人教版高中物理必修一《22 匀变速直线速度与时间关系》教案.docx
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人教版高中物理必修一《22匀变速直线速度与时间关系》教案
课题
第二节：
匀变速直线运动的速度与时间的关系
课型
新授课
教学
目标
知识与技能
1．掌握匀变速直线运动的概念。
2．知道匀变速直线运动的v—t图象特点，理解图象的物理意义。
3．理解匀变速直线运动v—t图象的物理意义，会根据图象分析解决问题。
4．掌握匀变速直线运动的速度与时间关系的公式，能进行有关的计算。
过程与方法
1．培养学生分析数据，用数据建立图像的能力。
2．引导学生研究图象、寻找规律得出匀变速直线运动的概念。
3．引导学生用数学公式表达物理规律并给出各符号的具体含义。
情感态度与价值观
1．培养学生进行实验，运用实验现象探讨规律，激发探索与创新欲望。
2．培养学生透过现象看本质、甩不同方法表达同一规律的科学意识。
重点
难点
教学重点
1．理解匀变速直线运动v—t图象的物理意义
2．掌握匀变速直线运动中速度与时间的关系公式及应用．
教学难点
1．匀变速直线运动v—t图象的理解及应用．
2．匀变速直线运动的速度一时间公式的理解及计算．
教学过程与教学内容
教学方法
引入：
自然界中，物体的运动的情况是复杂多变的，运动是多种多样的，初中学到的匀速直线运动只是速度不变的最简单的一种运动，而更多的，则是变速运动的存在。
这一节课中，你们将学到另外的一种简单的运动模型——匀变速直线运动模型。
教学环节一：
1、教师活动：
以下是经过上次的实验之后所采集到的小车运动的数据：
由此可以建立出小车运动的v-t图像，并将其与你们初中学到的匀速直线运动的v-t图像对比如下：
图一：
小车v-t图像图二：
匀速直线运动图像
通过对比可知，小车的图像与匀速直线运动的图像是不同的，请大家观察它们的图像，分别描述一下两个图像的运动情况。
1、学生活动：
由教师引导，复习上一节课的实验内容，思考实验现象。
并学会通实验所取得的数据，建立小车的v-t图像，由此来分析对比与初中学到的匀速直线运动的v-t图像的区别，总结出两种运动的规律。
【说明】：
通过实验来引导学习，让学生在亲自体会数据处理的过程中，同时去探究隐含在数据中的规律，从而引出所学习的内容。
2、教师活动：
通过上面的图像可知，小车的运动跟匀速直线运动的区别是，小车的速度是随着时间的变化而变化的，并且，可以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Δt（选在什么区间，对应的速度v的变化量△v与时间t变化量△t之比Δx/Δt是一样的，即这是一种加速度不随时间（时间间隔）改变的直线运动。
匀变速直线运动：
质点沿着一条直线运动，且加速度不变的运动。
它的速度一时间图象是一条倾斜的直线。
在匀变速直线运动中，如果物体的加速度随着时间均匀增大，这个运动就是匀加速直线运动；如果物体的速度随着时间均匀减小，这个运动就是匀减速直线运动。
（课件展示）展示各种不同的匀变速直线运动的速度一时间图象，让学生说出运动的性质，以及速度方向、加速度方向
2、学生活动：
根据老师的引导，深入认识匀变速直线运动和匀速直线运动的区别，并能够区分出匀变速直线运动的v-t图像，并分析所给出的v-t图像的类型还有具体的运动数据。
【说明】：
分析跟总结，由v-t图像的分析，最终得出匀变速直线运动的概念，并更进一步的理解v-t图像的作用（图象能直观地描述自然规律）。
教学环节二：
1、教师活动：
图象能直观地描述自然规律，数学公式则能简洁地描述自然规律。
图像能呈现的数据是有限的，而通过数学公式，我们却能够或得更多的图像所无法表示出来的数据。
利用数学公式或图象，可以用已知量来预测并求出未知量。
在数学中，平面坐标中的任何一根直线，都能用公式y=kx+b表示，该公式反应了整个直线的变化情况，包括已知的还有未知的都能够从该公式中求出来。
相对应的，在v-t图像中，匀变速直线运动的变化规律也能够用该公式来表示出来，而且，通过该数学公式，它表示的是图像所表示物体的运动规律。
如上图所示，通过对比我们可以知道，该图像所表示的运动规律的数学表达式是：
v＝b+kt，而公式中直线的斜率k还有截距b分别是表示运动中的什么情况呢。
