2.2勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng)) gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))〖教材分析〗gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系是高中物理第一個(gè)關(guān)于運(yùn)動(dòng)學(xué)的公式,它將會(huì)是后面學(xué)習(xí)運(yùn)動(dòng)學(xué)的基礎(chǔ)。它將會(huì)與我們的生活緊密相連。本節(jié)通過速度時(shí)間的圖像為基礎(chǔ)過度到用公式來表達(dá)運(yùn)動(dòng)的過程,讓學(xué)生體會(huì)探究物理規(guī)律的過程,體會(huì)學(xué)習(xí)帶來的快樂與痛苦。通過數(shù)形結(jié)合的方法研究物理,體會(huì)物理知識(shí)表達(dá)的多元性,同時(shí)聯(lián)系生活實(shí)際,激發(fā)學(xué)生的探索和創(chuàng)新的興趣。初步學(xué)習(xí)解決運(yùn)動(dòng)學(xué)問題的基本方法和步驟。
gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))〖教學(xué)目標(biāo)與核心素養(yǎng)〗gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))物理觀念:掌握勻變速直線運(yùn)動(dòng)的概念,知道勻變速直線運(yùn)動(dòng)、
v-t圖象的特點(diǎn).掌握勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間關(guān)系的公式。
gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))科學(xué)思維:培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力,數(shù)形結(jié)合的能力,應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)的解決物理問題的能力。
gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))科學(xué)探究:引導(dǎo)學(xué)生研究圖象、尋找規(guī)律得出勻變速直線運(yùn)動(dòng)的概念。
gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))科學(xué)態(tài)度與責(zé)任:培養(yǎng)學(xué)生建立事物是相互聯(lián)系的唯物主義觀點(diǎn);培養(yǎng)學(xué)生用物理語言表達(dá)物理規(guī)律的意識(shí),激發(fā)探索與創(chuàng)新欲望。
gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))〖教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)〗gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))重點(diǎn):1、理解勻變速直線運(yùn)動(dòng)
v-t圖象的物理意義。
gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))2、掌握勻變速直線運(yùn)動(dòng)中速度與時(shí)間的關(guān)系公式及應(yīng)用。
gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))難點(diǎn):1、勻變速直線運(yùn)動(dòng)
v-t圖象的理解及應(yīng)用。
gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))2、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度一時(shí)間公式的理解及計(jì)算。
gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))〖教學(xué)方法
〗gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))教師啟發(fā)引導(dǎo)與探究法相結(jié)合并輔以圖示法、例證法等。
gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))〖教學(xué)準(zhǔn)備〗gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))多媒體課件。
gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))〖教學(xué)過程〗gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))一、新課引入gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))通過多媒體課件動(dòng)圖展示:飛機(jī)做勻速運(yùn)動(dòng),上節(jié)課的實(shí)驗(yàn)。
gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))如果C919飛機(jī)沿直線做勻速運(yùn)動(dòng),它的
v-t圖像是一條平行于時(shí)間軸的直線。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)?
gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))教學(xué)設(shè)計(jì)說明:分別由動(dòng)圖引入更加形象化,再加上運(yùn)動(dòng)圖像帶來直觀的感受,有利于創(chuàng)設(shè)問題情境,激發(fā)探究動(dòng)機(jī),引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題。
gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
二、新課教學(xué)gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))(一)勻變速直線運(yùn)動(dòng)gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))看圖問題:1、這個(gè)
v-t圖象有什么特點(diǎn)?
gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))答:一條傾斜的直線
gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))2、這個(gè)圖象反映了小車的速度有什么特點(diǎn)?
gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))答:速度方向不變,大小在均勻的增加。
gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))3、你能求出小車的加速度嗎?加速度相同嗎?
gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))在圖線上去時(shí)間間隔
△t,那么它對(duì)應(yīng)的速度變化為
△v,由加速度的定義式可得

