2022年人教版高中物理必修1 第2章第2節(jié)勻變速直線運動的速度與時間的關系 （教案）

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1、2022年人教版高中物理必修1 第2章第2節(jié)勻變速直線運動的速度與時間的關系 （教案）物理核心素養(yǎng)主要由“物理觀念”“科學思維”“科學探究”“科學態(tài)度與責任”四個方面構(gòu)成。教學分析人教版高中物理教材，采取的是由生活到物理的編寫思路。通過本節(jié)教學，不但要使學生認識掌握勻變速直線運動的規(guī)律，而且要通過對這問題的研究，使學生了解和體會物理學研究問題的一個方法，圖像、公式、以及處理實驗數(shù)據(jù)的方法等。這一點可能對學生更為重要，要通過學習過程使學生有所體會。本節(jié)在內(nèi)容的安排順序上，既注意了科學系統(tǒng)，又注意學生的認識規(guī)律。講解問題從實際出發(fā)，盡量用上一節(jié)的實驗測量數(shù)據(jù)。運用圖像這種數(shù)學工具，相對強調(diào)了圖像的

2、作用和要求。這是與以前教材不同的。在現(xiàn)代生產(chǎn)、生活中，圖像的運用隨處可見，無論學生將來從事何種工作，掌握最基本的應用圖像的知識，都是必須的。學生在初學時往往將數(shù)學和物理分割開來，不習慣或不會將已學過的數(shù)學工具用于物理當中。在教學中應多在這方面引導學生。本節(jié)就是一個較好的機會，將圖像及其物理意義聯(lián)系起來。在本節(jié)教材最后，通過圖像提出了一般變速運動（非勻變速運動）的問題，這是對問題自然的擴展和引伸，目的是開闊學生思路，并不是要深入講解非勻變速運動。教學中對基礎較好的學生要求掌握，以利因材施教，使學生各得其所。教學目標：（一）物理觀念1.知道勻變速直線運動的v-t圖象特點，理解圖象的物理意義。2.掌

3、握勻變速直線運動的概念，知道勻變速直線運動的圖象的特點。3.理解勻變速直線運動 v-t圖象的物理意義，會根據(jù)圖象分析解決問題。4.體會數(shù)學在研究物理問題中的重要性。（二）科學思維、科學探究1.培養(yǎng)學生識別、分析圖象和用物理語言表達相關過程的能力。2.引導學生研究圖象、尋找規(guī)律得出勻變速直線運動的概念。3.引 導學生用數(shù)學公式表達物理規(guī)律并給出各符號的具體含義。（三）科學態(tài)度與責任1.培養(yǎng)學生用物理語言表達物理規(guī)律的意識，激發(fā)探索和創(chuàng)新的欲望。2.培養(yǎng)學生透過現(xiàn)象看本質(zhì)、用不同方法表達同一規(guī)律的科學意識。教學重點：1.理解勻變速直線運動v-t圖象的物理意義。2.掌握勻變速直線運動中速度與時間的關

4、系公式及應用。教學難點：1.學會用 圖象分析和解決實際問題。2.對勻變速直線運動的速度與時間關系的公式的理解及應用。教學方法與學習策略建議教師對學生的啟發(fā)是比較重要的，教師清晰的思路能正確的引導學生掌握本節(jié)課的重難點并學習到新的方法，因此教學過程中以講授法為主。教學過程：一、引入新課勻變速直線運動是一種理想化的運動模型生活中的許多運動由于受到多種因素的影響，運動規(guī)律往往比較復雜，但我們忽略某些次要因素后，有時也可以把它們看成勻變速直線運動例如：在平直的高速公路上行駛的汽車，在超車時，可以認為它做勻加速直線運動，剎車時則做勻減速直線運動，直到停止深受同學們喜愛的滑板車運動中，運動員站在板上從坡頂

