視頻標簽：勻變速直線運動,速度時間關系

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視頻課題：人教版必修一2.2勻變速直線運動的速度時間關系-遼寧省優課

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人教版必修一2.2勻變速直線運動的速度時間關系-遼寧省優課

教學目標
1、知道什么是勻變速直線運動。
2、知道勻變速直線運動的v-t圖像特點,直到直線的傾斜程度反映勻變速直線運動。
3、里界勻變速直線運動的速度與時間的關系式v=v₀+at,會用v=v₀+at結簡單的勻變速直線運動問題。
2學情分析和課程概況
在本節之前,學生研究了打點計時器,并會使用第一章中介紹的方法對打點計時器打出的紙帶進行粗略的分析和繪制小車運動的v-t圖像,但尚且不知小車做的是什么運動。因此本節課計劃:
 
第一步,在簡要復習v-t圖像相關知識之后對上一節課的內容加以延續,讓學生通過分析小車運動的v-t圖像得出勻變速直線運動的定義;
 
第二步,根據加速度的定義式推導勻變速直線運動速度與時間的關系,并回到圖像中,分別從關系式各項的意義和數學的角度,對關系式加深理解,此處要注意的是,因為這個階段的學生普遍數學基礎較差,很多學生對二元一次函數的通式并不熟悉,因此不能直接使用圖像推導得出關系式;
 
第三步,通過三道例題讓學生熟悉公式的實際應用,并通過第三題引出對剎車問題時間過量的討論,讓學生對物體勻減速直線運動到停止進而反向勻加速的過程有更深刻的理解;
 
第四步,在前三步學生對從v-t圖像分析物體運動的熟悉和掌握的基礎上,給出書中“說一說”環節圖像,一方面更進一步鍛煉學生分析圖像的能力,另一方面讓學生更深刻的理解勻變速直線運動和單純的變速直線運動的區別;
 
第五步,課程總結。
3重點難點
1、對于勻變速直線運動“速度均勻變化”的理解。
2、對于速度與時間關系式的矢量性的理解。
3、對于物體運動及其v-t圖像關系的分析。
4教學過程
4.1教案
4.1.1教學活動
活動1【導入】復習
PPT第一張——復習
(提問)上一節課,我們一起研究了打點計時器,并用紙帶計算了小車運動的速度、繪制了v-t圖像,現在,請各位同學一起回答幾個v-t圖像相關的基本問題:
1、A點的物理意義
2、B點的物理意義
3、C點的物理意義
從v-t圖像上各點的意義入手,接下來將點換成一條平行于t軸的直線。已知這是某物體運動的v-t圖像,請學生們試分析圖像上各點的意義進而判斷物體在做什么運動。
如此,學生已經掌握了通過物體運動的v-t圖像來推斷物體運動的基本方法。
活動2【活動】階段一：勻變速直線運動的定義
PPT第二張
繼續分析上一節課小車運動的v-t圖像(如此學生對情境都很熟悉,可以省略對背景的介紹)
設問:
1、小車是否做勻速直線運動?
2、既然不是勻速直線運動就說明小車速度在改變,那小車的速度在增加還是減少?
3、小車速度隨著時間增加的方式具有怎樣的規律?
學生討論、發言,教師總結歸納——速度隨時間均勻變化。進而得出:像這樣的運動就是我們今天要研究的——勻變速直線運動。
 
PPT第三張
課題
 
PPT第四張
勻變速直線運動的定義,并逐一解釋“直線”和“速度均勻變化”,尤其是“速度均勻變化”的意義,并說明加速度不變。
 
PPT第五張
具體分析小車的運動:因為小車的速度在隨時間增加,加速度又不變,所以小車在做勻加速直線運動。
 
PPT第六張
通過利用勻減速直線運動的v-t圖像讓學生練習再次分析物體運動來加深學生對勻變速直線運動的理解,并強化他們心中圖像和運動的聯系。
活動3【講授】階段二：勻變速直線運動速度與時間的關系
PPT第七張
通過上一章學過的速度與時間的定義式,將速度變化量代入,進而得出勻變速直線運動速度與時間的關系式。
 