,同理在其他地方任意取

和

,由加速度的定義式可得

,求證兩個(gè)加速度相等即可。構(gòu)建三角形,根據(jù)三角形的知識(shí)得到

,因?yàn)閮芍本€平行同位角相等,所以有

。所以加速度相同,即物體運(yùn)動(dòng)的加速度保持不變。
gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))歸納總結(jié):gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))勻變速直線運(yùn)動(dòng)定義:沿著一條直線,且加速度不變的運(yùn)動(dòng)。
gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))特點(diǎn):①加速度a恒定不變②
v-t圖像是一條傾斜的直線
gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))勻變速直線運(yùn)動(dòng)具體的可以為兩大類,速度增加和速度減少。
gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
①勻加速直線運(yùn)動(dòng):物體的速度隨時(shí)間均勻增加。
gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng)) gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng)) gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))通過多媒體課件動(dòng)圖:汽車起步、飛機(jī)起飛、自由下落的石頭。這些都是我們生活中常見的例子。他們的速度都是在不斷的增加,有的是從零開始有的不是。運(yùn)動(dòng)的圖像如圖所示。
gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))②勻減速直線運(yùn)動(dòng):物體的速度隨時(shí)間均勻減小。
gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
通過多媒體課件動(dòng)圖:汽車剎車、飛機(jī)降落、石頭被豎直上拋。這些都是我們生活中常見的速度減少的例子。運(yùn)動(dòng)的圖像如圖所示。
gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng)) gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng)) gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng)) gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng)) gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))課堂練習(xí):例1、一個(gè)物體沿著直線運(yùn)動(dòng),其v-t圖像如圖所示。
gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))(1)它在1s末、4s末、7s末三個(gè)時(shí)刻的速度,哪個(gè)最大?哪個(gè)最小?
gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))(2)它在1s末、4s末、7s末三個(gè)時(shí)刻的速度方向是否相同?
gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))(3)它在1s末、4s末、7s末三個(gè)時(shí)刻的加速度,哪個(gè)最大?哪個(gè)最小?
gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
(4)它在1s末和7s末的加速度方向是否相同?
gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))解:先分析物體在圖像的各段做什么運(yùn)動(dòng),由前面的知識(shí)可得,分別作勻加速、勻速、勻減速運(yùn)動(dòng)。v-t圖象中圖象上的每一點(diǎn)表示物體的速度,
gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))(1)所以在1s末、4s末、7s末三個(gè)時(shí)刻分別做虛線,則可得三個(gè)時(shí)刻的速度分別為1.5m/s、2m/s和1m/s;故4s末速度最大,7s末的速度最小。
gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))(2)由于圖像都在第一象限,速度都是正值,所以三個(gè)時(shí)刻的速度均沿正方向,故方向相同;
gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))(3)圖象的斜率表示加速度,分別求出各段的加速度,找到圖線與時(shí)間軸的夾角做三角形,求得勻加速的那段

