2019-2020年高中物理 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律教案 教科版必修1知識(shí)與技能1.掌握勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度公式，知道它是如何推導(dǎo)出來(lái)的，知道它的圖象的物理意義，會(huì)應(yīng)用這一公式分析和計(jì)算.2.掌握勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式，會(huì)應(yīng)用這一公式分析和計(jì)算.3.能推出勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移和速度的關(guān)系式，并會(huì)運(yùn)用它進(jìn)行計(jì)算.過(guò)程與方法 從表格中分析處理數(shù)據(jù)并能歸納總結(jié).培養(yǎng)學(xué)生將已學(xué)過(guò)的數(shù)學(xué)規(guī)律運(yùn)用到物理當(dāng)中，將公式、圖象及物理意義聯(lián)系起來(lái)加以運(yùn)用，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)工具解決物理問(wèn)題的能力.情感態(tài)度與價(jià)值觀 從具體情景中抽象出本質(zhì)特點(diǎn),既要用聯(lián)系的觀點(diǎn)看問(wèn)題，還要具體問(wèn)題具體分析.教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)重點(diǎn) 應(yīng)用數(shù)學(xué)工具推導(dǎo)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度公式和位移公式.教學(xué)難點(diǎn) 1.注意數(shù)學(xué)手段與物理過(guò)程的緊密聯(lián)系.2.將公式、圖象及其物理意義聯(lián)系起來(lái).3.獲得勻變速運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，特別是用圖象描述運(yùn)動(dòng).圖象的應(yīng)用和公式的選擇是兩個(gè)難點(diǎn).教具準(zhǔn)備 多媒體工具，作圖工具課時(shí)安排 1課時(shí)教學(xué)過(guò)程 導(dǎo)入新課 物理學(xué)中將物體速度發(fā)生變化的運(yùn)動(dòng)稱為變速運(yùn)動(dòng).一般來(lái)說(shuō)，做變速運(yùn)動(dòng)的物體，速度變化情況非常復(fù)雜.本節(jié)，我們僅討論一種特殊的變速運(yùn)動(dòng)勻變速直線運(yùn)動(dòng).推進(jìn)新課一、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn) 合作探究 請(qǐng)同學(xué)們閱讀P33的實(shí)例并合作討論表31的數(shù)據(jù). 從數(shù)據(jù)中可知：小車速度不斷增大，但是加速度保持不變. 得出結(jié)論:物理學(xué)中，稱物體加速度保持不變的直線運(yùn)動(dòng)為勻變速直線運(yùn)動(dòng). 勻變速直線運(yùn)動(dòng)是一種最簡(jiǎn)單而且特殊的變速直線運(yùn)動(dòng)，它的重要特點(diǎn)是：物體在直線運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，加速度為一恒量.當(dāng)加速度與速度同向時(shí)，物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)；當(dāng)加速度與速度反向時(shí)，物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng).勻變速直線運(yùn)動(dòng)是一種理想化的運(yùn)動(dòng),自然界中并不存在，但是為了討論的方便，人們通常將某些物體的運(yùn)動(dòng)或其中一段運(yùn)動(dòng)近似認(rèn)為是勻變速直線運(yùn)動(dòng).二、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間關(guān)系v-t=v0+at 速度公式:a=v0+at（由加速度定義推導(dǎo)） 其中v-t為末速度（時(shí)間t秒末的瞬時(shí)速度） v0為初速度（時(shí)間t秒初的瞬時(shí)速度） a為加速度（時(shí)間t秒內(nèi)的加速度） 討論:一般取v0方向?yàn)檎?dāng)a與v0同向時(shí)，a>0；當(dāng)a與v0反向時(shí)，a<0. 當(dāng)a=0時(shí)，公式為v-t=v0 當(dāng)v0=0時(shí)，公式為v-t=at 當(dāng)a<0時(shí)，公式為v-t=v0-at（此時(shí)a只能取絕對(duì)值） 可見：v-t=v0+at為勻變速直線運(yùn)動(dòng)速度公式的一般表達(dá)形式（只要知道v0和a就可求出任一時(shí)刻的瞬時(shí)速度. 速度時(shí)間圖象:(1)由v-t=v0+at可知，v-t是t的一次函數(shù)，根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可知其速度時(shí)間圖象是一傾斜的直線.(2)由v-t圖象可確定的量：可直接看出物體的初速度;可找出對(duì)應(yīng)時(shí)刻的瞬時(shí)速度;可求出它的加速度（斜率=加速度）;可判斷物體運(yùn)動(dòng)性質(zhì);可求出t時(shí)間內(nèi)的位移.