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人教版高中物理必修1教学设计
课题 匀变速直线运动的速度与时间的关系 单元 2 学科 物理 年级 高一
学习 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： (1)培养学生基本的科学素养。 (2)培养学生建立事物是相互联系的唯物主义观点。 (3)培养学生应用物理知识解决实际问题的能力。
重点 (1) 匀变速直线运动的图象,概念和特点。 (2) 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
难点 应用图象推导出匀变速直线运动的速度与时间关系的公式v = v0 + at。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 上节课同学们通过实验研究了小车在重物牵引下运动的 v-t 图像，你能画出小车运动的v－t图象吗？教师出示图像并引导学生分析 教师总结：观察图像可以知小车在不同时刻它的速度不同，并且速度随时间的增加而增加，那么，小车速度的增加有没有规律可遵循呢？这节课我们就来探究一下。 学生画出上一节的v－t图象通过对图像的分析，找一找速度随时间变化的特点 引导同学自主学习，引出本节课题
讲授新课 一、匀变速直线运动观察下图你发现了什么？引导学生分析v-t图像。教师总结：无论Δt选在什么区间，对应的速度的变化量Δv 与时间的变化量Δt 之比都是一样的，即物体运动的加速度保持不变。所以，实验中小车的运动是加速度不变的运动。1、定义：沿着一条直线，且加速度不变的运动，叫作匀变速直线运动，匀变速直线运动的v-t 图像是一条倾斜的直线。匀变速直线运动图像1和2都属于匀变速直线运动，但它们变化的趋势不同，图像1速度在均匀————图像2速度在均匀——————。答案：增加；减少。2、匀变速直线运动分类（1）匀加速直线运动：物体的速度随时间均匀增加的直线运动。匀加速， v0 ＞0，a ＞0 匀加速， v0 ＜0，a ＜0教师总结：匀加速（a、v 同向）特点：加速度的大小和方向都不变，且与速度方向相同。（2）匀减速直线运动：物体的速度随时间均匀减小的直线运动。匀减速， v0 ＞0，a ＜0匀减速，v0 ＜0，a ＞0教师总结：匀减速，（a、v 反向）特点：加速度的大小和方向都不变，且与速度方向相反。针对练习：表明物体做匀变速直线运动的图象是( ) A B C D答案：ABD二、速度与时间的关系?除v-t 图像外，我们还可以用公式描述它们的关系。如图为匀变速直线运动， 把运动开始时刻取作0时刻，初始速度为v0。则：Δt=t速度的变化量:Δv=v- v0把上述两式代入a＝Δv/Δt中，化简可得:v ＝ v 0 ＋ at1、匀变速直线运动的速度与时间的关系式：v ＝ v 0 ＋ at（2）对公式理解：at 是 t 时间内速度的变化量，再加上物体在开始时刻的速度v0， 就是t时刻的速度v（3）此关系式为矢量式，注意方向（若取初速方向为正，则加速运动 a 为正，减速运动 a 为负）2、v ＝ v 0 ＋ at的特殊形式（1）当 v 0= 0 时，v = at物体做初速度为零的匀加速直线运动（2） 当 a = 0 时， v = v0 物体做匀速直线运动典型例题例题1：一辆汽车以 36 km/h 的速度在平直公路上匀速行驶。从某时刻起，它以 0.6 m/s2的加速度加速，10s 末因故突然紧急刹车，随后汽车停了下来。刹车时做匀减速运动的加速度大小是 6 m/s2 。（1）汽车在 10 s 末的速度是多少？（2）汽车从刹车到停下来用了多长时间？分析：依题意，汽车加速和减速过程都是在做匀变速直线运动。第（1）问是已知加速的时间求末速度。第（2）问是已知末速度求减速的时间。两个问题都需要用匀变速直线运动的速度与时间关系式来求解。其中，第（2）问汽车加速度的方向跟速度、位移的方向相反，需要建立坐标系处理物理量之间的正负号问题解 （1）汽车做匀加速直线运动。初速度 v0＝36 km/h ＝10 m/s，加速度 a＝0.6 m/s2 ，时间 t＝10 s根据匀变速直线运动速度与时间的关系式，有v＝v0＋at ＝10 m/s＋0.6 m/s2 ×10 s＝16 m/s（2）以汽车运动方向为正方向建立一维坐标系（如图 ），与正方向一致的量取正号，相反的取负号。汽车从第 10 s 末开始做匀减速直线运动，因此初速度 v0＝16 m/s，末速度 v＝0，加速度 a＝－6 m/s 2 。根据 v＝v0 ＋at 得:汽车 10 s 末的速度为 16 m/s，从刹车到停下来要用 2.67 s。解题步骤:1.认真审题，分析已知量和待求量;2.弄清题意画示意图，明确初速度v0、末速度v、加速度a和时间t及各量的正负号。