2022年速度时间教学设计

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1、2.2 匀变速直线运动的速度与时间的关系一、 教学目标（1）匀变速直线运动的概念，知道匀变速直线运动的特点和分类。（2）理解匀变速直线运动的vt 图象特点，知道直线的倾斜程度反映匀变速直线运动的加速度。（3）理解匀变速直线运动的速度与时间的关系式v=v0+at，会用 v=v0+at 解简单的匀变速直线运动问题。二、教学重难点1.重点（1）匀变速直线运动v-t 图象的物理意义。（2）匀变速直线运动中速度与时间的关系公式及应用。2.难点（1）匀变速直线运动vt 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。三、教学过程1.课前测试 （3min+4min，累计 7min）3min师

2、： 同学们，上节课我们了解过“打点计时器测速度”的实验，对于工作电压是50Hz的打点计时器，每隔多长时间打一个点？生： 0.02s 师：从打出来的纸带中，点迹可以记录物体在不同时刻的位置。如以这段纸带的第二个点为计时起点，每3 个点为一个计时点，这就是0.06s 时物体的位置。再数3 个点，第三个计数点是生： 0.12s 师： 记录了 0.12s 的位置。利用刻度尺，我们还可以测量每个计数点之间的位移，并计算出每个计数点的速度。通过计算， 每个计数点的速度如下表，从前面的几组数据上看，这是什么运动？精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1

3、 页，共 9 页生： 加速运动师： 上节课，我们还介绍了用图像法描述速度的变化情况，是什么图？生： v-t 图师： 我们以 t 为 x 轴，以速度为y 轴，建立坐标系。师：如此类推， 我们可以在坐标系上描出一些列的点，各个点大约落在一条直线上，画出这条直线，得到这个物体运动的v-t 图像。从图线上看，这大概是一个什么运动？生： 加速运动师： 把实验中得到时间与速度的关系，用v-t 图表示，更直观。下面请大家独立完成这道题，看看对v-t 图线的描述对不对。4min对以下 v-t 图像所代表的运动情况，描述正确的是( ) A B 物体从静止开始运动，速度不断增加甲、乙、丙都做匀速直线运动，且C 甲

4、的速度比乙的速度变化得更快生： 做题师：请一位同学说说他的答案，其他同学有没有别的意见，请问你的判断依据是什么？A.由图可知， 如果把图线分为两段，在前半段， 随着时间变化， 速度大小增加； 后半段，随着时间变化， 速度有没有变化？（没有）那就是维持速度不变，这就是我们熟悉的匀速直线运动。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 9 页B.三个物体都做匀速直线运动，这个说法正确吗？（对）哪个物体的速度比较大，怎么判断？符号表示什么？C. 直觉判断。另一方面，相同时间内，速度变化量v 较大的，速度变化较快。（ps：对于 non-cl

5、icker 班级，采用“完成两道题（提醒学生要先完成两道题再作答）集体作答学生单独回答（尤其是针对有争议的题目）教师解释 （对少争议的题目简单过一下） ” ；对于clicker 班级，采用“完成两道题投票组内小议学生单独回答（尤其是针对有争议的题目）教师解释（对少争议的题目简单过一下）” ） 。2.匀速直线运动v-t 图（4min，累计 11min）师： 这个 v-t 图像代表什么运动？生： 匀速直线运动师： 什么样的运动叫做匀速直线运动？它有什么特点？（或什么物理量不变？）生： 速度不变师： 速度不变，速度是矢量，包括大小和方向。在图像上，我们看到随着时间，速度的大小没有发生变化，一直都保持

6、在10m/s；那速度的方向呢？生： 思考，或说“没有变化”。师： 速度是正数，代表速度的方向与正方向相同，负数代表相反。那这个v-t 图线表示的是沿着哪个方向？生： 正方向师： 也就是说，这个物体沿着正方向以10m/s 做匀速直线运动。它的v-t 图线是一条平行于时间轴的直线。再看一条图线，看看这又是什么运动？生： 匀速直线运动师： 如果上面的v-t 图线代表甲物体的运动情况，而下面的v-t 图线代表乙物体的运动情况。那两个物体的运动相比，谁的速度更快？生： 甲的快 /乙的快师： （请回答乙的快的同学起来回答）乙的速度明明是负数，为什么你认为乙的速度比甲的速度快？生： 负号只代表方向，比较速度