PPT第八張
回到圖像中去具體的理解關系式各項的物理意義:
PPT給出一個勻加速直線運動的v-t圖像,選取0到t時間段作為研究的過程,0時刻對應初狀態,t時刻對應末狀態,初末的速度已經在圖上標注。
首先分別分析關系式等號兩邊在圖像中對應的部分并找出它們的關系,相當于對速度與時間的關系式進行了二次推導,這里要注意的是對于等號右邊at項意義的分析,at即是速度變化量。
然后介紹二元一次函數通式,并通過對通式和速度時間關系式的對比得出加速度與圖像斜率的關系。
 
PPT第九張
PPT給出勻減速直線運動的圖像,讓學生仿照剛才步驟去尋找等式關系。教師選擇有爭議的結果(at,即速度變化量前符號有正有負,根據圖像導出此項前為負號,依然通過定義式導出此項前為正)進行討論,說明兩種結論均正確,并總結:勻變速直線運動速度與時間關系式具有矢量性,不論是速度還是加速度,式中所有的矢量在計算的時候都應代入符號,一般的,以初速度的方向為正方向,因此其他矢量,與初速度方向相同的量代入正號,與初速度反向的量代入負號。
活動4【練習】階段三：練習
PPT第十張
接下來是幾個練習,物理是一個實踐學科,讓學生嘗試使用理論的工具去解決幾個具體情境中的問題。
例題一,汽車以40km/h的速度勻速行駛,現以0.6m/s2的加速度加速,10s后速度達到多少?
本題為基礎應用,同學解題,同學講解,教師點評。
 
PPT第十一張
例題二,某汽車在緊急剎車時加速度的大小是6m/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?
本題同為基礎應用,勻減速直線運動,同學解題,同學講解,教師點評。
 
PPT第十二張
例題三,汽車在以36km/h的速度勻速行駛,現以0.4m/s2的加速度剎車,問28s后汽車速度是多少?
本題為剎車問題,且題中所給時間過量,因此學生在計算的時候容易直接將28秒的已知量代入公式得到負數結果,而實際上車在25秒已經停止,因此答案是0。因此教師請兩位答案不同的同學上黑板書寫,通過同學辯論的方式得到正確答案,并進一步拋出問題:為什么會得到負數?
 
PPT第十三張
接下來并不急于回答剛才的問題,而是在PPT上給與新的v-t圖像(勻減速停止后反向勻加速),讓學生分析該物體做怎樣的運動。
這里學生普遍對物體先做勻減速直線運動無異議,而對反向勻加速有爭議,因此此處讓同學起身表達不同觀點,進而教師強調速度是矢量,速度的大小是速度的絕對值,它對應圖像中各點的縱坐標的絕對值。進而確定物體在t軸下方的運動是反方向的勻加速直線運動。
明確圖中物體運動過程之后,教師引導學生回歸例題三的情境,說明直接帶入過量時間計算的過程是從勻減速部分一直計算到了反向勻加速過程,并總結:
首先,遇到剎車的問題我們需要關注剎車時間,關注車是什么時候停止運動;其次,當處理的情境中出現了勻減速到零反向勻加速的情況,并不需要拆分前后段,直接將兩段合并計算即可。
活動5【活動】階段四：v－t圖像與物體運動的分析

PPT第十四張
首先PPT給出書中“說一說”部分的圖像,試讓學生分三階段分析:
1、    速度如何變化?
2、    是否勻變速?
3、    物體做怎樣的運動?
這個圖像用來再次強調勻變速直線運動一定是相等時間速度變化量相同,并總結勻變速直線運動的物體的v-t圖像一定為傾斜直線。
PPT十五至十八頁
進一步練習通過v-t圖像分析物體運動。
活動6【講授】課程總結
本節課核心知識點:
1、勻變速直線運動
2、勻變速直線運動的速度與時間關系
3、通過v-t圖像分析物體運動
 

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