匀变速直线运动的位移与速度的关系 魏炳丽教学设计

2024-04-24

匀变速直线运动的位移与速度的关系 魏炳丽教学设计(共14篇)

篇1:匀变速直线运动的位移与速度的关系 魏炳丽教学设计

匀变速直线运动的位移与速度的关系

一 教材分析

本节的内容是让学生熟练运用匀变速直线运动的位移与速度的关系来解决实际问题.2教材先是通过一个例题的求解,利用公式x=v0t+ at和v=v0+at推导出了位移与速度的关系:22v-v0=2ax.到本节为止匀变速直线运动的速度—时间关系、位移—时间关系、位移—速度关系就都学习了.解题过程中应注意对学生思维的引导,分析物理情景并画出运动示意图,选择合适的公式进行求解,并培养学生规范书写的习惯,解答后注意解题规律.学生解题能力的培养有一个循序渐进的过程,注意选取的题目应由浅入深,不宜太急.对于涉及几段直线运动的问题,比较复杂,引导学生把复杂问题变成两段简单问题来解.二 教学目标 1知识与技能

(1)理解匀变速直线运动的位移与速度的关系。

(2)掌握匀变速直线运动的位移、速度、加速度和时间的关系,会用公式解决匀变直线运动的实际问题。

(3)提高匀变速直线运动的分析能力,着重物理情景的过程,从而得到一般的学习方法和思维。

(5)培养学生将已学过的数学规律运用到物理当中,将公式、图象及物理意义联系起来加以运用,培养学生运用数学工具解决物理问题的能力。2 过程与方法

利用多媒体课件与课堂学生动手实验相互结合,探究匀变速直线运动规律的应用的方法和思维。情感态度与价值观

既要联系的观点看问题,还要具体问题具体分析。

三、教学重点

1.速度公式、位移公式及位移与速度关系的公式的推导。2.会运用公式分析、计算。

四、教学重、难点

具体到实际问题当中对物理意义、情景的分析。

五、教学过程

(一)预习检查、总结疑惑

检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有了针对性。

(二)情景引入,展示目标

1.通过下面一道题目,让学生从不同角度,感受一题多解,拓展学生的物理思维。

一辆汽车以20m/s的速度行驶,驾驶员发现前方道路施工,紧急刹车并最终停止。已知汽车刹车过程的加速度大小是5m/s2,假设汽车刹车过程是匀减速直线运动,则汽车从开始刹车经过5s所通过的位移是多少?

(利用该题让学生知道:①对匀减速直线运动,若取v0方向为正方向时,则v0>o,a<0。②对汽车刹车过程,在给定的时间内的汽车是否一直在做匀减速直线运动,还需要进行判断。③让学生感受到一题多解——公式法、图象法和逆向思维法。)

2.通过物理情景1的分析,让学生寻找匀变速直线运动中位移与速度的关系。

【情景1】射击时,火药在枪筒中燃烧。燃气膨胀,推动弹头做加速运动。若把子弹在枪筒中的运动看做匀加速直线运动,假设枪筒长0.64m,子弹的加速度5×10m/s,我们根据已知条件能否求出子弹射出枪口时的速度?

问题1:能否根据题意,用前面的运动规律解决? [学生活动]用公式x5212at,vat得出子弹离开枪口时的速度。

2(三)合作探究,精讲点拨

问题2:在这个问题中,已知条件和所求的结果都不涉及时间t,它只是一个中间量。能否根据前面学习的运动规律,得到位移x与速度v的关系呢? [学生活动]用公式vv0at,xv0t12at进行推导。(请一位学生板演)2[教师活动]通过以上分析可以看到,如果说问题的已知量和未知量都不涉及时间,利用2v2v02ax求解,往往会使问题变得简单、方便。

2[学生活动]用公式v2v02ax求解上面的问题,并与前面的方法进行比较。

例1 通过测试得知某型号的卡车在某种路面上急刹车时加速度大小是5m/s2。如果要求它在这种路面上行驶时在22.5m内必须停下,它的行驶速度不能超过多少千米每小时?

2[教师活动] 分析问题,用公式v2v02ax求解问题,并注意匀减速直线运动中加速度取负值。通过板书提醒学生解题规范化。

例2 美国“肯尼迪”号航空母舰上装有帮助飞机起飞的弹射系统。已知“F-A-15”型战斗

2机在跑道上加速时可产生的最大加速度为5.0m/s,起飞速度为50m/s。若要该飞机滑行100m后起飞,则:

(1)弹射系统必须使飞机具有多大的初速度?(可保留根号)(2)假设某航空母舰不装弹射系统,但要求“F-A-15”型战斗机能在它上面正常起飞,则该跑道至少多长?

[教师活动]分析题意,已知条件,求什么物理量,正确选取运动规律。

2[学生活动]用公式v2v02ax求解问题,同时注意具体问题具体分析。

例3 驾驶手册规定具有良好刹车性能的汽车在以80km/h的速率行驶时,可以在56m的距离内刹住;在以48km/h的速率行驶时,可以在24m的距离内刹住。假设对这两种速率,驾驶员的反应时间(在反应时间内驾驶员来不及使用刹车,车速不变)与刹车产生的加速度都相同,则驾驶员的反应时间是多少?

[教师活动]引导学生分析汽车在整个过程中运动规律,如何解决问题。[学生活动]根据题意的分析,正确选用运动规律求解。板书设计

匀变速直线运动的位移与速度的关系

匀变速直线运动的位移与速度的关系:vv02ax

篇2:匀变速直线运动的位移与速度的关系 魏炳丽教学设计

山东省垦利 《匀变速直线运动的速度与位移的关系》教学设计

山东省垦利 《匀变速直线运动的速度与位移的关系》教学设计

山东省垦利 《匀变速直线运动的速度与位移的关系》教学设计

篇3:匀变速直线运动的位移与速度的关系 魏炳丽教学设计

一、引导学生加深对物理公式推导过程的认识

每一个公式都是在一定的知识基础上,通过分析、推理而归纳出来的。让学生了解公式的推导过程,有助于学生对公式的理解,避免死记硬背,也可以加深理解知识之间的联系。

教师:请同学们在v-t图像上画一个初速度为v0,加速度为a的匀加速直线运动。。(请同学到黑板作图,如图11所示)

教师:在v-t图像上,我们可以找到匀加速直线运动的几个物理量?

学生:v,a,x,t

教师:很好,上节课我们

刚刚学习过了匀变速直线运动的两个基本公式,是哪两个?

教师:很好,这两个基本公式能否从v-t图像上找到?

学生:可以,这两个公式本来就是从图像上推导过来的。

这样展示公式的推导过程,既加深了学生对公式的认识,又理清了新旧知识间的内在联系。

二、引导学生加深对物理公式的正确理解

明确公式中每个字母代表的物理量及其适用单位,是物理教学中的一个重要方面,也是教会学生理解和正确运用公式的前提。当然,教师应该让学生明确公式应用的条件及适用范围。公式是反映物理现象的规律,每一个公式反映一定的物理性质,具有一定的条件,适用于一定的范围,否则会造成公式的滥用。

以匀变速直线运动的速度与位移的关系为例:

教师:在学生推导和理解上面的公式的过程中,学生解决vt,v0,a,t,或者v0,x,a,t四者关系时,既可以选择基本公式,又可以从v-t图像上来解决。接下来给学生播放一段汽车车祸视频,让学生把物理公式和物理知识联系到实际生活中。通过视频可以使学生深刻体会到车速与刹车距离的关系,从而为消t公式的引出做铺垫。

“十次事故九次快”,这是人们在无数次的交通事故中总结出来的安全警语。在公路上经常可以看到一些限速牌,规定了汽车通过该路段的最高时速,并要求驾驶员必须保持一定的行车距离。一旦发生交通事故,我们会看到交警在测量有关距离。其中非常重要的是测量刹车距离。你知道测量刹车距离的目的吗?

