匀变速直线运动的速度与时间的关系物理教案.docx
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匀变速直线运动的速度与时间的关系物理教案
匀变速直线运动的速度与时间的关系物理教案
物理学是最古老的学术之一。
在过去两千年,物理学与哲学,化学等经常被混淆在一起,相提并论。
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高一物理人教版必修一全册教案
2.2匀变速直线运动的速度与时间的关系
在上一节实验的基础上，分析v-t图像时一条倾斜直线的意义——加速度不变，由此定义了匀变速直线运动。
而后利用描述匀变速直线运动的v-t图像的是倾斜直线，进一步分析匀变速直线运动的速度与时间的关系：
无论时间间隔?
t大小，的值都不变，由此导出v=v0+at，最后通过例题以加深理解，并用“说一说”使学生进一步加深对物体做变速运动的理解。
1、知道匀速直线运动图象。
2、知道匀变速直线运动的图象,概念和特点。
3、掌握匀变速直线运动的速度与时间关系的公式v=v0+at,并会进行计算。
教学重点
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。
会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。
预习检查：
加速度的概念，及表达式a=
导入新课：
上节课,同学们通过实验研究了速度与时间的关系,小车运动的υ-t图象。
设问：
小车运动的υ-t图象是怎样的图线?
（让学生画一下）
学生坐标轴画反的要更正，并强调调，纵坐标取速度，横坐标取时间。
υ-t图象是一条直线，速度和时间的这种关系称为线性关系。
设问：
在小车运动的υ-t图象上的一个点P（t1,v1）表示什么?
学生画出小车运动的υ-t图象，并能表达出小车运动的υ-t图象是一条倾斜的直线。
学生回答：
t1时刻,小车的速度为v1。
学生回答不准确，教师补充、修正。
预习检查
情境导入
精讲点拨：
1、匀速直线运动图像
向学生展示一个υ-t图象：
提问：
这个υ-t图象有什么特点?
它表示物体运动的速度有什么特点?
物体运动的加速度又有什么特点?
在各小组陈述的基础上教师请一位同学总结。
2、匀变速直线运动图像
提问：
在上节的实验中，小车在重物牵引下运动的v-t图象是一条倾斜的直线，物体的加速度有什么特点?
直线的倾斜程度与加速度有什么关系?
它表示小车在做什么样的运动?
从图可以看出，由于v-t图象是一条倾斜的直线，速度随着时间逐渐变大，在时间轴上取取两点t1,t2,则t1,t2间的距离表示时间间隔?
t=t2—t1，t1时刻的速度为v1,t2时刻的速度为v2,则v2—v1=?
v，?
v即为间间隔?
t内的速度的变化量。
提问：
?
v与?
t是什么关系?
知识总结：
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图象是一条倾斜的直线。
提问：
匀变速直线运动的v-t图线的斜率表示什么?
匀变速直线运动的v-t图线与纵坐标的交点表示什么?
展示以下两个v-t图象，请同学们观察，并比较这两个v-t图象。
知识总结：
在匀变速直线运动中，如果物体的速度随着时间均匀增加，这个运动叫做匀加速直线运动;如果物体的速度随着时间均匀减小，这个运动叫做匀减速直线运动。
分小组讨论
每一小组由一位同学陈述小组讨论的结果。
学生回答：
是一条平行于时间轴的直线。
表示物体的速度不随时间变化，即物体作匀速直线运动。
作匀速直线运动的物体，?
v=0，=0，所以加速度为零。
分小组讨论
每一小组由一位同学陈述小组讨论的结果。
由于v-t图象是一条直线，无论?
t选在什么区间，对应的速度v的变化量?
v与时间t的变化量?
t之比都是一样的，表示速度的变化量与所用时间的比值，即加速度。
所以v-t图象是一条倾斜的直线的运动，是加速度不变的运动。
学生回答：
v-t图线的斜率在数值上等于速度v的变化量?
v与时间t的变化量?
t之比，表示速度的变化量与所用时间的比值，即加速度。
v-t图线与纵坐标的交点表示t=0时刻的速度，即初速度v0。
学生回答：
甲乙两个v-t图象表示的运动都是匀变速直线运动，但甲图的速度随时间均匀增加，乙图的速度随着时间均匀减小。
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，能帮助学生正确理解匀变速直线运动。
3、匀变速直线速度与时间的关系式
提问：
除用图象表示物体运动的速度与时间的关系外，是否还可以用公式表达物体运动的速度与时间的关系?
教师引导，取t=0时为初状态，速度为初速度V0，取t时刻为末状态，速度为末速度V,从初态到末态，时间的变化量为?
t，则?
t=t—0，速度的变化量为?
V,则?
V=V—V0
提问：
能否直接从图线结合数学知识得到速度与时间的关系式?
知识总结：
匀变速直线运动中，速度与时间的关系式是V=V0+at
匀变速直线运动的速度与时间关系的公式：
V=V0+at可以这样理解：
由于加速度a在数值上等于单位时间内速度的变化量，所以at就是整个运动过程中速度的变化量;再加上运动开始时物体的速度V0，就得到t时刻物体的速度V。
4、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?
分析：
我们研究的是汽车从开始刹车到停止运动这个过程。
在这个过程中，汽车做匀减速运动，加速度的大小是6m/s2。
由于是减速运动，加速度的方向与速度方向相反，如果设汽车运动的方向为正，则汽车的加速度方向为负，我们把它记为a=一6m/s2。
这个过程的t时刻末速度V是0，初速度就是我们所求的最高允许速度，记为V0，它是这题所求的“最高速度”。
过程的持续时间为t=2s
学生回答：
因为加速度
a=,所以?
V=a?
t
V—V0=a?
t
V—V0=at
V=V0+at
学生回答：
因为匀变速直线运动的v-t图象是一条倾斜的直线,所以v与t是线性关系,或者说v是t的一次函数,应符合y=kx+b的形式。
其中是图线的斜率，在数值上等于匀变速直线运动的加速度a，b是纵轴上的截距，在数值上等于匀变速直线运动的初速度V0,所以V=V0+at
同学们思考3-5分钟，
让一位同学说说自己的思路。
其他同学纠正，补充。
让同学计算。
展示某同学的解题，让其他同学点评。
解：
初速度V0=40km/h=11m/s，加速度a=0.6m/s2，时间t=10s。
10s后的速度为V=V0+at
=11m/s+0.6m/s2×10s
=17m/s=62km/h
由V=V0+at得
同学们思考3-5分钟，
让一位同学说说自己的思路。
其他同学纠正，补充。
让同学计算。
展示某同学的解题，让其他同学点评。
解：
根据V=V0+at，有
V0=V—at
=0—（—6m/s2）×2s
=43km/h
汽车的速度不能超过43km/h
根据V=V0+at，有
汽车刹车匀减速运动加速度至少9m/s2
注意同一方向上的矢量运算，要先规定正方向，然后确定各物理量的正负（凡与规定正方向的方向相同为正，凡与规定正方向的方向相反为负。
）然后代入V-t的关系式运算。
布置作业
（1）请学生课后探讨课本第39页，“说一说”
（2）请学生课后探讨课本第39页“问题与练习”中的1~4题。
内容仅供参考
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