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1、
課 題
從自由落體運動到勻變速直線運動
課 時
1課時
三
維
目
標
知識與 技能
1、掌握勻變速直線運動的概念、運動規(guī)律及特點。
2、掌握勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系式,會推導,能進行有關(guān)計算。
3、知道v-t圖象的意義,會根據(jù)圖象分析解決問題。
過程與 方法
引導學生通過研究v-t圖象,尋找規(guī)律,發(fā)現(xiàn)勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系。
情感態(tài)度與價值觀
學生通過自己做實驗并發(fā)現(xiàn)規(guī)律,激發(fā)學生探索規(guī)律的興趣。
體驗同一物理規(guī)律的不同描述方法,培養(yǎng)科學價值觀。
將所學知識與實際生活相聯(lián)系,增加學生學習的動力和欲望。
教學重點
1、
2、理解勻變速直線運動的v-t圖象的物理意義。
2、勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系式及應(yīng)用。
教學難點
1、學會用v-t圖象分析和解決實際問題。
2、掌握勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系式并會運用。
教具及電化教 學 手 段
啟發(fā)式教學
教學過程與反思
★引入新課:
前面幾節(jié)課,我們學習了如何描繪運動物體的v-t圖象,本節(jié)課我們就從v-t圖象入手,探究勻變速直線運動的運動規(guī)律。
★進入新課:
一、勻變速直線運動:
請同學們觀察下面的v-t圖象(課件展示),它們分別表示物體在做什么運動?
生1:①中物體的速度的大小和方向都不隨時間變化,說明物體在做勻速
3、直線運動。
生2:②中物體的速度隨時間不斷增大,說明物體在做假速直線運動。
師:仔細觀察②中物體速度增加的有規(guī)律嗎?
生:是均勻增加。如果取相等的時間間隔,速度的變化量是相同的。
師:很好。請同學們自己畫圖操作,試一試。
學生自己畫圖,動手操作
教師用課件投影,進一步加以闡述。
師:我們發(fā)現(xiàn)每過一個相等的時間間隔,速度的增加量是相等的。所以無論△t選在什么區(qū)間,對應(yīng)的速度v的變化量△v與時間的變化量△t 之比△v /△t都是一樣的,即物體的加速度保持不變。
投影出示勻變速直線運動的定義
沿著一條直線運動 ,且加速度保持不變的運動,叫做勻變速直線運動。
勻變速直直線運
4、動的速度時間圖象是一條傾斜的直線
在勻變速直線運動中,如果物體的速度隨時間均勻增加,這個運動叫做勻加速直線運動;如果物體的速度隨時間均勻減小,這個運動就叫做勻減速直線運動。
生:我知道了,在剛才圖1中③的速度隨時間均勻減小,表示的就是物體在做勻減速直線運動。
師:你說的對!請同學們再思考一下,三條直線的交點表示什么?
生:交點的橫、縱坐標都相等,應(yīng)該表示在同一時刻,三者的速度相等。
師:是的,在v-t圖象中,交點僅表示他們的速度相等,并不表示相遇,同學們不要把v-t圖象與x-t圖象相混淆。
這條圖線表示物體的速度怎樣變化?在相等的時間間隔內(nèi),速度的變化量總是相等的嗎?物體在做勻
5、加速直線運動嗎?
生:速度增加,但在相等的時間間隔內(nèi),速度的變化量越來越大,說明△v /△t逐漸增大,即加速度增大,加速度不是恒量,那物體的運動就不是勻加速直線運動了。
師:沒錯。在不同的瞬時,物體的加速度不同,那我們怎么找某一點的瞬時加速度呢?
學生紛紛討論。
生:是做切線嗎?
