第一篇:勻速直線運動的速度和時間的關系 教案
2.2勻速直線運動的速度和時間的關系
教學目標 知識與技能
1.知道勻變速直線運動的v—t圖象特點,理解圖象的物理意義. 2.掌握勻變速直線運動的概念,知道勻變速直線運動v—t圖象的特點. 3.理解勻變速直線運動v—t圖象的物理意義,會根據圖象分析解決問題,4.掌握勻變速直線運動的速度與時間關系的公式,能進行有關的計算. 過程與方法
1.培養學生識別、分析圖象和用物理語言表達相關過程的能力. 2.引導學生研究圖象、尋找規律得出勻變速直線運動的概念. 3.引導學生用數學公式表達物理規律并給出各符號的具體含義. 情感態度與價值觀
1.培養學生用物理語言表達物理規律的意識,激發探索與創新欲望. 2.培養學生透過現象看本質、甩不同方法表達同一規律的科學意識. 教學重點、難點 教學重點
1.理解勻變速直線運動v—t圖象的物理意義
2.掌握勻變速直線運動中速度與時間的關系公式及應用. 教學難點
1.勻變速直線運動v—t圖象的理解及應用. 2.勻變速直線運動的速度一時間公式的理解及計算. 教學方法
探究、講授、討論、練習
教學手段 教具準備 多媒體課件 教學活動 [新課導入] 師:勻變速直線運動是一種理想化的運動模型.生活中的許多運動由于受到多種因素的影響,運動規律往往比較復雜,但我們忽略某些次要因素后,有時也可以把它們看成是勻變速直線運動.例如:在乎直的高速公路上行駛的汽車,在超車的一段時間內,可以認為它做勻加速直線運動,剎車時則做勻減速直線運動,直到停止.深受同學們喜愛的滑板車運動中,運動員站在板上從坡頂筆直滑下時做勻加速直線運動,筆直滑上斜坡時做勻減速直線運動.
我們通過實驗探究的方式描繪出了小車的v—t圖象,它表示小車做什么樣的運動呢?小車的速度隨時間怎樣變化?我們能否用數學方法得出速度隨時間變化的關系式呢? [新課教學]
一、勻變速直線運動 [討論與交流] 師:請同學們思考速度一時間圖象的物理意義.
生:速度一時間圖象是以坐標的形式將各個不同時刻的速度用點在坐標系中表現出來.它以圖象的形式描述了質點在各個不同時刻的速度.
(課件展示)勻速直線運動的v—t圖象,如圖2—2—1所示.
師:請同學們思考討論課件展示的兩個速度一時間圖象.在v—t圖象中能看出哪些信息呢?思考討論圖象的特點,嘗試描述這種直線運動.
學生思考討論后回答. 師:請大家先考慮左圖.
生1:我們能從速度一時間圖象中得出質點在各個不同時刻的速度,包括大小和方向. 生2:我從左圖中能看出這個直線運動的速度不隨時間變化,在不同的時刻,速度值都等于零時刻的速度值.不隨時間變化的速度是恒定的,說明質點在做勻速直線運動.速度大小為10m/s,方向與規定的正方向相同.
師:勻速直線運動是速度保持不變的直線運動,它的加速度呢? 生(眾生):零.
師:大家觀察右圖,與左圖有什么不同和相似的地方? 生3:在這個圖中的速度值大小也是10m/s,但它卻是負值,與規定的正方向相反,因為速度值也保持不變,所以它也是勻速直線運動.
生4:勻速直線運動的速度一時間圖象是一條平行于時間軸的直線. 師:你能斷定這兩個圖象中所表示的運動方向相反嗎? 生5:是的,它們肯定相反,因為一個是正值,與規定的正方向相同,一個是負值,與規定的正方向相反.
老師及時引導,提示.
師:它們是在同一個坐標系中嗎?這樣的信息對你確定它們的方向有沒有幫助? 生6:顯然不是啊,這有什么用啊? 生7:有了,有了,兩個坐標系中規定的正方向一定是相同的嗎?對了,不一定相同,所以不能斷定它們的方向一定相反.
師:是的,在兩個不同的坐標系中不能確定它們的方向關系.
(課件展示)上節課我們自己實測得到的小車運動的速度一時間圖象,如圖2—2—2所示.
師:請大家嘗試描述它的運動情況.
生:圖象是一條過原點的傾斜直線,它是初速度為零的加速直線運動. 師:大家嘗試取相等的時間間隔,看它們的速度變化量. 學生自己畫圖操作后回答.
生:在相等的時間間隔內速度的增加量是相同的. 老師課件投影圖2—2—3,進一步加以闡述.
師:我們發現每過一個相等的時間間隔,速度的增加量是相等的.所以無論Δt(選在什么區間,對應的速度v的變化量△v與時間t變化量△t之比Δx/Δt是一樣的,即這是一種加速度不隨時間(時間間隔)改變的直線運動.
師:質點沿著一條直線運動,且加速度不變的運動,叫做勻變速直線運動.它的速度一時間圖象是一條傾斜的直線. 在勻變速直線運動中,如果物體的加速度隨著時間均勻增大,這個運動就是勻加速直線運動;如果物體的速度隨著時間均勻減小,這個運動就是勻減速直線運動.
(課件展示)展示各種不同的勻變速直線運動的速度一時間圖象,讓學生說出運動的性質,以及速度方向、加速度方向.如圖2—2—4至圖2—2—8所示.
