匀变速直线运动的速度与时间的关系物理课教案设计

2024-09-01

匀变速直线运动的速度与时间的关系物理课教案设计(共10篇)

匀变速直线运动的速度与时间的关系物理课教案设计 篇1

1.教学目标

教学目标

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。

2.教学重点/难点

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。教学难点

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。

3.教学用具

多媒体

4.标签

教学过程 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,度为零。

= 0,所以加速分小组讨论

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 + a t 匀变速直线运动的速度与时间关系的公式:V= V0 + a t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40 km/h的速度匀速行驶,现以0.6 m/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80 km/h? 例题

2、某汽车在某路面紧急刹车时,加速度的大小是6 m/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6 m/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 = 一6 m/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= a t V= V0 + a t

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 = k x + 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 + a t 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= 40 km/h = 11 m/s,加速度a = 0.6 m/s2,时间t=10 s。

10s后的速度为V= V0 + a t = 11 m/s + 0.6 m/s2×10s = 17 m/s = 62 km/h 由V= V0 + a t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 + a t,有 V0 = V — a t = 0 —(—6m/s2)×2s = 43 km/h 汽车的速度不能超过43 km/h 根据V= V0 + a t,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。

课堂小结

一、利用V-t图象得出匀速直线运动和匀变速直线运动的特点。

匀变速直线运动的速度与时间的关系物理课教案设计 篇2

一、引导学生加深对物理公式推导过程的认识

每一个公式都是在一定的知识基础上,通过分析、推理而归纳出来的。让学生了解公式的推导过程,有助于学生对公式的理解,避免死记硬背,也可以加深理解知识之间的联系。

教师:请同学们在v-t图像上画一个初速度为v0,加速度为a的匀加速直线运动。。(请同学到黑板作图,如图11所示)

教师:在v-t图像上,我们可以找到匀加速直线运动的几个物理量?

学生:v,a,x,t

教师:很好,上节课我们

刚刚学习过了匀变速直线运动的两个基本公式,是哪两个?

教师:很好,这两个基本公式能否从v-t图像上找到?

学生:可以,这两个公式本来就是从图像上推导过来的。

这样展示公式的推导过程,既加深了学生对公式的认识,又理清了新旧知识间的内在联系。

二、引导学生加深对物理公式的正确理解

明确公式中每个字母代表的物理量及其适用单位,是物理教学中的一个重要方面,也是教会学生理解和正确运用公式的前提。当然,教师应该让学生明确公式应用的条件及适用范围。公式是反映物理现象的规律,每一个公式反映一定的物理性质,具有一定的条件,适用于一定的范围,否则会造成公式的滥用。

以匀变速直线运动的速度与位移的关系为例:

教师:在学生推导和理解上面的公式的过程中,学生解决vt,v0,a,t,或者v0,x,a,t四者关系时,既可以选择基本公式,又可以从v-t图像上来解决。接下来给学生播放一段汽车车祸视频,让学生把物理公式和物理知识联系到实际生活中。通过视频可以使学生深刻体会到车速与刹车距离的关系,从而为消t公式的引出做铺垫。

“十次事故九次快”,这是人们在无数次的交通事故中总结出来的安全警语。在公路上经常可以看到一些限速牌,规定了汽车通过该路段的最高时速,并要求驾驶员必须保持一定的行车距离。一旦发生交通事故,我们会看到交警在测量有关距离。其中非常重要的是测量刹车距离。你知道测量刹车距离的目的吗?

学生:看车子是否超速。

教师:刹车过程涉及运动学几个物理量,能从v-t图像上找到它们关系吗?大家讨论一下。

学生:有vt,v0,a,x,在图像上不能找出它们四者关系,因为图像上一定涉及到t这个物理量。

教师:很好。我们要通过vt、v0、a、x来算v看是否超速,v-t图像上又找不到它们四者关系,所以我们必须要来找寻它们四者关系式。

教师:前面我们学的两个基本式里每个都含有我们所需的三个量,多了一个t,你是否能通过这两个式子推导一下来得出我们所需的vt,v0,a,x四者关系呢?请学生板演

通过上述的教学设计可以看出,让学生自行推导理解公式,然后与实际生活相联系,这样让学生进一步强化对公式的理解。

三、指导学生灵活应用物理公式,提高应变能力

学会利用公式去理解、掌握物理概念。很多公式是物理概念的反映。善于利用公式,有助于对物理概念的理解和记忆。

还是以匀变速直线运动的速度与位移的关系为例:

教师:从上面的讲述中我们可以看出,通过两式把t消掉得到了v2-v02=2ax这四者关系,我们把这个式子称为消t公式。下面请同学们来帮交警同志算算这辆汽车是否超速?

例1,在某城市的一条道路上,规定车辆行驶速度不得超过30km/h。在一次交通事故中,肇事车是一辆客车,量得这辆车紧急刹车(车轮被抱死)时留下的刹车痕迹长为7.6m,已知该客车刹车时的加速度大小为7m/s2。

例2,某型号的舰载飞机在航空母舰的跑道上加速时,发动机产生的最大加速度为5m/s2,所需的起飞速度为50 m/s,跑道长100m。通过计算判断,飞机能否靠自身的发动机从舰上起飞?为了使飞机在开始滑行时就有一定的初速度,航空母舰装有弹射装置。对于该型号的舰载飞机,弹射系统必须使它具有多大的初速度?

例3,长100m的列车通过长1 000m的隧道,列车刚进隧道时的速度是10 m/s,完全出隧道时的速度是12m/s,求:(1)列车过隧道时的加速度是多大?(2)通过隧道所用的时间是多少?

这三道例题的设计成递进关系。第一道例题是为了解决视频引出的实际问题,使学生认识到消t公式在实际生活中的应用。第二道例题是为了让学生熟练消t公式的应用和应用条件,同时在该题中还渗透了假设的思想方法。第三道例题是为了锻炼学生根据题目条件合理选取公式。

这种利用公式记住概念,是学习物理知识较好的方法,既可以加深学生对物理概念的理解,又能提高学生理解记忆的能力。

物理的公式教学并不是把公式教给学生,让学生死记硬背下来然后做题。要让学生理解记住物理公式,重在加深学生对物理公式的推导过程,从而更好地理解物理公式。同时,学以致用,要让学生把物理公式应用到具体的物理事件和情境中去,做到举一反三,这样学生又可以反过来利用物理公式记住物理概念,从而提高课堂教学的有效和优效。当然,要值得反思的是课堂上还是要花时间给学生思考、练习,不能急于求成。

摘要:物理公式是物理知识的浓缩,是物理概念的简写。物理公式是物理规律的具体体现形式,是对物理规律的一种量化描述,反映了不同物理量之间的本质联系,正确理解和掌握公式是学习物理规律的关键。根据教学实际,以匀变速直线运动的速度与位移的关系为例,对高中物理公式教学有效性进行探讨。

关键词:高中物理,公式教学,有效,策略

参考文献

[1]陈诗璇.浅议高中物理公式的类比教学法[J].中华少年,2016,(18).

[2]谭洪元,赵洪山.高中物理公式的思维辨析[J].数理化学习:高中版,2011,(1).

[3]徐德军.高中物理公式的分析与甄别[J].理科考试研究,2012,(15).

