【全国百强校】山东省日照市第一中学2016-2017学年高一物理必修一：2.2匀变速直线运动的速度与时间的关系 学案（无答案）

§2.2匀变速直线运动的速度与时间的关系
日照一中
一、教学目标
1．知识与技能：
(1)知道匀速直线运动图象。
(2)知道匀变速直线运动的图象,概念和特点。
(3)掌握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。
2．过程与方法：
(1)让学生初步了解探究学习的方法.
(2)培养学生的逻辑推理能力,数形结合的能力,应用数学知识的解决物理问题的能力。
3．情感态度与价值观：
培养学生基本的科学素养、应用物理知识解决实际问题的能力。
二、教学重点、难点
重点：1.推导和理解匀变速直线运动的速度公式。
2.匀变速直线运动速度公式的运用。
难点：对匀变速直线运动速度公式物理意义的理解。
三、设计思路
从匀速直线运动的图象入手，先分析匀速直线运动的速度特点，再分析匀变速直线运动图象中斜率不变，加速度不变，得出匀变速直线运动的概念，并通过推理或数形结合两种途径得出匀变速直线运动的速度与时间关系的公式v
=
v0
+
at。最后通过两道例题的教学巩固对速度与时间的关系式理解。
四、教学设计
教师活动
学生活动
环节设计
<引入新课>思考与讨论一：1.复习：匀速直线运动的v-t图像有什么特点？2.上节课,同学们通过实验研究了速度与时间的关系,小车运动的υ－t图象。你能否简要画出这个实验的υ－t图像？
画出小车运动的υ－t图象，并能表达出小车运动的υ－t图象是一条倾斜的直线。
复习已学内容，引入新课
<讲授新课>思考与讨论二1.识图探究（1）两个图像有何不同？（2）右图小车的速度如何变化？（3）怎样根据图像求出小车的加速度？（4）直线的倾斜程度与小车的加速度有什么关系？2．匀变速直线运动
（1）
知识总结：沿着一条直线，且加速度不变的运动，叫做匀变速直线运动。匀变速直线运动的v-t图象是一条倾斜的直线。（2）展示以下三个v-t图象：请同学们观察，并比较这三个v-t图象分别描述的是什么运动。
学生回答：左图是一条平行于时间轴的直线；物体的速度不随时间变化。
右图v-t图象是一条倾斜的直线，对应的速度v的变化量 v与时间t的变化量 t之比都是一样的，表示速度的变化量与所用时间的比值，即加速度不变。归纳：匀变速直线运动的特点。学生归纳：v-t图线的斜率在数值上等于速度v的变化量 v与时间t的变化量 t之比，表示速度的变化量与所用时间的比值，即加速度。v-t图线与纵坐标的交点表示t
=
0
时刻的速度，即初速度v0。学生回答：运动的情况；速度方向，加速度方向等。（区分匀加速直线运动和匀减速直线运动）
培养学生合作学习和数形结合的能力
学生用自己的语言叙述，基本正确即可。让学生通过自身的观察，发现匀加速直线运动与匀减速直线运动的不同之处，能帮助学生正确理解匀变速直线运动。
思考与讨论三：除用图象表示物体运动的速度与时间的关系外，是否还可以用公式表达物体运动的速度与时间的关系？3．速度与时间的关系式知识总结：匀变速直线运动速度与时间的关系式是V=
V0
+
a
t(1)进一步强调：公式中有三个物理量是矢量，使用时要确定正方向。(2)图像对比:匀变速直线运动的v-t图象与我们在数学里学的什么图象类似？(3)思考：某质点运动的v-t图象如图所示，已知t=2s时速度v0=10m/s，加速度a=2m/s2。能否利用公式v=vo+at求出4s时的速度？
4.速度公式的应用<例1>
汽车以36km/h的速度匀速行驶，现以0.5m/s2的加速度加速，10s后的速度能达到多少？要求:格式规范，要点明确，交代清楚
展示学生做题样本。总结:
解题步骤1.
弄清已知量和待求量;2.提倡画示意图,并标注各个物理量;3.用公式建立关系式或方程，代入数据（注意单位换算）、计算结果；4.对计算结果进行验算和讨论。<练习>
汽车以20m/s的速度匀速行驶，现以4m/s2的加速度开始刹车，则刹车后3s末和6s末的速度各是多少？<例2>
某汽车在紧急刹车时加速度的大小是6m/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？分析：减速运动，设汽车运动的方向为正，则加速度方向为负；t时刻末速度V是0，初速度即最高允许速度，记为V0，过程的持续时间2s思考与讨论四：（1）如图是一个物体的v-t图象，它的速度怎样变化？（2）在相等的时间间隔内，速度的变化量总是相等吗？（3）物体做匀变速运动吗 <强化运用>
一物体做匀变速直线运动，从某时刻开始计时，1s末速度是3
m/s，3s末速度为1m/s。求：（1）物体运动的加速度。（2）开始计时时刻，物体的速度多大？（3）从开始计时经多长时间物体的速度变为0？
先思考讨论，整理思路，再写一下：因为加速度保持不变，由a=Δv
/Δt
（
1
）Δv=v-v0
（
2
）Δt=t-0
（
3
）由(1)(2)(3)得：v=v0+at同一次函数的图像和表达式进行对比，更好地理解V0
和
a的含义。通过思考明确:v=v0+at只适用于匀变速直线运动
按规范格式书写、计算，格式规范，要点明确，交代清楚。同学之间相互点评。思考：你的计算结果是否可靠？需不需要对计算结果进行验算和讨论？练习通过公式变形，求解v以外的其他物理量。思考：加速度如何改变 速度如何改变？结论：是加速度逐渐减小的变加速运动。弄清已知量、待求量，合理对公式进行变形求解。
培养学生推理及公式演算的能力。培养学生数形结合的能力，及应用数学知识解决物理物理问题的能力，培养学生的扩散思维。注意速度单位的换算和正方向的选取。通过解题体验强化解题规范，意识到对计算结果进行验算和讨论的必要性。练习公式变形强化练习变形公式的运用。
5
.要点回顾6.作业（1）完成学案、改正学案中错题并总结错误原因。（2）课本36页“问题与练习”
通过思考识别物体的运动情况，并训练巩固公式运用。
五、教学反思
本节内容比较抽象，应让学生多思考，体验知识的获得过程，加强对知识的理解，从而避免对公式死记硬背。
υ／（m·s-1）
t/s
t
0
υ
0
υ／（m·s-1）
t/s
t
0
υ00
υ／（m·s-1）
t/s
t
0
υ
0
v
t
o
V0
V
t
V
t