2019-2020年人教版高中物理必修1 第2章第2節(jié)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系 (教案).doc
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2019-2020年人教版高中物理必修1 第2章第2節(jié)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系 (教案) 物理核心素養(yǎng)主要由“物理觀念”“科學(xué)思維”“科學(xué)探究”“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”四個(gè)方面構(gòu)成。 教學(xué)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(xué),不但要使學(xué)生認(rèn)識(shí)掌握勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,而且要通過對(duì)這問題的研究,使學(xué)生了解和體會(huì)物理學(xué)研究問題的一個(gè)方法,圖像、公式、以及處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法等。這一點(diǎn)可能對(duì)學(xué)生更為重要,要通過學(xué)習(xí)過程使學(xué)生有所體會(huì)。本節(jié)在內(nèi)容的安排順序上,既注意了科學(xué)系統(tǒng),又注意學(xué)生的認(rèn)識(shí)規(guī)律。講解問題從實(shí)際出發(fā),盡量用上一節(jié)的實(shí)驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)。運(yùn)用圖像這種數(shù)學(xué)工具,相對(duì)強(qiáng)調(diào)了圖像的作用和要求。這是與以前教材不同的。在現(xiàn)代生產(chǎn)、生活中,圖像的運(yùn)用隨處可見,無論學(xué)生將來從事何種工作,掌握最基本的應(yīng)用圖像的知識(shí),都是必須的。學(xué)生在初學(xué)時(shí)往往將數(shù)學(xué)和物理分割開來,不習(xí)慣或不會(huì)將已學(xué)過的數(shù)學(xué)工具用于物理當(dāng)中。在教學(xué)中應(yīng)多在這方面引導(dǎo)學(xué)生。本節(jié)就是一個(gè)較好的機(jī)會(huì),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(yùn)動(dòng)(非勻變速運(yùn)動(dòng))的問題,這是對(duì)問題自然的擴(kuò)展和引伸,目的是開闊學(xué)生思路,并不是要深入講解非勻變速運(yùn)動(dòng)。教學(xué)中對(duì)基礎(chǔ)較好的學(xué)生要求掌握,以利因材施教,使學(xué)生各得其所。 教學(xué)目標(biāo): (一)物理觀念 1.知道勻變速直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象特點(diǎn),理解圖象的物理意義。 2.掌握勻變速直線運(yùn)動(dòng)的概念,知道勻變速直線運(yùn)動(dòng)的圖象的特點(diǎn)。 3.理解勻變速直線運(yùn)動(dòng) v-t圖象的物理意義,會(huì)根據(jù)圖象分析解決問題。 4.體會(huì)數(shù)學(xué)在研究物理問題中的重要性。 (二)科學(xué)思維、科學(xué)探究 1.培養(yǎng)學(xué)生識(shí)別、分析圖象和用物理語言表達(dá)相關(guān)過程的能力。 2.引導(dǎo)學(xué)生研究圖象、尋找規(guī)律得出勻變速直線運(yùn)動(dòng)的概念。 3.引 導(dǎo)學(xué)生用數(shù)學(xué)公式表達(dá)物理規(guī)律并給出各符號(hào)的具體含義。 (三)科學(xué)態(tài)度與責(zé)任 1.培養(yǎng)學(xué)生用物理語言表達(dá)物理規(guī)律的意識(shí),激發(fā)探索和創(chuàng)新的欲望。 2.培養(yǎng)學(xué)生透過現(xiàn)象看本質(zhì)、用不同方法表達(dá)同一規(guī)律的科學(xué)意識(shí)。 教學(xué)重點(diǎn): 1.理解勻變速直線運(yùn)動(dòng)v-t圖象的物理意義。 2.掌握勻變速直線運(yùn)動(dòng)中速度與時(shí)間的關(guān)系公式及應(yīng)用。 教學(xué)難點(diǎn): 1.學(xué)會(huì)用 圖象分析和解決實(shí)際問題。 2.對(duì)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間關(guān)系的公式的理解及應(yīng)用。 教學(xué)方法與學(xué)習(xí)策略建議 教師對(duì)學(xué)生的啟發(fā)是比較重要的,教師清晰的思路能正確的引導(dǎo)學(xué)生掌握本節(jié)課的重難點(diǎn)并學(xué)習(xí)到新的方法,因此教學(xué)過程中以講授法為主。 教學(xué)過程: 一、引入新課 勻變速直線運(yùn)動(dòng)是一種理想化的運(yùn)動(dòng)模型.生活中的許多運(yùn)動(dòng)由于受到多種因素的影響,運(yùn)動(dòng)規(guī)律往往比較復(fù)雜,但我們忽略某些次要因素后,有時(shí)也可以把它們看成勻變速直線運(yùn)動(dòng).例如: 在平直的高速公路上行駛的汽車,在超車時(shí),可以認(rèn)為它做勻加速直線運(yùn)動(dòng),剎車時(shí)則做勻減速直線運(yùn)動(dòng),直到停止. 深受同學(xué)們喜愛的滑板車運(yùn)動(dòng)中,運(yùn)動(dòng)員站在板上從坡頂筆直滑下時(shí)做勻加速直線運(yùn)動(dòng),筆直滑上斜坡時(shí)做勻減速直線運(yùn)動(dòng). 