从图像的分析中可以知道k=Δv/Δt=a：
b=v0
由此可知，直线的斜率k的大小即是物体运动的加速度，k的正负表示加速度的方向。
直线的截距b的大小表示的是物体运动在0时刻的速度大小。
匀变速直线运动的速度与时间的关系式是：
v＝vo+at
1、学生活动：
在老师的引导下，体会图像与公式的优缺点，同时学习数学公式的建立过程，认真体会公式中每一个量所代表的意义，并加深对于图像的运用的理解。
【总结】：
匀变速直线运动速度与时间的关系式：
v＝vo+at
意义：
物体的末速度等于初速度vo再加上速度的变化量at。
【说明】：
将一个感性的规律，用理性的思维分析之后加以表达，通过量化，将整个规律用数学公式的形式表达出来，充分的体现出了物理的特点，感想与理性相结合。
2、教师活动：
通过上面学习的内容，分析并解答下面的问题：
1、关于匀变速直线运动中的加速度的方向和正、负值问题，下列说法中错误的是
A在匀加速直线运动中加速度方向一定和初速度方向相同
B匀减速直线运动中加速度一定是负值
C匀加速直线运动中加速度也有可能取负值
D只有在规定了初速度方向为正方向的前提下，匀加速直线运动的加速度才取正值
（该题考查速度、加速度的矢量性，加速度是正还是负，必须先规定正方向，不取决与是加速还是减速运动）
2、物体从A点静止出发，做匀加速直线运动，紧接着又做匀减速直线运动，到达B点时恰好停止。
在先后两个过程中（）
A物体通过的路程一定相等
B两次运动的加速度一定相等
C平均速度一定相等
D所用的时间一定相等
（该题考查匀变速直线运动的v-t图像和平均速度的公式，加速过程的末速度就是减速过程的初速度）
3、一辆汽车沿平直公路从甲站开往乙站，起动加速度为2m/s2，加速行驶5秒，后匀速行驶2分钟，然后刹车，滑行1分钟，正好到达乙站，求汽车从甲站到乙站的平均速度？
（该题考查v-t图像及匀变速直线运动速度与时间的关系式，还有平均速度的定义。
）
2、学生活动：
通过刚刚学到的知识，分析问题并解决问题，熟悉知识的运用。
【说明】：
学以致用，在学习匀变速直线运动的规律还有速度与时间的关系式之后，依靠学到的知识，来分析问题，以加强知识的掌握还有理解，加深对知识的运用能力。
注重引导、指导、评价、发展有效结合。
（1）教师提供材料，引导学生从中发现问题。
（2）针对不同结果，教师启发学生找出问题的规律，指导学生共同探问题的本质。
（3）在分析解答过程中，学生运用从不同角度处理同一问题，教师及时作出评价。
在实际教学中，对教学过程的每一个环节，教师都要对学生学习进行评价。
这一方面是实事求是地肯定他们的成绩，让他们享受成功的喜悦，激发他们的学习兴趣；另一方面也是从思维方法上帮助他们总结成功的经验，提高认识，促进他们更有效地学习。
（4）在教学的每个环节中，教师通过运用各种方法和手段，来培养和发展学生的各种能力。
板书
§2.2匀速直线运动的速度和时间的关系
1.匀变速直线运动：
质点沿着一条直线运动，且加速度不变的运动。
2.速度一时间图象是一条倾斜的直线
3.速度与时间的关系式v＝vo+at
4.初速度vo再加上速度的变化量at就得到t时刻物体的末速度
教学
反思
课题
2.2匀变速直线速度与时间关系习题课
课型
习题课
教学
目标
1、知识目标
（1）进一步熟悉匀变速直线运动的公式，并能正确运用这些公式解决物理问题。
（2）能够熟练应用匀变速直线运动的公式解决物理问题。
2、能力目标
（1）培养学生运用方程组、图像等数学工具解决物理问题的能力；
3．科学方法：
（1）渗透物理思想方法的教育，如模型方法、等效方法等；
（2）通过例题的分析，使学生形成解题思路，体会特殊解题技巧，即获得解决物理问题的认知策略．
重点
难点
熟练掌握匀变速直线运动的速度时间关系式并加以应用是重点，能够灵活运用这些规律解决实际运动学问题是难点。
教学过程与教学内容
教学方法
（一）复习提问
师：
请同学们写出匀变速直线运动的速度与时间的关系式。
生：
速度公式：
vt=v0+at，
教师引导学生推导出下面的几个推论式：
（1）在一段时间t内，中间时刻的瞬时速度v等于这段时间的平均速度，即
v=v-AB=sAB/t=（vA+vB）/2
式中sAB为这段时间内的位移，vA、vB分别为这段时间初、末时刻的瞬时速度.