生1:圖2—2—4是初速度為v0的勻加速直線運動.
生2:圖2—2—5是初速度為v0的勻減速直線運動.速度方向為正,加速度方向與規定的正方向相反,是負的.
生3:圖2—2—6是初速度為零的勻加速直線運動,但速度方向與規定的速度方向相反. 生4:圖2—2—?是初速度為v0的勻減速直線運動,速度為零后又做反向(負向)勻加速運動。
生5:圖2—2—8是初速度為v0的負向勻減速直線運動,速度為零后又做反向(正向)勻加速運動。
教師及時總結和補充學生回答中出現的問題.
師:下面,大家討論后系統總結我們能從速度一時間圖象中得出哪些信息? 生:質點在任一時刻的瞬時速度及任一速度所對應的時刻. 生:比較速度的變化快慢. 生:加速度的大小和方向. [討論與探究] 下面提供一組課堂討論題,供參考選擇. 1.如圖2—2—9中的速度一時間圖象中各圖線①②③表示的運動情況怎樣?圖象中圖線的交點有什么意義?
答案:①表示物體做初速為零的勻加速直線運動; ②表示物體做勻速直線運動; ③表示物體做勻減速直線運動;
④交點的縱坐標表示在t2時刻物體具有相等的速度,但不相遇;
2.如圖2—2—10所示是質點運動的速度圖象,試敘述它的運動情況.
答案:表示質點做能返回的勻變速直線運動,第1 s內質點做初速度為零的勻加速直線運動,沿正方向運動,速度均勻增大到4m/s。第1s末到第2s末,質點以4m/s的初速度做勻減速直線運動,仍沿正方向運動,直至速度減小為零;從第2s末,質點沿反方向做勻加速直線運動,速度均勻增大直至速度達到4 m/s;從第3s末起,質點仍沿反方向運動,以4m/s為初速度做勻減速直線運動,至第4s末速度減為零,在2 s末,質點離出發點4 m;在第2 s末到第4s末這段時間內,質點沿反方向做直線運動,直到第4s末回到出發點.
(說一說)如圖2—2—13所示是一個物體運動的v-t圖象.它的速度怎樣變化?請你找出在相等的時間間隔內,速度的變化量,看看它們是不是總是相等?物體所做的運動是勻加速運動嗎?
學生具體操作教師巡回指導,然后由學生討論后回答. 生:速度是增大的,隨著時間的延續速度增大.
生:取相等時間間隔△t,它們的速度變化量△v明顯不相等.我們發現隨著時間的延續,速度的變化量△v越來越大.
生:根據加速度的定義式a=△v/△t,可以得出物體的加速度越來越大. 師:加速度增大,那意味著什么呢? 生:首先說明物體做的不是勻變速運動,由于加速度是描述速度變化快慢的物理量,加速度越來越大,說明速度增大得越來越快,所以物體是做加速度增大的加速運動.
師:我們知道在勻變速直線運動的速度一時間關系圖象中,傾斜直線的斜率表示物體運動的加速度.它能反映物體速度變化的快慢.這里物體在各個不同的瞬時,加速度是不同的.我們怎樣找加速度呢? 生:我們可以做曲線上某一點的切線,這一點的切線的斜率就表示物體在這一時刻的瞬時加速度.
師:對,請大家做幾個點的切線,觀察有什么變化規律. 學生動手實踐操作、討論后回答.
生:隨著時間的延續,這些切線越來越陡,斜率越來越大. [交流與討論] 1.為什么v-t圖象只能反映直線運動的規律? 參考答案:因為速度是矢量,既有大小又有方向.物體做直線運動時,只可能有兩個速度方向.規定了一個為正方向時,另一個便為負值,所以可用正、負號描述全部運動方向.當物體做一般曲線運動時,速度方向各不相同,不可能僅用正、負號表示所有的方向,所以不能畫出v-t圖象.所以只有直線運動的規律才能用v-t圖象描述.任何v-t圖象反映的也一定是直線運動規律. 2.速度圖象的兩個應用
(1)圖2—2—14中給出了A、B、C三輛小車的v-t圖象,不用計算,請你判斷小車的加速度誰大誰小?然后再分別計算三輛小車的加速度,看看結果與判斷是否一致.
(2)利用速度圖象說出物體的運動特征.
分析圖2—2—15中的(a)和(b)分別表示的是什么運動,初速度是否為零,是加速還是減速?
二、速度與時間的關系式
師:數學知識在物理中的應用很多,除了我們上面采用圖象法來研究外,還有公式法也能表達質點運動的速度與時間的關系.
從運動開始(取時刻t=0)到時刻t,時間的變化量就是t,所以△t=t一0. 請同學們寫出速度的變化量.
讓一位學生到黑板上寫,其他同學在練習本上做. 學生的黑板板書:△v=v一v0. 因為a=△v/△t不變,又△t=t一0 所以a=△v/△t =(v-v0)/△t,于是解得:v=v0 +at 教師及時評價學生的作答情況,并投影部分在練習本上做的典型情況. 課件投影老師的規范作答.
教師強調本節的重點,說明勻變速直線運動中速度與時間的關系式.
師:在公式v=v0+at中,我們討論一下并說明各物理量的意義,以及應該注意的問題. 生:公式中有起始時刻的初速度,有t時刻末的速度,有勻變速運動的加速度,有時間間隔t師:注意這里哪些是矢量,討論一下應該注意哪些問題.
