【公开课教案】匀变速直线运动的速度与时间的关系教案-高一上学期物 ...

2.2  匀变速直线运动速度时间的关系
【教材分析】
第一节的实验已经探究了小车运动的速度随时间变化的规律,得v-t图像。本节课先分析了匀速直线运动的v-t图像的特点,又引导学生分析小车运动的v-t图像若是一条倾斜的直线,则无论取什么区间,是一样的,即加速度是一样的,分析得出该v-t图像的意义表示匀变速直线运动,并由此定义了匀变速直线运动,进一步导出速度公式,最后通过两个典型例题加深理解。在说一说栏目中,教材举了一个v-t图像不是直线,即加速度在变化的例子,学生通过思考进一步加深对物体做变速运动的认识。本节课内容思想性强但内容量少,所以安排1课时。
【教学目标与核心素养】
[物理观念]建立匀变速直线运动的概念,知道匀变速直线运动v-t图像的特点。
[科学思维]体会v-t图像斜率的意义,并思考怎样物理语言描述一个运动过程。
[科学探究]引导学生研究图像、寻规律。
[科学态度与责任]培养学生用物理语言表达物理规律的意识,激发探索与创新欲望,培养学生透过现象看本质,用不同方法表达同一规律的科学意识。
【教学重难点】
教学重点理解匀变速直线运动v-t图像的物理意义;掌握匀变速直线运动中速度与时间的关系式及应用。
教学难点匀变速直线运动v-t图像的理解及应用;匀变速直线运动的速度-时间公式的理解及计算。
【课前准备】
多媒体课件。
【课时安排】
1课时
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【教学过程】
[新课导入]
人从高空中跳伞后,为保证安全,着地的速度不应大于6米每秒。假如未来的你是一位伞兵,而且在实战中执行空降任务,请问你会何时开伞?请问开伞前后,你的速度随时间如何变化?
[新课讲授]
一、匀变速直线运动
教师活动:指导学生仔细阅读“匀变速直线运动”一部分,用课件展示速度-时间图像,同时提出问题:
     
1.思考速度-时间图像的物理意义
2.在以上两个v-t图像中,可看出匀速直线运动的加速度为多少?是否变化?物体运动方向一致吗?
图3
3.尝试描述图3所示物体的运动情况?尝试取相等的时间间隔,观察速度的变化量会怎样?尝试取不同的时间间隔,出对应的速度变化量,计算结果如何?
学生活动:学生就老师提出的问题去阅读教材,寻求答案然后分小组交流讨论,初步建立起速度的概念。讨论完后小组展示答案。
归纳总结:匀速直线运动的加速度为0,匀变速直线运动的加速度是恒定的。
匀变速直线运动
1定义:沿着一条直线且加速度不变的运动,叫做匀变速直线运动。
2特点:(1)运动轨迹是直线
(2)任意相等时间内速度变化量相等。即=常量,即加速度恒定不变。
3分类匀加速直线运动:av同向,速度均匀增加;
匀减速直线运动:av反向,速度均匀减小。
4.图像:(1)匀变速直线运动v-t图像是一条倾斜的直线,a表示的是匀加速直线运动,b表示的是匀减速直线运动;
(2)v-t图像的斜率的绝对值等于物体的加速度的大小,斜率的正负表示加速度的方向;
(3)图线与纵轴的交点表示物体的初速度。
二、匀变速直线运动的速度与时间的关系。
教师活动:指导学生仔细阅读“速度与时间的关系式”部分,同时提出问题:
1.如何表达速度的变化量
2.怎么用公式法推导质点运动的速度与时间的关系?
3.指明公式中,各个量的物理含义。
4.尝试说出公式的适用范围
学生活动:根据老师提出的问题去阅读教材,寻求答案;然后分小组交流讨论,选出代表发表见解。
教师活动:聆听学生回答,点评总结
匀变速直线运动的速度与时间的关系。
1.速度与时间关系的推导:
设一个物体做匀变速直线运动,在零时刻的速度为,在时刻速度为,由加速度定义可知,即巴特沃斯滤波器,解得
2.对匀变速直线运动速度与时间关系式的理解
(1)公式中,各个量的物理含义:分别表示物体的初、末速度,为物体的加速度,且为恒量,就是物体在运动过程中速度的变化量。
(2)公式的矢量性:公式是矢量式,习惯上规定初速度方向为正方向。若加速度方向与初速度方向一致,取正值,若加速度方向与初速度方向相反,取负值。计算结果为正值,则与初速度方向一致,若为负值,则与初速度方向相反。
(3)公式的适用范围:公式仅适用于匀变速直线运动,对曲线运动或加速度变化的直线运动都不适用。
(4)公式的特殊形式:当时,表示物体做匀速直线运动;当时,表示物体由静止做匀加速直线运动。
【讨论与交流】
如图所示是一个物体运动的v-t图像,它的速度怎样变化,请你出在相等的时间间隔内速度变化量,看它们是不是总相等物体所做的运动,是匀加速运动吗?
解析:速度随时间增大;取相等时间间隔,速度变化量明显不相等,随着时间的延续,速度的变化量越来越大,根据加速度定义式,可知物体的加速度越来越大。
典例分析
【例1】一物体做匀变速直线运动,初速度为2 m/s,加速度大小为1 m/s2其末速度(  )
A一定为3 m/s
B一定为1 m/s
C可能为1 m/s
D不可能为1 m/s
【答案】C
【例2】如图所示,小球v0=6 m/s的速度从中间滑上足够长的光滑斜面已知小球在斜面上运动时的加速度大小2 m/s2,问小球速度大小为3 m/s时需多长时间?(小球在光滑斜面上运动时,加速度的大小和方向均不变)
【解析】题目中只给出来了初速度的大小,并没有给出方向,所以我们需要讨论分析。
情况一:初速度方向向下,小球的加速度只能是沿斜面向下,则小球沿斜面往下做匀加速运动,速度只会越来越大,不会等于3 m/s,这种情况不成立。
情况二:初速度方向向上,小球的加速度向下,小球先沿斜面向上做匀减速运动,再往下做匀加速运动。小球速度大小为零时刻3 m/s,有两种情况,上滑时或下滑时。
设初速度向上为正方向,则初速度电视机天线制作,加速度,末速度,由可知,
【例3】如图所示,三条直线描述了a铝合金切削油bc三个物体运动的规律,由此可知(  )
A.三个物体都做匀变速运动
B.三个物体都做匀加速运动
C.a物体速度变化最快孕妇袜
D.c物体运动的加速度最小
【解析】三条直线的倾斜程度都不变,因此三个物体加速度均不变,都做匀变速运动, A项正确ab两物体做匀加速运动,c物体做匀减速运动,B项错误;由图象看出a物体对应的直线倾斜程度最大,因此加速度最大,速度变化最快,C项正确;c物体对应的直线倾斜程度比b物体的大,因此b物体运动的加速度最小,D项错误。
【答案】AC
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本文发布于:2024-09-23 10:18:01,感谢您对本站的认可!

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