2014年秋高中物理 2.2 匀变速直线运动的速度与时间的关系教案（新人教版必修1）

2.2：匀变速直线运动中速度与时间的关系
教学设计:
本节重点是对匀变速直线运动的理解和对公式v＝vo+at的掌握．对于匀变速直线运动的理解强调以下几点：
1．任意相等的时间内速度的增量相同，这里包括大小方向，而不是速度相等．
2．从速度一时间图象上来理解速度与时间的关系式：v＝vo+at，t时刻的末速度v是在初速度v0的基础上，加上速度变化量△v＝at得到．
3．对这个运动中，质点的加速度大小方向不变，但不能说a与△v成正比、与△t成反比，a决定于△v 和△t 的比值．
4．a＝△v/△t 而不是a＝v/t , a＝△v/△t =（vt-v0）/△t即v＝vo+at，要明确各状态的速度，不能混淆．
5．公式中v、vo、a都是矢量，必须注意其方向．
数学公式能简洁地描述自然规律，图象则能直 ( http: / / www.21cnjy.com )观地描述自然规律．利用数学公式或图象，可以用已知量求出未知量．例如，利用匀变速直线运动的速度公式或v-t图象，可以求出速度，时间或加速度等．
三维目标：
知识与技能
1．知道匀变速直线运动的v—t图象特点，理解图象的物理意义．
2．掌握匀变速直线运动的概念，知道匀变速直线运动v—t图象的特点．
3．理解匀变速直线运动v—t图象的物理意义，会根据图象分析解决问题，
4．掌握匀变速直线运动的速度与时间关系的公式，能进行有关的计算．
过程与方法
1．培养学生识别、分析图象和用物理语言表达相关过程的能力．
2．引导学生研究图象、寻找规律得出匀变速直线运动的概念．
3．引导学生用数学公式表达物理规律并给出各符号的具体含义．
情感态度与价值观
1．培养学生用物理语言表达物理规律的意识，激发探索与创新欲望．
2．培养学生透过现象看本质、甩不同方法表达同一规律的科学意识．
教学重点
1．理解匀变速直线运动v—t图象的物理意义
2．掌握匀变速直线运动中速度与时间的关系公式及应用．
教学难点
1．匀变速直线运动v—t图象的理解及应用．
2．匀变速直线运动的速度一时间公式的理解及计算．
教学方法：
学、交、导、练、悟
【自主探究】
一、匀变速直线运动
[讨论与交流]
1、思考速度一时间图象的物理意义．
如图：匀速直线运动的v—t图象，如图2—2—1所示．
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思考讨论如图的两个速度一时间图象．在v—t图象中能看出哪些信息呢 思考讨论图象的特点，尝试描述这种直线运动．
A级：匀速直线运动是 不变的直线运动，它的加速度
上节课我们自己实测得到的小车运动的速度一时间图象，如图2—2—2所示．
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请大家尝试描述它的运动情况．
1、匀加速直线运动有什么特点？
2、匀减速直线运动有什么特点？
B级1、关于直线运动的位移、速度图象，下列说法正确的是（ ）
A、匀速直线运动的速度-时间图象是一条与时间轴平行的直线
B、匀速直线运动的位移-时间图象是一条与时间轴平行的直线
C、匀变速直线运动的速度-时间图象是一条与时间轴平行的直线
D、非匀变速直线运动的速度-时间图象是一条倾斜的直线
二、速度与时间的关系式
数学知识在物理中的应用很多，除了我们上面采用图象法来研究外，还有公式法也能表达质点运动的速度与时间的关系．
A级填空：从运动开始(取时刻t＝0)到时刻t，时间的变化量就是t，所以△t＝ ．
请同学们写出速度的变化量．
△v＝
因为a＝ 不变，
所以：v＝
如图2—2—16．我给大家在图上形象地标出了初速度，速度的变化量．请大家从图象上如何对公式加以理解？
A级1．对于公式vt=v0+at,下列说法正确的是
A.适用于任何变速运动 B.只适用于匀加速运动
C.适用于任何运动 D.适用于任何匀变速直线运动
你能独立完成下面两题吗？
(B级)1:汽车以40km／h的速度匀速 ( http: / / www.21cnjy.com )行驶，现以0.6m／s2的加速度加速，10s后速度能达到多少 加速多长时间后可以达到80km/h
