2.2匀变速直线运动的速度与时间的关系 教学设计 -2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

该高中物理教学设计聚焦匀变速直线运动的速度与时间关系，通过C919飞机匀速运动v-t图像回顾旧知，衔接上节课小车实验倾斜v-t图像，引导学生分析图像斜率与加速度关系，搭建从匀速到匀变速的知识支架。 以实验数据为基础，通过v-t图像分析建构匀变速直线运动模型，结合数学一次函数推导公式v=v0+at，体现科学思维的模型建构与科学推理，例题融入刹车等实际问题培养物理观念。启发式教学促进学生主动探究，助力教师落实核心素养，提升学生解决实际问题能力。

2.2匀变速直线运动的速度与时间的关系 教学设计 课型 新授课（启发式教学） 目 标 确 立 依 据 课 标 分 析 课标摘录 能用公式、图像等方法描述匀变直线速运动，理解匀变速直线运动的规律，能运用其解决实际问题。 课标分解 学生学会什么 1.使学生形成运动有各种形式、具有相应规律的观念，并用以解决实际问题。2.变速运动中最简单的是加速度一定的匀变速直线运动， 它的速度时间关系既可以用图像直观的呈现也可以用公式简洁地表示。 学生怎么学 1.由速度时间图像经科学推理得到匀变速直线运动概念及的速度时间 关系式，培养学生的归纳抽象概括分析综合能力。 2. 从速度时间图像得出结论，并进行交流解释。 学生学到什么程度 得出规律并能利用规律解决实际中例如超速、刹车等问题， 培养学生认识科学本质认识科学技术，实事求是的科学态度。 教材分析 在上一节探究了小车速度随时间的变化规律，本节应用前面所学的知识和实验结果，建立和研究一种最基本的变速运动--匀变速直线运动。重难点是匀变速直线运动模型的建立及对其速度和时间关系的理解和应用。本节教科书的逻辑线索是这样的:首先从上一节通过实验探究获得的小车运动情况入手，基于实验数据给出匀变速直线运动的定义;再进一步具体讨论匀变速直线运动的速度随时间变化的特点，得出匀变速直线运动的速度随时间变化关系;最后通过例题巩固匀变速直线运动速度与时间的关系，并通过“思考与讨论”拓展到非匀变速直线运动的速度变化特点。 本节的另一个难点是由v-t图像，经科学推理得到匀变速直线运动的速度与时间的关系式 v=v0+at，并进一步通过例题分析使学生掌握建立坐标系、用正负号表示矢量方向、应用公式来解决匀变速运动相关问题的方法。学生刚接触矢量的坐标运算方法，教师要多加指导，逐步增强学生数理结合的能力。 本节最后的“思考与讨论”栏目讨论了一个非线性的v-t图像，以此促进学生对变速运动及运动的描述有更全面的认识，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 学生在加速度学习中已经初步了解了加速度不变的运动是速度均匀变化的运动，也初步了解了速度时间图像中的倾斜度的物理意义，但并没有准确的关于匀变速直线运动的概念，本节课从学生实 验到数据得出再到数据处理，经历一个完整的探究过程，学生的体 会更深，既培养了学生的实验探究能力， 又培养了学生归纳总结抽象概括能力。 学习目标 1.根据实验得到速度时间图像是一条倾斜的直线，建构匀变速直线运动的模型，了解匀变速直线运动的特点。 2.能根据图像得出速度时间关系式， 理解公式的含义能运用关系式和图像分析解决生产生活中有关的实际问题。 学习重难点 重点：1. 匀变速直线运动的v-t图象,概念和特点。 2.匀变速直线运动的速度与时间关系的公式 v = v0 + at,并会应用它进行计算。 难点：1.匀变速直线运动模型的建立。 2.速度时间图像及关系式的理解及应用。 教学辅助支持 PPT课件、学生探究小车速度变化规律所做的速度时间图像等 学习评价设计 针对环节一学生活动通过v－t 图象的分析，找一找速度随时间变化的特点，设置评价1； 针对环节二匀变速直线运动速度与时间关系是的理解设置评价2。 教学活动设计 教师活动 学生活动 学习评价 环节一：匀变速直线运动 【创设问题，导入新课】 情景：如果 C919 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。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？ 【创设问题，讲授新课】 【问题设计】根据上节课我们做的探究小车速度随时间变化的规律实验，我们最终可以得到这样一种v-t图像。 (1)图像的斜率变不变？ (2)图像的斜率不变，说明哪个物理量也不变？ 1.定义：沿一条直线，加速度不变的运动，叫做匀变速直线运动。 2.特点： ① a恒定不变 ② v-t图象是一条倾斜直线。 3.斜率的物理意义：代表的是加速度 4.匀变速直线运动分类 （1）匀加速直线运动：物体的速度随时间均匀增加的直线运动。 （2）匀减速直线运动：物体的速度随时间均匀减小的直线运动。 【思考与讨论】 （1）如图所示，在2t时间内物体的速度方向没有变化，且速度大小均匀变化，那么是否可以认为在2t时间内物体做的是匀变速直线运动呢？ （2）如图所示，在2t时间内物体的速度方向改变了，但速度大小还均匀变化，那么是否可以认为在2t时间内物体做的是匀变速直线运动呢？ 