的平均冲量2mv有关，另一方面与单位时间内单位面积受到的碰撞次数有关。

对确定的一定质量的理想气体而言，每次碰撞的平均冲量，2mv由平均速率v有关，v越大则平均冲量就越大，而单位时间内单位面积上碰撞的次数既与分子密度n有关，又与分子的平均速率有关，分子密度n越大，v也越大，则碰撞次数就越多，因此从气体分子动理论的观点看，气体压强的大小由分子的平均速率v和分子密度n共同决定，n越大，v也越大，则压强就越大。

2．用气体分子动理论解释实验三定律

（1）教师引导、示范，以解释玻意耳定律为例教会学生用气体分子动理论解释实验定律的基本思维方法和简易符号表述形式。

范例：

用气体分子动理论解释玻意耳定律。

一定质量（m）的理想气体，其分子总数（N）是一个定值，当温度（T）保持不变时，则分子的平均速率（v）也保持不变，当其体积（V）增大几倍时，则单位体积内的分子数（n）变为原来的几分之一，因此气体的压强也减为原来的几分之一；

反之若体积减小为原来的几分之一，则压强增大几倍，即压强与体积成反比。

这就是玻意耳定律。

书面符号简易表述方式：

小结：

基本思维方法（详细文字表述格式）是：

依据描述气体状态的宏观物理量（m、p、V、T）与表示气体分子运动状态的微观物理量（N、n、v）间的相关关系，从气体实验定律成立的条件所述的宏观物理量（如m一定和T不变）推出相关不变的微观物理量（如N一定和v不变），再根据宏观自变量（如V）的变化推出有关的微观量（如n）的变化，再依据推出的有关微观量（如v和n）的变与不变的情况推出宏观因变量（如p）的变化情况，结论是否与实验定律的结论相吻合。

若吻合则实验定律得到了微观解释。

（2）让学生体验上述思维方法：

每个人都独立地用书面详细文字叙述和用符号简易表述的方法来对查理定律进行微观解释，然后由平时物理成绩较好的学生口述，与下面正确答案核对。

书面或口头叙述为：

一定质量（m）的气体的总分子数（N）是一定的，体积（V）保持不变时，其单位体积内的分子数（n）也保持不变，当温度（T）升高时，其分子运动的平均速率（v）也增大，则气体压强（p）也增大；

反之当温度（T）降低时，气体压强（p）也减小。

这与查理