匀变速直线运动的速度与时间的关系物理课教案设计 篇3

一、教材分析

本节的内容是让学生熟练运用匀变速直线运动的位移与速度的关系来解决实际问题。教材先是通过一个例题的求解,利用公式x=v0 t+ at2和v=v0+at 推导出了位移与速度的关系:v2-v02=2ax。到本节为止,匀变速直线运动的速度-时间关系、位移-时间关系、位移-速度关系都已学习完毕,解题过程中应注意对学生思维的引导,分析物理情景并画出运动示意图,选择合适的公式进行求解,培养学生规范书写的习惯,解答后注意解题规律。学生解题能力的提高有一个循序渐进的过程,题目的选取应由浅入深,不宜太急。对于涉及几段直线运动的问题,比较复杂,引导学生把复杂问题转变成两段简单问题来解。

二 教学目标

1. 知识与技能

(1)理解匀变速直线运动速度与位移的关系。

(2)掌握匀变速直线运动位移、速度和时间的关系及公式拓展,会用公式解决实际问题。

2. 过程与方法

(1)利用多媒体课件,通过创设情境让学生了解探究式学习方法,通过学生合作交流得出匀变速直线运动速度与位移的关系。

(2)灵活运用匀变速直线运动规律解决实际问题。

3. 情感态度和价值观

培养学生在学习中能够互相合作交流,充分表达自己的情感,对日常生活问题提出自己的见解。

三、教学重点、难点

重点:匀变速直线运动位移速度公式的理解及应用。

难点:利用匀变速直线运动规律解决实际问题。

四、学情分析

我们的学生属于A 、B分班,学生已有的知识和实验水平均有差距。有些学生仅仅达到对公式的表面理解,会做套公式的题,对物理公式的内涵理解不是很透彻,所以讲解时需要详细。

五、教学方法

探究法、讲授法、讨论法、问题法。

六、课前准备

1. 学生的学习准备:预习已学过的两个公式:(1)速度公式;(2)位移与时间公式。

2.教师的教学准备:多媒体课件制作,课内探究学案。

七、课时安排:

1课时。

八、教学过程

(一)预习检查、总结疑惑

检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有了针对性。

(二)实例讨论、设疑导入、展示目标

通过实例的分析,让学生寻找匀变速直线运动中位移与速度的关系。

[实例]射击时,火药在枪筒中燃烧。燃气膨胀,推动弹头做加速运动。若把子弹在枪筒中的运动看做匀加速直线运动,假设枪筒长0.64m,子弹的加速度5×105m/s2,我们根据已知条件能否求出子弹射出枪口时的速度?

问题:能否根据题意,用前面的运动规律解决?

[学生活动]用公式得出子弹离开枪口时的速度。

[教师活动]提出问题1:匀变速直线运动位移与速度有什么关系呢?导入新课。(板书)解读三维目标和重点难点。

(三)合作探究、给出规律

匀变速直线运动速度与位移的关系公式推导。

问题:在这个问题中,已知条件和所求的结果都不涉及时间t,它只是一个中间量。能否根据前面学习的运动规律,得到位移x与速度v的关系呢?

[学生活动]用公式进行推导。(请一位学生板演。)

[教师活动]通过以上分析可以看到,如果说问题的已知量和未知量都不涉及时间,利用公式求解,往往会使问题变得简单、方便。

[学生活动]用公式求解上面的问题,并与前面的方法进行比较。

[教师活动]点评学生的研究成果,用多媒体对公式进行总结说明。(板书。)

设计意图:培养学生合作探究问题的能力,锻炼学生应用数学运算推导物理公式,发散思维,用多种方法推导公式。

(四)拓展规律、加深理解

匀变速直线运动规律的推广。

问题: 已知一个物体做匀变速直线运动,初速度为 v0,一段位移后的速度为v,求这段位移中间位置时的瞬时速度.

[教师活动]通过速度与位移公式的推导引导学生拓展延伸规律。

[学生活动] 小组讨论拓展规律,说出过程。(请一位学生板演。)

[教师活动]教师组织学生探究问题,对学生结论点评,教师给出结论和说明。然后留一个思考题让小组课下合作探究,比较匀变速直线运动中间位置时刻速度和中间时刻速度的大小。

设计意图:加深规律理解和应用,拓宽学生的知识面。

(五)例题答疑、突破难点

例1:汽车以36k m/h的速度行驶,刹车后的加速度大小为3 m/ s2,求它向前滑行12.5 m后的瞬时速度。

例2:一滑雪运动员从85m长的山坡上匀加速滑下,初速度是1.8m/s, 末速度是5.0m/s,滑雪运动员通过这段斜坡需要多长时间?

[教师活动]分析题意,已知条件,求什么物理量。引导学生分析例题整个过程中的运动规律,如何解决问题。

[学生活动]用公式求解问题,同时注意具体问题具体分析。

[教师活动]总结对例1刹车问题强调a方向。例2一题多解,提高做题准确率。最后渗透解题步骤。

设计意图:通过例1刹车问题突破学生对加速度方向的理解,同时注意具体问题具体分析。例2培养学生发散思维,一题多解的能力,增加学生运用数学公式解题的能力。

(六)强化评价、重在应用

练习1. 一物体由静止沿光滑斜面匀加速下滑距离为 l 时,速度为 v,当它的速度是 时,它沿斜面下滑的距离是 ( )。

练习2. 一辆汽车以20m/s 的速度行驶,驾驶员发现前方道路施工,紧急刹车并最终停止,已知汽车刹车过程的加速度大小是5m/ s2。假设汽车刹车过程是匀减速直线运动,则(1)汽车刹车开始到停止所走过的位移是多少?(2)思考:汽车从开始刹车经过5s所通过的位移大小。

[教师活动]看多媒体让学生探讨做练习题1、2,说出解题过程。教师对学生点评。

[学生活动] 小组讨论,发散思维,说出解题方法。(注意已知条件,求什么物理量,正确选取运动规律。)

[教师活动]我们已经学习了运动学的一些公式,了解了运动学的过程,练习一是熟练运用公式,练习二刹车问题末速度等于零,可以有多种方法解决,但逆向思维的方法简单,具体问题要具体分析。

(七)总结新知、概括技巧

[教师活动]组织学生反思总结本节课的主要内容,本节难理解的点,应该注意什么,教师点评本节课的学习方法,达到什么目标。

[学生活动] 回忆思考所学知识,自己总结出本节课内容。

设计意图:引导学生理解本节公式,并对所学内容进行简单的反馈纠正。

九、板书设计

§2.4匀变速直线运动的速度与位移的关系

1.匀变速直线运动位移与速度的关系。

公式推导:

公式说明:(1)适用范围,(2)矢量式。

2.匀变速直线运动规律的扩展。

推论:匀变速直线运动一段位移中间位置瞬时速度等于初末速度平方和的一半开根号。

公式:(略)

匀变速直线运动的速度与时间的关系物理课教案设计 篇4

高中物理新课标教学设计

2.4 匀变速直线运动的位移与速度的关系

【学习者分析】

学生在前两节学习了速度与时间、位移与时间的关系,而这节课主要是学习位移与速度之间的关系,因此学生可以通过本身的数学知识消去两个公式中的t而达到这节课的学习目的。学生运用知识解决实际问题的能力比较弱,虽然可以记住这三个公式,但是在实际物理情境中分析就不透彻。【教材分析】

教科书这一部分是直接以实例形式出现,让学生在解决实际问题过程中利用公式2v=v0+at和x=vot+1/2at,推导出速度与位移的关系式。在解决物理问题时非常重要的是分析物理过程,这里就要分析清楚物体的速度、位移随时间变化的具体情况,这样才能正确的应用公式,并对问题的结果进行必要的检验、讨论。【教学目标】 1.知识与技能:

(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

2.过程与方法:

(1)体验运用所学习的知识解决实际问题的过程,从而达到学以致用的科学态度。3.情感态度与价值观:

(1)物理知识与生活情境结合,培养学生知识从生活中而来而又运用于生活的情感,从而培养学生的学习兴趣。【重点难点】

(1)理解匀变速直线运动的位移及其应用

(2)理解匀变速直线运动的位移与速度的关系及其应用

【设计思想】

从生活情境中得出问题,然后从数学角度分析得出V与x的关系。然后又把这个2v2-v0=2ax运用到生活中去,让学生中生活中体验运用知识解决实际问题的乐趣。

【教学环节】

一、引入新课

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xv0t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

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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=5x10m/s,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。

2学生活动:学生做题并推导出物体的位移与速度的关系:v2v02ax

32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

2题时,如果已知量和未知量都不涉及时间,应用公式 v2v02ax求解,往往会使问题变得简单,方便。

教师总结:vv0at ①xv0t122at ② v2v02ax③是解答匀2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,vv0at ①xv0t122at ② v2v02ax③,这是解答匀变速直线运动规律的三个重要公2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xv0t12at的基本应用 22[例1]一辆汽车以10m/s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?