学生:看车子是否超速。

教师:刹车过程涉及运动学几个物理量,能从v-t图像上找到它们关系吗?大家讨论一下。

学生:有vt,v0,a,x,在图像上不能找出它们四者关系,因为图像上一定涉及到t这个物理量。

教师:很好。我们要通过vt、v0、a、x来算v看是否超速,v-t图像上又找不到它们四者关系,所以我们必须要来找寻它们四者关系式。

教师:前面我们学的两个基本式里每个都含有我们所需的三个量,多了一个t,你是否能通过这两个式子推导一下来得出我们所需的vt,v0,a,x四者关系呢?请学生板演

通过上述的教学设计可以看出,让学生自行推导理解公式,然后与实际生活相联系,这样让学生进一步强化对公式的理解。

三、指导学生灵活应用物理公式,提高应变能力

学会利用公式去理解、掌握物理概念。很多公式是物理概念的反映。善于利用公式,有助于对物理概念的理解和记忆。

还是以匀变速直线运动的速度与位移的关系为例:

教师:从上面的讲述中我们可以看出,通过两式把t消掉得到了v2-v02=2ax这四者关系,我们把这个式子称为消t公式。下面请同学们来帮交警同志算算这辆汽车是否超速?

例1,在某城市的一条道路上,规定车辆行驶速度不得超过30km/h。在一次交通事故中,肇事车是一辆客车,量得这辆车紧急刹车(车轮被抱死)时留下的刹车痕迹长为7.6m,已知该客车刹车时的加速度大小为7m/s2。

例2,某型号的舰载飞机在航空母舰的跑道上加速时,发动机产生的最大加速度为5m/s2,所需的起飞速度为50 m/s,跑道长100m。通过计算判断,飞机能否靠自身的发动机从舰上起飞?为了使飞机在开始滑行时就有一定的初速度,航空母舰装有弹射装置。对于该型号的舰载飞机,弹射系统必须使它具有多大的初速度?

例3,长100m的列车通过长1 000m的隧道,列车刚进隧道时的速度是10 m/s,完全出隧道时的速度是12m/s,求:(1)列车过隧道时的加速度是多大?(2)通过隧道所用的时间是多少?

这三道例题的设计成递进关系。第一道例题是为了解决视频引出的实际问题,使学生认识到消t公式在实际生活中的应用。第二道例题是为了让学生熟练消t公式的应用和应用条件,同时在该题中还渗透了假设的思想方法。第三道例题是为了锻炼学生根据题目条件合理选取公式。

这种利用公式记住概念,是学习物理知识较好的方法,既可以加深学生对物理概念的理解,又能提高学生理解记忆的能力。

物理的公式教学并不是把公式教给学生,让学生死记硬背下来然后做题。要让学生理解记住物理公式,重在加深学生对物理公式的推导过程,从而更好地理解物理公式。同时,学以致用,要让学生把物理公式应用到具体的物理事件和情境中去,做到举一反三,这样学生又可以反过来利用物理公式记住物理概念,从而提高课堂教学的有效和优效。当然,要值得反思的是课堂上还是要花时间给学生思考、练习,不能急于求成。

摘要:物理公式是物理知识的浓缩,是物理概念的简写。物理公式是物理规律的具体体现形式,是对物理规律的一种量化描述,反映了不同物理量之间的本质联系,正确理解和掌握公式是学习物理规律的关键。根据教学实际,以匀变速直线运动的速度与位移的关系为例,对高中物理公式教学有效性进行探讨。

关键词:高中物理,公式教学,有效,策略

参考文献

[1]陈诗璇.浅议高中物理公式的类比教学法[J].中华少年,2016,(18).

[2]谭洪元,赵洪山.高中物理公式的思维辨析[J].数理化学习:高中版,2011,(1).

[3]徐德军.高中物理公式的分析与甄别[J].理科考试研究,2012,(15).

篇4:匀变速直线运动的位移与速度的关系 魏炳丽教学设计

一、教材分析

本节的内容是让学生熟练运用匀变速直线运动的位移与速度的关系来解决实际问题。教材先是通过一个例题的求解,利用公式x=v0 t+ at2和v=v0+at 推导出了位移与速度的关系:v2-v02=2ax。到本节为止,匀变速直线运动的速度-时间关系、位移-时间关系、位移-速度关系都已学习完毕,解题过程中应注意对学生思维的引导,分析物理情景并画出运动示意图,选择合适的公式进行求解,培养学生规范书写的习惯,解答后注意解题规律。学生解题能力的提高有一个循序渐进的过程,题目的选取应由浅入深,不宜太急。对于涉及几段直线运动的问题,比较复杂,引导学生把复杂问题转变成两段简单问题来解。

二 教学目标

1. 知识与技能

(1)理解匀变速直线运动速度与位移的关系。

(2)掌握匀变速直线运动位移、速度和时间的关系及公式拓展,会用公式解决实际问题。

2. 过程与方法

(1)利用多媒体课件,通过创设情境让学生了解探究式学习方法,通过学生合作交流得出匀变速直线运动速度与位移的关系。

(2)灵活运用匀变速直线运动规律解决实际问题。

3. 情感态度和价值观

培养学生在学习中能够互相合作交流,充分表达自己的情感,对日常生活问题提出自己的见解。

三、教学重点、难点

重点:匀变速直线运动位移速度公式的理解及应用。

难点:利用匀变速直线运动规律解决实际问题。

四、学情分析

我们的学生属于A 、B分班,学生已有的知识和实验水平均有差距。有些学生仅仅达到对公式的表面理解,会做套公式的题,对物理公式的内涵理解不是很透彻,所以讲解时需要详细。

五、教学方法

探究法、讲授法、讨论法、问题法。

六、课前准备

1. 学生的学习准备:预习已学过的两个公式:(1)速度公式;(2)位移与时间公式。

2.教师的教学准备:多媒体课件制作,课内探究学案。

七、课时安排:

1课时。

八、教学过程

(一)预习检查、总结疑惑

检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有了针对性。

(二)实例讨论、设疑导入、展示目标

通过实例的分析,让学生寻找匀变速直线运动中位移与速度的关系。

[实例]射击时,火药在枪筒中燃烧。燃气膨胀,推动弹头做加速运动。若把子弹在枪筒中的运动看做匀加速直线运动,假设枪筒长0.64m,子弹的加速度5×105m/s2,我们根据已知条件能否求出子弹射出枪口时的速度?

问题:能否根据题意,用前面的运动规律解决?

[学生活动]用公式得出子弹离开枪口时的速度。

[教师活动]提出问题1:匀变速直线运动位移与速度有什么关系呢?导入新课。(板书)解读三维目标和重点难点。

(三)合作探究、给出规律

匀变速直线运动速度与位移的关系公式推导。

问题:在这个问题中,已知条件和所求的结果都不涉及时间t,它只是一个中间量。能否根据前面学习的运动规律,得到位移x与速度v的关系呢?