7、的大小，要看绝对值。师： 很好。请你说说，乙运动速度的大小、方向分别是什么？生： 乙物体沿着负方向以12.5m/s 做匀速直线运动。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 9 页师：很好，两条图线都平行于时间轴，都是匀速直线运动，只是速度的大小和方向不同而已。3.匀变速直线运动v-t 图（14min，累计 25min）4min师： 这个 v-t 图线代表的是什么运动？生： 匀加速直线运动，加速运动师： 我们先看看从图像中能获取那些信息，1s 末速度是？ 4s 末速度是？ 5s 末的速度呢？生： 4m/s，10m/s ，12m/s

8、 师： 它的速度是均匀变化的吗？在第一章，我们用什么物理量描述速度变化的快慢？生： 加速度师： 那我们先来选择几个时间段，算算每个时间段内的加速度是否相同，如果相同，说明每个时间段的速度变化快慢相同，速度均匀变化。请第一组的同学计算1s-2s 内的加速度，第二组的同学计算3s-4s 内的加速度，第三组的同学计算3s-5s 内的加速度。师： 提示，加速度的定义式是什么，怎么算物体的加速度？生：师： 所以我们先选择要研究的时间段，再从图像中读出速度的变化量即可。生： （请三位同学回答）计算（1min） ，回答（ 1min ）时间间隔1s-2s 2s-3s 3s-5s 2 2 4 1 1 2 2 2

9、 2 1min师： 可见，无论 t 选在什么区域，v/t 的比值相同，说明物体运动的加速度不变，精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 9 页也就是说，速度是均匀变化的。我们把“沿着一条直线，且加速度不变的运动，叫做匀变速直线运动。”3min师：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均匀减小，这个运动叫做匀减速直线运动。先看匀加速运动的v-t 图线，哪个物体的速度变化更快，加速度更大？生： 乙的加速度更大师： 确实，比较相同时间内速度变化量的大小，可知乙的速度变化更快，加速度更大。再看

10、右图，哪个运动的加速度较大？生： 乙师： 可见，图线的倾斜程度反映了加速度的大小，图线越陡，速度变化得越快。2min+2min+2min课中测试例 1如图所示为一物体作直线运动的v-t 图像，则由图可知（）A. 02s 内的加速度大于2s4s 内的加速度B. 2s末，物体的速度方向发生改变C. 02s 内，速度方向与加速度方向相反D. 2s4s 内，速度方向与加速度方向相反例 2 一枚火箭由地面竖直向上发射，其速度时间图象如图所示，由图象可知（）A0t1内火箭的加速度小于t1t2内火箭的加速度Bt1t2内加速度的方向与t2t3内加速度的方向相同B0t2内火箭是上升的，t2t3内火箭是下降的Ct

11、2时刻火箭离地面最远例 1 请一位同学说说他的想法，选什么？精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 9 页A.一方面，我们可以分别计算两段时间内的加速度，分别是1m/s2和-3m/s2，故2s-4s内的加速度更大；另一方面，我们可以看v-t 图线的倾斜程度，哪个更陡？也就是2s-4s 内加速度更大。B.在 v-t 图线中，速度方向怎么判断？看速度是正数还是负数，那这个物体的速度方向一直都是正数，也就是一直都沿着正方向。CD.对于加速运动，加速度方向与速度方向相同，对于减速运动，两个方向相反。0 2s内做什么运动？所以速度方向与加

