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    人教版高中物理必修一【2.2匀变速直线运动的速度与时间的关系】教案
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    高中人教版 (2019)2 匀变速直线运动的速度与时间的关系优秀教学设计

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    这是一份高中人教版 (2019)2 匀变速直线运动的速度与时间的关系优秀教学设计,共12页。教案主要包含了匀变速直线运动,速度与时间的关系等内容,欢迎下载使用。

    人教版高中物理必修1教学设计

    课题
    匀变速直线运动的速度与时间的关系
    单元
    2
    学科
    物理
    年级
    高一
    学习
    目标
    1.知识与技能:
    (1)知道匀速直线运动图象以及横纵坐标交点表示的意义。
    (2)知道匀变速直线运动的图象,概念和图像表达的信息特点。
    (3)掌握匀变速直线运动的速度与时间关系的公式v = v0 + at的推导过程以及掌握微分思想,并会应用它进行计算。
    2.过程与方法:
    (1)让学生初步了解探究物理规律学习的方法.
    (2)启发学生的逻辑推理能力,培养数形结合的能力,应用数学知识的解决物理问题的能力。
    3.情感态度与价值观:
    (1)培养学生基本的科学素养和掌握解决问题的微分思想。
    (2)培养学生建立事物是相互联系的唯物主义观点。
    (3)培养学生应用数学物理知识解决实际问题的能力。
    重点
    (1) 匀变速直线运动的图象,概念和图像表达信息特点的掌握。
    (2) 匀变速直线运动的速度与时间关系的公式v = v0 + at,并会应用它进行实际计算
    难点
    应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。

    教学过程
    教学环节
    教师活动
    学生活动
    设计意图
    导入新课
    生活中运动时很复杂的,根据运动轨迹简单分为直线运动和曲线运动,根据速度变化特点分为静止,匀速和变速。初中时同学们学过比较简单的匀速直线运动。匀速直线运动通过字面意思可知,它有两个特点,轨迹是直线和速度方向和大小不变。
    上节课同学们通过实验研究了小车在重物牵引下运动,你觉得它的运动有什么样的特点呢?
    它有两个特点,
    一:轨迹是直线
    二:速度大小越来越大(加速运动)
    上节课同学们通过实验研究了小车在重物牵引下运动的 v-t 图像,你能画出小车运动的v-t图象吗?
    教师出示图像并引导学生分析
    教师总结:观察图像可以知小车在不同时刻它的速度不同,并且速度随时间的增加而增加,那么,小车速度的增加有没有规律可遵循呢?这节课我们就来探究一下。


    学生画出上一节的v-t图象
    通过对图像的分析,找一找速度随时间变化的特点




    引导同学自主学习,引出本节课题

    讲授新课
    一、匀变速直线运动
    观察下图你发现了什么?
    引导学生分析v-t图像。

    教师总结:
    无论Δt选在什么区间,对应的速度的变化量Δv 与时间的变化量Δt 之比都是一样的,即物体运动的加速度保持不变。所以,实验中小车的运动是加速度不变的运动。
    问:本题中加速度不变(速度均匀增加)的运动叫做什么运动呢?(运动轨迹和速度特点描述)
    通过思考总结:匀变速直线运动。
    1、定义:沿着一条直线,且加速度不变的运动,叫作匀变速直线运动,匀变速直线运动的v-t 图像是一条倾斜的直线。

    匀变速直线运动
    图像1和2都属于匀变速直线运动,但它们变化的趋势不同,图像1速度在均匀————图像2速度在均匀——————。
    答案:增加;减少。
    2、匀变速直线运动分类
    (1)匀加速直线运动:物体的速度随时间均匀增加的直线运动。

    匀加速, v0 >0,a >0

    匀加速, v0 <0,a <0
    教师总结:匀加速(a、v 同向)
    特点:加速度的大小和方向都不变,且与速度方向相同。
    (2)匀减速直线运动:物体的速度随时间均匀减小的直线运动。

    匀减速, v0 >0,a <0

    匀减速,v0 <0,a >0
    教师总结:匀减速,(a、v 反向)
    特点:加速度的大小和方向都不变,且与速度方向相反。
    针对练习:如图所示的四个图像中,描述物体做匀加速直线运动的是( )

    【答案】B
    二、速度与时间的关系
     除v-t 图像外,我们还可以用公式描述它们的关系。如图为匀变速直线运动, 把运动开始时刻取作0时刻,初始速度为v0。咱们用加速度a来表示时间以后的速度呢?

