人教版必修一2.2《匀变速直线运动的速度与时间的》word教案7 4页

2匀变速直线运动的速度与时间的关系教学目标：知识与技能1.掌握匀变速直线运动的概念，知道匀变速直线运动的v—t图象特点。2.理解匀变速直线运动v—t图象的物理意义，会根据图象分析解决问题。3.掌握匀变速直线运动的速度与时间关系的公式，能进行有关的计算。过程与方法1.培养学生识别、分析图象和用物理语言表达相关过程的能力。2.引导学生研究图象、寻找规律得出匀变速直线运动的概念。3.引导学生用数学公式表达物理规律并给出各符号的具体意义。情感态度与价值观培养学生透过现象看本质，用不同方法表达同一规律的科学意识。教学重、难点1.理解匀变速直线运动v—t图象的物理意义。2.掌握匀变速直线运动中速度与时间的关系公式及应用。教学过程复习请同学思考：①v—t图象的物理意义。（描述速度与时间关系）②作出匀速直线运动的v—t图象。③在下面图甲、图乙中能看出哪些信息？（图象特点、速度特点、加速度特点）④甲、乙两图有什么相似和不同的地方？⑤你能断定甲、乙两图中所表示的运动方向相反吗？（不能）引入新课在上节的实验中，小车在重物牵引下运动，下表是某一组同学所得到的实验结果（钩码质量为100g），在v-t坐标中描出几个点都大致落在一条直线上。在忽略误差的理想情况下，V-t图象是一条倾斜的直线，它表示小车在做什么样的运动？\n讲授新课1匀变速直线运动物体运动的v-t图象如下图，请同学们思考与讨论：(1)图象与纵轴的交点表示什么？(2)小车的速度在如何变化？尝试描述它的运动状态。(3)你能求出小车的加速度吗？(4)直线的倾斜程度与小车的加速度有什么关系？取相等的时间间隔，看它们的速度变化量。如左图所示：由于v-t图象是直线，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，即物体运动的加速度保持不变。所以物体的运动是加速度不变的运动。质点沿着一条直线，且加速度不变的运动，叫做匀变速直线运动。它的速度-时间图象是一条倾斜的直线。物体运动的v-t图象如右图所示，那么该物体是否做匀变速直线运动？为什么？（学生能否举一反三回答出来？）在匀变速直线运动，如果物体的速度随时间均匀增加，这个运动叫匀加速直线运动。如果物体的速度随时间均匀减小，这个运动叫匀减速直线运动。“均匀”是指在任意相等的时间内速度的变化量相同。如下表：每5S速度变化了10m/s，每10s速度变化20m/s。时刻t/s05101520速度v/m.s-1启动010203040刹车403020100在生活中，许多实际运动有时也可看成是匀变速直线运动。如粉笔竖直下落时可以认为它做匀加速直线运动。粉笔竖直上升阶段做匀减速运动。汽车启动时，可以认为它做匀加速直线运动，刹车时做匀减速直线运动。在上图中，将物体运动的v-t图象延长得到右图则图象与横轴的交点又表示什么？物体又做什么运动?（学生回答：物体先沿正方向做匀减速直线运动，再沿反方向做匀加速直线运动。）数学知识在物理中的应用很多，除了采用图象法研究外，还有公式法也能表达质点运动的速度与时间的关系。2速度与时间的关系式\n推导：把物体初速度为v0的时刻t0作为计时开始的时刻,把此后任一时刻t的速度为v。则有：v=v0+a（t-t0）若取初速度的为v0时刻取为计时零时刻，由于a和v0不随时间变化，不同时刻t将对应着不同的瞬时速度，所以v=v0+at这就是表示匀变速直线运动的速度与时间关系的公式。理解公式：a——单位时间内速度的变化量at——是0至t时间内的速度变化量v0+at——t时刻的速度V你能否将公式v=v0+at与一次函数类比？一次函数y=kx+b与v=v0+at进行比较得知:b与y轴的截距就是v0，直线的斜率k=tanθ与加速度a相等。如右图，对于匀减速直线运动，能否得出速度与时间的关系？（学生思考得出？）把物体初速度为v0的时刻t0作为计时开始的时刻，即t0=0，把此后任一时刻t的速度为v。则有：，又由于v0和a不随时间变化，不同时刻t将对应着不同的瞬时速度v，所以仍有：v=v0+at物体做匀减速直线运动a<0,v-t图象的斜率k=tanθ<0，从数学角度讲，k=tanθ<0是一个小于0的值，从物理角度讲a<0，它也是一个负数，数值表示大小，而负号却表示方向，加速度a的方向与我们规定的正方向相反。公式v=v0+at不仅适用于匀加速直线运动，也适用于匀减速直线运动。v=v0+at是个矢量式。一般规定v0的方向为正方向，a与v0同向时表明物体的速度随时间均匀增加at，a与v0反向时表明物体的速度随时间均匀减小。应用此公式进行计算时，除“+”外，其他各量要根据正方向的规定情况加上相应的“正负号”。接下来我们来看公式在解题中的应用。讲解例题(规范解题格式)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？加速后经过多长时间汽车的速度达到80km/h？解：以初速度v0=40km/h=11m/s的方向为正方向，则10s后的速度:v=v0+at=11+0.6×10m/s=17m/s=62km/h由v=v0+at有：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？解：以汽车初速度v0方向为正方向，由v=v0+at有：v0=v-at=0-(-6m/s2)×2m/s=12m/s=43km/h汽车的速度不能超过43km/h\n课堂练习1.对于公式v=v0+at，下列说法正确的是（）A．适用于任何变速运动B．只适用于匀加速直线运动C．适用于任何匀变速直线运动D．v0和v只能是正值，不可能为负值2.如图所示是甲、乙两质点的v—t图象，由图可知（）A．t=O时刻，甲的速度大。B．甲、乙两质点都做匀加速直线运动。C．相等时间内乙的速度改变大。D．在5s末以前甲质点速度大。3.汽车以54km/h的速度匀速行驶。（1）若汽车以0.5m/s2的加速度加速，则10s后速度能达到多少？（2）若汽车以3m/s2的加速度减速刹车，则10s后速度为多少通过此题（1）熟悉公式使用，（2）刹车问题要结合实际情境。4如下图是物体运动的V-t图象，根据图象判断物体的运动情况。通过此题告诉学生：（1）、v-t图象中一条倾斜直线表示匀变速直线运动，若是一条曲线则表示非匀变速直线运动（2）、若是曲线，则某点切线的斜率表示该时刻的加速度。课堂小结本节重点学习了从图象和公式两个方面来描述匀变速直线运动，能熟练运用公式v=v0+at解题。课外作业《优化学案》P31（1-8题）