我們通過實(shí)驗(yàn)探究的方式描繪出了小車的v-t圖象,它能否表示小車做什么樣的運(yùn)動(dòng)呢?小車的速度隨時(shí)間怎樣變化?我們能否用數(shù)學(xué)方法得出速度隨時(shí)間變化的關(guān)系式呢? 二、新課教學(xué) (一)勻變速直線運(yùn)動(dòng) ★勻速直線運(yùn)動(dòng) 1、這是什么圖象?圖線中的一點(diǎn)表示什么含義? 圖像反映出什么物理量間的關(guān)系? 2、圖象具有什么特點(diǎn)?從圖象可判斷物體做什么運(yùn)動(dòng)? 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(yùn)動(dòng)? 4、a>0一定是加速運(yùn)動(dòng),a<0一定是減速運(yùn)動(dòng)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(fù)表示加速度的方向。 ★勻變速直線運(yùn)動(dòng) 1.定義:沿著一條直線且加速度不變 的運(yùn)動(dòng),叫勻變速直線運(yùn)動(dòng)。 2.性質(zhì) (1)任意相等的時(shí)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(yùn)動(dòng):物體的速度隨時(shí)間均勻增加的變速直線運(yùn)動(dòng)。 (2)勻減速直線運(yùn)動(dòng):物體的速度隨時(shí)間均勻減小的變速直線運(yùn)動(dòng)。 ★勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度—時(shí)間圖象 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的v-t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(shí)間是的,即是勻加速直線運(yùn)動(dòng)的圖象;直線b反映了速度隨時(shí)間是的,即是勻減速直線運(yùn)動(dòng)的圖象。 (二)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系式 1.速度公式:v=v0+at。 2.對(duì)公式的理解:做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體,在t時(shí)刻的速度v等于物體在開始時(shí)刻的速度v0加上在整個(gè)過程中速度的變化量at。 1.公式v=v0+at的物理意義:對(duì)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體,描述其速度隨時(shí)間的變化規(guī)律。 2.公式中各符號(hào)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(yīng)用公式解題時(shí),一般取v0的方向?yàn)檎较?,a、v與v0的方向相同時(shí)取正值,與v0的方向相反時(shí)取負(fù)值。 (2)a與v0同向時(shí)物體做勻加速運(yùn)動(dòng),a與v0方向相反時(shí),物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)。 4.公式的適用條件:公式v=v0+at只適用于勻變速直線運(yùn)動(dòng)。 5.公式v=v0+at的特殊形式 (1)當(dāng)a=0時(shí),v=v0(勻速直線運(yùn)動(dòng)) (2)當(dāng)v0=0時(shí),v=at(由靜止開始的勻加速直線運(yùn)動(dòng)) 【典型例題】 【例題1】在某品牌汽車4S店,一顧客正在測(cè)試汽車的加速、減速性能.某段時(shí)間內(nèi)汽車以36km/h的速度勻速行駛.若汽車以0.6m/s2的加速度加速,則10s后速度能達(dá)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(dǎo): (1)速度公式v=v0+at是矢量式. (2)對(duì)勻減速直線運(yùn)動(dòng),加速度a應(yīng)代入負(fù)值運(yùn)算,即a、v反向. 思路圖解: 【答案】16m/s 4m/s 0 特別提醒 對(duì)勻減速直線運(yùn)動(dòng),要注意減速為零后停止,加速度變?yōu)榱愕膶?shí)際情況.如剎車問題,若題目給定的時(shí)間大于“剎車”時(shí)間,則“剎車”時(shí)間以后的時(shí)間內(nèi)車是靜止的. 【針對(duì)訓(xùn)練】汽車以40km/h的速度勻速行駛, (1)若汽車以0.6m/s2的加速度加速運(yùn)動(dòng),則10s后速度能達(dá)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(v-t)圖象的理解及應(yīng)用 1.勻速直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象 如圖甲所示,由于勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度不隨時(shí)間改變,因而v-t圖象是一條平行于時(shí)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(yùn)動(dòng)的v-t圖象 (1)如圖乙所示,勻變速直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象是一條傾斜的直線,直線a反映速度隨時(shí)間是均勻增大的,為勻加速直線運(yùn)動(dòng)的圖象;直線b反映速度隨時(shí)間是均勻減小的,為勻減速直線運(yùn)動(dòng)的圖象. (2)若物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng),加速度為a,當(dāng)速度減為零之后,又會(huì)反向做勻加速直線運(yùn)動(dòng),如果加速度不變,則整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程也是勻變速直線運(yùn)動(dòng),如圖乙中的c所示. 