生:公式中有三個矢量,除時間t外,都是矢量.
師:物體做直線運動時,矢量的方向性可以在選定正方向后,用正、負來體現.方向與規定的正方向相同時,矢量取正值,方向與規定的正方向相反時,矢量取負值.一般我們都取物體的運動方向或是初速度的方向為正.
教師課件投影圖2—2—16.
師:我給大家在圖上形象地標出了初速度,速度的變化量.請大家從圖象上來進一步加深對公式的理解.
生:at是0~t時間內的速度變化量△v,加上基礎速度值——初速度vo,就是t時刻的速度v,即v=vo+at.
師:類似的,請大家自己畫出一個初速度為v0的勻減速直線運動的速度圖象,從中體會:在零時刻的速度詢的基礎上,減去速度的減少量at,就可得到t時刻的速度v。
學生自己在練習本上畫圖體會. [例題剖析] 例題1:汽車以40km/h的速度勻速行駛,現以0.6m/s2的加速度加速,10s后速度能達到多少?加速多長時間后可以達到80km/h? 例題2:某汽車在某路面緊急剎車時,加速度的大小是6 m/s2,如果必須在2s內停下來,汽車的行駛速度最高不能超過多少? 例題3:一質點從靜止開始以l m/s2的加速度勻加速運動,經5 s后做勻速運動,最后2 s的時間質點做勻減速運動直至靜止,則質點勻速運動時的速度是多大?減速運動時的加速度是多大? [小結] 本節重點學習了對勻變速直線運動的理解和對公式v=vo+at的掌握.對于勻變速直線運動的理解強調以下幾點:
1.任意相等的時間內速度的增量相同,這里包括大小方向,而不是速度相等. 2.從速度一時間圖象上來理解速度與時間的關系式:v=vo+at,t時刻的末速度v是在初速度v0的基礎上,加上速度變化量△v=at得到.
3.對這個運動中,質點的加速度大小方向不變,但不能說a與△v成正比、與△t成反比,a決定于△v 和△t 的比值.
4.a=△v/△t 而不是a=v/t , a=△v/△t =(vt-v0)/△t即v=vo+at,要明確各狀態的速度,不能混淆.
5.公式中v、vo、a都是矢量,必須注意其方向.
數學公式能簡潔地描述自然規律,圖象則能直觀地描述自然規律.利用數學公式或圖象,可以用已知量求出未知量.例如,利用勻變速直線運動的速度公式或v-t圖象,可以求出速度,時間或加速度等.
用數學公式或圖象描述物理規律通常有一定的適用范圍,只能在一定條件下合理外推,不能任意外推.例如,討論加速度d=2 m/s2的小車運動時,若將時間t推至2 h,即7 200s,這從數學上看沒有問題,但是從物理上看,則會得出荒唐的結果,即小車速度達到了14 400m/s,這顯然是不合情理的.
作業 [布置作業] 教材第39頁“問題與練習”.
板書設計:§2.2勻速直線運動的速度和時間的關系
1.勻變速直線運動 沿著一條直線運動,且加速度不變的運動 2.速度一時間圖象是一條傾斜的直線 3.速度與時間的關系式 v=vo+at 4.初速度vo再加上速度的變化量at就得到t時刻物體的末速度
第二篇:“時間、速度、路程之間的關系”教案
《速度、時間和路程之間的關系》教案
教學內容:四年級上冊54頁內容 教學目標:
1、理解、掌握“速度”的含義,并學會用統一的符號來表示速度。
2、探索時間、速度和路程之間的關系。
3、運用時間、速度和路程之間的關系解決一些簡單的問題。教學重點:關于速度、時間和路程的關系。
教學難點:“速度”概念的理解,發現速度、時間和路程之間的關系。教學過程:
一、談話引入,認識“速度”
1、師:今天你是借助什么交通工具來上學的?
(生答:校車、自行車)
師:在平時生活中,同學們還有沒有見過比這更快的交通工具嗎?(生答:飛機)
出示:校車每小時行駛80千米
自行車每分鐘騎行260米 飛機每秒鐘飛行200米
師:那你們知道,這三種交通工具,哪一種最快嗎?你們是根據什么來判斷呢? 師:其實,我們判斷一種交通工具的快慢,是根據他們的速度來判斷的。師:你們又知道什么叫做速度嗎?
師:這就是我們今天要學的內容,這節課我們一起來學習速度以及速度、時間和路程的問題 師:先請同學們讀一讀這三句話(學生讀)師:現在請同學們先觀察下這三句話,有什么相同點和不同點,然后同桌之間說一說。師:下面我請些同學說說,這三句話有什么相同點和不同點。誰來說說。生答:??
師概括:像這樣,用來表示每小時、每分鐘、每秒所行的路程叫速度。(師板書)師:同學們再想想,像這些時間,還有什么嗎?
生答:??(每天、每月、每年行嗎?)
師:那現在我要考考你們,請看題目,下面的題目中哪個是速度?請你們找出來。
①電動車每小時行駛25千米,行駛4個小時,電動車行駛了多少千米? ②小明每天早上跑步15分鐘,他每分鐘跑120米,他每天跑步多少米?
2、師:如果讓你寫出這些交通工具的速度,每個都像老師這樣(每小時行駛千米)寫,你感覺怎樣?(會不會覺得很麻煩呢?)生:??
師:所以,在這里我給同學們介紹一種簡便的寫法
以“校車每小時行駛80千米”為例,可以簡寫成:80千米/時 怎么讀?它表示什么?