（2）中间时刻瞬时速度等于这段时间内的平均速度：
（二）练习与讲解
1．关于匀变速直线运动，下列说法中正确的是（ ）
A．加速度大小不变，方向不变
B．相同的时间内速度的变化相同
C．相同的时间内加速度的变化相同
D．平均加速度与瞬时加速度相同
图5
2．如图5所示表示某质点做直线运动的v－t图象，由图象可知物体的运动情况是（ ）
A．先匀速后匀减速
B．先静止后匀减速
C．先静止后匀速
D．先匀速后匀加速
3．物体在一条直线上运动，给出初速度、加速度的正负，下列对运动描述中正确的是（ ）
A．v0>0，a<0，a的大小增大，物体做加速运动
B．v0>0，a<0，a的大小减小，物体做减速运动
C．v0<0，a>0，a的大小增大，物体做加速运动
D．v0<0，a<0，a的大小减小，物体做减速运动
4．物体做匀加速直线运动，已知第1s末的速度是6m/s，第2s末的速度是8m/s，则下面结论正确的是（ ）
A．物体零时刻的速度是3m/s
B．物体的加速度是2m/s2
C．任何1s内的速度变化都是2m/s
D．第1s内的平均速度是6m/s
5．质点做匀加速直线运动，初速度为v0＝2m/s，加速度为a＝0.1m/s2，则（ ）
A．质点第4s末的速度为2.4m/s
B．每经过2s时间，物体速度就增大2.2m/s
C．质点速度一直增大
D．质点速度随时间均匀增大
题号
1
2
3
4
5
答案
6.做匀变速直线运动的质点，第1s末的速度大小为6m/s，第3s末的速度大小为2m/s，求质点的初速度和加速度．（设第1s末质点的速度方向为正方向）
7．汽车正常行驶的速度是30m/s，关闭发动机后，开始做匀减速运动，12s末的速度是24m/s.求：
（1）汽车的加速度；
（2）16s末的速度；
（3）65s末的速度．
8．一辆汽车从静止开始匀加速开出，然后保持匀速运动，最后匀减速运动，直到停止，下表给出了不同时刻汽车的速度：
时刻/s
1.0
2.0
3.0
5.0
7.0
9.5
10.5
速度
/（m·s－1）
3
6
9
12
12
9
3
（1）汽车做匀速运动时的速度大小是否为12m/s?
（2）汽车做加速运动时的加速度和减速运动时的加速度各为多大？
（3）汽车从开出到停止总共经历的时间是多少？
9．一小球以20m/s的速度沿光滑斜面向上做匀减速直线运动，加速度大小为a＝5m/s2，如果斜面足够长，那么经过t＝6s的时间，小球速度的大小和方向怎样？
图6
10．在节假日期间，你可能到公园或游乐场玩过蹦床．如图6所示是小何同学某次从蹦床跳起后的v－t图象，已知t1－0＝t2－t1，结合所学知识分析下列问题：
（1）小何所做的运动是匀变速直线运动吗？
（2）跳起时的速度有多大？
（3）你能从图象中知道在哪段时间内她是上升的，哪段时间内她是下降的吗？
（4）从图象中你能看出，作图时是选上升过程的速度方向为正方向，还是选下降过程的速度方向为正方向？
课后巩固提升
1．ABD 2.A
3．B [减速运动的特点是加速度方向与速度方向相反．加速运动的特点是加速度方向与速度方向相同．加速度大小变化只表示速度变化快慢．]
4．BC [物体是匀变速直线运动，由已知可求出a＝2m/s2，则初速度为4m/s；第1s内的平均速度应小于6m/s.]
