人教版高中物理必修一《2.3 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系》教案

PAGEPAGE4課題2.3勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系課型新課教學(xué)目標(biāo)1、探尋勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系2、理解v-t圖像中圖線與坐標(biāo)軸所圍的面積對(duì)應(yīng)物體在這段時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)位移3、初步認(rèn)識(shí)、理解微元法4、理解并會(huì)應(yīng)用位移公式進(jìn)行計(jì)算重點(diǎn)難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：理解并會(huì)應(yīng)用位移公式進(jìn)行計(jì)算；理解v-t圖像中圖線與坐標(biāo)軸所圍的面積對(duì)應(yīng)物體在這段時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)位移教學(xué)難點(diǎn)：初步認(rèn)識(shí)、理解微元法教學(xué)過程與教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法【引入新課】物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度為v，那么經(jīng)過時(shí)間t,運(yùn)動(dòng)的位移是多少？這段時(shí)間內(nèi)位移與v-t圖像中圖線與坐標(biāo)軸所圍的面積是否相等？那么，對(duì)勻變速直線運(yùn)動(dòng)呢？【新課教學(xué)】一、勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移與時(shí)間關(guān)系在第一節(jié)“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)得到了小車在幾個(gè)位置的瞬時(shí)速度，如下表示：?jiǎn)栴}1：根據(jù)表中的數(shù)據(jù)做出它的v-t圖像。問題2：能否用一種簡(jiǎn)便的方法估算出實(shí)驗(yàn)中小車從位置0到位置5的位移？問題3：有沒有比這個(gè)方法更準(zhǔn)確的方法？問題4：若時(shí)間間隔△t趨向無(wú)窮小，有公式x=···算得的結(jié)果與v-t圖像中圖線與坐標(biāo)軸所圍的面積是否相等？要提高估算的精確程度，可以將時(shí)間間隔取得更小些。在速度—時(shí)間圖像中對(duì)應(yīng)的情況是如圖示問題5：請(qǐng)大家根據(jù)上面的分析，推導(dǎo)出初速度為v0加速度為a的勻加速直線運(yùn)動(dòng)物體在時(shí)間t內(nèi)的位移計(jì)算式。問題6：若物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，位移怎樣求？問題7：如何統(tǒng)一上面這兩個(gè)計(jì)算公式【例題分析】例1、一輛汽車以1m/s2的加速度加速行駛了12s駛過了180m。汽車開始加速時(shí)的速度是多少？拓展1、以36km/h速度行駛的列車開始下坡，在坡路上的加速度為0.2m/s2，經(jīng)過30s到達(dá)頗底，求坡路的長(zhǎng)度和列車到達(dá)坡底時(shí)的速度例2、以18m/s的速度行駛的汽車，制動(dòng)后做勻減速運(yùn)動(dòng)，在3s內(nèi)前進(jìn)了36m，求汽車的加速度？拓展2、若以此加速度制動(dòng)，5s內(nèi)汽車的位移是多少？二、位移—時(shí)間圖像物體的位移與時(shí)間關(guān)系也可以用圖像表示，這種圖像叫做位移—時(shí)間圖像。1、請(qǐng)你畫出物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移圖線，并分析圖像的傾斜程度代表什么？2、你能畫出勻變速直線運(yùn)動(dòng)的x-t圖像嗎？為什么畫出的x-t圖線不是直線？【課堂練習(xí)】1、某質(zhì)點(diǎn)的位移隨時(shí)間變化的關(guān)系為x=4t+2t2。X與t的單位分別為m和s，則質(zhì)點(diǎn)的初速度和加速度分別是（）A.4m/s和2m/s2B.0和4m/s2C.4m/s和4m/s2D.4m/s和02、火車沿平直鐵軌勻加速前進(jìn)，通過某一路標(biāo)時(shí)的速度為10.8km/h，75s后火車的速度達(dá)到64.8km/h。求所述過程中，火車的位移是多少？【課堂小結(jié)】1、知道勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移與v-t圖線下圍城的矩形面積的對(duì)應(yīng)關(guān)系；2、理解勻變速直線運(yùn)動(dòng)與v-t圖線中四邊形面積的對(duì)應(yīng)關(guān)系，學(xué)會(huì)用極限思維解決物理問題；3、理解勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系。討論交流：x=vt與v-t圖像中圖線與坐標(biāo)軸所圍面積相等。即可以用圖線與坐標(biāo)軸所圍面積求得位移。能?？梢杂孟旅娴姆椒ü浪?X=0.38×0.1+0.63×0.1+0.88×0.1+1.11×0.1+1.38×0.1=···這種估算在速度-時(shí)間圖像中對(duì)應(yīng)的情況是如圖示思考培養(yǎng)極限思維思考后回答是相等的關(guān)系學(xué)生利用梯形面積計(jì)算方法推導(dǎo)出位移公式同理可推出計(jì)算公式若規(guī)定初速度方向?yàn)檎较颍瑒t勻減速直線運(yùn)動(dòng)的加速度取負(fù)值代入即可統(tǒng)一。動(dòng)筆演練培養(yǎng)思維加強(qiáng)鞏固形成技能00txV0思考討論學(xué)生練習(xí)板書2.3勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系一、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間關(guān)系二、應(yīng)用三、位移—時(shí)間圖像教學(xué)反思課題勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系課型習(xí)題課教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能1、理解v-t圖象并學(xué)會(huì)應(yīng)用圖像分析解答問題．2、掌握位移與速度的關(guān)系式v2-v02=2ax．