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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。

11xat2102(1)621222解法1:由xv0tat得v020 m/s 2t6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v又vv0vtat,而vtv0at,得vv0

22x102at1617 m/s,解得v0v1720 m/s t622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。

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/s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/s,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/s 由vv0at知 运动时间t

222v0157.5s a2说明刹车后7.5s汽车停止运动。

2由v2v02ax得

2v2v015256.25m 所以车的位移x2a2(2)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,“备课大师”全科【9门】:免注册,不收费!http:/// 物理备课大师 wl.eywedu.net【全免费】

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

x1212a1t1vmt2a2t2 tt1t2 22vma1t1 0vma2t2

整理得vm2x2505m/s t20解法2:用平均速度公式求解。

vmvm匀加速阶段和匀减速阶段平均速度相等,都等于,故全过程的平均速度等于,22由平均速度公式得vmx2x2505m/s =,解得vmtt202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。

解法3:应用图象法,做出运动全过程的v-t图象,如图所示。v-t图线与t轴围成三角形的面积与位移等值,故

xvmt2x2505m/s,所以vmt202

四、作业

(1)已知某物体做匀变速直线运动,加速度为a,试证明:在一段时间t内的平均速度等于该段时间中点t/2时刻的瞬时速度。

(2)P42 第1、2题 【板书设计】

2.4 匀变速直线运动的位移与速度的关系

1、匀变速直线运动的位移与速度的关系

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由 vv0at

xv0t12at 2消去时间t可得:

2v2v02ax

【教学反思】

匀变速直线运动的速度与时间的关系物理课教案设计 篇5

一【学习目标】

1、知道位移速度公式,会用公式解决实际问题。

2、知道匀变速直线运动的其它一些扩展公式。

3、牢牢把握匀变速直线运动的规律,灵活运用各种公式解决实际问题。三【重点难点】

1、v2-v20=2ax的应用

证明:

三【新知呈现】

【典型例题1】某飞机起飞的速度是50m/s,在跑道上加速时可能产生的最大加速度是4m/s

2,求飞机从静止到起飞成功需要跑道最小长度为多少? 【答案】312.5m

【反馈练习1】某型号的舰载飞机在航空母舰的跑道上加速时,发动机产生的最大加速度为5m/s2,所需的起飞速度为50m/s,跑道长100m。通过计算判断,飞机能否靠自身的发动机从舰上起飞?为了使飞机在开始滑行时就有一定的初速度,航空母舰装有弹射装置。对于该型号的舰载飞机,弹射系统必须使它具有多大的初速度?【答案】不能、39m/s2、匀变速直线运动的几个重要推论

(1)匀变速直线运动的平均速度等于始末速度的平均值。证明:

【典型例题2】一辆正在匀加速行驶的汽车在5s内先后经过路旁两个相距50m的电线杆。它经过第2根的速度为15m/s,求它经过第1根电线杆的速度及行驶的加速度。(至少用两种方法求解)

【答案】V1=5m/s,a=2m/s

23【反馈练习2】汽车从甲地由静止出发,沿直线运动到丙地,乙地在甲丙两地的中点,汽车从甲地匀加速直线运动到乙地,经过乙的速度为60km/h,接着又从乙地匀加速到丙地,到丙地时的速度为120km/h,求汽车从甲地到丙地的平均速度。【答案】45km/h

(2)做匀变速直线运动的物体,在某段时间内中间时刻的瞬时速度在数值上等于该段时间内的平均速度。即Vt/2=V

证明:

【结论】:做匀变速直线运动的物体,在某段时间内的平均速度在数值上等于其中间时刻的瞬时速度

【典型例题3】一个做匀加速直线运动的物体,初速度

v0=2.0m/s,它在第3秒内通过的位移为4.5m,则它的加速

度为多少?【答案】1m/s2

【反馈练习3】一辆小车做匀加速直线运动,历时5s。已知小车前3s内的位移是7.2m,后3s内的位移为16.8m,试求小车的加速度。

(3)匀变速直线运动中,某段位移中点瞬时速度等于初速度

v0

和末速度

vt

平方和一半的平方根,即

vs/2

v

20v2t/2。

证明:

【典型例题4】如图所示,物体以4m/s的速度自斜面底端A点滑上光滑斜面,途经斜面中点C,到达斜面最高点B。已【反馈练习5】

一物体做匀加速直线运动,已知在相邻的两个1s内通过的位移分别为1.2m和3.2m,求物体的加速度a和相邻的两个1s内的初、末速度v1、知VA:VC=4:3,从C到B点历时(2)s,试求:(1)到达斜面最高点的速度;(2)斜面的长度

【答案】()vB= m/s(2)7m

【反馈练习4】有一物体做初初速为零,加速度为10m/s

2运动,当运动到2m处和4m处的瞬时速度分别是V1 和 V2,则

v1:v2等于

A.1:1B.1:2C.1:2D.1:

3证明:

(4)做匀变速直线运动的物体,在任意相邻相等时间间隔内的位移差是个恒量,△S=at2

证明:

推广:做匀变速直线运动的物体,任意两个相等时间间隔内的位移之差S2

M-SN=(M-N)at

【典型例题5】一物体正在做匀变速直线运动,在第1s内和第3s内通过的路程分别为2m和4m,求:(1)第2秒末的速度v2(2)3s内的平均速度?【答案】(1)v2=3.5m/s(2)2m/s。

v2、v3。

(5)初速度为零的匀加速直线运动,将时间t等分①1s内、2s内、3s内、……ns内物体的位移之比S

21:S2:S3:…:Sn=1:4:9:…:n

②第1s内、第2s内、第3s内、…第ns内的位移之比SI:SII:SIII:…:SN=1:3:5:…:(2n-1)

③第2s末、第2s末、第3s末、……、第ns末的即时速度之比v1:v2:v3:…:v

n=1:2:3:…:n

④第1m、第2m、第3m……所用的时间之比为1∶

21证明:

【典型例题6】观察者站在列车第一节车厢前端一侧的地面上,列车由静止开始匀加速直线运动,测得第一节车厢通过他用了5秒,列车全部通过他用了20秒,则列车一共有几节车厢?(车厢等长且不计车厢间距)【答案】解16节

【反馈练习6】完全相同的三个木块,固定在水平地面上,一颗子弹以速度v水平射入,子弹穿透三块木块后速度恰好为零,设子弹在木块内做匀减速直线运动,则子弹穿透三木块所用的时间之比是;如果木块厚度不同,子弹穿透三木块所用的时间相同,则三木块的厚度之比是

(子弹在三木块中做匀减速直线运动的加速度是一样的)

【同步测评】

1.火车从车站由静止开出做匀加速直线运动,最初一分钟行驶540米,则它在最初l0秒行驶的距离是()A.90米B.45米C.30米D.15米

2.一物体由静止沿光滑斜面匀加速下滑距离为L时,速度为V,当它的速度是v/2时,它沿斜面下滑的距离是()A.L/2B. 2L/2C.L/4D.3L/43.用

v0vt的式子求平均速度,适用的范围是()

A.适用任何直线运动; B.适用任何变速运动

C.只适用于匀速直线运动 D.只适用于匀变速直线运动.

