《勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系》教學(xué)設(shè)計

1、勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系教學(xué)設(shè)計 游剛一、設(shè)計思想通過本節(jié)教學(xué)，不但要使學(xué)生認(rèn)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(xué)生了解和體會物理學(xué)研究問題的一個方法，圖象、公式、以及處理實驗數(shù)據(jù)的方法等。這一點可能對學(xué)生更為重要，要通過學(xué)習(xí)過程使學(xué)生有所體會。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)。運用圖象這種數(shù)學(xué)工具，相對強調(diào)了圖象的作用和要求。這是與以前教材不同的。在現(xiàn)代生產(chǎn)、生活中，圖象的運用隨處可見，無論學(xué)生將來從事何種工作，掌握最基本的應(yīng)用圖象的知識，都是必須的。學(xué)生在初學(xué)時往往將數(shù)學(xué)和物理分割開

2、來，不習(xí)慣或不會將已學(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)就是一個較好的機會，將圖象及其物理意義聯(lián)系起來。在本節(jié)教材最后，通過圖象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(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動。教學(xué)中對基礎(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。二、教學(xué)設(shè)計流程圖分析上節(jié)小車運動圖像勻速直線運動的速度特點勻速直線運動的圖像通過理論推導(dǎo)或數(shù)形結(jié)合兩種途徑得出vv0十a(chǎn)t加速度不變勻變速直線運動的概念通過兩道例題的教學(xué)鞏固理解速度與時間的關(guān)系式三、教學(xué)目標(biāo)1、知識與技能（1）掌握勻變速直線運動的概念、運動規(guī)律

3、及特點。（2）掌握勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系式，會推導(dǎo)，能進(jìn)行有關(guān)計算。（3）知道v-t圖象的意義，會根據(jù)圖象分析解決問題。2、過程與方法引導(dǎo)學(xué)生通過研究v-t圖象，尋找規(guī)律，發(fā)現(xiàn)勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系。3、情感態(tài)度與價值觀（1）激發(fā)學(xué)生探索規(guī)律的興趣。（2）體驗同一物理規(guī)律的不同描述方法，培養(yǎng)科學(xué)價值觀。（3）將所學(xué)知識與實際生活相聯(lián)系，增加學(xué)生學(xué)習(xí)的動力和欲望。四、教學(xué)重點1、 理解勻變速直線運動的v-t圖象的物理意義。2、 勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系式及應(yīng)用。五、教學(xué)難點1、 學(xué)會用v-t圖象分析和解決實際問題。2、 掌握勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系式并會運用。

4、六、教學(xué)過程新課導(dǎo)入師：上一節(jié)課，我們學(xué)習(xí)了如何描繪運動物體的v-t圖象，本節(jié)課我們就從v-t圖象入手，探究勻變速直線運動的運動規(guī)律。新課教學(xué)一、 勻變速直線運動師：請同學(xué)們觀察下面的v-t圖象（課件逐個展示），它們分別表示物體在做什么運動？ 生1：中物體的速度的大小和方向都不隨時間變化，說明物體在做勻速直線運動。生2：中物體的速度隨時間不斷增大，說明物體在做加速直線運動。師：仔細(xì)觀察中物體速度增加的有規(guī)律嗎？生：是均勻增加。如果取相等的時間間隔，速度的變化量是相同的。師：很好。請同學(xué)們自己畫圖操作，試一試。學(xué)生自己畫圖，動手操作教師用課件投影，進(jìn)一步加以闡述。師：我們發(fā)現(xiàn)每過一個相等的時間間

5、隔，速度的增加量是相等的。所以無論t選在什么區(qū)間，對應(yīng)的速度v的變化量v與時間的變化量t 之比v /t都是一樣的，即物體的加速度保持不變。投影出示勻變速直線運動的定義沿著一條直線運動 ，且加速度保持不變的運動，叫做勻變速直線運動（uniform variable rectilinear motion ）。勻變速直直線運動的速度時間圖象是一條傾斜的直線，直線的斜率表示加速度。在勻變速直線運動中，如果物體的速度隨時間均勻增加，這個運動叫做勻加速直線運動。師：那大家現(xiàn)在能說出上圖中是什么運動嗎？生：我知道了，在剛才圖中的速度隨時間均勻減小，表示的就是物體在做勻減速直線運動。師：你所的對！如果物體的速

6、度隨時間均勻減小，這個運動就叫做勻減速直線運動。請同學(xué)們再思考一下，下圖中三條直線的交點表示什么？生1：是相遇！生2：不是相遇，應(yīng)該表示在同一時刻，三者的速度相等。師：是的，在v-t圖象中，交點僅表示他們的速度相等，并不表示相遇，同學(xué)們不要把v-t圖象與x-t圖象相混淆。教師接著引導(dǎo)學(xué)生思考教材第35頁“說一說”這條圖線表示物體的速度怎樣變化？在相等的時間間隔內(nèi)，速度的變化量總是相等的嗎？物體在做勻加速直線運動嗎?生：速度增加，但在相等的時間間隔內(nèi)，速度的變化量越來越小，說明v /t逐漸減小，即加速度減小，加速度不是恒量，那物體的運動就不是勻加速直線運動了。師：沒錯。在不同的瞬時，物體的加速度

