2.2 匀变速直线运动的速度与时间的关系 教学设计-2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

教学设计 学科年级 物理 高一 教材版本 人教版（2019） 课题名称：2.2 匀变速直线运动的速度与时间关系 一、课程标准 能用公式、图像等方法描述匀变速直线运动，理解匀变速直线运动的规律，能运用其解决实际问题。 二、教学背景（教学内容、核心素养点、学情分析） 【教学内容】 学习匀变速直线运动的概念、运动规律及特点；匀变速直线运动的速度与时间的关系；分析v-t图像， 【核心素养点】 促进学生对变速运动的认识，拓展对实际运动多样性的认识，有利于建构更全面的运动观念。 【学情分析】 本节内容是基于学生对图像有一定认识的基础上，对v－t图像中图线的倾斜程度可以判断加速度的大小有了一定的学习。经过一章物理内容的学习，体会了物理学中的抽象思维。也具有一定归纳总结能力。 三、教学目标（本课教学目标、教学重难点） 【物理观念】 　　1、掌握匀变速直线运动的概念、运动规律及特点。 　　2、掌握匀变速直线运动的速度与时间的关系式，会推导，能进行有关计算。 3、知道v-t图象的意义，会根据图象分析解决问题。 【科学探究】 　　引导学生通过研究v-t图象，寻找规律，发现匀变速直线运动的速度与时间的关系。 【科学态度与责任】 　　1、 学生通过自己做实验并发现规律，激发学生探索规律的兴趣。 2、 体验同一物理规律的不同描述方法，培养科学价值观。 3、 将所学知识与实际生活相联系，增加学生学习的动力和欲望。 【重点】： 1.匀变速直线运动模型的建立 2.匀变速直线运动的速度与时间的关系理解和应用 【难点】： 1.匀变速直线运动模型的建立 2.由v-t图像，推理得到速度与时间的关系 3.匀变速直线运动的速度与时间的关系理解和应用 四、教学策略与资源 推理讲授 多媒体课件 五、教学过程 问题导入 问题1：请比较图像①和图像②的相似和不同的地方。 回答1：都是速度大小为5m/s的匀速直线运动； 图像①速度方向与规定正方向相同； 图像②速度方向与规定正方向相反。 问题2：在上节课的实验中，小车在重物牵引下运动的 v-t 图像是一条倾斜的直线，它表示小车在做什么样的运动？请从速度和加速度角度分析？ 回答2：速度在不断增大的直线运动 新课讲授 一、匀变速直线运动 根据加速度定义式：， 无论Δt选在什么区间，对应的速度变化量Δv与时间的变化量Δt之比都是一样的，即小车运动的加速度保持不变。以及v-t图像斜率表示物体运动的加速度。 设计意图：基于匀速直线运动在v-t 图像的特点，引发学生借鉴、迁移，思考匀变速直线运动的特点和v－t图像的物理意义。 小结： 1.定义：沿着一条直线，且加速度不变的运动 加速度不变是指其大小和方向都不改变。表现为速度均匀变化，即在任意相等的时间内速度的变化量都相等 2. v－t图像：匀变速直线运动的v－t图像是一条倾斜直线 3.分类： (1)匀加速直线运动：速度随时间均匀增加 (2)匀减速直线运动：速度随时间均匀减小 学以致用：如图所示，请描述运动的性质，以及速度、加速度的方向？ 图(1)：初速度为v0的匀加速直线运动，速度方向为正，加速度方向为正。 图(2)：初速度为v0的匀减速直线运动，速度方向为正，加速度方向与规定正方向相反 图(3)：初速度为0的匀加速直线运动，速度方向与规定正方向相反，加速度方向与规定正方向相反 设计意图：加深学生对匀变速直线运动的v－t图像物理意义的理解。 学以致用： 1.下列关于匀变速直线运动的理解中正确的是（ ） A．匀变速直线运动就是速度大小变化的直线运动 B．匀变速直线运动就是加速度不变的运动 C．匀变速直线运动的速度方向一定不变 D．匀变速直线运动的加速度方向一定不变 2．我国新研制的隐形战机歼-20已经开始挂弹飞行。在某次试飞中，由静止开始加速，当加速度a不断减小至零时，飞机刚好起飞，则此过程中飞机的（ ） A．速度不断减小，位移不断增大 B．速度不断增大，位移不断增大 C．飞机做匀加速直线运动 D．速度不断增大，位移不断减小 3.