    则:Δt=t速度的变化量:Δv=v- v0
    把上述两式代入a=Δv/Δt中,化简可得:
    v = v 0 + at
    1、匀变速直线运动的速度与时间的关系式:
    v = v 0 + at

    (2)对公式理解:at 是 t 时间内速度的变化量,再加上物体在开始时刻的速度v0, 就是t时刻的速度v
    (3)此关系式为矢量式,注意方向(若取初速方向为正,则加速运动 a 为正,减速运动 a 为负)
    2、v = v 0 + at的特殊形式
    (1)当 v 0= 0 时,v = at物体做初速度为零的匀加速直线运动
    (2) 当 a = 0 时, v = v0 物体做匀速直线运动
    典型例题
    例题1:一辆汽车原来的速度是8m/s,在一段足够长的下坡路上以0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动,则行驶了20s时的速度为________m/s。
    【答案】18
    【详解】
    以初速度方向为正方向,v0=8m/s,a=0.5m/s2,t=20s,由速度时间公式

    解题步骤:
    1.认真审题,分析已知量和待求量;
    2.弄清题意画示意图,明确初速度v0、末速度v、加速度a和时间t及各量的正负号。
    3.将已知量带入公式求未知量,若所求量是矢量,要说明方向。
    4.对计算结果和结论进行验算。
    典型例题
    例题2【2017•枣阳市高一月考】汽车初速度v0=20m/s,刹车后做匀减速直线运动,加速度大小为a=5 m/s2, 求:开始刹车后6 s末汽车的速度。
    解法一:先判断,再解
    解:以初速方向为正方向当车速减为零时v=v0+at=20-5t=0
    解得t=4s
    即在4s时汽车停止运动,所以开始刹车后6s末汽车的速度为0。
    解法二:直接解,再检验
    解:以初速方向为正方向,则 a=-5 m/s2
    vt =v0+at=20+(-5)×10m/s=-30m/s
    汽车刹车过程是一个实际的运动过程,一旦车的速度减到0,
    汽车将保持静止状态,不后退,由结果可知,车实际已经停下来了,
    所以6s末 vt =0
    3.如图所示为某新型电动汽车试车时的v­t图像,则下列说法中正确的是(  )

    A.在0~6 s内,新型电动汽车做匀变速直线运动
    B.在6~10 s内,新型电动汽车处于静止状态
    C.在4 s末,新型电动汽车向相反方向运动
    D.在t=12 s末,新型电动汽车的加速度为-1 m/s2
    【答案】D
    4.下列有关对匀变速直线运动的认识,其中观点正确的是( )
    A.物体在一条直线上运动,若在相等的时间内通过的位移相等,则物体的运动就是匀变速直线运动
    B.加速度大小不变的运动就是匀变速直线运动
    C.加速度不变的运动就是匀变速直线运动
    D.匀变速直线运动的加速度是一个恒量
    【答案】D
    5.对于做匀变速直线运动的物体,下列说法中正确的是(  )
    A.若加速度方向和速度方向相同,即使加速度很小,物体的速度还是要增大的
    B.若加速度方向和速度方向相反,物体的速度可能一直增大
    C.不管加速度方向和速度方向的关系怎样,物体的速度都是增大的
    D.因为物体做匀变速直线运动,所以它的加速度是均匀变化的
    【答案】A
    6.做匀加速直线运动的物体的加速度为3 m/s2,对任意1 s来说,下列说法中不正确的是
    A.某1 s末的速度比该1 s初的速度总是大3 m/s
    B.某1 s末的速度比该1 s初的速度总是大3倍
    C.某1 s末的速度比前1 s末的速度大3 m/s
    D.某1 s末的速度比前1 s初的速度大6 m/s
    【答案】B
    7.纯电动汽车不排放污染空气的有害气体,具有较好的发展前景.某辆电动汽车在一次刹车测试中,初速度为18m/s,经过3s汽车停止运动.若将该过程视为匀减速直线运动,则这段时间内电动汽车加速度的大小为( )

    A.3m/s2 B.6m/s2
    C.15m/s2 D.18m/s2
    【答案】B
    8.物体做匀加速直线运动,到达A点时的速度为5m/s,经3s到达B点时的速度为14m/s,再经过4s到达C点,则它到达C点时的速度为(  )
    A.23m/s B.5m/s C.26m/s D.10m/s
    【答案】C
    思考与讨论:图中是一个物体运动的 v-t 图像。它的速度怎样变化?在相等的时间间隔内,即Δt ′ = Δt 时,速度的变化量Δv′和 Δv总是相等的吗?物体在做匀变速运动吗?

