1、第一节匀变速直线运动的规律（1）设计思想通过本节教学,不但要使学生认识掌握匀变速直线运动的规律,而且要通过对这问题的研究,使学生了解和体会物理学研究问题的一个方法,图象、公式、以及处理实验数据的方法等。这一点可能对学生更为重要,要通过学习过程使学生有所体会。本节在内容的安排顺序上,既注意了科学系统,又注意学生的认识规律。讲解问题从实际出发,尽量用上一节的实验测量数据。运用图象这种数学工具,相对强调了图象的作用和要求。这是与以前教材不同的。在现代生产、生活中,图象的运用随处可见,无论学生将来从事何种工作,掌握最基本的应用图象的知识,都是必须的。学生在初学时往往将数学和物理分割开来,不习惯或不会将
2、已学过的数学工具用于物理当中。在教学中应多在这方面引导学生。本节就是一个较好的机会,将图象及其物理意义联系起来。在本节教材最后,通过图象提出了一般变速运动(非匀变速运动)的问题,这是对问题自然的扩展和引伸,目的是开阔学生思路,并不是要深入讲解非匀变速运动。教学中对基础较好的学生要求掌握,以利因材施教,使学生各得其所。教学目标1、知识与技能(1)掌握匀变速直线运动的概念、运动规律及特点。(2)掌握匀变速直线运动的速度与时间的关系式,会推导,能进行有关计算。(3)知道v-t图象的意义,会根据图象分析解决问题。2、过程与方法引导学生通过研究v-t图象,寻找规律,发现匀变速直线运动的速度与时间的关系。
3、3、情感态度与价值观(1)激发学生探索规律的兴趣。(2)体验同一物理规律的不同描述方法,培养科学价值观。(3)将所学知识与实际生活相联系,增加学生学习的动力和欲望。教学重点1、理解匀变速直线运动的v-t图象的物理意义。2、匀变速直线运动的速度与时间的关系式及应用。 教学难点1、学会用v-t图象分析和解决实际问题。2、掌握匀变速直线运动的速度与时间的关系式并会运用。教学过程新课导入师:上一节课,我们学习了如何描绘运动物体的v-t图象,本节课我们就从v-t图象入手,探究匀变速直线运动的运动规律。新课内容一、匀变速直线运动师:请同学们观察下面的v-t图象(课件逐个展示),它们分别表示物体在做什么运动
4、?生1:中物体的速度的大小和方向都不随时间变化,说明物体在做匀速直线运动。生2:中物体的速度随时间不断增大,说明物体在做加速直线运动。师:仔细观察中物体速度增加的有规律吗?生:是均匀增加。如果取相等的时间间隔,速度的变化量是相同的。师:很好。请同学们自己画图操作,试一试。学生自己画图,动手操作教师用课件投影,进一步加以阐述。师:我们发现每过一个相等的时间间隔,速度的增加量是相等的。所以无论t选在什么区间,对应的速度v的变化量v与时间的变化量t之比v/t都是一样的,即物体的加速度保持不变。投影出示匀变速直线运动的定义沿着一条直线运动,且加速度保持不变的运动,叫做匀变速直线运动。匀变速直直线运动的
5、速度时间图象是一条倾斜的直线,直线的斜率表示加速度。在匀变速直线运动中,如果物体的速度随时间均匀增加,这个运动叫做匀加速直线运动。师:那大家现在能说出上图中是什么运动吗?生:我知道了,在刚才图中的速度随时间均匀减小,表示的就是物体在做匀减速直线运动。师:你所的对!如果物体的速度随时间均匀减小,这个运动就叫做匀减速直线运动。请同学们再思考一下,下图中三条直线的交点表示什么?生1:是相遇!生2:不是相遇,应该表示在同一时刻,三者的速度相等。师:是的,在v-t图象中,交点仅表示他们的速度相等,并不表示相遇,同学们不要把v-t图象与x-t图象相混淆。教师接着引导学生思考教材“说一说”这条图线表示物体的