3.将已知量带入公式求未知量，若所求量是矢量，要说明方向。4.对计算结果和结论进行验算。典型例题例题2【2017?枣阳市高一月考】汽车初速度v0＝20m/s，刹车后做匀减速直线运动，加速度大小为a＝5 m/s2， 求：开始刹车后6 s末汽车的速度。解法一：先判断，再解解：以初速方向为正方向当车速减为零时v=v0+at=20-5t=0解得t=4s即在4s时汽车停止运动，所以开始刹车后6s末汽车的速度为0。解法二：直接解，再检验解：以初速方向为正方向，则 a＝-5 m/s2 vt =v0+at=20+(-5)×10m/s=-30m/s汽车刹车过程是一个实际的运动过程，一旦车的速度减到0，汽车将保持静止状态，不后退，由结果可知，车实际已经停下来了，所以6s末 vt =0思考与讨论:图中是一个物体运动的 v-t 图像。它的速度怎样变化？在相等的时间间隔内，即Δt ′ ＝ Δt 时，速度的变化量Δv′和 Δv总是相等的吗？物体在做匀变速运动吗？它的速度随着时间的增加逐渐增加；在相等的时间间隔内，即Δt ′ ＝ Δt 时，速度的变化量Δv′小于Δv；物体在做加速度逐渐减小的加速运动课堂练习1、某物体做直线运动的速度一时间图像如图所示。根据图像回答:(1)物体在OA段做——————运动,加速度为——————,在AB段做 运动,加速度是—————— 。 (2)物体在5 s时的速度为—————— m/s。【答案】(1)匀加速直线 1 m/s2 匀减速直线-2 m/s2 （2）22、对于一个做匀减速直线运动的物体，在静止前下列说法中正确的是（） A. 度越来越小 B. 速度越来越大 C. 加速度越来越小 D. 加速度越来越大 【答案】A3、如图所示的是甲、乙两物体运动的v-t图像，由图像可知（ ） A. 甲、乙两物体均做匀速直线运动 B. 甲、乙两物体均做匀减速直线运动 C. 甲的加速度比乙的加速度大 D. 甲的加速度比乙的加速度小 【答案】D4. 如图是某物体做直线运动的v-t图像，由图像可知 A. 物体在0～2s内做匀速直线运动 B. 物体在2～8s内静止 C. 物体在4 s末的加速度为0 m/s2 D. 物体在6 s末的速度为10 m/s 【答案】C拓展提高1、[2017?西藏中学高一期中考试]某汽车紧急刹车，加速度的大小是6m/s2，如果必须在2s内停下来，那么汽车的行驶速度不能超过多少？【答案】 v0=12m/s。2、一辆沿平直路面行驶的汽车,速度为36 km/h,突然前面有紧急情况,刹车时获得的加速度大小是4 m/s2,求刹车后3 s末的速度。【答案】刹车后经2.5 s停止,所以3 s末的速度为0。 通过对图像的分析，找出匀变速直线运动的概念及特点 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，并完成填空 对图像有明确的认识，会分析匀加速直线运动的不同形式 对图像有明确的认识，会分析匀减速直线运动的不同形式 学生思考讨论并推导匀变速直线运动的速度公式 观察图形理解公式的意义 分析，解题 同学完成此题并讨论： 1. 物理规律在生活中的实际应用； 学生思考讨论 学生练习 引导同学自主学习，找出知识点。 帮助学生正确理解匀变速直线运动。 掌握匀加速直线运动的实质 掌握匀减速直线运动的实质 体会用数学方法，实验方法解决物理问题。 深刻理解公式，利于学生的记忆 用例题强化对公式的理解 让学生体会生活中的物理科学，学会关注身边物理 加深学生对匀变速运动的理解 巩固本节知识
课堂小结 1.匀变速直线运动沿着一条直线，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 图像是一条倾斜的直线。2.匀变速直线运动的速度与时间的关系公式表述：v=v0+at3.在运用速度公式解题时要注意公式的矢量性 梳理自己本节所学知识进行交流 根据学生表述，查漏补缺，并有针对性地进行讲解补充。
板书 一、匀变速直线运动1、定义：沿着一条直线，且加速度不变的运动，叫作匀变速直线运动，匀变速直线运动的v-t 图像是一条倾斜的直线。2、匀变速直线运动分类匀加速直线运动和匀减速直线运动。二、速度与时间的关系1、v ＝ v 0 ＋ at2、在运用速度公式解题时要注意公式的矢量性。
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(共28张PPT)
匀变速直线运动的速度与时间的关系
人教版高中物理 必修1
新知导入
上节课同学们通过实验研究了小车在重物牵引下运动的 v-t 图像，你能画出小车运动的υ－t图象吗？
t1
t2
v2
v1
观察图像可以知小车在不同时刻它的速度不同，并且速度随时间的增加而增加，那么，小车速度的增加有没有规律可遵循呢？这节课我们就来探究一下。
新知讲解
一、匀变速直线运动
Δt?