4.火车在平直轨道上做匀加速直线运动,车头通过某路标时的速度为v1,车尾通过该路标时的速度为v2,则火车的中点通过该路标的速度为()A、B、C、D、5.一个物体沿着斜面从静止滑下做匀变速直线运动,已知

它头2s内的位移为3m,则它在第四个2s内的位移是()

A、14mB、21mC、24mD、48m

6.如图所示,光滑斜面AE被均分成四段,一物体由A点静止释放,则

()

⑴物体到达各点速度之比vB:vC:vD:vE=1:::2 ⑵物体到达各点所经历的时间tE=2tB=2tC=2tD/3 ⑶物体从A到E的平均速度等于vB ⑷通过每一段时,其速度增量均相等 A.只有(2)B.⑴⑵⑶C.⑵⑷D.⑶⑷

7.物体沿某一方向做匀变速直线运动,在时间t内通过的s

路程为s,它在2处的速度为,在中间时刻的速度为.

则和的关系是()

A.当物体做匀加速直线运动时,B.当物体做匀减速直线运动时,C

.当物体做匀速直线运动时,D.当物体做匀减速直线运动时,38.关于公式v2v2

02ax,下列说法中正确的是

()

A.此公式只适用于匀加速直线运动B.此公式也适用于匀减速直线运动C.此公式只适用于位移x为正值的情况D.此公式不可能出现a、x同时为负值的情况

9.某物体做初速度为零的匀变速直线运动,若第1 s末的速度为0.1 m/s,则第3 s末的速度为__________,前三秒内的位移为__________,第三秒内的位移为_______。

10.初速度为零的做匀加速直线运动的物体,在3:2:1的连续时间内所通过的位移之比为___________,它在1:2:5的连续三段位移上所用的时间之比为____________。

11.一物块以一定的初速度从光滑斜面底端a点上滑,最高可滑至b点,c是ab的中点,如右图所示,已知物块从a至

c需要的时间为t0,问它从c经b再回到c,需要的时间是

多少?

12.某次实验纸带的记录如图所示,图中前几个点模糊,因此从A点开始每打5个点取1个计数点,则小车通过D点时速度是___m/s,小车运动的加速度是___m/s2

。(打点

计时器的电源频率是50Hz)

匀变速直线运动的速度与时间的关系物理课教案设计 篇6

各位评委老师:大家好!

今天我说课的课题是“匀变速直线运动的位移与时间的关系”。本次说课分为以下五个部分:教材分析、学情分析、教学目标、教学方法和教学设计。

一、教材分析

本节课是高一物理第二章《匀变速直线运动的运动规律》中的内容,是在学习了匀变速直线运动速度与时间的关系后编排的,是匀变速直线运动规律的深入和扩展。匀变速直线运动规律是指速度与时间的关系和位移与时间的关系,它为以后学习习近平抛运动、类平抛运动、牛顿运动定律结合运动学处理问题、推导动能定理的关系式等奠定了基础。因此本节是本章教学的重点。

二、学情分析

高一新生刚入学不久,还没有完成从感性认识向理性认识、形象思维向抽象思维的过度,逻辑思维能力、知识应用水平较低、推导运算能力不强.。因此既要尽可能的放手让学生的手和脑动起来,又要充分发挥教师的主导作用。

三、教学目标

1、知识与技能

(1)知道匀速直线运动的位移与时间的关系(2)理解v-t图象中图线与t轴所夹的面积表示物体在这段时间内运动的位移

(3)理解匀变速直线运动的位移与时间的关系及其应用

2、过程与方法

通过近似推导位移公式的过程,体验极限法的特点和技巧

3、情感、态度与价值观

(1)经历微元法推导位移公式,培养逻辑思维能力和公式推导能力,增加物理情感。

(2)通过分组讨论,增强学生的合作意识和团队精神。

教学重点:理解匀变速直线运动的位移与时间的关系及其应用

根据本节知识在高中物理中的基础地位,重点确定为匀变速直线运动的位移公式的理解及其简单应用;

教学难点:v-t图象中图线与t轴所夹的面积表示物体在这段时间内运动的位移;微元法推导位移公式。

高一学生的思维具有单一性和定势性,对极限思想和图像知识的结合使用普遍存在困难,因此本节的难点确定为匀变速直线运动的位移公式的推导。

四、教学方法 根据建构主义学习理论,本节课采用启发式、讨论式、自主合作的教学方法,以思维训练为主线,针对教材的重点、难点,引导学生积极思考,使发现问题、分析问题、解决问题贯穿课堂教学的全过程。

五、教学设计

1、复习旧知

(1)匀速直线运动的位移与时间的关系式

这是本节课的知识基础,为下面的公式推导做好铺垫。

(2)请两位学生到黑板上画出匀速直线运动和初速度不为零的匀变速直线运动的υ-t图象。

指导学生规范作图,培养学生踏实、严谨的治学态度。

2、导入新课(问题导入)

(1)提出问题:做匀速直线运动的物体在时间t内的位移与它的υ-t图象有什么关系?

培养学生的观察能力、总结归纳和语言表达能力

3、猜想假设 分组自由讨论:根据匀速直线运动v-t图象中图线与t轴所夹的面积表示物体在这段时间内运动的位移,启发学生猜想匀变速直线运动的位移与其速度图象有什么关系?

培养学生合作交流意识和探究问题的能力,这一部分知识层层递进,符合学生由特殊到一般、由简单到复杂的认知规律。

4、互动探究

(1)极限思想的渗透

让学生阅读“思考与讨论”小版块.培养学生的自学和阅读能力

提出下列问题,进行分组讨论:

a、用课本上的方法估算位移,其结果比实际位移大还是小?为什么?

b、为了提高估算的精确度,时间间隔小些好还是大些好?为什么?

针对学生回答的多种可能性加以评价和进一步指导。

让学生从讨论的结果中归纳得出:△t越小,对位移的估算就越精确。渗透极限的思想。通过小组内分工合作,讨论交流,培养学生交流合作的精神,以及搜集信息、处理信息的能力;通过小组间对比总结,使学生学会在对比中发现问题,在解决问题过程中提高个人能力;

(2)分析推理

引导同学用极限思想循序渐进得出v-t图线下面梯形的面积代表匀变速直线运动的位移.

设置以下问题来引导学生:以初速度为υ0的匀加速直线运动为例:利用学生画出的初速度为υ0的匀加速直线运动的υ-t图象求时间t内的位移x.提问1:将时间t分成5小段(如书中图2.3-2乙所示)运用υ-t图象,求x。

提问2:将时间t分成15小段(如书中图2.3-2丙所示)运用υ-t图象,求x。

提问3:将时间t分得非常细(如书中图2.3-2丁所示)情况又怎样?

提问4:根据上述的研究,匀加速直线运动的物体在时间t内的位移与υ-t图象有什么关系?

得出结论:

培养学生分析和研究问题时要具有循序渐进的科学思维品质,能够运用已知结论正确类比推理和归纳得出结论的思维能力。请同学们根据上述的研究推导出位移x与时间t关系的公式。

对学生来说,主要是鼓励他们主动参与、善于思考、乐于探究、勤于动手,不仅要注重知识的结论,更要经历知识的发现过程。不但授人与鱼,更要授人与渔,后者是长期目标,更具有深远意义。

5、传授新知

板书

教学效果要优于多媒体展示

6、巩固练习

留时间让学生回顾课本和黑板上的知识内容。

使学生掌握扎实的基础知识。

多媒体展示例题

动手操作、学以致用才叫会学物理,才能学会物理。

7、课后小结

提出问题:

(1)这节课的主要内容有哪些?

(2)这节课运用了哪些方法来分析、解决问题?(3)这节课给你留下印象最深的是什么?

让学生自己总结,通过这种小结方式,可以更多的了解学生的接受情况,使学生的知识进一步系统化,并能锻炼学生的总结归纳能力和语言表达能力。

8、布置作业:请学生课后探讨课本第42页“做一做”中的思考题。

把物理学习由课内延伸到课外

本节课的设计理念:

匀变速直线运动的速度与时间的关系物理课教案设计 篇7

1、掌握匀变速直线运动的速度公式,并能用来解答有关的问题.