師:其他兩種交通工具的速度,你也能用簡便方法表示嗎?
(讓學生在練習紙上完成其他兩題)
二、學習例3
1、出示:(1)一輛汽車的速度是80千米/小時,2小時可以行多少千米?
師:我們先來讀一遍題目。
師:下面我請位同學來說一說,從這道題中,你了解到什么,問題要求什么?
生答:?? 師:你會算嗎?好,現在請同學們在堂練本上,獨立完成這道題。
(學生獨立審題、解題 匯報交流:80×2=160(千米))師:下面我請位同學來說說,你是怎么做的?
80表示什么?2表示什么?
師:為什么用乘法?(它表示2個80千米是多少。)師:同學們說他做得對不對,很好!表揚他。
2、師:接著,請同學們在堂練本上再完成下面這道題:
出示:(2)李老師騎自行車的速度是225米/分,10分鐘可以行多少米? 學生獨立解答,教師巡視,匯報交流
3、引導總結
師:現在請同學們想一想:從上面例題解答的過程中,你發現了什么?
現在請同學分小組討論下,等下我叫些小組來跟同學們分享你的發現。生:四人小組討論交流 討論結束
師:誰來說一說你們小組發現了什么?
生答:??(速度×時間=路程)師:同學們做得非常好!
師:那你們能不能把這個數量關系式寫出來呢?速度×時間=路程(師板書)
生:
師:現在請同學們趕緊在堂練本上寫一寫。
師:通過同學們剛才的討論,發現了速度、時間和路程之間的關系,其實用這個數量關系,可以幫助我們解決很多實際問題。下面我們就用這個數量關系式去解決一些簡單的實際問題。
三、鞏固練習:
1、寫一寫:
獵豹奔跑的速度可達到每小時110千米,可以寫作: 蝴蝶飛行的速度可到達每分鐘500米,可以寫作:
聲音傳播的速度大約每秒鐘340米,可以寫作:
2、(1)一只燕子的飛行速度是90千米/時,它今天飛行了4小時,它飛行了多少千米? 師問:這道題已知什么信息?問題要求什么?知道速度、時間怎樣求路程呢?
(2)一只蜜蜂6分鐘飛行了480米,它每分鐘飛行多少米?
師問:這道題已知什么信息?問題要求什么?知道路程、時間怎樣求速度呢?
(3)張爺爺早上都散步晨練,共走21千米,如果按7千米/時的速度,大約要走多少個小時? 師問:這道題已知什么信息?問題要求什么?知道路程、速度怎樣求時間呢?
3、綜合運用知識解決問題(教材56頁第8題)
王叔叔從縣城出發去王莊鄉送化肥。去的時候用了3小時,返回時用了2小時,去的速度是40千米/時。
(1)縣城到王莊鄉有多遠?(2)返回時平均每小時行多少千米? 要求:先讓獨立思考,分析每一小題要求的是什么?應該怎樣運用運用速度、時間、路程的關系解答。學生獨立完成后,在班內交流。
四、課堂小結
今天的學習你有哪些收獲?
五、板書設計
速度、時間和路程之間的關系
像這樣,用來表示每小時、每分鐘、每秒所行的路程叫速度。速度×時間=路程
第三篇:速度、時間和路程之間的關系教案
速度、時間和路程之間的關系
明沙淖中心校 邢磊 教學目標:
1、使學生理解、掌握“速度”的含義,并學會用統一符號來表示速度。
2、使學生從實際問題中抽象出時間、速度和路程之間的關系,并能應用這種關系解決問題。
3、了解一些科普知識,擴大學生的認知視野,使學生感受人類創造交通工具的智慧和自然界的多姿多彩。教學重、難點及關鍵:
1、關于速度、時間和路程的關系。
2、“速度”概念的理解。
3、列舉實例幫助學生理解“單位時間”的含義。教學過程:
一、導入新課:(幻燈片1出示)
1、幻燈片出示自己這幾年交通工具的變換及這些交通工具每小時行駛多少千米。并引出“速度”(出示課題),在了解一些其他交通工具的速度。
二、探索新知:(一)教學“速度”
1、“單位時間”及“路程”的介紹
(1)請大家觀察剛才出示的幾句話,想一下這幾句話都包含哪些內容?
學生1:有時間,例如每時、每秒、每分。學生2:有路程,例如120千米、20千米、8米。
教師明確說明:在上面例子中的每時、每分鐘、每秒、每日??都是單位時間。教師質疑:能不能說120千米、20千米、8米這些是距離? 教師明確:“距離”是兩點之間線段的長度,而“路程”可以是兩點間曲線的長度,也可以是兩點間線段的長度。
2、“速度”的內涵及表示法。
(1)教師指出“速度”的內涵:在單位時間內走過的路程。(板書)(2)教師介紹:為了更簡明、清楚地表示速度,采用統一的速度表示法。如:每小時行160千米,可以寫成:160千米∕時。(板書)
3、即時練習(幻燈片4出示)
(1)蝸牛爬行的速度大約是每分鐘9厘米,可寫作________。(2)獵豹奔跑的速度可達每小時110千米,可寫作_________。(3)蝴蝶飛行的速度可達到每分鐘500米,可寫作_________。(4)聲音傳播的速度是每秒鐘340米,可寫作___________。
4、幻燈片出示有關“速度”的材料。(1)、直升機最快時速達到463千米/小時。
(2)、從地面起飛的火箭,達到9.5千米/秒以上的速度。
(3)、快艇最快時速:航行速度可達到60節,約110公里/小時。
(4)、速度最快的鳥是:尖尾雨燕平時飛行的速度為170千米/小時,最快時可達352.5千米/小時,堪稱飛得最快的鳥。
(5)、游泳速度最快的: 旗魚可算是動物中的游泳冠軍了,平均時速90千米,短距離的時速約110千米。
(二)教學例3:
1、邢老師開車每小時行駛100千米,2小時可行多少千米?