[学生活动]用公式进行推导。(请一位学生板演。)

[教师活动]通过以上分析可以看到,如果说问题的已知量和未知量都不涉及时间,利用公式求解,往往会使问题变得简单、方便。

[学生活动]用公式求解上面的问题,并与前面的方法进行比较。

[教师活动]点评学生的研究成果,用多媒体对公式进行总结说明。(板书。)

设计意图:培养学生合作探究问题的能力,锻炼学生应用数学运算推导物理公式,发散思维,用多种方法推导公式。

(四)拓展规律、加深理解

匀变速直线运动规律的推广。

问题: 已知一个物体做匀变速直线运动,初速度为 v0,一段位移后的速度为v,求这段位移中间位置时的瞬时速度.

[教师活动]通过速度与位移公式的推导引导学生拓展延伸规律。

[学生活动] 小组讨论拓展规律,说出过程。(请一位学生板演。)

[教师活动]教师组织学生探究问题,对学生结论点评,教师给出结论和说明。然后留一个思考题让小组课下合作探究,比较匀变速直线运动中间位置时刻速度和中间时刻速度的大小。

设计意图:加深规律理解和应用,拓宽学生的知识面。

(五)例题答疑、突破难点

例1:汽车以36k m/h的速度行驶,刹车后的加速度大小为3 m/ s2,求它向前滑行12.5 m后的瞬时速度。

例2:一滑雪运动员从85m长的山坡上匀加速滑下,初速度是1.8m/s, 末速度是5.0m/s,滑雪运动员通过这段斜坡需要多长时间?

[教师活动]分析题意,已知条件,求什么物理量。引导学生分析例题整个过程中的运动规律,如何解决问题。

[学生活动]用公式求解问题,同时注意具体问题具体分析。

[教师活动]总结对例1刹车问题强调a方向。例2一题多解,提高做题准确率。最后渗透解题步骤。

设计意图:通过例1刹车问题突破学生对加速度方向的理解,同时注意具体问题具体分析。例2培养学生发散思维,一题多解的能力,增加学生运用数学公式解题的能力。

(六)强化评价、重在应用

练习1. 一物体由静止沿光滑斜面匀加速下滑距离为 l 时,速度为 v,当它的速度是 时,它沿斜面下滑的距离是 ( )。

练习2. 一辆汽车以20m/s 的速度行驶,驾驶员发现前方道路施工,紧急刹车并最终停止,已知汽车刹车过程的加速度大小是5m/ s2。假设汽车刹车过程是匀减速直线运动,则(1)汽车刹车开始到停止所走过的位移是多少?(2)思考:汽车从开始刹车经过5s所通过的位移大小。

[教师活动]看多媒体让学生探讨做练习题1、2,说出解题过程。教师对学生点评。

[学生活动] 小组讨论,发散思维,说出解题方法。(注意已知条件,求什么物理量,正确选取运动规律。)

[教师活动]我们已经学习了运动学的一些公式,了解了运动学的过程,练习一是熟练运用公式,练习二刹车问题末速度等于零,可以有多种方法解决,但逆向思维的方法简单,具体问题要具体分析。

(七)总结新知、概括技巧

[教师活动]组织学生反思总结本节课的主要内容,本节难理解的点,应该注意什么,教师点评本节课的学习方法,达到什么目标。

[学生活动] 回忆思考所学知识,自己总结出本节课内容。

设计意图:引导学生理解本节公式,并对所学内容进行简单的反馈纠正。

九、板书设计

§2.4匀变速直线运动的速度与位移的关系

1.匀变速直线运动位移与速度的关系。

公式推导:

公式说明:(1)适用范围,(2)矢量式。

2.匀变速直线运动规律的扩展。

推论:匀变速直线运动一段位移中间位置瞬时速度等于初末速度平方和的一半开根号。

公式:(略)

篇5:匀变速直线运动的位移与速度的关系 魏炳丽教学设计

§2.4匀变速直线运动位移与速度的关系

编写人:刘俊保2010、7、2

学习目标:

1、掌握匀变速直线运动的速度——位移公式

2、会推导公式v2-v20=2ax3、会灵活运用合适的公式解决实际的的问题

4、通过解决实际问题,培养学生灵活运用物理规律,解决问题和实际分析结果的能力

重点:推导公式v2-v20=2ax会灵活运用合适的公式解决实际的的问题 教学过程:

探究:匀变速直线运动位移与速度的关系

试根据匀变速直线运动的速度时间关系和位移时间关系解决下列问题。射击时,子弹在枪膛中的运动可以看作匀加速直线运动,子弹的加速度是

a5105m/s,枪筒长x0.64m,试计算子弹刚射出枪膛时的速度?

思考:解题过程中时间t起到什么作用,能否直接推导出位移x和速度v的关系?

小结:匀变速直线运动位移速度的关系式是:

例题:某飞机着陆时的速度是216km/h,随后匀减速滑行,加速度的大小是

2m/s2。机场的跑道至少要多长才能使飞机安全的停下来? 解:

小结:应用匀变速直线运动规律解题的一般步骤。

巩固练习

1、一辆卡车急刹车时的加速度大小是5m/s2,若要求在急刹车后22.5m内停下,则它行驶的速度不能超过多少km/h。

2、一架满载乘客的客机由于某种原因紧急着陆,着陆前的速度大小是60m/s,要求飞机在跑道上至多滑行300m,则飞机的加速度至少多大才能安全着陆。

3、一辆小车正以8m/s的速度沿直线行驶,突然以2m/s2做匀加速运动,则汽车行驶9m的速度是多大?此过程经历的时间是多长?

4、自行车以5米/秒的速度行驶,到路口3~4米远处时,见到红灯,骑车人 立即刹车,经2秒后停下,若自行车的运动看作匀减速直线运动,则他是否会超过停车线?

篇6:匀变速直线运动的位移与速度的关系 魏炳丽教学设计

《匀变速直线运动的位移与时间的关系》教学设计

设计思想

结合新课程的理念,引导学生猜想,并应用数学的极限思想,认识和理解速度与时间图象下面四边形的面积代表位移,并导出匀变速直线运动的位移公式,初步学会该公式在实际中的应用。教材分析

高中物理引入极限思想的出发点就在于它是一种常用的科学思维方法,上一章教科书用极限思想介绍了瞬时速度和加速度。本节从匀速直线运动的位移与图象中矩形面积的对应关系出发,猜想对于匀变速直线运动是否也有类似的关系?并通过思考与讨论,从而介绍图线下面四边形的面积代表匀变速直线运动的位移,又一次应用了极限思想。最后得到匀变速直线运动的位移与时间的关系。学情分析

高一学生经过近一个月的高中物理的学习,对高中物理学习的方法有了一定的了解。通过前面有关瞬时速度和加速度的学习,学生对用极限思想来研究物理问题以及通过图象来表达物理量间的变化规律也有了初步的认识,有了这个基础,本节内容对学生来说是完全可以学好的。教学目标

一、知识与技能

1.知道匀速直线运动的位移与图线中的面积对应关系; 2.理解匀变速直线运动的图象中的图线与轴所夹的四边形面积表示物体在这段时间内运动的位移;

3.掌握匀变速直线运动的位移公式及其应用。

二、过程与方法

1.通过极限方法的应用,体验微元法的特点和技巧,感悟数学方法在物理学中的应用。

三、情感、态度与价值观

1.通过猜想与推导位移公式,培养自己独立思考能力,增强对物理学习的信心。2.体验猜想和数学方法在物理学中的应用,感受成功的快乐和方法的意义。

教学重点

位移与时间关系的推导,以及位移公式的应用。教学难点

运用极限思想,用速度图象中图线下面的四边形面积代表位移,导出匀变速直线运动的位移公式。引入新课

上节课我们已经学习了速度与时间的图象,从图象中我们可以看出物体在不同时刻对应的速度大小。

提问:从图象中我们除了可以看出物体在不同时刻对应的速度大小,还能从图象中获得什么信息? 新课教学

一、匀速直线运动的位移

引导:由匀速直线运动的位移公式以用速度图象与时间轴之间的面积来表示。

结合速度图象可知,匀速直线运动的位移可问题:对于匀变速直线运动是否也存在对应类似关系呢?