,勻速的容易得
a2=0。求得勻減速的

。可知,7s末的加速度最大,4s末的加速度最小;
gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))(4)加速度的正負(fù)不表示大小,只表示方向。故1s末的加速度沿正方向,7s末的加速度沿反方向;故二者方向不相同。
gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))歸納總結(jié):v-t圖像的理解gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))①其上每一個(gè)點(diǎn)表示某一時(shí)刻的速度,正負(fù)表示速度的方向(即物體運(yùn)動(dòng)的方向)。
gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))②直線的斜率表示加速度,斜率的正負(fù)表示加速度的方向
gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))注意:不能從斜率正負(fù)說明質(zhì)點(diǎn)做加速運(yùn)動(dòng)或減速運(yùn)動(dòng)。
gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))③圖象經(jīng)過時(shí)間軸說明速度方向改變。
gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))④圖象出現(xiàn)折點(diǎn)說明加速度改變。
gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))教學(xué)設(shè)計(jì)說明:通過課后練習(xí)這個(gè)例子來剖析,這樣學(xué)生可以把筆記記在課本,比那些純粹的例子好,例子中既有勻加速運(yùn)動(dòng)也有明顯區(qū)別的勻加速運(yùn)動(dòng)以及勻速運(yùn)動(dòng),比較好分析,也能很好的與課本照應(yīng)。通過這個(gè)例子將強(qiáng)學(xué)生對(duì)速度時(shí)間圖像的理解,也是隨前面圖像學(xué)習(xí)的一個(gè)小結(jié)。
gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))(二)速度與時(shí)間的關(guān)系gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng)) 除v-t圖像外,我們還可以用公式描述物體運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系。
gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))如圖,物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)加速度為
a=1m/s2;求
1s末,物體的速度?加速度的意思表示物體的速度每一秒都增加
1m/s。所以
1s末的速度在0時(shí)刻的基礎(chǔ)上加
1即可,而物體在
0時(shí)刻的速度為
2m/s。所以就會(huì)有:
gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
1s末,物體的速度:
v1=2+1×1=3m/sgn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))2s末,物體的速度:
v2=2+1×2=4 m/sgn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))3s末,物體的速度:
v3=2+1×3=5 m/sgn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))觀察可得式子的第一項(xiàng)都相同,即為初速度
2m/s,第二項(xiàng)的多少個(gè)加速度,多少秒后就加多少個(gè)加速度,即為
at。
gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))所以
:ts末,物體的速度:
v=2+1×t= v0+at。這個(gè)是我們由圖像推導(dǎo)得到的關(guān)系式。
gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))如果我們可以把運(yùn)動(dòng)開始時(shí)刻取作
0時(shí)刻,則由
0時(shí)刻到
t時(shí)刻的時(shí)間間隔為,時(shí)間的變化量為:
Δt=t - 0=t(末減初),初速度
v0:計(jì)時(shí)起點(diǎn)(
t=0)的速度;末速度
v(也可用
vt表示):時(shí)刻
t的速度。速度的變化量為:
Δv = v - v0(末減初),把上述兩式帶入

得:
gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

由于
a是一個(gè)定值得,
v=v0+at。gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))公式
v=v0+at的推論。
gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))由于加速度a在數(shù)值上等于單位時(shí)間內(nèi)速度的變化量,所以at 就是t時(shí)間內(nèi)速度的變化量,再加上運(yùn)動(dòng)開始時(shí)物體的速度,就得到t時(shí)刻物體的速度。
gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))所以公式也可以這樣說:末速度=初速度+增加的速度。
gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))由公式可以看出兩個(gè)特殊的例子:gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))①當(dāng)
v0= 0 時(shí),
v = at,物體做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。
gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))②當(dāng)
a = 0 時(shí),
v= v0 ,物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)。
gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))公式
v=v0+at的理解。
gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))①適用于勻變速直線運(yùn)動(dòng)。
gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))②
v、v0、a都是矢量,方向不一定相同, 在直線運(yùn)動(dòng)中,如果選定了該直線的一個(gè)方向?yàn)檎较颍瑒t凡與規(guī)定正方向相同的矢量在公式中取正值,凡與規(guī)定正方向相反的矢量在公式中取負(fù)值,因此,應(yīng)先規(guī)定正方向。(一般以
v0的方向?yàn)檎较颍瑒t對(duì)于勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度取正值;對(duì)于勻減速直線運(yùn)動(dòng),加速度取負(fù)值。)
gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))③統(tǒng)一同一單位制。
gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))教學(xué)設(shè)計(jì)說明:通過雄鷹這個(gè)例子來剖析,例子中既有整體的運(yùn)動(dòng)也有明顯區(qū)別的個(gè)體部分的運(yùn)動(dòng),比較好分析,也能很好的與課本照應(yīng)。為學(xué)生提供具體生動(dòng)的感性材料,增強(qiáng)感性認(rèn)識(shí)的同時(shí),使得學(xué)生發(fā)生認(rèn)知沖突,萌發(fā)探索、發(fā)現(xiàn)新知的欲望。
gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))課堂練習(xí):例2、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
0.6 m/s2的加速度加速,
10s未因故突然緊急利車,隨后汽車停了下來。剎車時(shí)做勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小是6m/s2。
gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))(1)汽車在10s末的速度是多少?
gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))(2)汽車從剎車到停下來用了多長時(shí)間?
gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))解:汽車先做初速度為
36km/h的勻加速的直線運(yùn)動(dòng),持續(xù)加速
10s,之后剎車減速運(yùn)動(dòng),最后停下來。
gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))(1)初速度
gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))根據(jù)關(guān)系式
v= v0+ at代入數(shù)據(jù)得
v= 10m/s+ 0.6 m/s2×10s=16m/s。gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))(2)汽車做減速運(yùn)動(dòng),注意加速度的負(fù)值。且該問的初速度是上一問的末速度。
gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))根據(jù)關(guān)系式
v= v0+ at代入數(shù)據(jù)得
16m/s= 0+(-6 m/s2)×tgn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))解得:
t=2.67sgn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))教學(xué)設(shè)計(jì)說明:學(xué)生第一次接觸運(yùn)動(dòng)學(xué)的公式,講解課本例題的目的在于傳授一些解決運(yùn)動(dòng)的問題的方法和步驟。聯(lián)系生活實(shí)際,拓展學(xué)生視野,增加對(duì)生活的理性認(rèn)識(shí)和思考。
gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
課本思考與討論:如圖是一個(gè)物體運(yùn)動(dòng)的v-t圖象。它的速度怎樣變化?在相等的時(shí)間間隔內(nèi),即
Δt'=Δt時(shí),速度的變化量
Δv' 和
Δv總是相等嗎?物體在做勻變速運(yùn)動(dòng)嗎?
gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))解:①由圖線看以看出物體的速度越來越大,所以做加速度運(yùn)動(dòng)。
gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))②在不同的位置去相同的時(shí)間間隔做出三角形,比較兩個(gè)速度變化量,也就是直角邊等長度,可以看出在相等的時(shí)間里,速度的變化量
Δv'≠Δv。
gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))③速度的變化量與時(shí)間的比值等于加速度,在兩個(gè)相同的時(shí)間間隔里,