2、王老師騎自行車的速度是225米/分,10分鐘可行多少米?(1)獲取信息
(2)獨立解決問題(兩人板演)(3)全班交流
教師質疑:通過做上面兩道題,你能發現速度、時間與所行的路程有什么關系?
板書:速度×時間=路程
3、即時練習:
王老師開車的速度是80千米/時, 2小時可行160千米.想一想:你們能不能改變這一題,求時間或者求速度。(1)同桌交流(2)全班交流
a、王老師開車的速度是80千米/時,行160千米用了多少小時? 160÷80=2(小時)教師板書: 路程÷速度=時間
b、王老師開車行160千米用了2小時,她每小時行多少千米? 160÷2=80(千米 /時)教師板書:路程÷時間=速度
4、小結剛學的這三個關系式
三、鞏固練習:
(一)用統一的符號表示下列速度。
1、劉翔跨欄的速度大約是每秒9米,這個速度可以寫作:_______________。
2、飛機每分鐘行20千米,可以寫作:_______________。
(二)根據“速度×時間=路程”,解決問題。
1、小強每天早上跑步15分鐘,他的速度大約是120米/分。小強每天大約跑步多少米?你能寫出數量關系再解答
2、王叔叔從縣城出發去王莊送種子。去的時候用了3小時,返回時用了2小時.去時他的速度只有40千米/小時,回來時快多了,是()千米/小時。
3、一輛汽車的速度是43千米/時,從紹興出發過5小時能否到達上海?
四、課堂小結:
這節課你學會了什么?
五、作業設計:練習八第6題、第9題。
六、板書設計:
速度、時間和路程之間的關系
速度:160千米/時 速度:單位時間內走過的路程(1)100×2=200(千米)(2)225×10=2250(米)
答:2小時可行200千米。答:10分鐘可行2250米。
速度×時間=路程
路程÷時間=速度
路程÷速度=時間
第四篇:勻變速直線運動的速度與時間關系教案
2、勻變速直線運動的速度與時間的關系
一、知識與技能
1、知道勻變速直線運動的v-t圖象特點,理解圖象的物理意義.
2、掌握勻變速直線運動的概念,知道勻變速直線運動v-t圖象的特點.
3、理解勻變速直線運動v-t圖象的物理意義。會根據圖象分析解決問題。
4、掌握勻變速直線運動的速度與時間的關系公式,能進行有關的計算.
二、過程與方法
1、培養學生識別、分析圖象和用物理語言表達相關過程的能力。
2、引導學生研究圖象,尋找規律得出勻變速直線運動的概念.
3、引導學生用數學公式表達物理規律并給出各符號的具體含義.
三、情感、態度與價值觀
1、培養學生用物理語言表達物理規律的意識,激發探索與創新欲望.
2、培養學生透過現象看本質、用不同方法表達同一規律的科學意識. ★教學重點
1、理解勻變速直線運動v-t圖象的物理意義。
2、掌握勻變速直線運動中速度與時間的關系公式及應用。★教學難點
1、勻變速直線運動v-t圖象的理解及應用.
2、勻變速直線運動的速度-時間公式的理解及計算。★教學方法
1、復習設問,導入目標——尋找規律,得出概念——討論交流,明確分類。
2、創新思路,公式推導——理解公式,應用計算——明確符號,理解意義?!锝虒W用具:多媒體,三角板 ★教學過程
一、引入新課
教師活動:通過復習v-t圖象引導學生回憶圖象的物理意義。
利用多媒體展示勻速運動的v-t圖象,引導學生思考:在v-t圖象中能看出那些信息呢?啟發引導學生討論t圖象的特點。
學生活動:學生觀看老師的演示,在教師的指導下進行討論。點評:復習v-t圖象為下一步討論圖象特點做好知識準備,有利于學生迅速進入狀態。
二、進行新課
1、勻變速直線運動
教師活動:(1)導入上節小車在重物牽引下的運動圖象,引導學生思考圖象特點,激發學生的求知欲。
(2)利用多媒體展示小車v-t圖象,組織學生討論圖象的特點:圖象形狀、速度、加速度等。
學生活動:學生觀看,在教師指導下討論圖象特點。教師活動:(1)引導學生繼續思考,培養學生的探究意識。
(2)組織學生總結圖象特點,引導學生繼續思考加速度與直線的傾斜程度的關系。
學生活動:學生總結匯報,思考問題.
教師活動:教師引導學生概括小車運動的特點,明確運動的性質。學生活動:學生在教師指導下得到勻變速直線運動的概念。
點評:利用圖象的方法引入勻速和勻變速直線運動,學生在對規律的把握上感覺比較直觀,有利于學生迅速抓住運動特點,理解概念,培養學生空間想象能力。
教師活動:利用多媒體展示變化了的圖象(如圖所示),組織學生討論:勻變速直線運動可分為哪兩種類型?“均勻變化”的含義是什么?啟發學生思考后得到結論.