二、匀变速直线运动的位移

仔细研究教材“思考与讨论”栏目中用纸带上各点瞬时速度估算小车位移的方法,不难看出,时间间隔点越小,对位移的估算就越精确。

分析:图中倾斜直线CB表示一个做匀变速直线运动的速度图线。为了求出物体在时间t内的位移,我们把时间划分许多小的时间间隔。设想物体在每个时间间隔,物体的速度跳跃性地突然变化。因此,它速度图线由图中的一些平行于时间轴的间断线段组成(转换思想,把匀变速直线运动转换成若干个匀速直线运动)。由于匀速直线运动的位移可以用速度图线与时间轴之间的面积来表示,因此上面设想的物体运动在时间t内的位移,可用图中的一个个小矩形面积之和(即阶梯状折线与时间轴之间的面积)来表示。如果时间的分割再细些,物体速度的跃变发生得更频繁,它的速度图象就更接近于物体的真实运动的图象,阶梯状折线与时间轴之间的面积就更接近于倾斜直线CB与时间轴之间的面积。当时间间隔无限细分时,间断的阶梯线段就趋向于倾斜直线CB,阶梯状折线与时间轴之间的面积就趋向于倾斜直线CB与时间轴之间的面积。这样,我们就得出结论:匀变速直线运动的位移也可以用速度图象与时间轴之间的面积来表示。

问题:能否利用上述分析的结论,来推导出匀变速直线运动的位移与时间的关系式? 教师引导、学生活动。最后写出过程

把面积及各条线段换成所代表的物理量,上式变成:又

解得

上式表示匀变速直线运动的位移与时间关系的公式,我们把它叫做位移公式。

也可以这样去想:图中梯形OABC的面积S也可以表示为矩形AOCD的面积S1和三角形CBD的面积S2之和,即,又,所以

把各线段用所表示的物理量代入,也可得匀变速直线运动的位移公式

几点说明:

1.匀变速直线运动的位移公式反映了位移与初速度、加速度、时间的关系; 2.位移公式是一个矢量式; 3.一般选取的方向为正方向,位移、加速度的方向与

方向相同,取正值,反之,取负值;

4.该公式只适用于匀变速直线运动;

5.初速度、位移和加速度必须相对同一参考系。

教师指出:以上分析过程,实质上体现了两个研究物理问题的基本思想,一是应用数学方法研究物理问题;二是把复杂的问题转换为简单问题,再去认识复杂的问题。

三、位移—时间图象

问题:位移与时间的关系也是可以用图象表示,这种图象叫做位移—时间图象,即图象。运用数学中的二次函数的知识,你能画出匀变速直线运动的四、例题分析 例题1:一辆汽车以速度是多少?

分析:我们研究的是汽车从开始加速到驶过

这个过程。以开始加速的位置为原点。由于汽车在加速行驶。整个的加速度行驶了,驶过了

。汽车开始加速度时的图象吗?

沿汽车前进的方向建立坐标轴。过程结束时汽车的位移加速度的方向与速度一致,也沿坐标轴的正方向,所以加速度取正号,即过程经历的时间是。

。汽车的运动是匀变速直线运动,待求的量是这个过程的初速度解 由可以解出

把已知数值代入

故汽车开始加速时的速度是例题2:一辆汽车以车过程的加速度大小是

。的初速度行驶,现因故刹车,并最终停止运动,已知汽车刹。则汽车从开始刹车经过

所通过的距离是多少?

;分析:对匀减速直线运动,若取初速度方向为正方向,则加速度就是负方向即其次是汽车在内,是否一直在做匀减速直线运动,还需要进行判断。

解 汽车停下所需要的时间是

说明时,汽车早以停止行驶,所以

内的位移就是的位移,由位移公式得

故汽车从开始刹车经过

所通过的距离是。

小结:这节课我们通过数学的极限思想,研究了匀变速直线运动的位移与时间的关系,并得到匀变速直线运动的位移公式。这种极限思想,希望同学能很好的去理解,在以后的物理学习过程还会用到。对位移公式的应用,一定要注意它是一个矢量式,以及公式中涉及到物理量必须相对同一参考系。

五、布置作业

课后“问题与练习”1、2、3。

篇7:匀变速直线运动的位移与速度的关系 魏炳丽教学设计

甘肃省秦安一中物理教研组 张秀峰

一、教材分析 1.教材的地位和作用

必修第一章学习了描述运动的概念,本章学习匀变速直线运动几个物理量之间的定量关系,本节研究的是匀变速直线运动的位移与时间的关系。上一章为本节奠定了全面的基础.本节是第一章概念和科学思维方法的具体应用。匀变速直线运动的位移是对前面所学过的匀变速直线运动的速度、加速度的应用,是对速度-时间图象的应用。匀变速直线运动的位移是解决运动学和动力学问题的基础和工具,匀变速直线运动的位移掌握不好,后续课中的自由落体运动,牛顿第二定律的应用,带电粒子在匀强电场中偏移等许多问题都会受到影响,因此,本节的知识在整个力学中具有基础性的地位,起着承上启下的作用。在物理教学中的地位和作用是至关重要的。2.教学目标 知识与技能

1)知道匀速直线运动的位移与v-t图线下围成的矩形面积的对应关系。

2)理解匀变速直线运动的位移与v-t图象中四边形面积的对应关系,使学生感受利用极限思想解决物理问题的科学思维方法。3)理解匀变速直线运动的位移与时间的关系。过程与方法

通过近似推导位移公式的过程,体验极限法的特点和技巧。情感、态度与价值观

(1)经历微元法推导位移公式,培养逻辑思维能力和公式推导能力,增加物理情感。(2)通过分组讨论,增强学生的合作意识和团队精神。3.教学重点:

理解匀变速直线运动的位移与时间的关系及其应用。

根据本节知识在高中物理中的基础地位,重点确定为匀变速直线运动的位移公式的理解及其应用。4.教学难点:

v-t图象中图线与t轴所夹的面积表示物体在这段时间内运动的位移;微元法推导位移公式。

高一学生的思维具有单一性和定势性,对极限思想和图像知识的结合使用普遍存在困难,因此本节的难点确定为匀变速直线运动的位移公式的推导。

5.教学手段

为了克服了微分法的抽象难懂,利用了多媒体课件形象地展示了无限细分的过程。

二、说学情与教法:

高一学生思维活跃,有一定的逻辑推理能力,刚刚学习过位移、速度、平均速度、加速度等概念,对匀变速直线运动的含义有一定的了解;已经有了采用观察、归纳、讨论、公式、图象等方法分析问题、解决问题的基础;学生对物理新内容的学习有相当的兴趣和积极性,也敢于表达自己的思想。但探究问题的能力以及合作交流等方面的发展不够均衡。