5．ACD [根据速度公式代入可直接得第4s末的速度；根据加速度的定义可知每过2s速度就增大0.2m/s；加速运动中速度一直增大，匀加速运动中速度随时间增大是均匀的．]
6．8m/s －2m/s2或10m/s
－4m/s2
解析 由题意知：
第1s末的速度方向为正方向，则第3s末的速度方向有两种情形：
情形1：
v＝2m/s，则v＝v1＋at，得a＝
＝
m/s2＝－2m/s2
则质点的初速度v0＝v1－at＝[6－（－2）×1]m/s＝8m/s.
情形2：
v＝－2m/s，则a′＝
＝
m/s2＝－4m/s2
则质点的初速度v0′＝v1－a′t＝[6－（－4）×1]m/s＝10m/s.
7．
（1）－0.5m/s2
（2）22m/s （3）0
8．
（1）是
（2）3m/s2 －6m/s2 （3）11s
9．10m/s 方向沿斜面向下
10．见解析
解析
（1）由于加速度不变，因此是匀变速直线运动．
（2）起跳时的速度大小为v0.（3）0～t1时间内速度方向与v0方向相同，是上升的；t1～t2时间内，速度方向与v0方向相反，是下降的．（4）选上升过程的速度方向为正方向．
附：
同步练习
一、选择题
1．物体通过两个连续相等位移的平均速度分别为v1=10m/s，v2=15m/s，则物体在这整个运动过程中的平均速度是 [ ]
A．13.75m/s
B．12.5m/s
C．12m/s
D．11.75m/s
2．物体由A到B做匀变速直线运动，在中间位置的速度为v1，在中间时刻的速度为v2，则v1、v2的关系为[ A ]
A．当物体做匀加速运动时，v1＞v2
B．当物体做匀加速运动时，v1＜v2
C．当物体做匀速运动时，v1=v2
D．当物体做匀减速运动时，v1＞v2
3．一个物体做匀变速直线运动，某时刻速度大小为4m/s，1s后速度大小变为10m/s，在这1s内该物体的 [ ]
A．位移的大小可能小于4m
B．位移的大小可能大于10m
C．加速度的大小可能小于4m/s2
D．加速度的大小可能大于10m/s2
4．某物体沿x轴运动，它的x坐标与时刻t的函数关系为：
x=（4t+2t2）m，则它的初速度和加速度分别是 [ ]
A．0，4m/s2
B．4m/s，2m/s2
C．4m/s，0
D．4m/s，4m/s2
5．如图1-2-10表示甲、乙两物体由同一地点出发，向同一方向运动的速度图线，其中t2=2t1，则 [ ]
A．在t1时刻，乙物在前，甲物在后
B．在t1时刻，甲、乙两物体相遇
C．乙物的加速度大于甲物的加速度
D．在t2时刻，甲、乙两物体相遇
二、非选择题
6．一物体以1m/s2的加速度做匀减速直线运动至停止，则物体在停止运动前4s内的位移是______．
7．汽车A在红绿灯前停止，绿灯亮时A开动，以a=0.4m/s2的加速度做匀加速运动，经t0=30s后以该时刻的速度做匀速直线运动．在绿灯亮的同时，汽车B以v=8m/s的速度从A车旁边驶过，之后B车一直以相同的速度做匀速运动．问：
从绿灯亮时开始计时，经多长时间后两车再次相遇？
参考答案：
1．C 2．ACD3．AD4．D 5．CD6．8m 7．45s
1．物理方法：
模型方法，等效方法．
2．解题思路：
（1）由题意建立物理模型；
（2）画出草图，建立物理图景；
（3）分析质点运动性质；
（4）由已知条件选定规律列方程；
（5）统一单位制，求解方程；
（6）检验讨论结果；
（7）想想别的解题方法．
3．特殊解题技巧：
逆向思维；用推论；图像法．
根据学生小结情况简评
板
书
速度公式：
vt=v0+at，
（1）在一段时间t内，中间时刻的瞬时速度v等于这段时间的平均速度，即v=v-AB=sAB/t=（vA+vB）/2.
（2）中间时刻瞬时速度等于这段时间内的平均速度：
教学
反思
升级会员 