學生活動:學生觀看圖象,討論圖象的區別及共同點,得到勻變速直線運動的兩種類型。教師活動:出示課堂練習(如圖所示),引導學生思考和討論:速度、加速度如何變化?是勻加速運動嗎?
學生活動:完成課堂練習。點評:讓學生知道圖象是研究物理問題的一種重要方法,優點是直觀形象,通過圖象變化,幫助學生進一步理解概念,培養學生思考的周密性;在應用中加深對圖象及概念的理解。
2、速度與時間的關系式
教師活動:教師引導學生思考:除了圖象外,還可以用什么方法表達物理規律?啟發引導學生用數學公式來表達。指導學生推導公式。
學生活動:思考教師的問題,學習用物理語言表述過程,根據有關知識進行公式推導。教師活動:引導學生從物理角度理解公式,進一步思考:式中各符號是矢量還是標量?直線運動中正負各表示什么意思?
學生活動:學生思考教師提出的問題,理解直線運動中矢量性的表示。
教師活動:通過例題1和例題2,加深對公式的理解,培養學生應用知識解決問題的能力。
教師引導學生讀題和審題,理解題意,畫出運動草圖,挖掘隱含條件,正確應用公式及公式變形解題。
學生活動:學生讀題,正確理解題意,畫出運動草圖,找出有關物理量,正確應用公式解題。
點評:通過推導公式,培養學生用物理語言表達過程的能力和應用數學工具的能力;通過具體題目,培養學生讀題、審題、畫草圖分析運動學問題的能力。直線運動中,物理量的矢量性通過正負號來表示,要指導學生在矢量運算中的符號如何確定。
三、課堂總結、點評
本節重點學習了對勻變速直線運動的理解和對公式v?v0?at的掌握。對于勻變速直線運動的理解強調以下幾點:
1、任意相等的時間內速度的增量相同,這里包括大小方向,而不是速度相等。
2、對這個運動中,質點的加速度大小方向不變,但a不能說與?v成正比,與?t成反比,a決定于?v和?t的比值。
3、a?能混淆。
4、公式中v、v0、a都是矢量,必須注意其方向。
四、實例探究 ?vv?vv?v0?而不是a?,a?即v?v0?at,要明確各狀態的速度,不?tt?tt☆關于勻變速直線運動的理解
[例1] 跳傘運動員做低空跳傘表演,當飛機離地而某一高度靜止于空中時,運動員離 開飛機自由下落,運動一段時間后打開降落傘,展傘后運動員以5m/s的加速度勻減速下降,則在運動員減速下降的任一秒內()
A.這一秒末的速度比前一秒初的速度小5m/s B.這一秒末的速度是前一秒末的速度的0.2倍 C.這一秒末的速度比前一秒末的速度小5m/s D.這一秒末的速度比前一秒初的速度小10m/s 解析:根據加速度的定義式:a?
2?vv?v0?,?v?a?t,這一秒末的速度比前一?tt秒初的速度變化了:?v?a?t?5?t,且這一秒末與前一秒初的時間間隔為2s,所以?v?10 m/s,故A、B選項錯誤,D選項正確。又因為這一秒末與前一秒末間的時間間隔為1s,因此選項C也正確。故本題答案為CD。
答案CD ☆關于速度與加速度的方向問題
[例2]一個物體以5m/s的速度垂直于墻壁方向和墻壁相撞后,又以5m/s的速度反彈回來。若物體在與墻壁相互作用的時間為0.2s,且相互作用力大小不變,取碰撞前初速度方向為正方向,那么物體與墻壁作用過程中,它的加速度為()
A.10m/s B.–10m/s C.50 m/s D.–50m/s
思維入門指導: 推理能力和分析綜合能力是高考要求的五種能力中的兩種能力。近年高考對考生能力考查有逐漸加重的趨勢,本題的考查即為推理能力的考查,考查了基本知識的應用問題。
解析:由于取碰撞前的初速度為正方向,則初速度v0=5m/s,末速度為v =-5m/s,因此物體在與墻壁作用過程中,其加速度為:a?2
?vv?v0?5?5????50m/s2,D正確。?tt0.2加速度的負值不代表加速度的大小,只表示加速度的方向.說明加速度的方向與規定的正方向相反。加速度的負值也不能說明物體在做減速運動,如果此時物體的速度也為負值,則物體做的為加速運動。
☆關于基本公式v?v0?at的應用 [例3]一質點從靜止開始以1m/s的加速度勻加速運動,經5s后做勻速運動,最后2s的時間質點做勻減速運動直至靜止,則質點勻速運動時的速度是多大?減速運動時的加速度是多大?