针对教材和学情,本节课主要运用了启发探究式综合教学方法。对教学的重难点即微分法的教学上采用了目标导学法,以思维训练为主线,创设问题情境,通过小组讨论和归纳,引导学生积极思考,探索和发现科学规律。既明确了探究的目标和方向,又最大限度地调动了学生积极参与教学活动,充分体现“教师主导,学生主体”的教学原则。在从匀速过渡到变速的教学上采用了比较法,启发学生从已有认识获得新知;并利用数学知识解决物理问题。另外还通过知识的铺垫、方法的迁移、多媒体课件的演示等手段,分散教学难点,帮助学生理解“无限分割逐渐逼近”的思想。引导学生动口、动脑、动手获取知识,提高学生的综合素质。

三、说学法:

匀速直线运动是学生初中学习的内容,上一章的学习中,学生已经掌握了运动图象,在理解瞬时速度的概念时也渗透了微分、极限的思想,针对学生的掌握情况,我采用了启发探究式综合教学法。课前设计知识回顾,锻炼学生总结复述已学知识的能力。引导学生以学过的瞬时速度概念和匀速运动为基础,利用实例,巧妙设疑,启发学生思考,让学生在自主讨论的学习环境下深化对微分法的理解,培养学生分析问题的能力;学生用已有的知识演绎推理、归纳总结出匀变速运动的位移时间规律,培养了学生对知识的迁移能力。让学生通过面积自行计算求位移时采用多种方法,培养了学生的数形结合能力和发散思维能力。最后又通过实例分析加深学生对知识规律的消化理解;强化有意注意,及时评价鼓励学生,让学生经历从实际到理论,再从理论到实践的探究过程。

四、教学设计

1、复习旧知(1)匀速直线运动的速度与时间的关系式。

这是本节课的知识基础,为下面的公式推导做好铺垫。

(2)请两位学生到黑板上画出匀速直线运动和初速度不为零的匀变速直线运动的v-t图象。指导学生规范作图,培养学生踏实、严谨的治学态度。

2、导入新课(问题导入)

(1)提出问题:做匀速直线运动的物体在时间t内的位移与它的v-t图象有什么关系? 培养学生的观察能力、总结归纳和语言表达能力。

3、猜想假设

分组自由讨论:根据匀速直线运动v-t图象中图线与t轴所夹的面积表示物体在这段时间内运动的位移,启发学生猜想匀变速直线运动的位移与其速度图象有什么关系?

培养学生合作交流意识和探究问题的能力,这一部分知识层层递进,符合学生由特殊到一般、由简单到复杂的认知规律。

4、互动探究(1)极限思想的渗透

让学生阅读“思考与讨论”小版块.培养学生的自学和阅读能力 提出下列问题,进行分组讨论:

a、用课本上的方法估算位移,其结果比实际位移大还是小?为什么? b、为了提高估算的精确度,时间间隔小些好还是大些好?为什么? 针对学生回答的多种可能性加以评价和进一步指导。

让学生从讨论的结果中归纳得出:Δt越小,对位移的估算就越精确。渗透极限的思想。通过小组内分工合作,讨论交流,培养学生交流合作的精神,以及搜集信息、处理信息的能力;通过小组间对比总结,使学生学会在对比中发现问题,在解决问题过程中提高个人能力;

(2)分析推理

引导同学用极限思想循序渐进得出v-t图线下面梯形的面积代表匀变速直线运动的位移. 设置以下问题来引导学生:以初速度为v0的匀加速直线运动为例:利用学生画出的初速度为v0的匀加速直线运动的v-t图象求时间t内的位移x.提问1:将时间t分成5小段(如书中图2.3-2乙所示)运用v-t图象,求x。提问2:将时间t分成15小段(如书中图2.3-2丙所示)运用v-t图象,求x。提问3:将时间t分得非常细(如书中图2.3-2丁所示)情况又怎样? 提问4:根据上述的研究,匀加速直线运动的物体在时间t内的位移与v-t图象有什么关系? 得出结论:

培养学生分析和研究问题时要具有循序渐进的科学思维品质,能够运用已知结论正确类比推理和归纳得出结论的思维能力。

请同学们根据上述的研究推导出位移x与时间t关系的公式。

对学生来说,主要是鼓励他们主动参与、善于思考、乐于探究、勤于动手,不仅要注重知识的结论,更要经历知识的发现过程。不但授人与鱼,更要授人与渔,后者是长期目标,更具有深远意义。

5、传授新知

板书(教学效果要优于多媒体展示)

6、巩固练习

留时间让学生回顾课本和黑板上的知识内容,使学生掌握扎实的基础知识。多媒体展示例题

7、课后小结

本节重点学习了对匀变速直线运动的位移-时间公式xv0t12并学习了at的推导,2运用该公式解决实际问题。在利用公式求解时,一定要注意公式的矢量性问题。一般情况下,以初速度方向为正方向;当a与v0方向相同时,a为正值,公式即反映了匀加速直线运动的速度和位移随时间的变化规律;当a与v0方向相反对,a为负值,公式反映了匀减速直线运动的速度和位移随时间的变化规律。代入公式求解时,与正方向相同的代人正值,与正方向相反的物理量应代入负值

8、布置作业: 课后作业:1、2、3、4

五、教学反思:

篇8:匀变速直线运动的位移与速度的关系 魏炳丽教学设计

一、探究匀速运动过程中的位移与时间关系

从学生已经掌握的匀速直线运动规律开始研究,得到物体在时间贼内的位移,从图1 可以看出,匀速直线运动的位移为v-t图象下面的面积.

二、探究匀变速直线运动位移与时间的关系

以教材《思考与讨论》为基础,定性体会估算匀变速运动位移的思想和方法,数据和处理方法如表1.

可以这样估算:

在此基础上,可用简化的匀变速直线运动数学模型,例如:一个匀变速直线运动物体的初速1m/s,加速度为1m/s2,运动时间为1s. 这段时间最小速度为1m/s,在1s内运动的位移应大于1m,这段时间运动的最大速度为2m/s,运动的位移应小于2m,由于匀变速运动的物体速度是均匀变化的,运动的位移可能是多少,让学生去猜想,几乎所有的同学都感知到好像应该是1.5m. 当学生猜想出位移的准确值之后,就为研究过程提供了可靠的方向性量化证据.

如果将全过程认为速度是1m/s的匀速运动,得到:x=vt=1×1=1(m). 则位移是1m,比我们猜想的距离少了0.5m.

如果每小段用0.5s时间间隔来估算整个过程,这样全过程就分为2 段处理,得到:x=1×0.5+1.5×0.5=1.25(m). 比我们猜想的距离少了0.25m,有极个别同学发现并注意到是原来的二分之一.

如果每小段用0.2s时间间隔,分为5 段处理,有的同学在计算求和时,还应用了如下所描述的数学取平均思想,这正是匀变速运动求平均速度的思想萌芽,为理解匀变速运动平均速度奠定了坚实的数学基础.

此时,相当多的同学惊喜地预见了个别同学的结论,比猜想的结论少0.1m,为原来的五分之一.

最后,让学生验证,如果每小段用0.1s时间间隔来估算,分为10 段处理,是否是十分之一. 此时学生的研究热情很高,学生们通过自己的努力,得到验证,如下式,差异0.05m,为第一次的十分之一.

通过数学归纳和推测,学生很清楚地得出定量结论,如果时间段是原来的几倍,与真实结果的差异就是原来的多少分之一,如果取很多很多个时间段,就可以认为等于原来的真实值了.

三、利用图象进一步探究匀变速直线运动位移与时间的关系

教材利用了如图2 所示的四幅图,定性说明,时间间隔越少,很多很多的小矩形顶端就“看不出来了”,物体的位移就是v-t图象的梯形面积.