3、會(huì)適當(dāng)?shù)剡x用公式對(duì)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的問題進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析和計(jì)算．過程與方法1、體會(huì)數(shù)學(xué)分析的過程，加強(qiáng)對(duì)于邏輯分析能力的鍛煉.2、感悟一些數(shù)學(xué)方法的應(yīng)用特點(diǎn)．情感態(tài)度與價(jià)值觀1、通過解答問題的過程，培養(yǎng)對(duì)于問題分析的邏輯能力還有應(yīng)用數(shù)學(xué)工具的能力．2、體驗(yàn)成功的快樂和方法的意義，增強(qiáng)科學(xué)能力的價(jià)值觀．重點(diǎn)難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)1、理解勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系x＝vot+at2/2及其應(yīng)用．教學(xué)難點(diǎn)1、v-t圖象中圖線與t軸所夾的面積表示物體在這段時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的位移．2、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系x＝vot+at2/2及其靈活應(yīng)用．教學(xué)過程與教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法1、一質(zhì)點(diǎn)以一定初速度沿豎直方向拋出，得到它的速度一時(shí)間圖象如圖2—3—6所示．試求出它在前2s內(nèi)的位移，后2s內(nèi)的位移，前4s內(nèi)的位移．參考答案：前2s內(nèi)物體的位移為5m，前4s內(nèi)的位移為零．解析：由速度一時(shí)間圖象可以用圖線所圍成的面積求物體的位移．前2s內(nèi)物體的位移為5m，大小等于物體在前2s內(nèi)圖線所圍成的三角形的面積．前4s內(nèi)的位移為前2s內(nèi)的三角形的面積與后2s內(nèi)的三角形的面積之“和”，但要注意當(dāng)三角形在時(shí)間軸下方時(shí)，所表示的位移為負(fù)．所以這4s內(nèi)的位移為兩個(gè)三角形的面積之差,由兩個(gè)三角形的面積相等，所以其總位移為零．教師總結(jié)對(duì)此類型的試題進(jìn)行點(diǎn)評(píng)．2、一質(zhì)點(diǎn)沿一直線運(yùn)動(dòng)，t＝o時(shí)，位于坐標(biāo)原點(diǎn)，圖2—3—8為質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的速度一時(shí)間圖象．由圖可知：(1)該質(zhì)點(diǎn)的位移隨時(shí)間變化的關(guān)系式是:x＝.(2)在時(shí)刻t=s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)距坐標(biāo)原點(diǎn)最遠(yuǎn)．(3)從t＝0到t＝20s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移是；通過的路程是;參考答案：(1)一4t+0.2t2(2)10(3)040m解析：由圖象可知v0＝一4m／s，斜率為0．4，則x＝vot+at2/2＝一4t+0.2t2，物體10s前沿負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，10s后返回，所以10s時(shí)距原點(diǎn)最遠(yuǎn)．20s時(shí)返回原點(diǎn)，位移為0，路程為40m，3、在平直公路上，一汽車的速度為15m／s，從某時(shí)刻開始剎車，在阻力作用下，汽車以2m／s2的加速度運(yùn)動(dòng)，問剎車后10s末車離開始剎車點(diǎn)多遠(yuǎn)?提示：7.5s后停下，故位移是56.25m,不能帶入10s做題。4、騎自行車的人以5m/s的初速度勻減速上一個(gè)斜坡，加速度的大小為0.4m/s2，斜坡長(zhǎng)30m，騎自行車的人通過斜坡需要多少時(shí)間？提示：減速運(yùn)動(dòng)加速度是負(fù)值，解得t=10s或15s，討論得出15s不合題意。5、以10m/s的速度勻速行駛的汽車剎車后做勻減速運(yùn)動(dòng)。若汽車剎車后第2s內(nèi)的位移為6.25m（剎車時(shí)間超過2s），則剎車后6s內(nèi)汽車的位移是多大？提示：第二秒內(nèi)位移=x2-x1=6.25m,由此求得a，再求6s內(nèi)汽車的位移是20m6、以10m/s的速度行駛的汽車關(guān)閉油門后后做勻減速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過6s停下來，求汽車剎車后的位移大小。提示：30m二、運(yùn)用位移時(shí)間關(guān)系和平均速度求位移：1．火車沿平直鐵軌勻加速前進(jìn)，通過某一路標(biāo)時(shí)的速度為l0.8km／h，1min后變成54km／h，再經(jīng)一段時(shí)間，火車的速度達(dá)到64.8km／h．求所述過程中，火車的位移是多少?2．一輛汽車以1m／s2的加速度做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過6s(汽車未停下)汽車行駛了102m．汽車開始減速時(shí)的速度是多少?3．從車站開出的汽車，做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，走了12s時(shí)，發(fā)現(xiàn)還有乘客沒上來，于是立即做勻減速運(yùn)動(dòng)至停車．汽車從開出到停止總共歷時(shí)20s，行進(jìn)了50m．求汽車的最大速度．注重學(xué)生為主體,教師做引導(dǎo)：1、習(xí)題要由易到難，有層次性，有針對(duì)性，同時(shí)具有可拓展性。2、注重題目知識(shí)內(nèi)容和方法的代表性。保證基礎(chǔ)知識(shí)的覆蓋率，反映各知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系3、有意識(shí)在習(xí)題選編中滲透物理研究的思維方法，發(fā)展學(xué)生的思維能力，注重理論與實(shí)際相結(jié)合激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。4、在教師的引導(dǎo)下，讓學(xué)生親自分析演算，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的能力5、通過不同的思維途徑解決同一個(gè)實(shí)際問題，培養(yǎng)學(xué)生的辯證思維能力