5、筆直滑下時做勻加速直線運動，筆直滑上斜坡時做勻減速直線運動我們通過實驗探究的方式描繪出了小車的vt圖象，它能否表示小車做什么樣的運動呢？小車的速度隨時間怎樣變化？我們能否用數(shù)學方法得出速度隨時間變化的關系式呢？二、新課教學(一)勻變速直線運動勻速直線運動1、這是什么圖象?圖線中的一點表示什么含義？圖像反映出什么物理量間的關系？2、圖象具有什么特點？從圖象可判斷物體做什么運動？3、物體的加速度是多少？1、從圖可判斷物體速度如何變化？2、物體的加速度如何表示？又如何變化呢?3、物體做什么運動？4、a0一定是加速運動，a0一定是減速運動嗎？縱軸截距表示初速度。斜率的大小表示加速度的大小，斜率的正負表

6、示加速度的方向。勻變速直線運動1定義：沿著一條直線且加速度不變的運動，叫勻變速直線運動。2性質(zhì)(1)任意相等的時間內(nèi)，速度的變化量相等。(2)a相等，保持不變。3分類(1)勻加速直線運動：物體的速度隨時間均勻增加的變速直線運動。(2)勻減速直線運動：物體的速度隨時間均勻減小的變速直線運動。勻變速直線運動的速度時間圖象勻變速直線運動的vt圖象是一條傾斜的直線，如下圖所示，直線a反映了速度隨時間是的，即是勻加速直線運動的圖象；直線b反映了速度隨時間是的，即是勻減速直線運動的圖象。(二)勻變速直線運動的速度與時間的關系式1速度公式：vv0at。2對公式的理解：做勻變速直線運動的物體，在t時刻的速度v

7、等于物體在開始時刻的速度v0加上在整個過程中速度的變化量at。1公式vv0at的物理意義：對做勻變速直線運動的物體，描述其速度隨時間的變化規(guī)律。2公式中各符號的含義(1)v0、v分別表示物體的初、末速度。(2)a為物體的加速度，且a為恒量。3公式的矢量性(1)公式中的v0、v、a為矢量，應用公式解題時，一般取v0的方向為正方向，a、v與v0的方向相同時取正值，與v0的方向相反時取負值。(2)a與v0同向時物體做勻加速運動，a與v0方向相反時，物體做勻減速直線運動。4公式的適用條件：公式vv0at只適用于勻變速直線運動。5公式vv0at的特殊形式(1)當a0時，vv0(勻速直線運動)(2)當v0

8、0時，vat(由靜止開始的勻加速直線運動)【典型例題】【例題1】在某品牌汽車4S店，一顧客正在測試汽車的加速、減速性能某段時間內(nèi)汽車以36km/h的速度勻速行駛?cè)羝囈?.6m/s2的加速度加速，則10s后速度能達到多少？若汽車以0.6m/s2的加速度剎車，則10s后和20s后速度各減為多少？審題指導：(1)速度公式vv0at是矢量式(2)對勻減速直線運動，加速度a應代入負值運算，即a、v反向思路圖解：【答案】16m/s4m/s0特別提醒對勻減速直線運動，要注意減速為零后停止，加速度變?yōu)榱愕膶嶋H情況如剎車問題，若題目給定的時間大于“剎車”時間，則“剎車”時間以后的時間內(nèi)車是靜止的【針對訓練】汽

9、車以40km/h的速度勻速行駛，(1)若汽車以0.6m/s2的加速度加速運動，則10s后速度能達到多少？(2)若汽車剎車以0.6m/s2的加速度減速，則10s后速度減為多少？ (3)若汽車剎車以3m/s2的加速度減速，則10s后速度為多少？【答案】(1)17 m/s(2)5 m/s(3)0(三)速度圖象（vt）圖象的理解及應用1勻速直線運動的vt圖象如圖甲所示，由于勻速直線運動的速度不隨時間改變，因而vt圖象是一條平行于時間軸的直線從圖象中可以直接讀出速度的大小和方向2勻變速直線運動的vt圖象(1)如圖乙所示，勻變速直線運動的vt圖象是一條傾斜的直線，直線a反映速度隨時間是均勻增大的，為勻加速

