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111 2.2速度與時間的關系教學設計 ★教學目標 (一) 知識與技能 1. 掌握理清勻變速運動和勻變速直線運動的概念。 2. 知道勻變速直線運動的v－t圖象特點，理解圖象的物理意義。 3. 掌握勻變速直線運動的速度與時間的關系公式，能進行有關的計算 (二) 過程與方法 4. 培養(yǎng)學生識別、分析圖象和用物理語言表達相關過程的能力。 5. 引導學生研究圖象，尋找規(guī)律得出勻變速直線運動的概念． 6. 引導學生用數(shù)學公式表達物理規(guī)律并給出各符號的具體含義． 7. 培養(yǎng)學生學會畫草圖的良好習慣，有助于發(fā)現(xiàn)問題解決問題。 (三) 情感態(tài)度與價值觀 8. 培養(yǎng)學生用物理語言表達物理規(guī)律的意識，激發(fā)探索與創(chuàng)新欲望． 9. 培養(yǎng)學生透過現(xiàn)象看本質、用不同方法表達同一規(guī)律的科學意識． ★教學重點 1. 理解勻變速直線運動v－t圖象的物理意義。 2. 掌握勻變速直線運動中速度與時間的關系公式及應用。 ★教學難點 1. 勻變速直線運動v－t圖象的理解及應用 2. 勻變速直線運動的速度－時間公式的理解及計算。 ★教學過程 引入： 師：同學們，在最近一段時間的學習中我們經(jīng)常接觸到這樣一些運動：“物體速度均勻增加”、“物體速度均勻減小”或“物體速度均勻變化”。就拿上一節(jié)課的學習內容來說，我們用打點計時器研究小車速度隨時間變化規(guī)律，實驗中我們得出的結論是小車做的什么樣的運動??？ 生：我記得，小車做的是速度均勻增加的直線運動。 師：那大家還記得它的速度—時間圖象是什么樣的嗎？生：是一條直線。 師：從今天開始我們就來系統(tǒng)學習這種特殊的運動，因為這種運動的特點是物體的速度均勻變化，所以我們把這種運動叫做勻變速運動（均勻變速）。 一、勻變速運動 師：現(xiàn)在先請大家在各自的紙上作出勻變速運動的速度—時間圖象。 學生作圖，教師巡視（結果應該沒有什么問題） 師：現(xiàn)在請大家在各自的函數(shù)圖象上任意取兩個時間間隔，比較這兩個時間間隔內加速度的大小關系。 學生作圖比較 師：結果如何？ 生：我發(fā)現(xiàn)任意時間間隔內的加速度值都是一樣的。 師：好！大家是不是都發(fā)現(xiàn)了這個結論啊，這就是勻變速運動的特點：加速度不變 定義： 勻變速運動：加速度不變的運動。 師：下面再引入一個新的概念：勻變速直線運動。有沒有同學能不能告訴我什么是勻變速直線運動啊？ 生：應該沿著一條直線且加速變不變的運動。 師：完全正確 定義 勻變速直線運動：沿著一條直線且加速度不變的運動。 師：大家好好讀讀這句話，有沒有人能發(fā)現(xiàn)其言外之意，發(fā)現(xiàn)概念的言外之意有助于更好地理解這個概念。 生：老師，我知道！言外之意就是勻變速運動可以分為兩類：勻變速直線運動和勻變速曲線運動。 師：非常好，所以在這里大家要記牢了：勻變速運動不等于勻變速直線運動。很多同學在初學這部分知識最容易記混這兩個概念，認為勻變速運動就是勻變速直線運動，一定要理清這個關系。 復習：從速度—時間圖象中能看出物體做的是勻變速直線運動還是勻變速曲線運動嗎？ 生：一定是直線運動，因為只有直線運動才能作出速度—時間圖象。 師：接下來還要請同學們幫忙解釋定義下面這兩個運動 勻加速直線運動： 勻減速直線運動： 例1、能否不通過計算立刻看出ABC誰的加速度大？