2.2 匀变速直线运动的速度与时间的关系 教学设计-2024-2025学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

第2节 匀变速直线运动的速度与时间的关系 教学目标 1．掌握匀变速直线运动的概念。 2．掌握匀变速直线运动的速度. 教学重难点 1．匀变速直线运动速度与时间。 2．灵活运用匀变速直线运动的。 教学设计 一、情境导入 学习了第一章，我们了解了物体运动的v-t图像。通过v-t图像可以简单清晰地描述直线运动。如果飞机沿直线做匀速运动，它的v-t图像是一条平行于时间轴的直线。 二、新课讲授 （一）匀变速直线运动 请同学们观察下面的图像（课件逐个展示），它们分别表示物体在做什么运动？ 甲 乙 丙 甲图能看出这个直线运动的速度不随时间变化，在不同的时刻，速度值都等于零时刻的速度值。不随时间变化的速度是恒定的，说明质点在做匀速直线运动。速度大小为10m／s，方向与规定的正方向相同。 乙图中的速度值大小也是10m／s，但它却是负值，与规定的正方向相反，因为速度值也保持不变，所以它也是匀速直线运动。 丙图能说它们的运动方向相反吗？ 在同一个坐标系中，v-t图像能比较物体的运动方向。 结论：匀速直线运动的速度一时间图像是一条平行于时间轴的直线。 （二）探究 1．小车的速度在如何变化？ 2．如何求出小车的加速度？ 3．直线的倾斜程度与小车的加速度有什么关系？ （三）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，叫作匀变速直线运动。 匀变速直线运动的v-t图像是一条倾斜的直线。 2．分类： （1）匀加速直线运动：物体的速度随时间均匀增加的匀变速直线运动。 （2）匀减速直线运动：物体的速度随时间均匀减小的匀变速直线运动。 3．特点： 相等时间内速度变化（加或减）相等，即速度变化均匀。 （四）速度与时间的关系式 推导匀加速直线运动的速度随时间的变化关系公式（物理方法） 此关系式只适用于匀变速直线运动 速度一时间关系式的理解及应用 1．在匀变速直线运动中，若速度和加速度均为负值，物体做什么运动？ 提示：若速度和加速度均为负值，说明物体的加速度与速度同向，物体做匀加速直线运动。 2．由可知，物体的初速度和加速度越大，则末速度越大，这种说法对吗？ 提示：不对，若物体的初速度和加速度大，但加速度方向与初速度方向相反，则速度在减小，末速度小。 【提升归纳】 1．公式中各符号的含义。 （1）v、v分别表示物体的初、末速度。 （2）a为物体的加速度，且a为恒量。 2．公式的矢量性。 （1）公式中的v0、v、a为矢量，应用公式解题时，一般取v0的方向为正方向，a、v与v0的方向相同时取正值，与v0的方向相反时取负值。 （2）a与v0同向时物体做匀加速直线运动，a与v。方向相反时，物体做匀减速直线运动。 3．公式的特殊形式。 （1）当a=0时，（匀速直线运动）。 （2）当时，,v=at由静止开始的匀加速直线运动）。 【例题1】汽车以36km／h的速度匀速行驶，现以0.6m/s的加速度加速，10s后速度大小为多少？ 例题分析 结合初速度、时间和加速度，根据匀变速直线运动的速度时间公式求出10s后的速度。 例题解答36km/h=10m/s 10s后的速度v=(10+0.6×10)m/s=16m/s。 【例题2】某汽车在某路面紧急刹车时，加速度的大小是6m／s2，如果必须在2s内停下来，汽车的行驶速度最高不能超过多少？ 例题分析 根据匀变速直线运动的速度时间公式求汽车的最大行驶速度。 例题解答 由可得 2m/s=12m/s 故汽车的行驶速度最高不能超过12m／s。 （五）v-（图像的应用 图线上某点的纵坐标 正负号 表示瞬时速度的方向 绝对值 表示瞬时速度的大小 图线的斜率 正负号 表示加速度的方向 绝对值 表示加速度的大小 图线与坐标轴的交点 纵截距 表示初速度 横截距 表示速度为零的时刻 图线的拐点 表示加速度改变 两图线的交点 表示速度相等 【例题3】（多选）物体甲的x-t图像和物体乙的v-t 图像如图所示，则这两物体的运动情况是（） A.甲在整个l=6s时间内运动方向一直不变，它通过的总位移大小为4m B.甲在整个t=6s时间内有往返运动，它通过的总位移为零 C.乙在整个l=6s时间内有往返运动，它通过的总位移为零 D.乙在整个t=6s时间内运动方向一直不变，它通过的总位移大小为4m 例题分析 甲图是位移一时间图像，斜率表示速度，不变，故甲在整个l=6s时间内运动方向一直不变，位移为Δx=2m-(-2m)=4 5，故A正确，B错误；乙图是v-t 图像，速度的正负表示运动的方向，故前3s向负方向运动，后3s向正方向运动，即做往返运动，故C正确，D错误。 例题解答 AC 教学反思 新课程标准对本节课的内容要求：能用公式和图像描述匀变速直线运动，体会数学在研究物理问题中的重要性。本节要求学生会用图像描述匀变速直线运动，从而认识图像法在研究物理问题中的作用。与数学公式相比，图像法显得直观、形象、生动，让学生一目了然，所以本节课在设计的时候，一直抓住速度一时间图像这个主线，给予学生充分的思维空间，最终达到本节课的教学目标。 学科网（北京）股份有限公司 $$