2、掌握匀变速直线运动的位移公式,并能用来解答有关的问题.

能力目标

体会学习运动学知识的一般方法,培养学生良好的分析问题,解决问题的习惯.

教材分析

匀变速直线运动的速度公式是本章的重点之一,为了引导学生逐渐熟悉数学工具的应用,教材直接从加速度的定义式由公式变形得到匀变速直线运动的速度公式,紧接着配一道例题加以巩固.意在简单明了同时要让学生自然的复习旧知识,前后联系起来.

匀变速直线运动的位移公式是本章的另一个重点.推导位移公式的方法很多,中学阶段通常采用图像法,从速度图像导出位移公式.用图像法导位移公式比较严格,但一般学生接受起来较难,教材没有采用,而是放在阅读材料中了.本教材根据,说明匀变速直线运动中,并利用速度公式,代入整理后导出了位移公式 .这种推导学生容易接受,对于初学者来讲比较适合.给出的例题做出了比较详细的分析与解答,便于学生的理解和今后的参考.

另外,本节的两个小标题“速度和时间的关系”“位移和时间的关系”能够更好的让学生体会研究物体的运动规律,就是要研究物体的位移、速度随时间变化的规律,有了公式就可以预见以后的运动情况.

教法建议

为了使学生对速度公式获得具体的认识,也便于对所学知识的巩固,可以从某一实例出发,利用匀变速运动的概念,加速度的概念,猜测速度公式,之后再从公式变形角度推出,得出公式后,还应从匀变速运动的速度—时间图像中,加以再认识.

对于位移公式的建立,也可以给出一个模型,提出问题,再按照教材的安排进行.

对于两个例题的处理,要引导同学自己分析已知,未知,画运动过程草图的习惯.

教学设计示例

教学重点:两个公式的建立及应用

教学难点:位移公式的建立.

主要设计:

一、速度和时间的关系

1、提问:什么叫匀变速直线运动?什么叫加速度?

2、讨论:若某物体做匀加速直线运动,初速度为2m/s,加速度为,则1s内的速度变化量为多少?1s末的速度为多少?2s内的速度变化量为多少?2s末的速度多大?ts内的速度变化量为多少?ts末的速度如何计算?

3、请同学自由推导:由 得到

4、讨论:上面讨论中的 图像是什么样的?从中可以求出或分析出哪些问题?

5、处理例题:(展示课件1)请同学自己画运动过程草图,标出已知、未知,指导同学用正确格式书写.

二、位移和时间的关系:

1、提出问题:一中第2部分给出的情况.若求1s内的位移?2s内的位移?t秒内的位移?怎么办,引导同学知道,有必要知道位移与时间的对应关系。

2、推导:回忆平均速度的定义,给出对于匀变速直线运动,结合,请同学自己推导出 .若有的同学提出可由图像法导出,可请他们谈推导的方法。

3、思考:由位移公式知s是t的二次函数,它的图像应该是抛物线,告诉同学一般我们不予讨论。

4、例题处理:同学阅读题目后,展示课件2,请同学自己画出运动过程草图,标出已知、未知、进而求解。

探究活动

匀变速直线运动的研究-复习教案 篇8

新课标要求

1、通过研究匀变速直线运动中速度与时间的关系,位移与时间的关系,体会公式表述和图象表述的优越性,为进一步应用规律奠定基础,体会数学在处理问题中的重要性。通过史实了解伽利略研究自由落体所用的实验和推论方法,体会科学推理的重要性,提高学生的科学推理能力。

2、在掌握相关规律的同时,通过对某些推论的导出过程的经历,体验物理规律“条件”的意义和重要性,明确很多规律都是有条件的,科学的推理也有条件性。复习重点

匀变速直线运动的规律及应用。教学难点

匀变速直线运动规律的实际应用。教学方法

复习提问、讲练结合。教学过程

(一)投影全章知识脉络,构建知识体系

匀变 主要关系式: 速度和时间的关系:

vv0at

vv0v 匀变速直线运动的平均速度公式:

212xvtat 位移和时间的关系: 02位移和速度的关系:

2v2v02ax

直线 运动

图象

速度-时间图象 位移-时间图象

意义:表示位移随时间的变化规律

应用:①判断运动性质(匀速、变速、静止)

②判断运动方向(正方向、负方向)③比较运动快慢④确定位移或时间等 意义:表示速度随时间的变化规律

应用:①确定某时刻的速度②求位移(面积)

③判断运动性质④判断运动方向(正方向、负方向)⑤比较加速度大小等

(二)本章复习思路突破 Ⅰ 物理思维方法

l、科学抽象——物理模型思想

这是物理学中常用的一种方法。在研究具体问题时,为了研究的方便,抓住主要因素,忽略次要因素,从而从实际问题中抽象出理想模型,把实际复杂的问题简化处理。如质点、匀速直线运动、匀变速直线运动、自由落体运动等都是抽象了的理想化的物理模型。

2、数形结合思想

本章的一大特点是同时用两种数学工具:公式法和图象法描述物体运动的规律。把数学公式表达的函数关系与图象的物理意义及运动轨迹相结合的方法,有助于更透彻地理解物体的运动特征及其规律。

3、极限思想

在分析变速直线运动的瞬时速度时,我们采用无限取微逐渐逼近的方法,即在物体经过的某点后面取很小的一段位移,这段位移取得越小,物体在该段时间内的速度变化就越小,在该自由落体运动 自由落体加速度(g)(重力加速度)定义:在同一地点,一切物体在自由落体运动中的加速

度都相同,这个加速度叫做自由落体加速度 数值:在地球不同的地方g不相同,在通常的计算中,g取9.8m/s2,粗略计算g取10m/s2 定义:物体只在重力作用下从静止开始下落的运动 特点:初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动

注意:匀变速直线运动的基本公式及推论都适用于自由落体运动,只要把v0取作零,用g来代替加速度a就行了 段位移上的平均速度就越精确地描述物体在该点的运动快慢情况。当位移足够小时(或时间足够短时),该段位移上的平均速度就等于物体经过该点时的瞬时速度,这充分体现了物理中常用的极限思想。

Ⅱ考试趋向分析

本章内容是历年高考的必考内容。近年来高考对本章考查的重点是匀变速直线运动的规律及图象。对本章知识的单独考查主要是以选择题、填空题的形式命题,没有仅以本章知识单独命题的计算题,较多的是将本章知识与牛顿运动定律、电场中带电粒子的运动等知识结合起来进行考查。

Ⅲ 解题方法技巧及应用

1、要养成根据题意画出物体运动示意图的习惯,特别对较复杂的运动,画出图可使运动过程直观,物理图象清晰,便于分析研究。

2、要注意分析研究对象的运动过程,搞清整个运动过程,按运动性质的转换,可分为哪几个运动阶段,各个阶段遵循什么规律,各个阶段间存在什么联系。

3、由于本章公式较多,且各公式间有相互联系,因此,本章的题目常可一题多解,解题时要思路开阔,联想比较,筛选最简捷的解题方案。解题时除采用常规的解析法外,图象法、比例法、极值法、逆向转换法(如将一匀减速直线运动视为反向的匀加速直线运动)等也是本章解题中常用的方法。

(三)知识要点追踪 Ⅰ 匀变速直线运动规律应用

1、匀变速直线运动的规律

实质上是研究做匀变速直线运动物体的初速度v0、末速度v、加速度a、位移x和时间t这五个量的关系。具体应用时,可以由两个基本公式演绎推理得出几种特殊运动的公式以及各种有用的推论,一般分为如下情况:

(1)从两个基本公式出发,可以解决各种类型的匀变速直线运动的问题。(2)在分析不知道时间或不需知道时间的问题时,一般用速度位移关系的推论。(3)处理初速为零的匀加速直线运动和末速为零的匀减速直线运动时,通常用比例关系的方法来解比较方便。