四幅图让学生直观清晰地领会了前面处理的思想和方法,再进行以下定量拓展研究,会让学生的思维得到升华.

如图3 所示,以vc速度运动OA时间,比匀变速运动的v-t图下的面积差异了S0. 如图4,如果将OA时间分为二段,物体第一段运动图线CD,第二段运动EF,则运动图线下面的面积与匀变速运动的CB段下面的面积相比,差异的如图4 所示的两个三角形△CDE和△EFB的面积,其面积刚好为原来S0面积的二分之一. 如果将时间段变为四段,如图5 所示,四段匀速运动的位移与匀变速运动的CB段下面的面积相比,差异了四个小三角形△ab c的面积,△ab c的边长是△CG B的四分之一,其面积为S0面积的十六分之一,四个就相差了S0面积的四分之一,这样从理论上得到同样的定量结论,如果估算时所取的时间段为原来的几倍,两者相差的面积就为原来的几分之一,当所取的时间段“很多很多”时,两者图线下的面积就可以认为相等了.

所以匀变速直线运动的位移为CB图线下的梯形面积,为:

篇9:匀变速直线运动的位移与速度的关系 魏炳丽教学设计

1.知识与技能

(1)理解匀变速直线运动的位移与速度的关系。

(2)掌握匀变速直线运动的位移、速度、加速度和时间的关系,会用公式解决匀变速直线运动的实际问题。

(3)培养学生将已学过的数学规律运用到物理当中,将公式、图像及物理意义联系起来加以运用,培养学生运用数学工具解决物理问题的能力。

2. 过程与方法

提高对匀变速直线运动的分析能力,着重物理情景的过程,从而得到一般的学习方法和思维,探究匀变速直线运动规律应用的方法和思维。

3. 情感态度与价值观

既要联系的观点看问题,还要具体问题具体分析。

二、教学重、难点

重点:位移与速度关系的公式的推导与应用。

难点:位移与速度的关系具体运用到实际问题当中对物理意义、情景的分析。

三、学情分析

学生属于异地客体班,学生已有的知识水平有差距,且老师与学生间属于初次合作,会有陌生感。有些学生仅仅对公式的表面理解会做套公式的题,对物理公式的内涵理解不是很透彻,所以课堂教学备课中降低难度,讲解时需要详细,注重方法教育。

四、教学方法

讲授法、讨论法、问题法、小组PK对抗、利用多媒体课件与传统教学方法相结合。

五、课前准备

1. 学生的学习准备

预习已学过的两个公式(1)速度时间公式 (2)位移与时间公式;学生按性别分成男生(喜羊羊代表队)女生(美羊羊代表队)两个小组。

2. 教师的教学准备

多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,课后延伸拓展学案。

六、课时安排

1课时。

七、教学过程

(一)情景引入,展示目标

(教师播放视频,卡车刹车失灵导致交通事故,连撞多辆车。)

【情景1】通过下面一道题目,回顾匀变速直线运动中速度与时间的关系与位移与时间的关系。利用下面这个题回忆:①对匀减速直线运动,若取v0方向为正方向时,则v0>0,a<0。②对汽车刹车过程,在给定的时间内的汽车是否一直在做匀减速直线运动,还需要进行判断。③让学生感受到逆向思维法的好处。

一辆汽车以20m/s的速度行驶,驾驶员发现前方道路施工,紧急刹车并最终停止。已知汽车刹车过程的加速度大小是5 m/s2 ,假设汽车刹车过程是匀减速直线运动,则汽车从开始刹车(1)经过多少秒停下来?(2)刹车过程所通过的位移是多少?

通过物理情景1的分析,让学生寻找匀变速直线运动中位移与速度的关系。

【情景2】射击时,火药在枪筒中燃烧。燃气膨胀,推动弹头做加速运动。若把子弹在枪筒中的运动看做匀加速直线运动,假设枪筒长0.64m,子弹的加速度5×105m/s2,我们根据已知条件能否求出子弹射出枪口时的速度?

问题1:能否根据题意,用前面的运动规律解决?

(二)合作探究,精讲点拨

问题2:在这个问题中,已知条件和所求的结果都不涉及时间t,它只是一个中间量。能否根据前面学习的运动规律,得到位移x与速度v的直接关系呢?

[教师活动]通过以上分析可以看到,如果说问题的已知量和未知量都不涉及时间,利用v2-v02=2ax求解,往往会使问题变得简单、方便。

[学生活动]用公式v2-v02=2ax求解上面的问题,并与前面的方法进行比较。

(三)典例分析、反思总结

教师组织学生反思总结本节课的主要内容:

1. v2-v02=2ax中速度、位移、加速度对应的参考系;

2. 矢量方向的处理;

3. 速度是否可以为零;

4. 单位要统一为国际单位制;

5. 速度、位移、加速度需对应于同一参考系。

设计意图:引导学生理解本节公式,并对所学内容进行简单的反馈纠正。

例:若我国“辽宁”号航空母舰上装有帮助飞机起飞的弹射系统。已知“歼-15”型战斗机在跑道上加速时可产生的最大加速度为5.0m/s2,起飞速度为50m/s。若要该飞机滑行100m后起飞,则:

(1)弹射系统必须使飞机具有多大的初速度?(可保留根号。)

(2)假设某航空母舰不装弹射系统,但要求“歼-15”型战斗机能在它上面正常起飞,则该跑道至少多长?

[教师活动]分析问题,用公式v2-v02=2ax求解问题,并注意匀减速直线运动中加速度取负值。

[学生活动]用公式v2-v02=2ax求解问题,同时注意具体问题具体分析。通过板书提醒学生解题规范化。

(四)当堂检测,及时补救

分层次进行,ABC三组由学生自由选择,达成教学目标。

1.一个小球从A点由静止开始做匀变速直线运动,若到达B点时速度V,到达C点时的速度为2V,则AB∶BC等于?

2. 在一次交通事故中,交通警察测量出肇事车辆的刹车痕迹是30m,该车最大的刹车加速度是15m/s2,该路段的限速60km/h则该车是否超速?

3.飞机在跑道上滑行,离地起飞的速度是60m/S,若飞机的滑行最大加速度是4 m/s2,则飞机开始滑行至起飞,跑道需要多长?

4. 通过测试得知某型号的卡车在某种路面上急刹车时加速度大小是5m/ s2。如果要求它在这种路面上行驶时在22.5m内必须停下,它的行驶速度不能超过多少km/h?

篇10:匀变速直线运动的位移与速度的关系 魏炳丽教学设计

活动与探究

课题:用一把直尺可以测定你的反应时间.

方法:请另一个人用两个手指捏住直尺的顶端,你用一只手在直尺的下端作捏住直尺的准备,但手不能碰到直尺,记下这时手指在直尺上的位置;当你看到另一个人放开直尺时,你立即去捏直尺,记下你捏住直尺的位置,就可以求出你的反应时间.(用该尺测反应时间时,让手指先对准零刻度处)试说明其原理.

提示:直尺做v0=0、a=g的匀加速直线运动,故x= .

习题详解

1.解答:初速度v0=36 km/h=10 m/s,加速度a=0.2 m/s2,时间t=30 s,根据s=v0t+ at2得s=390 m.

根据v=v0+at得v=16 m/s.

2.解答:初速度v0=18 m/s,时间t=3 s,位移s=36 m.根据s=v0t+ at2得a= =-4 m/s2.

3.解答:x= at2x∝a

即位移之比等于加速度之比.