分析:質點的運動過程包括加速一勻速一減速三個階段,如圖。
在解決直線運動的題目時要善于把運動過程用圖描繪出來,圖示有助于我們思考,使整個運動一目了然,可以起到事半功倍的作用。同學們要養成這個習慣。
圖示中AB為加速,BC為勻速,CD為減速,勻速運動的速度既為AB段的末速度,也為CD段的初速度,這樣一來,就可以利用公式方便地求解了。
解析:由題意畫出圖示,由運動學公式知:
vB?v0?at=5m/s,vC?vB=5m/s 由v?v0?at應用于CD段(vD?0)得:a?負號表示a與v0方向相反。
vD?vC0?5???2.5m/s2
t2
第五篇:教案--勻變速直線運動的速度與時間的關系
第二節 勻變速直線運動的速度與時間的關系
一、教學目標:
知識與技能:
1、理解勻變速直線運動的含義;
2、識別勻變速直線運動的v-t圖像;
3、能根據加速度的定義推導勻變速直線運動的速度公式,理解公式中各物理量的含義;
4、掌握勻變速直線運動的公式,能運用公式進行有關計算;
過程與方法:
1、通過v-t圖像,學會識別、分析圖像和運用物理語言表達過程;
2、體會研究圖像,得出勻變速直線運動的概念的過程;
3、學習用數學公示表達物理規律,并知道個符號的含義;
情感態度與價值觀:
1、通過速度公式的推導過程培養用物理語言表達物理規律的意識,激發探索與創新的欲望;
2、通過v-t 圖象的理解及應用,培養學生透過現象看本質,用不同方法表達同一規律的科學意識。
二、教學重點:1.理解v-t圖像的物理意義;
2.公式v =v0 + at的推導及應用;
三、教學難點:1.勻變速直線運動v—t 圖象的理解及應用;
2.勻變速直線運動的速度一時間公式的理解及計算;
四、教學過程:
(一)新課導入:
師:上節課我們通過實驗探究的方式描繪除了小車的v-t圖像,那么,它表示小車做什么樣的運動呢?小車的速度隨時間怎樣變化?我們能否用數學方法得出速度隨時間變化的關系式呢?帶這些問題讓我們來進行今天的學習。
(二)新課
一、勻變速直線運動 師:(板畫)
師:首先我們考慮左圖。這個v-t圖像有什么特點? 生:是一條平行于時間軸的直線。
師:它表示的速度有什么特點?
生:速度大小是10m/s,方向與正方向相同,描述的是勻速直線運動。師:勻速直線運動是表示速度恒定的運動,那它的加速度是多少? 生(眾):零。
師:好,大家觀察右圖。它與左圖有什么相似和不同的地方?
生:速度大小也是10m/s,是反向運動,速度值不變,因此也是勻速直線運動。師:你能斷定這兩個圖象中所表示的運動方向相反嗎?
生:是的,它們肯定相反,因為一個是正值,與規定的正方向相同,一個是負值,與規定的正方向相反。師:它們是在同一個坐標系中嗎?兩個坐標系中規定的正方向一定是相同的嗎? 生:正方向不一定相同,所以不能斷定它們的方向一定相反。師:是的,在兩個不同的坐標系中不能確定它們的方向關系。
師:(板畫)
師:這是我們上節課實驗測得的小車速度-時間圖像。同學們思考一下,小車的速度隨時間怎樣變化?小車做的是什么樣的運動?
下面我們來對這幅v-t圖像進行分析。(板畫)
我們發現每過一個相等的時間間隔,速度的增加量是相等的.所以無論Δ t(選在什么區間,對應的速度v的變化量△v與時間t變化量△t之比Δ x / Δ t 是一樣的,即這是一種加速度不隨時間(時間間隔)改變的直線運動。
師:質點沿著一條直線運動,且加速度不變的運動,叫做勻變速直線運動.它的速度一時間圖象是一條傾斜的直線。(板書)在勻變速直線運動中,如果物體的速度隨著時間均勻增大,這個運動就是勻加速直線運動;如果物體的速度隨著時間均勻減小,這個運動就是勻減速直線運動。(板書)
師:好下面我們再來看幾幅圖,看看它們做的是什么運動?【板書】
師:要注意對于圖象的完整表達。
生:圖一是初速度為v0的勻加速直線運動,速度與加速度方向均為正。
生:圖二是初速度為v0的勻減速直線運動.速度方向為正,加速度方向與規定的正方向相反,是負的。
生:圖三是初速度為零的勻加速直線運動,但速度方向與規定的速度方向相反,加速度方向為正。生:圖四是初速度為v0的勻減速直線運動,速度為零后又做反向(負向)勻加速運動。
生:圖五是初速度為v0的負向勻減速直線運動,速度為零后又做反向(正向)勻加速運動。
(教師及時總結和補充學生回答中出現的問題。)師:下面,我們來系統總結一下能從v-t圖象中得出哪些信息? 生:質點在任一時刻的瞬時速度及任一速度所對應的時刻,比較速度的變化快慢,加速度的大小和方向。師:(板書)
師:好?,F在同學們對于v-t圖象已經有了一個比較深刻的認識
師:所謂數理不分家。數學知識在物理中的應用很多,除了我們上面采用圖象法來研究外,是為了方便進行定量計算,我們有必要找出物體速度與時間的定量關系。那么做勻變速直線運動的定量描述是怎樣的呢?
二、速度與時間的關系式
師:(板書)
1、規定開始時刻為計時起點(即0時刻),則從開始時刻到時刻t,時間的變化量為: △t = t – 0 = t
2、初速度v0
:計時起點(t =0)的速度
末速度v:時刻t 的速度
速度的變化量為: △v = v – v0
3、速度與時間關系:
a=?v?x=v?v0t?0=v-v0t
得到:v = v0+at 即為速度與時間的關系式。(板書)強調這是本節課的重點以及應該注 意的問題。①公式中各符號的物理意義
②v、a、v0都是矢量,應用時要統一正方向,給各矢量帶上正負號
生:公式中有三個矢量,除時間t外,都是矢量.