,所以物體的加速度逐漸減小,做非勻變速直線運(yùn)動(dòng)。
gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng)) gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))〖板書設(shè)計(jì)〗gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))2.2勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))一、勻變速直線運(yùn)動(dòng)
gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))勻變速直線運(yùn)動(dòng):沿著一條直線,且加速度不變的運(yùn)動(dòng)。
gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))特點(diǎn):①加速度
a恒定不變,②
v-t圖像是一條傾斜的直線
gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))兩類勻變速直線運(yùn)動(dòng):①勻加速直線運(yùn)動(dòng):物體的速度隨時(shí)間均勻增加。
gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))②勻減速直線運(yùn)動(dòng):物體的速度隨時(shí)間均勻減小。
gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))二、速度與時(shí)間的關(guān)系
gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))v= v0+ at(末速度=初速度+增加的速度)
gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))特殊例子:①當(dāng)
v0= 0 時(shí),
v = at物體做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。
gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))②當(dāng)
a = 0 時(shí),
v= v0 物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)。
gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))〖教學(xué)反思〗
- 本課程的教學(xué)設(shè)計(jì)多了一個(gè)速度時(shí)間圖像的總結(jié),速度時(shí)間圖像在上一章中分別出現(xiàn)過兩回,上節(jié)課的內(nèi)容也有所體現(xiàn),只是沒有得到系統(tǒng)化的學(xué)習(xí)。本節(jié)課先總結(jié)這個(gè)內(nèi)容既是對(duì)前門圖像學(xué)習(xí)的總結(jié),也是開啟速度公式學(xué)習(xí)的前奏。
- 對(duì)于課堂練習(xí)的選擇上,選了課后的一道習(xí)題,這樣做既是總結(jié)又可以引出新的知識(shí),比較好。
- 學(xué)生理解速度公式的初速度、加速度、末速度、時(shí)間。這幾個(gè)量當(dāng)中的矢量時(shí)存在困難。最難的在于加速度的方向,加速度方向時(shí)不理解的是速度圖線越過時(shí)間軸后的樣子,這種情況那就不是剎車了,是自由上拋,所以在講課本練習(xí)的時(shí)候拓展一下這個(gè)內(nèi)容。
gn3物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
發(fā)表評(píng)論