设计点评

篇11:匀变速直线运动的位移与速度的关系 魏炳丽教学设计

2.2匀变速直线运动的速度与时间的关系

授课进度

课时、第1

课时

授课类型

新授课

教学目标

1.掌握匀变速直线运动的概念、运动规律及特点;

2.培养学生分析图像和运用物理语言表达的能力。

3.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。

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-时间公式的理解及计算。

创意设计

1.运用希沃白板中的“课堂活动”板块,增加课堂的趣味性,提高学生的参与度。

2.采用作业分层设计,关注学生的个别差异。

教学方法

引导、探究、讨论

教学用具

希沃白板

备课教师

杨晶

教学过程

【新课引入】

1.思考与讨论:说说以下两图所表示的运动是如何的?

2.回顾上节实验:

在上节的实验中,我们得出了小车在钩码牵引下的v-t图象是一条倾斜的直线,它表示小车在做什么样的运动?

思考:(1)小车的速度如何变化?

(2)你能求出小车的加速度吗?

分析v-t图像,根据,尝试得到加速度为一定值,进而归纳匀变速直线运动的定义。

【新课教学】

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,叫做匀变速直线运动。

2.特点:

(1)加速度a恒定不变,速度均匀变化。

(2)v-t图象是一条倾斜的直线。

3.分类:

(1)匀加速直线运动:物体的速度随时间均匀增加的匀变速直线运动。

(2)匀减速直线运动:物体的速度随时间均匀减小的匀变速直线运动。

课堂活动(判断正误):

匀变速直线运动是

A.速度不断随时间变化的直线运动

B.速度的大小和方向恒定不变的直线运动

C.加速度随时间均匀变化的直线运动

D.加速度的大小和方向恒定不变的直线运动

o

v

t

B

例1.请说出以下图象所描述的运动的性质(见ppt)。

除图象外,还可以用公式表达物体运动的速度与时间的关系。

尝试根据加速度的定义式推导速度与时间的关系式。

o

v

t

v0

t1

D

结合加速度的定义式,由学生推导得出。

二、速度与时间的关系式

讲解公式:

1.各符号代表的物理量;

2.对公式的理解:加速度a在数值上等于单位时间内速度的变化量,at就是整个运动过程中速度的变化量,加上运动开始时物体的速度v0,就得到t时刻物体的速度v。

说明:

1.适用于匀变速直线运动。

2.公式的矢量性:注意各量正负(一般先取v0方向为正方向)。

3.式中各量统一单位(国际单位)。

讨论两种特殊情况:v0=0和a=0

例2.汽车以54km/h的速度匀速行驶,现以0.6m/s2的加速度加速,10s后速度达到多少?

运动示意图

(由学生进行运算,教师讲评。)

课堂小结

本课在上节课已经得出v-t图象的基础上,利用图象得出匀变速直线运动的特点,并进一步利用v-t图象推导出匀变速直线运动的速度和时间的关系式,利用公式进行计算的时候,要注意公式的矢量性和统一单位。

布置作业

1.(全班完成)创新导学案第二节课堂任务1和2。

2.(选做)课本第35页“说一说”。

篇12:匀变速直线运动的位移与速度的关系 魏炳丽教学设计

授课者____陈老师

三维目标

知识与技能

1.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,会根据图象分析解决问题;

2.掌握匀变速直线运动的速度与时间的关系公式,能进行有关的计算.过程与方法

1.通过探究速度公式,经历由特殊到一般的推理过程,体会科学研究方法;

2.通过寻找规律得出匀变速直线运动的概念,并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.通过速度公式的推导过程培养用物理语言表达物理规律的意识,激发探索与创新的欲望.2.通过v-t图象的理解及应用,培养学生透过现象看本质,用不同方法表达同一规律的科学意识.教学重点

1.匀变速直线运动的定义.2.匀变速直线运动的速度公式的推导.教学难点

灵活运用速度公式解决实际问题.教学过程

一.复习导入

1.速度—时间图象的意义:描述速度随时间的变化关系,即质点在不同时刻的速度.如图:v-t图象中的直线a、b、c做什么样的运动?

分析讨论:直线a表示物体做匀速直线运动;直线b,c表示物体做匀变速直线运动。

二.讲授新课

A.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,叫做匀变速直线运动。

(注:a恒定且a≠0;直线运动)

②v-t图象:一条倾斜的直线

③特点:(1)相等时间Δv相等,速度均匀变化;

QQ358100837 1

(2)v=a恒定,保持不变; t

(3)v-t图象是一条倾斜直线.匀加速直线运动:a与v0同向,v越来越大.④分类

.匀减速直线运动:a与v0反向,v越来越小B速度与时间的关系式

1)把运动开始时刻(v =0)到t时刻的时间间隔作为时间变化量,记作△t;2)当t时刻的速度v与开始时刻的速度v0之差就是速度的变化量,记作△v 即:△t=t-0...① △v=v-v0...② 由加速度的定义式②/①可得: a=

vvv0v-v0== xt0t

解出v=v0+at 注:v,v0,a都是矢量,单位分别:m/s;m/s;m/s; t为标量,单位;

2求某时刻的速度:vv0atvv0C.公式应用求加速度:a

tvv0求运动时间:ta三.例题讲解

例1:汽车以40 km/h的速度匀速行驶,现以0.6 m/s2的加速度加速,10 s后速度能达到多少?

分析:此问题已知v0、a、t,求vt,因此可利用速度关系来求解.解:设初速度的方向为正方向,v0=40 km/h=

m/s=11 m/s 3.6

因为加速,故a与v0同向,a=0.6 m/s2,时间t=10 s s后速度为:v=v0+at=11 m/s+0.6 m/s2×10 s=17 m/s.答案:17 m/s 知识拓展

以上是关于匀加速直线运动的练习,而对于匀减速直线运动的物体,解题结果要符合物理实际,物理问题并不是简单的数学运算.QQ358100837 2

例2:某汽车在紧急刹车时加速度的大小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:汽车做匀减速直线运动,加速度大小6m/s2,由于是减速运动,加速度的方向与速度

2方向相反。则汽车加速度取负号,即a6m/s。末速度v0;整个过程t=2s 解:根据vv0at,则v0vat0(6m/s2)2s12m/s43km/h 故: 汽车的速度不能超过43km/h 四.课堂训练

如图2-2-6所示为四个物体在一条直线上运动的v-t图象,由图象可以看出,做匀加速直线运动的是()

解析:v-t图象的斜率就是物体的加速度,A中图象平行于时间轴,斜率为零,加速度为零,所以做匀速直线运动.B图象斜率不变,加速度不变,是匀变速直线运动,且由图象可看出,物体的速度随时间减小,所以是做匀减速直线运动.C图象斜率不变,加速度不变,做匀加速直线运动.D图象的切线斜率越来越大,表示物体做加速度越来越大的变加速运动.答案:C 五.课堂小结

本节课主要学习了匀变速直线运动的概念、匀变速直线运动速度—时间关系以及图象.本节课不仅是知识的学习,更为重要的是渗透着探究科学问题所采用的一系列方法.这在物理学研究中以及整个人类探索自然科学的研究中,发挥着极其重要的作用.本节课主要内容包括:

1.匀变速直线运动的概念:沿着一条直线,且加速度不变的运动.2.匀变速直线运动速度公式:v=v0+at.3.匀变速直线运动的v-t图象:一条倾斜的直线.六.布置作业

1.教材第36页“问题与练习”