    它的速度随着时间的增加逐渐增加;在相等的时间间隔内,即Δt ′ = Δt 时,速度的变化量Δv′小于Δv;物体在做加速度逐渐减小的加速运动
    课堂练习
    1、某物体做直线运动的速度一时间图像如图所示。根据图像回答:

    (1)物体在OA段做——————运动,加速度为——————,在AB段做    运动,加速度是—————— 。
    (2)物体在5 s时的速度为—————— m/s。
    【答案】(1)匀加速直线 1 m/s2 匀减速直线-2 m/s2 (2)2
    2、一物体静止在光滑的固定水平桌面上,现对其施加一水平外力,使它沿水平桌面做直线运动,该物体的v-t图像如图所示,根据图像,下列说法正确的是(  )

    A.0~6s时间内物体运动的加速度始终没有改变
    B.2~3s时间内物体做减速运动
    C.第1s末物体的速度方向改变
    D.1.5s末和2.5s末两个时刻物体的加速度相同
    【答案】D
    3、爬竿运动员从竿上端由静止开始先匀加速下滑时间2t,后再匀减速t时间恰好到达竿底且速度为0,这两段匀变速运动过程中加速度大小之比为( )
    A.2:1 B.1:2
    C.4:1 D.1:4
    【答案】B
    4. 关于匀变速直线运动,下列说法正确的是(  )
    A.匀变速直线运动的加速度恒定不变
    B.相邻的相同时间间隔内的位移相等
    C.在任何相等的时间Δt内的速度变化量Δv都相等
    D.速度与运动时间成正比
    【答案】AC
    拓展提高
    1、长安汽车紧急刹车,加速度的大小是8m/s2,如果必须在3s内停下来,那么汽车的行驶速度不能超过多少?
    【答案】 v0=24m/s。
    2、一辆沿平直路面行驶的汽车,速度为36 km/h,突然前面有紧急情况,刹车时获得的加速度大小是4 m/s2,求刹车后5 s末的速度。
    【答案】刹车后经2.5 s停止,所以3 s末的速度为0。
    3,一个物体做匀变速直线运动,当t=0时,物体的速度大小为12m/s,方向向东;当t=2s时,物体的速度大小为8m/s,方向仍向东。当t为多少时,物体的速度大小变为2m/s?(  )
    A.3s B.5s C.7s D.9s
    【答案】BC
    4,物体做匀减速直线运动直到停止,已知第1s末的速度是10m/s,第3s末的速度是4m/s,则下列结论正确的是(  )
    A.物体的加速度大小是2m/s2
    B.物体的加速度大小是3m/s2
    C.物体零时刻的速度是13m/s
    D.物体第5s末的速度是2m/s
    【答案】BC
    5,甲、乙两物体从同一位置出发沿同一直线运动,两物体运动的v-t图像如图所示,下列判断正确的是(  )

    A.甲做匀速直线运动,乙先做匀加速直线运动后做匀减速直线运动
    B.两物体两次速度相同的时刻分别为第1s末和第4s末
    C.乙在前2s内做匀加速直线运动,2s后做匀减速直线运动
    D.2s后,甲、乙两物体的速度方向相反
    【答案】ABC









    通过对图像的分析,找出匀变速直线运动的概念及特点








    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,并完成填空









    对图像有明确的认识,会分析匀加速直线运动的不同形式











    对图像有明确的认识,会分析匀减速直线运动的不同形式

















    学生思考讨论
    并推导匀变速直线运动的速度公式








    观察图形理解公式的意义














    分析,解题









































    同学完成此题并讨论:
    1. 物理规律在生活中的实际应用;











    学生思考讨论

















    学生练习
















    引导同学自主学习,找出知识点。









    帮助学生正确理解匀变速直线运动。













    掌握匀加速直线运动的实质














    掌握匀减速直线运动的实质




















    体会用数学方法,实验方法解决物理问题。









    深刻理解公式,利于学生的记忆














    用例题强化对公式的理解








































    让学生体会生活中的物理科学,学会关注身边物理












    加深学生对匀变速运动的理解
















    巩固本节知识









    课堂小结
    1.匀变速直线运动
    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 图像是一条倾斜的直线。
    2.匀变速直线运动的速度与时间的关系
    公式表述:v=v0+at
    3.在运用速度公式解题时要注意公式的矢量性
    梳理自己本节所学知识进行交流
    根据学生表述,查漏补缺,并有针对性地进行讲解补充。
    板书
    一、匀变速直线运动
    1、定义:沿着一条直线,且加速度不变的运动,叫作匀变速直线运动,匀变速直线运动的v-t 图像是一条倾斜的直线。
    2、匀变速直线运动分类
    匀加速直线运动和匀减速直线运动。
    二、速度与时间的关系
    1、v = v 0 + at
    2、一般规定初速度的方向为正方向,与初速度同向的物理量取正值,反向的物理量取负值.若v0=0,一般以a的方向为正方向.







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