師:非常好。我們可以做曲線上某點的切線,這一點的切線的斜率就表示物體在這一時刻的瞬時加速度。
二、速度與時間的關(guān)系:
師:除了圖像外,我們還可以用公式表示物體運動的速度與時間的關(guān)系。
從運動開始(這時t=0)到時刻t,時間的變化量△t=t-0,速度的變化量
△v=v-v0,
因為加
6、速度a=△v /△t是一個恒量,所以a=△v /△t=v-v0/t-0
解出速度v, 得到
v=v0+at
這就是勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系式。
師:想一想,at在數(shù)值上等于什么?
生:a在數(shù)值上等于單位時間內(nèi)速度的變化量,再乘以t就是0—t時間內(nèi)速度的變化量。
生:at再加上vo就是t時刻的速度了。
師:我們還可以從圖象上進一步加深對公式的理解。
★典型例題:
例題1:汽車以40km/h的速度行駛,現(xiàn)以0.6m/s2的加速度加速,10s后速度能達到多少?
教師引導學生明確已知量、待求量,確定研究對象和研究過程
學生自主解題
師:投影出示規(guī)范步驟
解
7、:初速度vo=40km/h=11m/s,加速度a=0.6m/s2,時間t=10s,10s后的速度為
v=v0+at
=11m/s+0.6m/s2×10s
=17m/s
=62km/h
例題2:汽車以36km/h的速度勻速行駛,若汽車以0.6m/s2的加速度剎車,則10s和20s后的速度減為多少?
教師指導學生用速度公式建立方程解題,代入數(shù)據(jù),計算結(jié)果。
教師巡視查看學生自己做的情況,投影出示典型的樣例并加以點評。
有的同學把a=0.6m/s2代入公式v=vo+at,求出v10=16
8、m/s v20=22 m/s
師:這種做對嗎?
生:汽車在剎車,使減速運動,所以加速度應(yīng)代負值,即a=﹣0.6 m/s2。
有的同學把a=﹣0.6m/s2代入公式v=vo+at,求出v10=4m/s v20=﹣2 m/s
師:這樣做對嗎?
生:對,我也是這樣做的
師:v20= —2 m/s中負號表示什么?
生:負號表示運動方向與正方向相反。
師:請同學們聯(lián)系實際想一想,汽車剎車后會再朝反方向運動嗎?
生:哦,汽車剎車后經(jīng)過一段時間就會停下來。
師:那這道題到底該怎么做呢?
生:先計算出汽車經(jīng)多長時間停下來。
教師出示規(guī)范解題的樣例。
解:設(shè)初速度v0=36km
9、/h=10m/s,加速度a=﹣0.6m/s2,時間t=10s,由速度公式v=vo+at, 可知剎車至停止所需時間t=v﹣v0/a=0﹣10/﹣0.6=16.7s。
故剎車10s后的速度v10=v0+at=10m/s﹣0.6×10m/s=4m/s
剎車20s時汽車早已停止運動,故v20=0
師:通過這道題,我們大家知道了汽車遇到緊急情況時,雖然踩了剎車,但汽車不會馬上停下來,還會向前滑行一段距離。因此,汽車在運行時,要被限定最大速度,超過這一速度,就可能發(fā)生交通事故。請同學們結(jié)合實際想一想:當發(fā)生交通事故時,交警是如何判斷司機是否超速行駛的?
生:汽車剎車時會留下痕跡,交警可以通過測量痕跡的長度,計算出司機剎車時的速度。以此來判斷司機是否超速行駛。
師:好極了。
★小結(jié):
本節(jié)重點從圖象和公式兩個方面研究了勻變速直線運動,理解時注意以下幾點:
1、在勻變速直線運動中,質(zhì)點的加速度大小和方向不變,但不能說a與△v成正比、與△t成反比,決定于△v和△t的比值。
2、公式中v、v0、a都是矢量,必須注意其方向。
★教學反思:
本節(jié)內(nèi)容比較抽象,應(yīng)讓學生多思考,體驗知識的獲得過程,加強對知識的理解,從而避免對公式死記硬背。
4
用心 愛心 專心