6、速度怎样变化?在相等的时间间隔内,速度的变化量总是相等的吗?物体在做匀加速直线运动吗?生:速度增加,但在相等的时间间隔内,速度的变化量越来越小,说明v/t逐渐减小,即加速度减小,加速度不是恒量,那物体的运动就不是匀加速直线运动了。师:没错。在不同的瞬时,物体的加速度不同,那我们怎么找某一点的瞬时加速度呢?学生纷纷讨论。生:是做切线吗?师:非常好。我们可以做曲线上某点的切线,这一点的切线的斜率就表示物体在这一时刻的瞬时加速度。二、速度与时间的关系师:除了图像外,我们还可以用公式表示物体运动的速度与时间的关系。从运动开始(这时t=0)到时刻t,时间的变化量t=t-0,速度的变化量v=v-v0,因为
7、加速度a=v/t是一个恒量,所以a=v/t=v-v0/t-0解出速度v,得到v=v0+at这就是匀变速直线运动的速度与时间的关系式。师:想一想,at在数值上等于什么?生:a在数值上等于单位时间内速度的变化量,再乘以t就是0t时间内速度的变化量。生:at再加上vo就是t时刻的速度了。师:我们还可以从图象上进一步加深对公式的理解。师:能否直接从图线结合数学知识得到速度与时间的关系式?生:因为匀变速直线运动的v-t图像是一条倾斜的直线,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=kx+b的形式:其中k是图线的斜率,在数值上等于匀变速直线运动的加速度。b是纵轴上的截距,在数值上等于匀变速直
8、线运动的初速度v0,所以v=v0+at例题1(投影)汽车以40km/h的速度行驶,现以0.6m/s2的加速度加速,10s后速度能达到多少?教师引导学生明确已知量、待求量,确定研究对象和研究过程学生自主解题师:投影出示规范步骤解:初速度vo=40km/h=11m/s,加速度a=0.6m/s2,时间t=10s,10s后的速度为v=v0+at=11m/s+0.6m/s210s=17m/s=61km/h例题2(投影)汽车以36km/h的速度匀速行驶,若汽车以0.6m/s2的加速度刹车,则10s和20s后的速度减为多少?教师指导学生用速度公式建立方程解题,代入数据,计算结果。教师巡视查看学生自己做的情况
9、,投影出示典型的样例并加以点评。有的同学把a=0.6m/s2代入公式v=vo+at,求出v10=16m/sv20=22m/s师:这种做对吗?生:汽车在刹车,使减速运动,所以加速度应代负值,即a=0.6m/s2。有的同学把a=0.6m/s2代入公式v=vo+at,求出v10=4m/sv20=2m/s师:这样做对吗?生:对,我也是这样做的师:v20=2m/s中负号表示什么?生:负号表示运动方向与正方向相反。师:请同学们联系实际想一想,汽车刹车后会再朝反方向运动吗?生:哦,汽车刹车后经过一段时间就会停下来。师:那这道题到底该怎么做呢?生:先计算出汽车经多长时间停下来。教师出示规范解题的样例。解:设初
10、速度v0=36km/h=10m/s,加速度a=0.6m/s2,时间t=10s,由速度公式v=vo+at,可知刹车至停止所需时间t=vv0/a=010/0.6=16.7s。故刹车10s后的速度v10=v0+at=10m/s0.610m/s=4m/s刹车20s时汽车早已停止运动,故v20=0师:通过这道题,我们大家知道了汽车遇到紧急情况时,虽然踩了刹车,但汽车不会马上停下来,还会向前滑行一段距离。因此,汽车在运行时,要被限定最大速度,超过这一速度,就可能发生交通事故。请同学们结合实际想一想:当发生交通事故时,交警是如何判断司机是否超速行驶的?生:汽车刹车时会留下痕迹,交警可以通过测量痕迹的长度,计算出司机刹车时的速度。以此来判断司机是否超速行驶。师:好极了。小结本节重点从图象和公式两个方面研究了匀变速直线运动,理解时注意以下几点:1、在匀变速直线运动中,质点的加速度大小和方向不变,但不能说a与v成正比、与t成反比,决定于v和t的比值。2、公式中v、v0、a都是矢量,必须注意其方向作业布置课后习题