Δv?
Δt
Δv
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
4 2
6
8
无论Δt选在什么区间，对应的速度的变化量Δv 与时间的变化量Δt 之比都是一样的，即物体运动的加速度保持不变。所以，实验中小车的运动是加速度不变的运动。
观察下图你发现了什么？
新知讲解
1、定义：沿着一条直线，且加速度不变的运动，叫作匀变速直线运动，匀变速直线运动的v-t 图像是一条倾斜的直线。
1
2
图像1和2都属于匀变速直线运动，但它们变化的趋势不同，图像1速度在均匀————图像2速度在均匀——————。
增加
减少
匀变速直线运动
新知讲解
2、匀变速直线运动分类
（1）匀加速直线运动：物体的速度随时间均匀增加的直线运动。
v0 ＞0，a ＞0
v0 ＜0，a ＜0
匀加速
（a、v 同向）
匀加速
匀加速
特点：加速度的大小和方向都不变，且与速度方向相同。
新知讲解
（2）匀减速直线运动：物体的速度随时间均匀减小的直线运动。
特点：加速度的大小和方向都不变，且与速度方向相反。
匀减速
（a、v 反向）
v0 ＜0，a ＞0
v0 ＞0，a ＜0
匀减速
匀减速
O
v
v0
v0
t
v
针对练习：表明物体做匀变速直线运动的图象是( )
新知讲解
ABD
A B C D
新知讲解
二、速度与时间的关系
?除v-t 图像外，我们还可以用公式描述它们的关系。如图为匀变速直线运动， 把运动开始时刻取作0时刻，初始速度为v0。
v ＝ v 0 ＋ at
新知讲解
1、匀变速直线运动的速度与时间的关系式：
v ＝ v 0 ＋ at
（2）对公式理解：at 是 t 时间内速度的变化量，再加上物体在开始时刻的速度v0， 就是t时刻的速度v
Δv=at
（1）此关系式只适用于匀变速直线运动
新知讲解
（1）当 v 0= 0 时，v = at 物体做初速度为零的匀加速直线运动
（2） 当 a = 0 时， v = v0 物体做匀速直线运动
2、v ＝ v 0 ＋ at的特殊形式
（3）此关系式为矢量式，注意方向（若取初速方向为正，则加速运动 a 为正，减速运动 a 为负）
典型例题
例题1：一辆汽车以 36 km/h 的速度在平直公路上匀速行驶。从某时刻起，它以 0.6 m/s2的加速度加速，10s 末因故突然紧急刹车，随后汽车停了下来。刹车时做匀减速运动的加速度大小是 6 m/s2 。
（1）汽车在 10 s 末的速度是多少？
（2）汽车从刹车到停下来用了多长时间？
新知讲解
分析：依题意，汽车加速和减速过程都是在做匀变速直线运动。第（1）问是已知加速的时间求末速度。
第（2）问是已知末速度求减速的时间。两个问题都需要用匀变速直线运动的速度与时间关系式来求解。其中，第（2）问汽车加速度的方向跟速度、位移的方向相反，需要建立坐标系处理物理量之间的正负号问题。
新知讲解
解 （1）汽车做匀加速直线运动。
初速度 v0＝36 km/h ＝10 m/s，加速度 a＝0.6 m/s2 ，时间 t＝10 s根据匀变速直线运动速度与时间的关系式，有
v＝v0＋at ＝10 m/s＋0.6 m/s2 ×10 s＝16 m/s
（2）以汽车运动方向为正方向建立一维坐标系（如图 ），与正方向一致的量取正号，相反的取负号。
v
a
0
x
新知讲解
汽车从第 10 s 末开始做匀减速直线运动，因此初速度 v0＝16 m/s，末速度 v＝0，加速度 a＝－6 m/s 2 。
根据 v＝v0 ＋at 得:
汽车 10 s 末的速度为 16 m/s，从刹车到停下来要用 2.67 s。
新知讲解
解题步骤:
1.认真审题，分析已知量和待求量；
2.弄清题意画示意图，明确初速度v0、末速度v、加速度a和时间t及各量的正负号。