（黑板展示） A B C 例2、看下圖說出1，2，3，4各代表怎樣的運動，加速度大小關系如何？1、3平行，2、4平行。以及哪一個運動中加速度與速度同向，哪一個運動中速度與加速度反向？ 1 2 3 4 （黑板展示） 二、速度與時間的關系式 師：雖然圖象法可以幫助我們了解物體的運動規(guī)律，但是為了方便進行定量計算，我們有必要找出物體速度與時間的關系式。 例3、汽車沿正東方向從5m/s開始以2m/s2的加速度加速，求1S后物體速度如何？3S后物體速度如何？ 解：很簡單，加速度是2m/s2表示速度每秒變化2m/s，是變大還是變小呢？題目已經(jīng)給出了答案，是加速即變大，1S后速度變大了2m/s，所以1S后速度為5+2=7m/s，同樣3S 速度增大23=6m/s，那3S后速度就是5+6=11m/s?？梢钥闯鲆?guī)律：某一段過程的末速度=這段過程的初速度+過程中速度變化量,速度變化量=加速度時間。用符號表示就是。（形成思想：速度變化量=加速度時間） 師:請大家思考一下，這個公式我們已經(jīng)學習過嗎？ 生：這不是今天剛學的嗎？應該沒有學過。 師：那加速度公式還記得嗎？是什么？ 生： 師：大家對比一下我們今天學習的速度公式和前面學過的加速度公式，看能不能發(fā)現(xiàn)些什么。 生：哦，老師，我知道了。是加速度公式的變形式。 師：公式中各個物理量分別表示什么？ 生：：初速度；：末速度；a：加速度；t：我們所選擇的研究過程的時間間隔。 牢記：1、速度的初和末是相對于我們所研究的過程而言。（比如我選1秒末到2秒末這段過程為研究對象，則初時刻是1秒末，末時刻是2秒末；若先2秒末到3秒末這段時間為研究對象，則2秒末就成了初時刻。） 2、解題的第一步是要確定你所要研究的過程。 例4、火車在過橋時，需要提前減速。一列以72km/h的速度勻速行駛的火車，在達到一座鐵橋前100s開始減速，加速度的大小是0.1m/s2,那么，火車達到鐵橋時的速度是多大？ 解：。。。 設置該題的原因：雖然前面的學習中已經(jīng)多次提到一維坐標中各種矢量的表示和計算方法，但部分學生還是沒有把它印入腦海中，前面講的內容中我并沒有強調公式中各量的標矢性，也沒有提到復習一維坐標中各矢量表示計算方法，這題中如果有同學不加思考地直接將數(shù)值代入公式計算，將會忽略加速度的負號，從而得出錯誤的結果。 總結分析并強調一維坐標中矢量的表示和計算方法。 例5、對于一確定的勻加速度直線運動，下列說法正確是（BC） A. 速度與時間成正比 B. 速度的增加量與時間成正比 C. 單位時間內速度變化量相等 D. 速度變化率越來越大 例6、某汽車緊急剎車，加速度大小是6m/s2。如果必須在2秒內停下來，則汽車的速度不能超過多少？ 解：1、分析題意，選擇正確的研究過程：從剎車開始到汽車停下來。 2、畫出草圖，設定正方向，標出已知量。 設初速度方向為正。則方向向右，大小未知；已知，為0；t=2；a=-6m/s2 3、代入公式進行計算。 例7、 某飛機起飛前，在跑道上加速滑行，加速度是4.0m/s2，滑行了20 s 達到起飛速度，求飛機起飛時的速度。 思考題：列車進站前剎車,已知剎車前列車速度為60km/h, 剎車加速度大小為0.8m/s2,求剎車后15s和30s列車的速度 三、解題方法 1、分析題意，選擇正確的研究過程 2、畫出草圖(運動軌圖或函數(shù)關系圖象)，設定正方向，標出已知量。 3、代入公式進行計算。 四、說一說 下面的圖象表示物體做勻加速度直線運動嗎？如果不是，它們做的什么運動 （黑板中畫出） 111