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1、高一物理人教版必修一全册教案22 匀变速直线运动的速度与时间的关系一、教材分析在上一节实验的基础上，分析 v-t 图像时一条倾斜直线的意义加速度不变，由此定义了匀变速直线运动。而后利用描述匀变速直线运动的 v-t 图像的是倾斜直线，进一步分析匀变速直线运动的速度与时间的关系：无论时间间隔t 大小， 的值都不变，由此导出 v = v0 + at，最后通过例题以加深理解，并用“说一说”使学生进一步加深对物体做变速运动的理解。二、教学目标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,并会进行计算。教学重点
2、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,并进行计算。三、 教学难点会用 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。四、教学过程预习检查：加速度的概念，及表达式 a= 导入新：上节,同学们通过实验研究了速度与时间的关系,小车运动的 t图象。设问：小车运动的 t 图象是怎样的图线？（让学生画一下）学生坐标轴画反的要更正，并强调调，纵坐标取速度，横坐标取时间。t 图象是一条直线，速度和时间的这种关系称为线性关系。设问：在小车运动的 t 图象上的一个点 P（t1,v1）表示什么？学生画出小车运动的 t
3、图象，并能表达出小车运动的 t 图象是一条倾斜的直线。 学生回答：t1 时刻,小车的速度为 v1 。学生回答不准确，教师补充、修正。预习检查情境导入 精讲点拨： 1、匀速直线运动图像向学生展示一个 t 图象：提问：这个 t 图象有什么特点？它表示物体运动的速度有什么特点？物体运动的加速度又有什么特点？ 在各小组陈述的基础上教师请一位同学总结。2、匀变速直线运动图像提问：在上节的实验中，小车在重物牵引下运动的 v-t 图象是一条倾斜的直线，物体的加速度有什么特点？直线的倾斜程度与加速度有什么关系？它表示小车在做什么样的运动？从图可以看出，由于v-t 图象是一 条倾斜的直线，速度随着时间逐渐变大，
4、在时间轴上取取两点 t1,t2,则 t1,t2 间的距离表示时间间隔 t= t2t1，t1时刻的速度为 v1, t2 时刻的速度为 v2,则 v2v1= t 内的速度的变化量。提问：t 是什么关系？知识总结：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 图象是一条倾斜的直线。提问：匀变速直线运动的 v-t 图线的斜率表示什么？匀变速直线运动的 v-t 图线与纵坐标的交点表示什么？展示以下两个 v-t 图象，请同学们观察，并比较这两个 v-t 图象。知识总结：在匀变速直线运动中，如果物体的速度随着时间均匀增加，这个运 动叫做匀加速直线运动；如果物体的速度随着时间
5、均匀减小，这个运动叫做匀减速直线运动。 分小组讨论每一小组由一位同学陈述小组讨论的结 果。学生回答：是一条平行于时间轴的直线。表示物体的速度不随时间变化，即物体作匀速直线运动。作匀速直线运动的物体，v = 0， = 0，所以加速度为零。分小组讨论每一小组由一位同学陈述小组讨论的结果。由于 v-t 图象是一条直线，无论t 选在什么区间，对应 的速度 v 的变化量t 之比 都是一样的， 表示速度 的变化量与所用时间的比值，即加速度。所以 v-t图象是一条倾斜的直线的运动，是加速度不变的运动。 学生回答：v-t 图线的斜率在数值上等于速度 v 的变化量v与时间 t 的变化量t 之比，表示速度的变化量
6、与所用时间的比值，即加速度。v-t 图线与纵坐标的交点表示 t = 0 时刻的速度，即初速度 v0。学生回答：甲乙两个 v-t 图象表示的运动都是匀变速直线运动，但甲图的速度随时间均匀增加，乙图的速度随着时间均匀减小。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，能帮助学生正确理解匀变速直线运动。3、匀变速直线速度与时间的关系式提问：除用图象表示物体运动的速度与时间的关系外，是否还可以用公式表达物体运动的速度与时间的关系？教师引导，取 t=0 时为初状态，速度为初速度 V0，取 t 时刻为末状态，速度为末速度 V,从初态到末态，时间的变化量为t，则V = VV0提问：能
7、否直接从图线结合数学知识得到速度与时间的关系式?知识总结：匀变速直线 运动中，速度与时间的关系式是 V= V0 + a t匀变速直线运动的速度与时间关系的公式：V= V0 + a t 可以这样理解：由于加速度 a 在数值上等于单位时间内速度的变化量，所以at 就是整个运动过程中速度的变化量；再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。4、例题例题 1、汽车以 40 /h 的速度匀速行驶，现以 06 /s2 的加速度加速，10s 后速度能达到多少？加速后经过多长汽车的速度达到 80 /h？ 例题 2、某汽车在某路面紧急刹车时，加速度的大小是 6 /s2，如果必须在 2s 内
8、停下，汽车的行驶速度最高不能超过多少？如果汽车以最高允许速度行驶，必须在 1s 内停下, 汽车刹车匀减速运动加速度至少多大？分析：我们研究的是汽车从开始刹车到停止运动这个过程。在这个过程中，汽车做匀减速运动，加速度的大小是 6 /s2。由于是减速运动，加速度的方向与速度方向相反，如果设汽车运动的方向为正，则汽车的加速度方向为负，我们把它记为 a = 一 6 /s2。这个过程的t 时刻末速度 V 是 0，初速度就是我们所求的最高允许速度，记为V0，它是这题所求的“最高速度” 。过程的持续时间为 t=2s 学生回答：因为加速度 a = ,所以tVV0= a tVV0= a tV= V0 + a t
9、 学生回答：因为匀变速直线运动的 v-t 图象是一条倾斜的直线,所以 v 与 t 是线性关系,或者说 v 是 t 的一次函数,应符合 = x + b 的形式。其中是图线的斜率，在数值上等于匀变速直线运动的加速度a，b 是纵轴上的截距，在数值上等于匀变速直线运动的初速度 V0,所以 V= V0 + a t 同学们思考 3-分钟，让一位同学说说自己的思路。其他同学纠正，补充。让同学计算。展示某同学的解题，让其他同学点评。解：初速度 V0= 40 /h = 11 /s，加速度 a = 06 /s2，时间 t10 s。10s 后的速度为 V= V0 + a t= 11 /s + 06 /s210s=
10、17 /s = 62 /h由 V= V0 + a t 得同学们思考 3-分钟，让一位同学说说自己的思路。其他同学纠正，补充。让同学计算。展示某同学的解题，让其他同学点评。解：根据 V= V0 + a t，有V0 = V a t= 0 （ 6/s2）2s= 43 /h汽车的速度不能超过 43 /h根据 V= V0 + a t，有汽车刹车匀减速运动加速度至少 9/s2注意同一方向上的矢量运算，要先规定正方向，然后确定各物理量的正负（凡与规定正方向的方向相同为正，凡与规定正方向的方向相反为负。 ）然后代入 V-t 的关系式运算。五、 堂小结六、利用 V-t 图 象得出匀速直线运动和匀变速直线运动的特点。七、并进一步利用 V-t 图推导出匀变速直线运动的速度和时间的关系式。布置作业（1）请学生后探讨本第 3 9 页， “说一说”（2）请学生后探讨本第 39 页“问题与练习” 中的 14 题。