2、匀变速直线运动问题的解题思想(1)选定研究对象,分析各阶段运动性质;(2)根据题意画运动草图

(3)根据已知条件及待求量,选定有关规律列出方程,注意抓住加速度a这一关键量;(4)统一单位制,求解方程。

3、解题方法:

(1)列方程法(2)列不等式法(3)推理分析法(4)图象法 Ⅱ 巧用运动图象解题

运动图象(v-t图象、x-t图象)能直观描述运动规律与特征,我们可以用来定性比较、分析或定量计算、讨论一些物理量。

解题时,要特别重视图象的物理意义,如图象中的截距、斜率、面积、峰值等所代表的物理内涵,这样才能找到解题的突破口。

(四)本章专题剖析

[例1]一物体以初速度v1做匀变速直线运动,经时间t速度变为v2求:(1)物体在时间t内的位移.(2)物体在中间时刻和中间位置的速度.(3)比较vt/2和vx/2的大小.【解析】(1)物体做匀加速直线运动,在时间t内的平均速度v则物体在时间t内的位移 x=vtv1v2,2v1v2t 2(2)物体在中间时刻的速度 vt/2=v1+a·t,v2=v1+at,故 2vt/2=v1v2.2物体在中间位置的速度为vx/2,则

x22vv2ax/212 v2v22ax12①

22vv2由①②两式可得vx/2=1(3)如图所示,物体由A运动到B,C为AB的中点,若物体做匀加速直线运动,则经tt时间物体运动到C点左侧,vt/2<vx/2;若物体做匀减速运动,则经时间物体运动到C点右22侧,vt/2<vx/2,故在匀变速直线运动中,vt/2<vx/2

【说明】匀变速直线运动的公式较多,每一问题都可以用多种方法求解,解题时要注意分析题目条件和运动过程的特点,选择合适的公式和简便的方法求解.[例2]特快列车甲以速率v1行驶,司机突然发现在正前方距甲车s处有列车乙正以速率v2(v2<v1)向同一方向运动.为使甲、乙两车不相撞,司机立即使甲车以加速度a做匀减速运动,而乙车仍做原来的匀速运动.求a的大小应满足的条件.【解析】 开始刹车时甲车速度大于乙车速度,两车之间的距离不断减小;当甲车速度减小到小于乙车速度时,两车之间的距离将不断增大;因此,当甲车速度减小到与乙车速度相等时,若两车不发生碰撞,则以后也不会相碰.所以不相互碰撞的速度临界条件是:

v1-at = v2

不相互碰撞的位移临界条件是 s1≤s2+s 即v1t-

③ 12at≤v2t+s 2(v1v2)2由①③可解得 a≥

2s【说明】(1)分析两车运动的物理过程,寻找不相撞的临界条件,是解决此类问题的关键.(2)利用不等式解决物理问题是一种十分有效的方法,在解决临界问题时经常用到.[例3]一船夫驾船沿河道逆水航行,起航时不慎将心爱的酒葫芦落于水中,被水冲走,发现时已航行半小时.船夫马上调转船头去追,问船夫追上酒葫芦尚需多少时间? 【解析】 此题涉及到船逆水航行、顺水航行两种情况,并且有三个不同速度:u——水速、(v-u)——船逆水航速、(v+u)——船顺水航速.虽然都是匀速直线运动但求解并不很容易.该题如果变换参考系,把参考系在顺水漂流的葫芦上,则极易看到,船先是以船速离去,半小时后又原速率返回.取葫芦为参考系,设船远离速度为v,则s = vt1,式中s为船相对葫芦的距离,t1为远离所用时间.设船返回并追上葫芦所需时间为t2,由于船相对葫芦的速度仍然是v,故 s=vt2易得t1=t2.【说明】由于物体的运动是绝对的,而运动的描述是相对的,所以当问题在某参考系中不易求知,变换另一个参考系进行研究常可使问题得以简化,其作用在此题中可见一斑.[例4]跳伞运动员做低空跳伞表演,他在离地面224 m高处,由静止开始在竖直方向做自由落体运动.一段时间后,立即打开降落伞,以12.5 m/s2的平均加速度匀减速下降,为了运动员的安全,要求运动员落地速度最大不得超过5 m/s(g取10 m/s2).(1)求运动员展开伞时,离地面高度至少为多少?着地时相当于从多高处自由落下?(2)求运动员在空中的最短时间是多少? 【解析】(1)设运动员做自由落体运动的高度为h时速度为v,此时打开伞开始匀减速运动,落地时速度刚好为5 m/s,这种情况运动员在空中运动时间最短,则有 v2=2gh

① ② vt2-v2=2a(H-h)

由①②两式解得h=125 m,v=50 m/s 为使运动员安全着地,他展开伞时的高度至少为H-h=224 m-125 m=99 m.他以5 m/s的速度着地时,相当于从h′高处自由落下,由vt2=2gh′

v25得h′=t m=1.25 m

2g210(2)他在空中自由下落的时间为 2t1=2h2125 s=5 s g10他减速运动的时间为 t2=HhHh224125 m/s=3.6 s vv505vt22他在空中的最短时间为 t=t1+t2=8.6 s

(五)课堂练习

1.几个做匀变速直线运动的物体,在t s内位移最大的是 A.加速度最大的物体

C.末速度最大的物体

B.初速度最大的物体 D.平均速度最大的物体

2.若某物体做初速度为零的匀加速直线运动,则 A.第4 s内的平均速度大于4 s内的平均速度 B.4 s内的平均速度等于2 s末的瞬时速度 C.第4 s内的速度变化量大于第3 s内的速度变化量 D.第4 s内与前4 s内的位移之比是7∶16 3.一物体由静止沿光滑斜面匀加速下滑距离为l时,速度为v,当它的速度是v/2时,它沿斜面下滑的距离是

A.l/2

B.12l

C.l

42D.3l 44.A、B、C三点在同一直线上,某物体自A点从静止开始做匀加速直线运动,经过B点的速度为v.到C点的速度为2v,则AB与BC两段距离大小之比是

A.1∶4

C.1∶2

B.1∶3 D.1∶1 5.一辆汽车做匀速直线运动,在5 s内通过相距50 m的A、B两根电线杆,若汽车经过B杆后改做匀加速直线运动,到达下一根电线杆时速度达到15 m/s,若B、C两杆相距也是 50 m,则此汽车的加速度是______ m/s2.6.物体做匀变速直线运动,它的初速度是1 m/s,在第1 s内的平均速度是15 m/s,它在第6 s内的平均速度是______ m/s.7.一物体做匀变速直线运动,在第3 s内的位移是15 m,第8 s内的位移是5 m,则物体的初速度为______,加速度为______.8.一滑块由静止从斜面顶端匀加速下滑,第5 s末的速度是6 m/s,求:(1)第4 s末的速度;(2)前7 s内的位移;(3)第3 s内的位移.参考答案

1.D 2.ABD 3.C

4.B 5.1.25(提示:vB=vs

vC2-vB2=2as)t6.6.5(提示:vtv0at(t=1 s),故a=1 m/s2,v6v1 =aΔt,Δt=5 s)227.20 m/s;-2 m/s2(提示:利用平均速度求解)8.解:(1)由v=at得a=v/t=6 m/s

=1.2 m/s25 s

所以v4=at4=1.2×4 m/s=4.8 m/s(2)前7 s内的位移 s1=12at2=12×1.2×72 m=29.4 m(3)第3秒内的位移: s2=12at32-12at22=112a(t32-t22)= 2×1.2×(9-4)★课余作业