10、直線運動的圖象；直線b反映速度隨時間是均勻減小的，為勻減速直線運動的圖象(2)若物體做勻減速直線運動，加速度為a，當速度減為零之后，又會反向做勻加速直線運動，如果加速度不變，則整個運動過程也是勻變速直線運動，如圖乙中的c所示3對vt圖象的幾點說明(1)縱截距：表示物體的初速度(2)橫截距：表示物體在開始計時后過一段時間才開始運動，或物體經(jīng)過一定時間速度變?yōu)榱?3)與橫軸的交點：表示速度方向改變的時刻，如圖乙中直線c的t1時刻和圖丙中的t2時刻(4)圖線拐點：表示加速度方向改變的時刻，如圖丙中的t1時刻(5)兩圖線的交點：表示兩物體具有相同的速度(6)直線的斜率：大小等于加速度的大?。恍甭实恼?/p>

11、表示加速度的方向【典型例題】【例題2】（多選）甲、乙兩物體從同一位置出發(fā)沿同一直線運動，兩物體運動的vt圖象如圖所示，下列判斷正確的是()A甲做勻速直線運動，乙做勻變速直線運動B兩物體兩次速度相同的時刻分別在1s末和4s末C乙在前2s內(nèi)做勻加速直線運動，2s后做勻減速直線運動D2s后，甲、乙兩物體的速度方向相反【答案】BC特別提醒(1)由圖象可直接求出各時刻的速度(2)圖線的交點表示速度相同(3)圖線的斜率表示加速度分析v-t圖象時的兩點注意(1)加速度是否變化看有無折點：在折點位置，圖線的斜率改變，表示此時刻物體的加速度改變v-t圖象為曲線，可認為曲線上處處是折點，加速度時刻在改變(2)速度

12、方向是否改變看與時間軸有無交點：在與時間軸的交點位置，縱坐標的符號改變，表示物體的速度方向改變【針對訓練】A、B是做勻變速直線運動的兩個物體的vt圖象，如圖所示(1)A、B各做什么運動？求其加速度(2)兩圖線的交點的意義是什么？(3)求1s末A、B的速度(4)求6s末A、B的速度【典型例題】【例題3】一物體從靜止開始以2 m/s2的加速度做勻加速直線運動，經(jīng)5 s后做勻速直線運動，最后2 s的時間內(nèi)物體做勻減速直線運動直至靜止求：(1)物體做勻速直線運動的速度是多大？(2)物體做勻減速直線運動時的加速度是多大？【思路點撥】(1)物體勻加速5 s的末速度即為勻速運動的速度(2)物體勻速運動的速度

13、即為物體勻減速運動過程的初速度【答案】(1)10 m/s(2)5 m/s2方向與速度方向相反【解析】解題關鍵是畫出如下的示意圖：設圖中AB為勻加速直線運動，BC為勻速直線運動，CD為勻減速直線運動，勻速運動段的速度為AB段的末速度，也為CD段的初速度(1)由速度、時間的關系式得vBa1t125 m/s10 m/s，即做勻速直線運動的速度為10 m/svCvB10 m/s.(2)由vv0a2t2得a2 m/s25 m/s2.負號表示加速度方向與vB方向相反特別提醒(1)畫出物體運動的草圖(vt圖象或軌跡)，弄清每一過程的運動規(guī)律，確定各過程的已知量和未知量；(2)列出每個過程的已知量與未知量之間

14、的關系式，注意前后兩過程的銜接點【針對訓練】滑雪運動員不借助雪杖，由靜止從山坡以加速度a1勻加速滑下，測得20s的速度為20m/s，50s到達坡底，又沿水平面以加速度a2減速20s停止，求：(1)a1和a2；(2)到達坡底后6 s末的速度【答案】(1)1 m/s22.5 m/s2(2)35 m/s三、課堂小結(jié)本節(jié)重點學習了對勻變速直線運動的理解和對公式vv0at的掌握四、板書設計 2.2 勻變速直線運動的速度與時間的關系1 勻速直線運動圖像：2 勻變速直線運動圖像： 勻變速直線運動：概念：速度隨時間均勻地改變，即加速度不變的運動。圖像：傾斜的直線，斜率表示加速度。非勻變速直線運動：速度不是均勻改變的直線運動。速度與時間關系：速度與時間關系式五、布置作業(yè)