2:某汽车在某路面紧急刹车时，加速度的大小是6 m／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
交流讨论：如图2—2—13所示是一个物体运 ( http: / / www.21cnjy.com )动的v-t图象．它的速度怎样变化 请你找出在相等的时间间隔内，速度的变化量，看看它们是不是总是相等 物体所做的运动是匀加速运动吗
教师题库
1．对于匀变速直线运动的速度与时间关系式v＝v0＋at，下列理解正确的是
(　　)
①v0是时间间隔t开始时的速度，v是时间间隔t结束时的速度，它们均是瞬时速度
②v一定大于v0
③at是在时间间隔t内速度的增加量，也可以是速度的减少量，在匀加速直线运动中at为正值，在匀减速直线运动中at为负值
④a与匀变速直线运动的v－t图象的倾斜程度无关
A．①②　　　B．③④　　　C．①③　　　D．②④
【解析】　在匀加速直线运动中v＞v0，在匀减速直线运动中v＜v0，②错误；在v－t图象中，v－t图象的斜率表示加速度，④错误．
【答案】　C
2．一物体做匀变速直线运 ( http: / / www.21cnjy.com )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
【解析】　设向东方向为正方向，则t秒后 ( http: / / www.21cnjy.com )物体的速度为vt＝2 m/s(向东)或vt＝－2 m/s(向西)，而物体的加速度a＝ m/s2＝－2 m/s2.由vt＝v0＋at得t＝，故t1＝ s＝5 s，或t2＝ s＝7 s，故选项B、C正确，A、D错误．【答案】　BC
3．如图所示为甲、乙两物体从同一地点沿直线向一方向运动的v－t图象，则(　　)
A．甲、乙两物体在5 s末相遇
B．前4 s内甲物体总在乙物体前面
C．甲、乙两物体在4 s末相距最远
D．甲、乙两物体在5 s内相遇两次
【解析】　甲、乙两物体由同一地点向同一方向不同时刻出发做匀变速直线运动．由v－t图象与时间轴所围面积可求位移知A、B正确，C、D错．
【答案】　AB
4．下面四个图分别为四个质点做直线运动的速度—时间图象，则在前2 s内，哪些质点做匀减速运动(　　)
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【解析】　由图象知A、B、C中前2 s加速度均发生变化，只有D项中加速度不变且与初速度方向相反．故D为匀减速运动．
5．有一个物体开始时静止在O点，先 ( http: / / www.21cnjy.com )使它向东做匀加速直线运动，经过5 s，使它的加速度方向立即改为向西，加速度的大小不改变，再经过5 s，又使它加速度方向改为向东，但加速度大小不改变，如此重复共历时20 s，则这段时间内(　　)
A．物体运动方向时而向东时而向西
B．物体一直向东运动
C．物体运动时快时慢
D．物体速度一直在增大
【解析】　物体运动的v－t图象如图所示，由图象可知物体的速度方向始终不变，大小做周期性变化，周期为10 s，故B、C正确．
【答案】　BC
6．如图所示是物体在某段运动过程中 ( http: / / www.21cnjy.com )的v－t图象，在t1和t2时刻的瞬时速度分别为v1和v2，则时间由t1到t2的过程中，下列说法正确的是(　　)
A．加速度不断减小
B．加速度不断增大
C．平均速度v＝
D．平均速度v＜
【解析】　v－t图象的斜率表示加速度，由图象 ( http: / / www.21cnjy.com )可知物体运动的加速度不断增大，B项正确．物体在t1到t2的过程中做加速度不断增大的变加速直线运动，用“面积”表示位移，如图所示，物体在该时间段内的位移大于图中虚线所圈的面积，故物体的平均速度v ＞，C、D均错．【答案】　B
学习反思：
板书设计:
§2.2匀速直线运动的速度和时间的关系
1.匀变速直线运动 沿着一条直线运动，且加速度不变的运动
2.速度一时间图象是一条倾斜的直线
3.速度与时间的关系式 v＝vo+at
4.初速度vo再加上速度的变化量at就得到t时刻物体的末速度
教学后记：