复习本章内容,准备章节过关测试。

匀变速直线运动的速度与时间的关系物理课教案设计 篇9

一.学习任务分析

1.教材的地位和作用

匀变速直线运动是最简单、最具代表性的变速运动,匀变速直线运动的规律是高中物理运动学中的重要内容。在《普通高中物理课程标准》共同必修模块“物理1”中涉及本节的内容有:⑴ 经历匀变速直线运动的实验研究过程,理解位移、速度和加速度,了解匀变速直线运动的规律,体会实验在发现自然规律中的作用。⑵ 用打点计时器、频闪照相或其他实验方法研究匀变速直线运动。这就要求学生会用打点计时器或频闪照相等方法研究匀变速直线运动,判断物体的运动状态并计算加速度,强调让学生经历实验探究过程。2.学习的主要任务:

本节的学习任务类型是综合型。在知识上要会判断物体的运动状态并计算加速度;在技能上要求能设计和操作实验,会测定相关物理量;体验性上要求经历探究活动、尝试解决问题方法、体验发现规律过程,体会科学研究方法——等量替换、图象法的应用。3.教学重点和难点:

重点:①.启发学生自主探究:提出问题,分析问题,解决问题。

②.如何由纸带判断物体的运动状态并计算加速度。

难点:引导学生在猜想的基础上进行实验设计,提出可行的实验方案、完成实验并得出实验结果。

二.学习者情况分析

在学习这一内容之前,所教的学生已经掌握了加速度、位移、瞬时速度、平均速度、等概念、各个物理量间的关系和相应的计算公式。通过初中阶段对物理的学习,学生对物理学的研究方法已有初步的了解,已具备一定的实验操作技能,初步具备进行探究性学习的能力,即能在一定的程度上进行自主学习与合作探究。

在非智力因素方面,学生学习积极主动,对学习物理有较浓厚兴趣;有较强的好奇心和求知欲,乐于探究自然界的奥秘;敢于坚持正确观点,勇于修正错误;喜欢和同龄人一起学习,有将自己的见解与他人交流的愿望,具有团队精神。三.教学目标分析

根据上述对学习任务和学习者情况的分析,确定本节课教学目标如下:

1、知识与技能:

⑴ 简要地知道打点计时器的构造和工作原理,能正确使用打点计时器。⑵ 会分析打点计时器打出的纸带,能根据纸带正确判断物体的运动情况,并计算加速度。

2、过程与方法:

⑴ 经历匀变速直线运动的实验探究过程。

⑵ 通过实验,培养学生的动手能力,分析和处理实验数据的能力。

3、情感态度与价值观: ⑴ 通过对实验的设计,培养积极主动思考问题的习惯,并锻炼思维的全面性、准确性和逻辑性。

⑵ 培养学生在科学研究中尊重实验事实的科学态度。

⑶ 通过共同探讨和实验,让学生感受探究过程的开放性与协作性。四.教材处理与教学策略

在教材处理上把匀变速直线运动的实验探究分为两个学时。第一学时主要的任务是:利用打点计时器研究匀变速直线运动;第二学时主要的任务是:结合误差产生的原因及如何减少误差来详细介绍打点计时器的原理和结构、利用频闪照相研究匀变速直线运动以及如何求瞬时速度等知识。本节课是第一学时,主要采用以下的教学策略:

1.自主学习与合作探究

让学生分组(实验时2人一组、讨论时4人一组)进行探究实验。学生在自主学习中,通过对认知活动进行自我监控,并及时作出相应的调整。小组、小组间的合作探究可以同时培养学生的合作精神和竞争意识,让不同层次的学生都能有所作为,有所收获。

教师的策略是宏观调控整体教学进度,微观放活学生局部学习进程,让学生的学习有组织、有步骤地进行。

2.现代教学手段与启发式

在课堂中采用多媒体课件作为辅助手段,启发引导学生,帮助学生建立形象直观的认识,调动学生学习的积极性,有效地提高学习效率。

五.教学资源

1、学生实验器材:电火花打点计时器、纸带、轨道及其配套小车、重锤、铁架台、交流电源、钩码若干、刻度尺、细绳。

2、演示器材:多媒体设备、课件。六.教学设计

(一).引入新课:

教师:在前面大家学习了直线运动,直线运动的形式多种多样,有匀速、变速、匀变速等。我们着重分析了匀变速直线运动的规律,大家能不能举几个你生活中见到的匀变速直线运动的例子。

在学生举例的过程中引导学生对所举的例子进行讨论:究竟是不是匀变速直线运动?

预测 学生讨论后举出例子和结论的可能是: 例子:

① 汽车(火车、自行车等)在启动加速(或紧急刹车)时 ② 物体在下落时 ③ 小孩子在滑滑梯时 ④ 物体在上坡(下坡)时

结论:

上述物体是在作变速直线运动,但是还无法确定它们是否作匀变速直线运动。说明:让学生展示对匀变速直线运动已有的经验认识,并引导学生注意观察身边的物理现象,体会到物理知识就在我们身边,感悟物理规律研究的价值。

学生在回答时可能有正确的、也有错误的答案,教师不能简单地加以肯定或否定,而要积极引导学生进行讨论与思考,鼓励学生勇于提出不同看法和意见,让学生在否定之否定中迸发出思维的火花,提高思维能力。同时热烈的讨论和辩论过程能激起发学生的学习兴趣。

(二).提出问题并进行初步分析

教师:我们要如何判断一个作变速直线运动(加速或减速)的物体是否在作匀变速直线运动?

预测 学生有代表性的回答可能有以下几种:(教师在学生分析的过程中板书归纳。)

要看这个物体在运动过程中的加速度是否恒定不变(也就是在相同的时间内看速度的改变量是否相等)。

① 由 可知,我们必须多次测量出物体在不同间段内的初速度、末速度 以及所用的时间,算出加速度给予比较。初速度 和末速度 的测量方法:我们可采用瞬时速度约等于在很短的时间(位移)内的平均速度的方法,利用 求出初速度 和末速度,因此就需要我们测量出物体在运动过程中较短时间内的位移和通过这段位移所用的时间;

② 由= 可知,我们如果让运动的物体的初速度为0,则,即,因此只要测量出初速度为0的运动物体的位移和所用的时间后加予比较,看运动物体的位移和所用的时间的平方是否成正比就行(或求出加速度)。③根据教材38页习题8的结论可知,只要比较运动物体在各个连续的相等的时间T内的位移差是否相等即可。

说明:这个过程着重于进行理论分析,是让学生进行探究的起点,要让学生有较充分的时间进行讨论和思考;教师在这个过程中要积极引导学生进行反思,在反思中不断地发现问题、解决问题;对于遇到的问题和困难如何进一步研究下去,这要让学生自己体会,让学生从中体验成功与失败的快乐。以下着重讨论方法①引导学生学会用极限的方法进行研究。

㈢.深入分析,寻找解决问题的方法: 1.深入分析问题

教师:那么、同学们有什么样的方法可以求出物体在较短时间内的位移和通过这段位移所用的时间。

学生分组讨论后得出的结论可能是:

由 可知,如果 很小在这段时间 内的平均速度就很接近某一时刻的瞬时速度,而且 越小,对运动的描述就越精确。

时间 可以用秒表测量,但是由于人本身存在反应时间的问题,无法精确测出较短的时间 ;位移可用刻度尺进行测量,但是物体运动过程中在较短的时间 所处的位置难以精确标明。

教师:那么如何来提供一个足够小的,持续的时间间隔 呢? 教师启发学生利用课本41页迷你实验室,模拟打点计时器。让两个学生表演:一个学生用手拖动一条纸带在水平桌面上向前移动,同时让另一个同学用一枝笔(打包笔、位置固定)每0.5秒(全班同学一起喊数时)在纸带上点一个点,在纸带上面留下了一些点。

让学生讨论后明确:纸带运动情况和手是一样的,每相邻的两个点的时间间隔是0.5秒,间距代表手在0.5秒内运动的位移,通过分析点的情况,就可以了解拖动纸带的手的运动情况。