7、不同，那我們怎么找某一點的瞬時加速度呢？學(xué)生紛紛討論。生：是做切線嗎？師：非常好。我們可以做曲線上某點的切線，這一點的切線的斜率就表示物體在這一時刻的瞬時加速度。二、速度與時間的關(guān)系師：除了圖像外，我們還可以用公式表示物體運動的速度與時間的關(guān)系。從運動開始（這時t=0）到時刻t，時間的變化量t=t-0,速度的變化量v=v-v0,因為加速度a=v /t是一個恒量，所以a=v /t=v-v0/t-0解出速度v, 得到 v=v0+at這就是勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系式。師：想一想，at在數(shù)值上等于什么？生：a在數(shù)值上等于單位時間內(nèi)速度的變化量，再乘以t就是0t時間內(nèi)速度的變化量。生：at再加上

8、vo就是t時刻的速度了。師：我們還可以從圖象上進(jìn)一步加深對公式的理解。師：能否直接從圖線結(jié)合數(shù)學(xué)知識得到速度與時間的關(guān)系式?生：因為勻變速直線運動的v-t圖像是一條傾斜的直線，所以v與t是線性關(guān)系?；蛘哒fv是t的一次函數(shù)，應(yīng)符合ykx+b的形式：其中k是圖線的斜率，在數(shù)值上等于勻變速直線運動的加速度。b是縱軸上的截距，在數(shù)值上等于勻變速直線運動的初速度v0，所以v=v0+at 例題1（投影）汽車以40km/h的速度行駛，現(xiàn)以0.6m/s2的加速度加速，10s后速度能達(dá)到多少？教師引導(dǎo)學(xué)生明確已知量、待求量，確定研究對象和研究過程學(xué)生自主解題師：投影出示規(guī)范步驟解：初速度vo=40km/h=11

9、m/s，加速度a=0.6m/s2，時間t=10s，10s后的速度為 v=v0+at =11m/s+0.6m/s2×10s =17m/s =61km/h例題2（投影）汽車以36km/h的速度勻速行駛，若汽車以0.6m/s2的加速度剎車，則10s和20s后的速度減為多少？教師指導(dǎo)學(xué)生用速度公式建立方程解題，代入數(shù)據(jù)，計算結(jié)果。教師巡視查看學(xué)生自己做的情況，投影出示典型的樣例并加以點評。有的同學(xué)把a=0.6m/s2代入公式v=vo+at，求出v10=16m/s v20=22 m/s師：這種做對嗎？生：汽車在剎車，使減速運動，所以加速度應(yīng)代負(fù)值，即a=0.6 m/s2。有的同學(xué)把a=0.6m

10、/s2代入公式v=vo+at，求出v10=4m/s v20=2 m/s師：這樣做對嗎？生：對，我也是這樣做的師：v20= 2 m/s中負(fù)號表示什么？生：負(fù)號表示運動方向與正方向相反。師：請同學(xué)們聯(lián)系實際想一想，汽車剎車后會再朝反方向運動嗎？生：哦，汽車剎車后經(jīng)過一段時間就會停下來。師：那這道題到底該怎么做呢？生：先計算出汽車經(jīng)多長時間停下來。教師出示規(guī)范解題的樣例。解：設(shè)初速度v0=36km/h=10m/s，加速度a=0.6m/s2，時間t=10s，由速度公式v=vo+at， 可知剎車至停止所需時間t=vv0/a=010/0.6=16.7s。故剎車10s后的速度v10=v0+at=10m/s0

11、.6×10m/s=4m/s剎車20s時汽車早已停止運動，故v20=0師：通過這道題，我們大家知道了汽車遇到緊急情況時，雖然踩了剎車，但汽車不會馬上停下來，還會向前滑行一段距離。因此，汽車在運行時，要被限定最大速度，超過這一速度，就可能發(fā)生交通事故。請同學(xué)們結(jié)合實際想一想：當(dāng)發(fā)生交通事故時，交警是如何判斷司機是否超速行駛的？生：汽車剎車時會留下痕跡，交警可以通過測量痕跡的長度，計算出司機剎車時的速度。以此來判斷司機是否超速行駛。師：好極了。小結(jié)本節(jié)重點從圖象和公式兩個方面研究了勻變速直線運動，理解時注意以下幾點：1、在勻變速直線運動中，質(zhì)點的加速度大小和方向不變，但不能說a與v成正比、與t成反比，決定于v和t的比值。 2、公式中v