1、2、题.2.课下观察现实生活中哪些运动可近似认为是匀变速直线运动.根据本节所学内容,探究如何避免车祸的发生.QQ358100837

板书设计

2.2 匀变速直线运动的速度与时间的关系

篇13:匀变速直线运动规律的研究

关键词:匀变速直线运动,矢量,运动等效性

匀变速直线运动是一种最简单的变速运动形式, 其加速度为定值。对于匀变速直线运动而言, 其在单位时间内速度的变化量相等。当加速度为正值, 那么称之为匀加速直线运动;当加速度为负值, 那么称之为匀减速直线运动。根据高中物理知识, 令:质点的加速度为a, 质点运动的初速度为v0, 质点运动的初始位移为s0。那么在t时刻, 质点的速度为vt, 质点的位移为st。

公式 (1) 和公式 (2) 是解决一切匀变速直线运动问题的基础。根据公式 (1) 可知, 质点在时刻的速度不仅仅与质点的初速度有关, 同时还和质点的加速度有关。根据公式 (2) 可知, 质点在时刻的位移和质点的初始位移、质点的初始速度以及质点的加速度有关。

1.公式的选择

对于匀变速直线运动而言, 其共涉及四个变量, 分别为速度、加速度、位移、时间。如果所求解的问题中不包含某一变量, 那么可以通过公式的变形, 这样问题就会变得更加简洁。

实例1:一质点以初速度为15m/s的速度做匀减速直线运动, 质点的加速度为-5m/s2, 那么质点在2s内通过的路程和质点在4s内通过的路程之比为多少?

分析:根据公式v1=v0+at, 可以计算出质点在3s之后速度变为零, 根据公式, 可以计算出质点在2s之内的位移为20m。由于质点在3s之后速度变为零, 那么质点在4s之内的位移为22.5m, 因此质点在2s内通过的路程和质点在4s内通过的路程之比为8/9。

为了更好地针对不同的问题选择不同的求解公式, 其常用的匀变速直线运动常用的求解公式如下。

2.公式的矢量性

在匀变速直线运动中, 其加速度和速度的方向只有两种情况:一种为同向, 加速度为正;另一种为反向, 加速度为负。

实例2:一质点做匀变速直线运动, 其初速度为5m/s, 经过1s后, 其速度变为8m/s, 那么该质点在1s内的位移为多少?

规定质点初速度方向为正, 在经过1s后, 质点的速度为8m/s, 方向和初速度方向相同, 此时根据公式, 那么该质点在1s内的位移的位移为:

当经过经过1s后, 质点的速度为8m/s, 方向和初速度方向相反时, 那么该质点在1s内的位移的位移为:

即, 该质点在1s内的位移为6.5m或者-1.5m。

3.运动的等效性

对于匀变速直线运动而言, 采用运动的等效性去解决一些问题就会变得十分的简单。如果一个质点, 其初速度为v0, 加速度为a, 经过时间t后, 其末速度为vt, 经过的位移为s, 那么也可以将其看做是质点以初速度为vt, 加速度为-a的匀变速直线运动, 经过时间t后, 其速度为v0, 经过的位移为s。

实例3:一质点做匀减速直线运动, 经过时间t (t>2) 后静止。如果该质点在最后的单位时间内的位移为s, 那么其在最初的单位时间内的位移为多少?

分析:假定质点的加速度为a, 那么质点在最初单位时间内的位移为s'=v0+a/2。根据质点在经过时间t后静止, 即0=v0+at。根据质点在最后单位时间内的位移为s, 可以看做质点以初速度为0, 加速度为-a的匀变速直线运动, 即s=-a/2, 于是可以求得该质点在最初的单位时间内的位移s'= (2t-1) s。

匀变速直线运动是高中物理运动学中最简单的运行形势, 对于初学者而言, 必须掌握匀变速直线运动的基本公式、加速度、速度、位移的矢量性。

参考文献

[1]曹延军.巧用公式解难题——匀变速直线运动求解的十个类型及解法[J].延安职业技术学院学报, 2013, 27 (3) :44-45.

篇14:匀变速直线运动的位移与速度的关系 魏炳丽教学设计

但我经过多年的教学和实践发现,这样的顺序和分类形式,学生十分难以理解,导致很多同学出现了拿到问题不知道运用什么规律进行求解的困惑,还有就是教师引以为傲的简便算法到学生那里简直是一无是处,首先是不知道如何应用,哪一种题型能用.即使我们苦口婆心的进行细致的分析和研究,收效仍然很有限,基于此,我对这部分进行了深入研究,并小有收获,现与各位同仁进行探讨.

首先我把各种题型进行重新分类如下:

例32009年3月29日,中国女子冰壶队首次夺得世界冠军,如图2所示,一冰壶以速度v垂直进入三个矩形区域做匀减速运动,且刚要离开第三个矩形区域时速度恰好为零,则冰壶依次进入每个矩形区域时的速度之比和穿过每个矩形区域所用的时间之比分别是

分析这是位移相等的末速度为零的问题,可以利用逆向思维方法进行研究.

解析因为冰壶做匀减速运动,且末速度为零,故可以看做反向匀加速直线运动来研究.初速度为零的匀加速直线运动中连续三段相等位移的时间之比为 1∶(2-1)∶(3-2),故所求时间之比为(3-2)∶(2-1)∶1,所以选项C错,D正确;由v=at可得初速度为零的匀加速直线运动中的速度之比为1∶2∶3,则所求的速度之比为3∶2∶1,故选项A错,B正确,所以正确选项为B、D.

答案:B、D.

3汽车刹车类问题

做匀减速运动到速度为零时,即停止运动,其加速度a也突然消失.求解此类问题时应先确定物体实际运动的时间.注意题目中所给的时间与实际运动时间的关系.对末速度为零的匀减速运动也可以按其逆过程即初速度为零的匀加速运动处理,切忌乱套公式.

例4质点做匀减速直线运动,在第1 s内位移为6 m,停止运动前的最后1 s内位移为2 m,求:(1)在整个减速运动过程中质点的位移大小;(2)整个减速过程共用多少时间.

分析末速度为零,则可以运用逆向思维方式进行解决.

负号表示此时物体的速度方向与初速度方向相反.

答案:(1)8 s,(2)大小为10 m/s,方向与初速度方向相反.

例6一个小球沿光滑斜面以一定初速度v0向上运动,到达最高点后就会以原加速度匀加速下滑,整个过程加速度的大小、方向不变,所以该运动也是匀变速直线运动,因此求解时可对全过程列方程,但必须注意在不同阶段v、x、a等矢量的正负号.

例7某人站在高楼的平台边缘处,以v0=20 m/s的初速度竖直向上抛出一石块.求抛出后,石块经过距抛出点15 m处所需的时间.(不计空气阻力,g取10 m/s2)

分析这是竖直上抛问题中比较典型的类型题,注意对称性的应用.

解析若把石块的整个运动过程当做一个匀变速直线运动(即把上升到最高点后的自由下落阶段也包含在其中),取向上为正方向,则石块在抛出点上方的A点时,xA=+15 m,在抛出点下方的B点时,xB=-15 m(注意:此时的位移为负值),a=-g=-10 m/s2,分别代入公式x=v0 t+12at2可得两个方程:

这样进行分类学生容易找到题目的特点,进而运用相应的规律进行求解,对于没有明显特征的题目,让学生构造特征,其余的就踏踏实实的利用基本公式进行分析解决.

其次分小组进行研究:

我把各班学生分为三大组,分别整理不同的题型,在章节末各组进行交流探讨,在第一次月考中同学们取得了非常可喜的成绩.

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