例如：根據(jù)圖3-1-1我們可以求出：圖3-1-1(1）甲的初速度為2 m/s，乙的初速度為12 m/s；(2）在第2 s末甲、乙瞬時(shí)速度相同，均為6 m/s；(3）甲做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度為2 m/s2;乙做勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度為-3 m/s2；(4）甲、乙前2 s內(nèi)的位移分別為：s甲=（2+6）2/2 m=8 ms乙=（12+6）2/2 m=18 m.三、位移時(shí)間關(guān)系1.平均速度公式= 由于物體做勻變速運(yùn)動(dòng)，物體的速度變化是均勻的，它在時(shí)間t內(nèi)的平均速度等于初速度和末速度的平均值.2.位移時(shí)間關(guān)系s=v0t+at2.教師精講1.推導(dǎo) 因?yàn)閟=，=,所以s=ts=（v0+v0+at）t=v0t+at2.2.討論：當(dāng)a=0時(shí)，s=v0t；當(dāng)v0=0時(shí),s=at2；當(dāng)a0時(shí)，s=v0t-at2（此時(shí)a只能取絕對(duì)值）.3.位移公式s=v0t+at2也可由速度圖象推出.例題剖析1如圖3-1-2所示,下列說(shuō)法正確的是( )圖3-1-2A.前10 s的加速度為0.8 m/s2,后5 s的加速度為1.6 m/s2B.15 s末回到出發(fā)點(diǎn)C.前10 s的平均速度為4 m/sD.15 s物體的位移為60 m解析：a1=0.8 m/s2 a2=-1.6 m/s215 s末的速度為零，但是15 s內(nèi)的位移為60 m前10 s內(nèi)的平均速度為40/10 m/s=4 m/s15 s內(nèi)的位移為815 m=60 m.答案:CD例題剖析2一物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，位移方程為s=(5t+2t2) m，則該物體的初速度為_，加速度為_，2 s內(nèi)的位移大小是_.解析：與標(biāo)準(zhǔn)方程相比較一次項(xiàng)系數(shù)為初速度，二次項(xiàng)系數(shù)的兩倍為加速度,v0=5 m/s,a=4 m/s2, s=18 m.答案：5 m/s 4 m/s 18 m例題剖析3以8 m/s勻速行駛的汽車開始剎車，剎車后的加速度大小為2 m/s2，試求：(1)汽車在第3 s末的速度為多大？通過(guò)的位移為多大？(2)汽車開始剎車后的最大位移.(3)汽車通過(guò)最大位移中點(diǎn)時(shí)的速度.解析：(1)由公式v-t=v0+at可知v0為8 m/s,加速度a為-2 m/s2,3 s末的速度為2 m/s由公式s=v0t+at2可知s=15 m.(2)汽車最大滑行位移為16 m.(3)汽車滑行過(guò)最大位移中點(diǎn)時(shí)的速度為4m/s.答案：（1）2 m/s;15 m (2)16 m (3)4 m/s教師精講 位移時(shí)間關(guān)系s=v0t+at2 另一種推導(dǎo)方法:根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)v-t圖來(lái)推導(dǎo)(微元法).圖3-1-3 意義：勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體在時(shí)間t內(nèi)的位移數(shù)值上等于速度圖線下方梯形的面積. 思考：若是非勻變速直線運(yùn)動(dòng)，這一結(jié)論還適用嗎？圖3-1-4課堂小結(jié) 速度公式v-t=v0+at和位移公式s=v0t+at2是勻變速直線運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)基本公式，在一條直線上的矢量可用“+”“”號(hào)表示其方向.一般以v0的方向?yàn)檎较?所以與v0的方向相同為正，與v0的方向相反為負(fù).布置作業(yè)1.某質(zhì)點(diǎn)的位移隨時(shí)間而變化的關(guān)系式為s=4t+2t2,s和t的單位分別是m和s，則質(zhì)點(diǎn)的初速度與加速度分別為( )A.4 m/s與2 m/s2 B.0與4 m/s2C.4 m/s與4 m/s2 D.4 m/s與02.汽車以20 m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，剎車后做勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度的大小為5 m/s2，則剎車后6 s內(nèi)汽車的位移是( )A.30 m B.40 m C.10 m D.03.試證明勻變速直線運(yùn)動(dòng)物體在時(shí)間t內(nèi)的平均速度為: =.（利用速度和位移公式或者用v-t圖進(jìn)行說(shuō)明）板書設(shè)計(jì)勻變速運(yùn)動(dòng)的規(guī)律一、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn) v-t=v0+at 討論:一般取v0方向?yàn)檎较?，?dāng)a與v0同向時(shí)，a>0；當(dāng)a與v0反向時(shí)，a<0. 當(dāng)a=0時(shí)，公式為v-t=v0； 當(dāng)v0=0時(shí)，公式為v-t=at； 當(dāng)a<0時(shí)，公式為v-t=v0-at （此時(shí)a只能取絕對(duì)值）. 速度時(shí)間圖象:(1)由v-t=v0+at可知，v-t是t的一次函數(shù)，根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可知其速度時(shí)間圖象是一傾斜的直線.圖3-1-5(2)由v-t圖象可確定的量： 可直接看出物體的初速度; 可找出對(duì)應(yīng)時(shí)刻的瞬時(shí)速度; 可求出它的加速度（斜率=加速度）; 可判斷物體運(yùn)動(dòng)性質(zhì); 可求出t時(shí)間內(nèi)的位移.二、位移時(shí)間關(guān)系 s=v0t+at2.