師:物體做直線運動時,矢量的方向性可以在選定正方向后,用正、負來體現.方向與規定的正方向相同時,矢量取正值,方向與規定的正方向相反時,矢量取負值.一般我們都取物體的運動方向或是初速度的方向為正.
③運用該公式解題時,要注意研究過程,各物理量是相對于同一過程的
師:(板書)
式的理解.
師:我給大家在圖上形象地標出了初速度,速度的變化量.請大家從圖象上來進一步加深對公生:at是0~t時間內的速度變化量△v,加上基礎速度值——初速度vo,就是t時刻的速度v,即v=vo+at. 師:類似的,請大家自己畫出一個初速度為v0的勻減速直線運動的速度圖象,從中體會:在零時刻的速度詢的基礎上,減去速度的減少量at,就可得到t時刻的速度v。下面我們來就兩道例題鞏固一下:
例1.汽車以40km/h的速度勻速行駛,現以0.6m/s2的加速度加速10s后速度能達到多少?
教師引導學生讀題和審題,理解題意,明確已知量、待求量,挖掘隱含條件,確定研究對象和研究過程,畫出運動草圖正確應用公式及公式變形解題。取汽車初速度的方向為正方向 已知v0 =40km/h =11m/s a =0.6m/s,t =10s 求:v 解:根據v = v0+at
可得10s時速度為:
v=11m/s+0.6m/s2×10s
=17m/s
=61km/h 例題2汽車以36km/h的速度勻速行駛,若汽車以0.6m/s2的加速度剎車,則10s和20s后的速度減為多少?
教師指導學生用速度公式建立方程解題,代入數據,計算結果。教師巡視查看學生自己做的情況,投影出示典型的樣例并加以點評。有的同學把a=0.6m/s2代入公式v=vo+at,求出v10=16m/s
v20=22 m/s 師:這種做對嗎?
生:汽車在剎車,使減速運動,所以加速度應代負值,即a=﹣0.6 m/s2。
有的同學把a=﹣0.6m/s代入公式v=vo+at,求出v10=4m/s
v20=﹣2 m/s 師:這樣做對嗎? 生:對,我也是這樣做的
師:v20= —2 m/s中負號表示什么? 生:負號表示運動方向與正方向相反。
師:請同學們聯系實際想一想,汽車剎車后會再朝反方向運動嗎? 生:哦,汽車剎車后經過一段時間就會停下來。師:那這道題到底該怎么做呢? 生:先計算出汽車經多長時間停下來。
教師出示規范解題的樣例。
解:設初速度v0=36km/h=10m/s,加速度a=﹣0.6m/s2,時間t=10s,由速度公式v=vo+at,可知剎車至停止所需時間t=v﹣v0/a=0﹣10/﹣0.6=16.7s。
故剎車10s后的速度v10=v0+at=10m/s﹣0.6×10m/s=4m/s 剎車20s時汽車早已停止運動,故v20=0 師:通過這道題,我們大家知道了汽車遇到緊急情況時,雖然踩了剎車,但汽車不會馬上停下來,還會向前滑行一段距離。因此,汽車在運行時,要被限定最大速度,超過這一速度,就可能發生交通事故。請同學們結合實際想一想:當發生交通事故時,交警是如何判斷司機是否超速行駛的?
生:汽車剎車時會留下痕跡,交警可以通過測量痕跡的長度,計算出司機剎車時的速度。以此來判斷司機是否超速行駛。師:好極了。22規律方法總結:
1.速度公式vt=v0+at的適用條件是勻變速直線運動,所以應用公式時必須首先對運動性質和運動過程進行判斷和分析.2.分析物體的運動問題,要養成畫運動草圖的習慣,主要有兩種草圖:一是v-t圖象;二是運動軌跡.這樣將加深對物體運動過程的理解,有助于發現已知量和未知量之間的相互關系.3.如果一個物體的運動包含幾個階段,就要分段分析,弄清物體在每段上的運動規律.如果全過程不是勻變速運動,但只要每一小段做勻變速運動,也可以在該小段應用勻變速速度公式求解.三.小結
本節重點學習了對勻變速直線運動的理解和對公式v=vo+at的掌握.對于勻變速直線運動的理解強調以下幾點:
1.任意相等的時間內速度的增量相同,這里包括大小方向,而不是速度相等.
2.從速度一時間圖象上來理解速度與時間的關系式:v=vo+at,t時刻的末速度v是在初速度v0的基礎上,加上速度變化量△v=at得到.
3.對這個運動中,質點的加速度大小方向不變,但不能說a與△v成正比、與△t成反比,a決定于△v 和△t 的比值.
4.a=△v/△t 而不是a=v/t , a=△v/△t =(vt-v0)/△t即v=vo+at,要明確各狀態的速度,不能混淆.
5.公式中v、vo、a都是矢量,必須注意其方向.
數學公式能簡潔地描述自然規律,圖象則能直觀地描述自然規律.利用數學公式或圖象,可以用已知量求出未知量.例如,利用勻變速直線運動的速度公式或v-t圖象,可以求出速度,時間或加速度等.
用數學公式或圖象描述物理規律通常有一定的適用范圍,只能在一定條件下合理外推,不能任意外推.例如,討論加速度d=2 m/s2的小車運動時,若將時間t推至2 h,即7 200s,這從數學上看沒有問題,但是從物理上看,則會得出荒唐的結果,即小車速度達到了14 400m/s,這顯然是不合情理的.
五、作業:教材第39頁“問題與練習”
六、板書設計