【思考与讨论】 （1）观察图甲和图乙，可知匀变速直线运动的v－t图像与我们在数学里学的一次函数图像类似，类比一次函数的表达式，写出速度与时间的关系式，由此可看出速度v与时间t存在什么关系？ （2）根据第一章内容的学习，你还能用什么方法写出速度与时间的关系式？ 学生回顾上节课内容 学生通过v－t 图象的分析，找一找速度随时间变化的特点。 学生看问题，分组讨论回答 学生记录笔记，巩固新知识 学生记录笔记，巩固新知识 学生分组讨论并回答 学生分组讨论并回答 学生结合数学知识，对比上节课绘制的图像，分组讨论分析。 评价1. 评价内容：根据根据上节课我们做的探究小车速度随时间变化的规律实验，分析v-t图像。 评价方式：小组互评+教师点评 评价目标及等次： 合格：在教师引导下，小组基本能分析出v-t图像所对应的运动。 良好：小组能通过实验数据自主分析v-t图像的规律。 优秀：小组能通过实验数据自主分析v-t图像的规律的同时能够提出有效的问题。 设计意图说明：1.通过C919情景引导回顾所学知识。2.借助上节课所得结论，引导学生分析匀变速直线运动的特征。3.强化概念的定义、特点、意义，强化两类匀变速直线运动的特点和图像绘制。3.强调如何判断一个运动是匀变速直线运动，它的根本特征是什么？4.为匀变速直线运动公式通过图像推导做铺垫。 环节二：速度与时间的关系 二、速度与时间的关系 1.公式：v=v0+at 2.适用范围：匀变速直线运动。 3.矢量性：v0、v、a均为矢量，应用时，应先选取正方向。 (1)一般取v0的方向为正方向(若v0＝0，则取运动的方向为正方向)。 (2)已知量：a或v与v0的方向相同时取正值，与v0的方向相反时取负值。 (3)待求量：对计算结果中的正、负，应根据正方向的规定加以说明。 4.公式的特殊形式: (1)当a＝0时，v＝v0(匀速直线运动)。 (2)当v0＝0时，v＝at(由静止开始的匀加速直线运动)。 5.“知三求一”的思想:此公式中有四个物理量，知道其中三个就可求第四个物理量。 例1：一辆汽车以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？ （2）汽车从刹车到停下来用了多长时间？ 例2：以18m/s的速度行驶的汽车，紧急刹车后做匀减速直线运动，其加速度大小为6m/s2。求∶汽车在刹车2s末和5s末的速度。 【思考与讨论】 (1)甲乙中的v-t图像，速度怎么变化？ (2)甲乙中的v-t图像，在相等的时间间隔内，速度的变化量相等吗？ (3)甲乙中的v-t图像，物体在做匀变速直线运动吗？ 学生记录笔记，识记新内容 学生根据所学公式，审题计算。 学生分组讨论分析。 学生练习 评价2. 评价内容：对匀变速运动速度和时间的关系理解和应用。 评价方式：同学互评+教师点评 评价目标及等次： 合格：了解匀变速运动速度和时间的关系，能在教师的指导下使用定律处理简单问题。 良好：知道匀变速运动速度和时间的关系，能自主使用公式处理简单问题。 优秀：理解匀变速运动速度和时间的关系，能灵活使用公式处理生产生活中的问题。 设计意图说明：强化公式、条件、矢量性、特殊形式、如何求解物理量五个方面。 强化公式的应用，以及公式中的物理量的符号问题。 通过此题强化刹车类的“陷阱”问题。 进一步完善对v-t图像的全面认识。 学生掌握极限思想在物理中的应用。提升学生对物理概念的认识。研究的过程了解相关的概念。并通过生活中的实际问题，更加加深了对概念的理解。提升学生对物理概念的认识。 板书设计 2.2 匀变速直线运动的速度与时间的关系 1、 匀变速直线运动 1.定义：沿一条直线，加速度不变的运动，叫做匀变速直线运动。 2.特点： ① a恒定不变 ② v-t图象是一条倾斜直线。 3.斜率的物理意义：代表的是加速度 4.匀变速直线运动分类：（1）匀加速直线运动（2）匀减速直线运动 二、速度与时间的关系 1.公式：v=v0+at 2.适用范围：匀变速直线运动。 3.矢量性：v0、v、a均为矢量，应用时，应先选取正方向。 4.公式的特殊形式:(1)当a＝0时，v＝v0(匀速直线运动)。 (2)当v0＝0时，v＝at(由静止开始的匀加速直线运动)。 5.“知三求一”的思想 特色学习资源分析、技术手段应用说明 教学反思与改进 本节课是必修一第二章《匀变速直线运动的研究》的第二节,我立足学生的实际情况,设计本节教学内容,既要兼顾上一节内容,又要对本节教学内容进行教学,相当于完成两节课的的教学任务. 通过认真分析学情,我确定了回顾实验并展开新一节内容教学的策略,在教学中先对实验进行回顾和总结的基础上展开这节内容的教学,先由匀速直线运动的研究过渡的匀变速直线的研究,遵循由简到难的原则,对匀速直线运动进行了速度随时间变化的情况的研究,进而对加速度及图象的特点、数学表达式进行了分析。在这个过程中学生对这个运动还是十分熟悉的，进行的非常好。随后对匀变速直线运动进行研究，学生由于实验缺乏操作造成了学习的困难，但是我通过引导学生认真分析，精心挖掘，逐步对匀变速运动的特点、图象及加速度、速度随时间变化的特点进行研究，随后学生在我的指导下对匀变速直线运动的数学表达式进行了推导，从数学和物理两个维度进行，尤其是学生运用数学中的一次函数进行的推导，效果比较好。 学科网（北京）股份有限公司 $