(多选)一个物体做匀变速直线运动，当t＝0时，物体的速度大小为12 m/s，方向向东；当t＝2 s时，物体的速度大小为8 m/s，方向仍向东．当t为多少时，物体的速度大小变为2 m/s(　　) A．3 s B．5 s C．7 s D．9 s 二、速度与时间的关系 把运动开始时刻取作0时刻，则0～t时刻的：时间间隔为：Δt = t，速度变化量为：Δv = v－v0； 由整理可得： 深化理解：由于加速度a在数值上等于单位时间内速度变化量，所以at就是t时间内速度的变化量，再加上运动开始时物体的速度，就得到t时刻物体的速度。 问题：在公式中，说明各物理量的意义，以及应该注意的事项。 小结： 1.适用条件：只适用于匀变速直线运动 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.公式的特殊形式 ①当a＝0时，v＝v0；是匀速直线运动 ②当v0＝0时，v＝at；是由静止开始的匀加速直线运动 4.单位：v、v0、a、t 统一为国际单位 设计意图：让学生经历用数学语言来描述匀变速直线运动速度与时间的关系。体会数学公式能简洁地描述自然规律，图像则能直观地描述自然规律。 学以致用： 1．做匀加速运动的列车出站，0时刻车头经过站台上某点A的速度是1m/s，8s末车尾经过A点的速度是7m/s，则这列列车在4s末的速度为（　C　） A．5m/s B．5.5m/s C．4m/s D．3.5m/s 2.质点做直线运动的v-t图像如图所示，则(　BC　) A．在前4 s内质点做匀变速直线运动 B．在1～3 s内质点做匀变速直线运动 C．3 s末的速度大小为5 m/s D．2～3 s内与3～4 s内质点的速度方向相反 3.一辆汽车以36km/h的速度在平直公路上匀速行驶。从某时刻起，它以0.6m/s2的加速度加速，10s末因故突然紧急刹车，随后汽车停了下来。刹车时做匀减速运动的加速度大小是6m/s2。 (1)汽车在10s末的速度是多少； 解：规定v0=36km/h=10m/s的速度方向为正方向，则a1=0.6m/s2,运动时间t1=10s 由，得： 汽车在10s末的速度为：v10=v0+a1t1 = (10+0.6×10)m/s=16m/s (2)汽车从刹车到停下来用了多长时间。 解：10s末开始做匀减速直线运动，故初速度v10=16m/s，末速度为v=0，加速度a=-6m/s2 由，得： 运动时间： (3)从开始加速起，汽车在13s末的速度是多少,请判断小爱同学求法是否正确。 小爱同学做法： 解：汽车10s末开始做匀减速直线运动，故13s末为减速阶段，减速时间t3=3s 由，得：汽车在13s末的速度为：v3=v10+at3 =(16—6×3)m/s=-2m/s 正确解法：从开始加速起，汽车停下来时刻：t停=(10+2.67)s=12.67s，故13s速度为零 设计意图：加深学生对匀变速直线运动的速度与时间关系式的理解，特别是每个字母和矢量方向的含义，同时学习物理解题分析方法和书写规范。第(3)问设置是进一步促进学生形成认真分析物理变化过程的习惯；第(4)问设置是要让学生形成对物理解题结果的分析和反思习惯，注意物理问题的实际意义，避免对公式生搬硬套。 小结：注意实际问题，如刹车问题，先求刹车的时间 三、一般的非匀变速直线运动 思考与讨论：如图所示是一个物体运动的v－t图像。它的速度如何变化？在相等的时间间隔内，速度的变化量如何变化？物体在做匀变速直线运动吗？ 回答1：速度在不断增大的直线运动 回答2：速度变化量在不断增大 回答3：加速度不断增大的加速直线运动 设计意图：匀变速直线运动是变速运动中最简单、最基本的运动形式，是特例。实际的变速运动还有很多种情形的，促进学生对变速运动及运动的描述有全面的认识，同时也加强了用v－t图像研究物体运动规律的能力。 六、板书设计 §2.2 匀变速直线运动的速度与时间关系 一、匀变速直线运动 1.定义：加速度恒定的直线运动 2.v-t图像：倾斜直线 3.分类：匀加速直线运动： 匀减速直线运动： 二、速度与时间关系 1.公式： 2.注意事项： 三、一般的非匀变速直线运动 学科网（北京）股份有限公司 $