3.對(duì)v-t圖象的幾點(diǎn)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(jì)時(shí)后過一段時(shí)間才開始運(yùn)動(dòng),或物體經(jīng)過一定時(shí)間速度變?yōu)榱悖? (3)與橫軸的交點(diǎn):表示速度方向改變的時(shí)刻,如圖乙中直線c的t1時(shí)刻和圖丙中的t2時(shí)刻. (4)圖線拐點(diǎn):表示加速度方向改變的時(shí)刻,如圖丙中的t1時(shí)刻. (5)兩圖線的交點(diǎn):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?fù)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(yùn)動(dòng),兩物體運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖所示,下列判斷正確的是( ) A.甲做勻速直線運(yùn)動(dòng),乙做勻變速直線運(yùn)動(dòng) B.兩物體兩次速度相同的時(shí)刻分別在1s末和4s末 C.乙在前2s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng),2s后做勻減速直線運(yùn)動(dòng) D.2s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(shí)刻的速度. (2)圖線的交點(diǎn)表示速度相同. (3)圖線的斜率表示加速度. 分析v-t圖象時(shí)的兩點(diǎn)注意 (1)加速度是否變化看有無折點(diǎn):在折點(diǎn)位置,圖線的斜率改變,表示此時(shí)刻物體的加速度改變.v-t圖象為曲線,可認(rèn)為曲線上處處是折點(diǎn),加速度時(shí)刻在改變. (2)速度方向是否改變看與時(shí)間軸有無交點(diǎn):在與時(shí)間軸的交點(diǎn)位置,縱坐標(biāo)的符號(hào)改變,表示物體的速度方向改變. 【針對(duì)訓(xùn)練】A、B是做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)物體的v-t圖象,如圖所示. (1)A、B各做什么運(yùn)動(dòng)?求其加速度. (2)兩圖線的交點(diǎn)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(yùn)動(dòng),經(jīng)5 s后做勻速直線運(yùn)動(dòng),最后2 s的時(shí)間內(nèi)物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)直至靜止.求: (1)物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度是多大? (2)物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度是多大? 【思路點(diǎn)撥】(1)物體勻加速5 s的末速度即為勻速運(yùn)動(dòng)的速度. (2)物體勻速運(yùn)動(dòng)的速度即為物體勻減速運(yùn)動(dòng)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(guān)鍵是畫出如下的示意圖: 設(shè)圖中A→B為勻加速直線運(yùn)動(dòng),B→C為勻速直線運(yùn)動(dòng),C→D為勻減速直線運(yùn)動(dòng),勻速運(yùn)動(dòng)段的速度為AB段的末速度,也為CD段的初速度. (1)由速度、時(shí)間的關(guān)系式得 vB=a1t1=25 m/s=10 m/s, 即做勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度為10 m/s vC=vB=10 m/s. (2)由v=v0+a2t2得 a2=== m/s2=-5 m/s2. 負(fù)號(hào)表示加速度方向與vB方向相反. 特別提醒 (1)畫出物體運(yùn)動(dòng)的草圖(v-t圖象或軌跡),弄清每一過程的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,確定各過程的已知量和未知量; (2)列出每個(gè)過程的已知量與未知量之間的關(guān)系式,注意前后兩過程的銜接點(diǎn). 【針對(duì)訓(xùn)練】滑雪運(yùn)動(dòng)員不借助雪杖,由靜止從山坡以加速度a1勻加速滑下,測(cè)得20s的速度為20m/s,50s到達(dá)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(dá)坡底后6 s末的速度. 【答案】 (1)1 m/s2?。?.5 m/s2 (2)35 m/s 三、課堂小結(jié) 本節(jié)重點(diǎn)學(xué)習(xí)了對(duì)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的理解和對(duì)公式v=v0+at的掌握. 四、板書設(shè)計(jì) 2.2 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系 1. 勻速直線運(yùn)動(dòng)圖像: 2. 勻變速直線運(yùn)動(dòng)圖像: 勻變速直線運(yùn)動(dòng):概念:速度隨時(shí)間均勻地改變,即加速度不變的運(yùn)動(dòng)。 圖像:傾斜的直線,斜率表示加速度。 非勻變速直線運(yùn)動(dòng):速度不是均勻改變的直線運(yùn)動(dòng)。 速度與時(shí)間關(guān)系:速度與時(shí)間關(guān)系式 五、布置作業(yè)- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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