教师:为了获得更加均匀(更加短暂)的时间间隔,我们可以利用一些仪器,如电火花打点计时器。

说明:让学生在困惑中寻找出路,有利于培养学生克服困难的精神。利用课本41页迷你实验室,模拟打点计时器,可以让学生较为快捷、简要地理解地打点计时器的原理,有利于减少学生理解上的难度,从而把更多的时间和精力用来进行实验探究。

2.简要地演示并介绍电火花打点计时器使用方法

教师利用课件和实物投影仪演示、介绍(同时让学生观察实物)电火花打点计时器使用方法和使用时应该注意的事项。

说明:这一节课只要求学生会使用打点计时器,而对火花打点计时器的原理和结构不作深入的介绍,第二课时再结合如何减小实验误差、电磁打点计时器以及频闪照相等知识进行学习。把电火花打点计时器的具体原理放在下一节课进行讲解。

3.学生练习使用打点计时器

让学生用手拖动纸带,练习使用打点计时器,并讨论如何利用纸带判断手的运动情况。说明:目的在让学生能够较为熟练地使用打点计时器,初步掌握分析纸带的方法。

(三).探究匀变速直线运动 1.设计实验方案

教师引导学生设计实验方案来判断哪些作变速运动的物体作了是匀变速直线运动。

让学生以小组为单位设计探究方案:包括使用哪些实验器材,如何进行操作等?(要求学生把设计的方案简要地写在纸上)。

教师巡视给予必要的指导和帮助。„„

选择较有代表性方案的小组派代表上台简要叙述本组设计的方案(用实物投影仪把学生写在纸上的方案投影出来),让全班同学进行交流。大家在互相启发、补充的过程中形成较为完善的方案。

预测

学生设计的实验方案可能是:

方案一:用电火花打点计时器、纸带、轨道及其配套小车、交流电源、钩码、刻度尺、细绳等器材研究小车在钩码拉动的情况下,在倾斜轨道上的向下运动的情况。

方案二:用电火花打点计时器、纸带、轨道及其配套小车、交流电源、钩码、刻度尺、细绳等器材研究小车在倾斜轨道上的向上运动的情况。方案三:用电火花打点计时器、纸带、重锤、铁架台、交流电源、刻度尺等器材研究重锤在下落时的运动情况。

说明: ①.在学生交流讨论实验设计的方案中,要有较充分的时间让他们对各种方案阐述自己的观点,反思方案中的问题,同时教师要参与学生的讨论分析,启发引导学生形成较为完善的实验方案。②.同时应注意有些学生可能有别的方案,要鼓励和认真对待,在课堂时间不足的情况下,可在课外指导学生去探究。

2、进行实验探究

让各组的学生参考自己设计的方案在上述三个方案中选择一个进行实验探究。讨论并确定实验的具体步骤和注意事项后进行汇报。

用课件显示实验的具体步骤和注意事项。

学生以小组为单位,分工合作进行实验探究(要求每组进行两次实验)。教师巡视,注意学生仪器使用是否得当,必要时给予指导。

说明:师生共同确定实验的具体步骤和注意事项,并用课件给予显示,有助于学生较为规范地完成实验,并能有效地减小误差。

3、分析和处理数据

让学生选择实验效果较好(即打出的点迹较清晰)的纸带,利用纸带上的信息初步判断研究对象的运动形式,并讨论如何处理纸带上的信息,从而求出加速度的值来具体判定物体的运动形式。

教师引导学生从减小误差的角度加以考虑。预测 学生的分析可能如下:

如果以纸带上相邻的两个点为计数点,两点间的时间间隔为0.02秒, 由 可知,越小时在这段时间 内的平均速度就很接近内某一时刻的瞬时速度;但同时这两点间的间距也就较小,用刻度尺测量位移时会带来较大的误差,因此我们经常选取计数点加以研究,师生共同确定相隔6个点取为1个计数点,即每相邻两个计数点的时间间隔为0.1秒。

学生进行测量并分析处理数据,教师巡视指导。

学生上讲台汇报实验结果,师生共同处理学生汇报中存在的问题。说明:讨论中,学生可能会提出多种处理问题的方式,要让学生充分讨论,并根据自己的想法对纸带作出处理。教师应对学生的各种想法尽量作出点评。

学生处理数据的能力不高(初中新课改中对学生数学能力要求较低),因此在分析处理数据阶段要专门给予一定的指导,可以让学生模仿课本40页用表格处理数据的方法,也可以采用图象法处理数据,还可以按课本图3-20的方法。

可根据课堂教学进度的情况选择确定处理数据的方法(单一还是多种方法结合)。

4、解决问题

根据学生得出的结论来说明学生提出的猜想是否正确。

(四).回顾总结 深化认识

学生回顾本节课的探究过程以及探究过程中使用的物理思想和方法,归纳总结这节课的知识要点,提出自己在学习中存在的疑问。教师答疑,深化知识。六.教学设计的说明:

为了落实新课程标准,体现新教材在学生的知识和能力形成过程方面的改革,本节课的教学设计和实施做了一些尝试:

匀变速直线运动的速度与时间的关系物理课教案设计 篇10

从容说课

力学实验中有多个实验都要用到打点计时器(如研究匀变速运动的规律、验证牛顿

和位移关系的装置.4.提出问题:通过使用打点计时器怎么判断一个物体的运动是不是匀变速直线运动呢?学生讨论.[学生活动]学生讨论:通过使用打点计时器怎么判断一个物体的运动是不是匀变速直线运动呢?

5.介绍利用打点计时器测量小车沿斜面下滑的时间和位移的实验装置.6.介绍对纸带记录信息的多种处理方法(选取、分析、计算),理解位移、速度和加速度的关系.7.提出问题:怎样减小实验误差?实验过程的注意事项.[学生活动]学生讨论:怎样减小实验误差,实验过程的注意事项.学生分组实验.8.让学生分组实验.9.播放规范操作的实验录像,教师再现场演示并指出学生操作过程中需注意的事项.10.让学生在具体掌握打点计时器的使用后再一次分组实验,探究匀变速直线运动的规律.[学生活动]学生再一次分组实验.11.学生对纸带计算、讨论与交流,掌握匀变速直线运动的规律.[学生活动]学生对纸带计算、讨论与交流.二、频闪照相法及其应用

1.提出问题:除了打点计时器以外还可以用什么方法来记录物体运动的时间和位移.[学生活动]学生讨论:除了打点计时器以外还可以用什么方法来记录物体运动的时间和位移.2.提出问题:投影课本图3-24不同类型的活动,让学生讨论交流,初步判断它们属于什么运动.[学生活动]学生讨论:判断课本图3-24,它们属于什么运动.3.通过课本图3-

22、课本图3-23介绍频闪照相法的工作原理.4.提出问题:怎样通过频闪照片记录的信息判断一个物体的运动是不是匀变速直线运动呢? [学生活动]学生讨论并回答:怎样通过频闪照片记录的信息判断一个物体的运动是不是匀变速直线运动呢?

5.分组讨论处理方案,让每小组派一位代表陈述其观点.通过课本图3-23具体说明.[学生活动]每小组派一位代表陈述其观点.6.频闪照相法的应用.三、科学探究

物体仅在重力作用下是否做匀变速直线运动.我们已经学习了测量匀变速直线运动加速度的方法,下面请同学们仿照前面的学习方法,自己设计一个实验,收集数据,并通过分析、处理实验数据得出实验结果.课堂小结 [教师活动]

1.打点计时器的原理和使用方法.2.频闪照相的原理和使用方法.[学生活动]

1.让学生归纳本节课学到的判断一个物体是否做匀变速直线运动的方法.2.提升:测量匀变速直线运动的加速度的方法.3.探究:物体仅在重力作用下是否做匀变速直线运动.[学生活动]归纳本节课学到的判断一个物体是否做匀变速直线运动的方法.布置作业

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