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  • 2021-05-25 发布

高中物理人教版必修1教案:2-4匀变速直线运动的位移与速度的关系

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[教学目标] 1、知道匀速直线运动的位移与速度的关系 2、理解匀变速直线运动的位移与速度的关系及其应用 [教学重点] 【课时安排】 1 课时 [教学过程] 一、引入新课[来源:Zxxk.Com] 教师活动:上节课我们学习了匀变速直线运动的位移与时间的关系,知道了匀变速直线 运动的速度-时间图象中,图线与时间轴所围面积等于物体的位移;并推导 出了匀变速直线运动的位移-时间公式 2 0 2 1 attvx  。这节课我们继续探究 匀变速直线运动的位移与速度的关系。 二、进行新课 1、匀变速直线运动的位移与速度的关系 教师活动:我们分别学习了匀变速直线运动的位移与时间的关系,速度与时间的关系, 有时还要知道物体的位移与速度的关系,请同学们做下面的问题: “射击时,火药在枪筒中燃烧,燃气膨胀,推动弹头加速运动。我们把子弹在 枪筒中的运动看作匀加速直线运动,假设子弹的加速度是 a=5x103m/s2,枪筒 长 x=0.64m,计算子弹射出枪口时的速度。并推出物体的位移与速度的关系式。 [来源:Z&xx&k.Com] 学生活动:学生做题并推导出物体的位移与速度的关系: axvv 22 0 2  点评:培养学生在解答题目时简化问题的能力和推导能力;在解答匀变 速直线运动的问 题时,如果已知量和未知量都不涉及时间,应用公式 axvv 22 0 2  求解,往往会使问题变 得简单,方便。 教师总结: atvv  0 ① 2 0 2 1 attvx  ② axvv 22 0 2  ③是解答匀变 速直线运动规律的三个重要公式,同学们要理解公式的含义,灵活选择应用。 教师活动:投影课堂练习(见“实例探究”),适当加入学生的讨论。 学生活动:学生完成课堂练习。 点评:在应用中加深对规律的理解。 三、课堂总结、点评 通过两节 课的学习,掌握了匀变 速直线运动的三个基本公式, atvv  0 ① 2 0 2 1 attvx  ② axvv 22 0 2  ③,这是解答匀变速直线运动规律的三个重要公式, 同学们要理解公式的含义,灵活选择应用。 在利用公式求解时,一定要注意公式的矢量性问题。一般情况下,以初速度方向为正方 向;当 a 与 v0 方向相同时,a 为正值,公式即反映了匀加速直线运动的速度和位移随时间的变 化规律;当 a 与 v0 方向相反对,a 为负值,公式反映了匀减速直线运动的速度和位移随时间的 变化规律。代入公式求解时,与正方向相同的代人正值,与正方向相反的物理量应代入负值。 四、实例探究 1.公式 2 0 2 1 attvx  的基本应用 [例 1]一辆汽车以 10m/s2 的加速度做匀减速直线运动,经过 6 秒(汽车未停下)。汽车 行驶了 102m。汽车开 始减速时的速度是多少? 分析:汽车一直作匀减速运动,其位移可由多种不同方法求解。 解法 1:由 2 0 2 1 attvx  得 206 6)1(2 11022 1 22 0      t atx v m/s 所以,汽车开始减速时的速度是 20m/s 解法 2: 整个过程的平均速度 2 0 tvvv  ,而 atvvt  0 ,得 20 atvv  又 176 102  t xv m/s,解得 202 611720  atvv m/s 所以,汽车开始减速时 的速度是 20m/s 点拨:①运动学公式较多,故同一个题目往往有不同求解方法;②为确定解题 结果是否 正确,用不同方法求解是一有效措施。[来源:Z+xx+k.Com] 2.关于刹车时的误解问题 [例 2] 在平直公路上,一汽车的速度为 15m/s。,从某时刻开始刹车,在阻力作用下, 汽车以 2m/s2 的加速度运动,问刹车后 10s 末车离开始刹车点多远? 读题指导:车做减速运动,是否运动了 10s,这是本题必须考虑的。 分析: 初速度 v0=15m/s,a = -2m/s2,分析知车运动 7 .5s 就会停下,在后 2 .5s 内, 车停止不动。 解:设车实际运动时间为 t,v =0,a= - 2m/s2 由 atvv  0 知 运动时间 5.72 150   a vt s 说明刹车后 7 .5s 汽车停止运动。[来源:学科网 ZXXK] 由 axvv 22 0 2  得 所以车的位移 25.56)2(2 15 2 22 0 2   a vvx m 点评:计算题求解,一般应该先用字母代表物理量进行运算,得出用已知量表达未知量 的关系式,然后再把数值代入式中,求出未知量的值。这样做能够清楚地看出未知量与已知 量的关系,计算也比较简便。 3.关于先加速后减速问题(图像的巧妙应用) [例 3]从车站开出的汽车,做匀加速直线运动,走了 12s 时,发现还有乘客没上来,于 是立即做匀减速运动至停车。 汽车从开出到停止总共历时 20s,行进了 50 m。求汽车的最大 速度。 分析:汽车先做初速度为零的匀加速直线运动,达到最大速度后,立即改做匀减速运动, 可以应用解析法,也可应用图象法。 解法 1:设最大速度为 vm,由题意,可得方程组 2 222 2 11 2 1 2 1 tatvtax m  21 ttt  11tavm  220 tavm  整理得 520 5022  t xvm m/s 解法 2:用平均速度公式求解。 匀加速阶段和匀减速阶段平均速度相等,都等于 2 mv ,故全过程的平均速度等于 2 mv ,由 平均速度公式得 2 mv = t x ,解得 520 5022  t xvm m/ s 可见,用平均速度公式求解,非常简便快捷,以后大家要注意这种解法。[来源:学§科§网 Z§X§X§K]