2.2 匀变速直线运动的速度与时间的关系 教案-2022-2023学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

2.2 匀变速直线运动的速度与时间的关系 一、核心素养 1.物理观念： （1）知道匀变速直线运动的概念 （2）理解匀变速直线运动的速度与时间关系的公式 2.科学思维： （1）培养学生的逻辑推理能力,数形结合的能力,掌握匀变速直线运动图象的特点． （2）能应用匀变速直线运动的速度与时间关系的公式解决实际物理问题。 (3)理解平均加速度和瞬时加速度 3.科学探究：引导学生研究图象、寻找规律得出匀变速直线运动的概念． 4.科学态度与责任：培养学生建立事物是相互联系的唯物主义观点；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． 二、教学过程 1．知道匀变速直线运动的概念 利用上图分别讲两次：一次是相同的时间，相同，突出相同时间内速度变化量相同，或者，速度随时间均匀增加。 一次是不同的时间，不同 但是，对于这个图像的斜率而言，两次得到的加速度是一样的，所以是匀加速运动， 但是学生不清楚这个图像是不是带表直线运动？当图像是曲线的时候是不是能代表曲线运动？ 解释为：速度是矢量，矢量只有两种方向，所以图像只能代表直线运动，所以上图代表的是匀加速直线运动 同理再用上图讲匀减速直线运动 总结：沿着一条直线，且加速度不变的运动是匀变速直线运动。 分为：匀加速直线运动和匀减速直线运动 2.匀变速直线运动的速度与时间关系的公式推导 数学方法推导和物理方法推导 某质点作匀加速直线运动，已知该质点在初始时刻速度为，加速度为a，则t秒时的速度是多少？ 提问：请同学们用初中数学直线公式表达该图像？ 学生回答：我们只记得y=kx+b 提示：我们能不能用高中物理所学物理量来取代呢？ 学生回答：v=v0+at 提问：上面我们是从图像加数学得来的，那有没有物理的方法得到呢？请同学们用5分钟时间思考，如何小组讨论。 学生活动：学生积极思考 教师活动：及时点评并表扬，在学生发言过程中，引导学生思考、总结。从公式中得到v=v0+at. 总结： 小结： （1）适用条件：只适用于匀变速直线运动（为什么？？） （2）矢量性：v、v0、a均为矢量 ①应先选取正方向，一般以v0的方向为正方向 ②加速时，a取正值；减速时，a取负值 （3）单位：v、v0、a、t 统一为国际单位 3.讲教材上的例题—刹车问题 对于减速运动和加速运动注意要规定好正方向再去计算 （1）本题可以让学生画出整个过程的图像 （2）本题也可以做一个变式训练： 加一问 ：汽车刹车3秒后的速度是多少？ 问：为什么带入3s计算，速度算得-2是错的 刹车问题分析思路 首先计算出速度变为0所需要的时间t0,然后比较t与t0的大小关系 （3）为什么有的减速后速度算得负值就是对的（反向加速），刹车问题算得负值就不对？ 两类减速运动 ①恒定外力作用下物体的匀减速运动，当速度减小为0时，加速度仍然存在，顾物体反向运动 ②汽车刹车问题中速度减小为0时，汽车就停止运动，认为就静止。 （4）例题—反向加速 在足够长的光滑斜面上，有一物体以30m/s的初速度沿斜面向上运动，如果物体的加速度始终为5m/s2，方向沿斜面向下。那么经过4s时的速度大小和方向是（　　） A．10m/s，沿斜面向上 B．5m/s，沿斜面向下 C．5m/s，沿斜面向上 D．10m/s，沿斜面向下 【答案】A 【解析】设物体向上运动速度减小为零所用时间为t1，由速度与时间公式解得则经过t2=4s时物体速度方向仍沿斜面向上，大小为故选A。 再问：经过8s时速度的大小和方向。 先引导学生分布计算：先算速度为0的时间，再算剩余反向加速的时间 也可用公式一次性算出速度为-10m/s, 但是要提问：明明是一个减速过程和一个加速过程，为什么可以用一个式子算？ ————因为整个过程加速度大小和方向恒定 4.平均加速度和瞬时加速度 强调斜率代表加速度和切线斜率代表瞬时加速度 学科网（北京）股份有限公司 $