3.将已知量带入公式求未知量，若所求量是矢量，要说明方向。
4.对计算结果和结论进行验算。
典型例题
例题2【2017?枣阳市高一月考】汽车初速度v0＝20m/s，刹车后做匀减速直线运动，加速度大小为a＝5 m/s2， 求：开始刹车后6 s末汽车的速度。
解：以初速方向为正方向当车速减为零时v=v0+at=20-5t=0
解得t=4s
即在4s时汽车停止运动，所以开始刹车后6s末汽车的速度为0。
解法一：先判断，再解
新知讲解
汽车将保持静止状态，不后退，由结果可知，车实际已经停下来了，
所以6s末 vt =0
解法二：直接解，再检验
解：以初速方向为正方向，则 a＝-5 m/s2
vt =v0+at=20+(-5)×10m/s=-30m/s
汽车刹车过程是一个实际的运动过程，一旦车的速度减到0，
思考与讨论:图中是一个物体运动的 v-t 图像。它的速度怎样变化？在相等的时间间隔内，即Δt ′ ＝ Δt 时，速度的变化量Δv′和 Δv总是相等的吗？物体在做匀变速运动吗？
新知讲解
它的速度随着时间的增加逐渐增加；在相等的时间间隔内，即Δt ′ ＝ Δt 时，速度的变化量Δv′小于Δv；物体在做加速度逐渐减小的加速运动
Δt
Δt ′
Δv′
Δv
课堂练习
1、某物体做直线运动的速度一时间图像如图所示。根据图像回答:
(1)物体在OA段做—————————运动，加速度为——————,在AB段做————————运动，加速度是—————— 。
(2)物体在5 s时的速度为—————— m/s。
匀加速直线
1 m/s2
匀减速直线
-2 m/s2
2
v
v/m?s-1
t/s
课堂练习
2、对于一个做匀减速直线运动的物体，在静止前下列说法
中正确的是（ ）
速度越来越小
B. 速度越来越大
C. 加速度越来越小
D. 加速度越来越大
A
课堂练习
3、如图所示的是甲、乙两物体运动的v-t图像，由图像可知（ ）
A. 甲、乙两物体均做匀速直线运动
B. 甲、乙两物体均做匀减速直线运动
C. 甲的加速度比乙的加速度大
D. 甲的加速度比乙的加速度小
甲
乙
v
t
D
课堂练习
4. 如图是某物体做直线运动的v-t图像，由图像可知（ ）
A. 物体在0～2s内做匀速直线运动
B. 物体在2～8s内静止
C. 物体在4 s末的加速度为0 m/s2
D. 物体在6 s末的速度为10 m/s
C
v/m?s-1
t/s
A
B
C
拓展提高
1、【2017?西藏中学高一期中考试】某汽车紧急刹车，加速度的大小是6m/s2，如果必须在2s内停下来，那么汽车的行驶速度不能超过多少？
参考答案：v0=12m/s。
2、一辆沿平直路面行驶的汽车,速度为36 km/h,突然前面有紧急情况,刹车时获得的加速度大小是4 m/s2,求刹车后3 s末的速度。
参考答案：刹车后经2.5 s停止，所以3 s末的速度为0。
课堂总结
1.匀变速直线运动: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 图像是一条倾斜的直线。
2.匀变速直线运动的速度与时间的关系
公式表述：
v=v0+at
3.在运用速度公式解题时要注意公式的矢量性
板书设计
一、匀变速直线运动
1、定义：沿着一条直线，且加速度不变的运动，叫作匀变速直线运动，匀变速直线运动的v-t 图像是一条倾斜的直线。
2、匀变速直线运动分类
匀加速直线运动和匀减速直线运动。
二、速度与时间的关系
1、v ＝ v 0 ＋ at
2、在运用速度公式解题时要注意公式的矢量性
作业布置
课后练习和同步练习
谢谢
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