2.3匀变速直线运动的规律（一）教案沪科版必修1

2.3匀变速直线运动的规律
课标要求
能用公式和图象描述匀变速直线运动，体会数学在研究物理问题中的重要性
三维目标
知识与能力
1．会推导匀变速直线运动的速度公式：vt＝v0＋at，会应用这一公式分析和计算简单的相关问题。
2．会推导匀变速直线运动的位移公式：s＝v0t＋at2，会应用这一公式分析和计算简单相关问题。
3．理解匀变速直线运动的平均速度公式：＝。
过程与方法
1．通过探究过程，感受“观察、归纳、类比、图像、推理”等科学方法
2．通过经历探究匀变速直线运动的速度公式和位移公式的推导过程，体会数学思想和方法在解决物理问题中的重要作用。
情感态度与价值观
1．通过观察生活中的匀变速直线运动，鼓励学生善于利用身边的事和物来学习物理，感受物理学和日常生活之间的密切联系。
2．通过师生、生生合作探究，体验合作的愉悦，懂得合作的重要性，增强乐于合作的意识。
教材分析
教材突出图象的功能，利用图象得到位移公式，其实是利用了定积分的无限逼近的思想。
学情分析
本节内容是运动学部分的重点内容之一，它是在“位移”“速度”“平均速度”“加速度”等概念的基础之上对匀变速直线运动规律的总结，又是以后学习动力学知识的基础，所以具有承上启下的重要作用。这是高一的学生第一次系统地学习用数学公式表达物理规律，这节课的教学对物理规律的教学有一定的示范作用
教学重难点
教学重点：探究匀变速直线运动的规律，建立速度和位移公式。
教学难点：公式的运用
提炼的课题
公式的推导和运用
教学手段运用
教学资源选择
例如：视频、实验、PPT、练习册、学案等
教学过程
教师个性化修改
新课引入
播放视频“神七”升空，汽车刹车过程片断。
思考1：当你乘坐出租车时，细心观察可以发现，有经验的司机在看到红色信号灯后，未必就立即刹车减速，他们总是要根据停止线的距离迅速估测一下时间，然后采取相应措施，这样开车就是所谓的经济省油了……那么，位移和时间究竟存在什么样的关系呢？并且我们知道，出租车行驶的速度越大，刹车的距离(位移)越大，初速度和刹车位移之间又有什么关系呢？
提示1：要预知它下一个时刻的速度必须知道速度的变化规律，为了更精确地描述物体的运动，寻找物体的运动特点，本节将研究匀变速直线运动的速度、位移与时间的关系。
一、探究匀变速直线运动的速度变化规律
讨论交流：课件展示问题：汽车以v0＝1 m/s的速度匀速行驶，某时刻开始做匀变速直线运动，加速度为a＝2 m/s2求：1 s末、2 s末、3 s末、4 s末、t s末汽车的速度各是多少？
在时间轴上标出各个时刻的速度：
点拨：汽车匀加速运动时，速度是均匀增大的。加速度是2 m/s2，说明汽车每1 s速度增大2 m/s。
由以上可类推：第t秒末的速度应等于初速度加上t秒内速度的增加，即vt＝v0＋at
(设计方案二)利用加速度的定义式推导
a＝＝＝
解出vt＝v0＋at
答案：vt＝v0＋at
这就是匀变速直线运动的速度与时间的关系式。
点评：通过以上两个方案推导出速度时间关系，领悟多种途径可解决同一问题，培养学生的发散思维、创新思维，提高学生灵活运用所学知识解决实际问题的能力。
二、探究匀变速直线运动的位移变化规律
回到汽车加速的实例提问：若要求t s内的位移有什么方法？
引导学生分析速度的变化规律：1 m/s、3 m/s、5 m/s、7 m/s、9 m/s均匀增加，所以在这段时间内的平均速度就为首末速度之和的平均值。
即＝
引导学生分析平均速度的公式推导前提是物体做匀变速直线运动，所以该公式仅仅适用于匀变速直线运动，对其他运动不适用。
引导学生根据前面所学知识推导出位移公式
?s＝v0t＋at2
课堂检测内容
例：在平直公路上，一汽车的速度为15m/s。从某时刻开始刹车，在阻力作用下，汽车以2m/s2的加速度运动，问刹车后10s末车离开始刹车点多远？