12、速度方向相同。D 正确。例 2 A.加速度的大小比较，看倾斜程度，t1t2内图线更陡；B.首先，t1 t2内是加速运动， 速度方向跟加速度方向相同，t2t3内呢？相反。 那 t1t2内速度的方向是正方向，故加速度方向是正方向，t2t3内速度方向也是正方向，故加速度方向是？C.0- t2内火箭是上升的，有没有问题？而且火箭的速度越来越大。那t2t3内火箭是下降的吗？如果是下降的，速度的方向应该是向下，也就是说速度方向发生了改变，实际上改变了吗？速度还是正数，没有改变，也就是火箭还是向上运动，只不过速度越来越小。D.t2 时刻和 t3 时刻，哪个离地更远？在t2t3内，火箭继续上升，那当然是t3

13、时刻离地更远，所以D 错。4.速度与时间的关系式（12min，累计 37min）6min师：虽然图象法可以帮助我们了解物体的运动规律，但是为了方便进行定量计算，我们有必要找出物体速度与时间的关系式。一物体做匀加速直线运动，初始速度为v0，加速度为a，请问 t 时刻物体的速度v 是多少？师：这是一个加速运动，知道 0 时刻的速度是v0，经过时间 t， 速度变为多少？那我们首先要求的是0t 时刻速度增加了多少，用什么公式求？生： 思考，精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 9 页师： 加速度是题目已知的，就是a，那是多少？生： t

14、 师： 所以，速度的增加量是多少？生： at 师： t 时刻的速度比0 时刻的速度增加了at，t 时刻的速度是多少？生： v=v0+at 师： 很好，也就是说，t 时刻的速度等于0 时刻的速度加上速度的增加量。这就是表示匀变速直线运动的速度与时间关系的公式。师： 公式中各个物理量分别表示什么？生： v0是初速度，是速度的变化量，v 是末速度， a 是加速度， t 是时间。师： t 是我们所研究过程的时间间隔，所以初速度是指这段时间初始速度，即0 时刻的速度，而末速度是这段时间的t 时刻的速度，这个一定要清楚。师： 例如，现在要计算t 时刻的速度v ，我们可以选取0-t 为研究过程，这时候，请同

15、学们告诉我，初速度、末速度、加速度、时间间隔分别是什么？生： 0 t，初速度是0 时刻的速度v0，末速度是t 时刻的速度，时间间隔是t -0=t ，加速度是 a，代入公式就可以计算v 。师： 选取 tt的运动为研究过程，初始时刻就是t，初速度是v，末速度是v ，时间间隔是 t -t。代入公式，就可以计算v 了。对于匀减速运动，这个公式依然适用，大家可以参照这个方法在课后验证。但加速度是矢量，在减速运动中，加速度取负数。师：下面，我们来做两个例题加深理解。3min例 3 汽车以 10m/s 的速度匀速行驶，上班时间快到， 司机以 0.5m/s2的加速度加速10s，求：（1）经过 10s，汽车的速

16、度是多少？（2）第二次加速，加速度为0.6m/s2，请问经过多少时间汽车速度达到18m/s ？精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 9 页要点：（1）题干中提取已知量初速度v0=10m/s，末速度v 待求，加速度a=0.5 m/s2，时间 t=10s，代入公式计算可得v=15m/s。（2）经过 10s 的加速，汽车的速度已达到15m/s 了，要在这个基础上再加速，从题目中，我们获取了哪些信息？加速度a=0.6m/s2，末速度 v=18m/s ，初速度是 15m/s，计算得 t=5s。板书：3min例 4 某汽车沿着平直公路匀速

17、行驶，发现前方有紧急状况，需要紧急刹车。在紧急刹车时加速度的大小为6 m/s2，用了 3s 内停下来，请问刹车前汽车的速度是多少？（1）明确运动过程：以开始刹车到停止运动的过程；（2）从题干中提取已知量初速度v0待求，末速度v=0m/s，加速度a=-6 m/s2，时间 t=3s。求初速度，代入公式计算可得t=18m/s 。课后测试 （5min，累计 39min）3min例 6 某质点运动的v-t 图象如右图所示，则（）A该物体做匀变速直线运动B该质点在010 s内做匀减速运动，加速度大小为3 m/s2C该质点在t10 s 时速度开始改变方向D该质点在t 20 s 时，又返回出发点精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 9 页3min例 7 一辆汽车停在电线杆A旁边，从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为2m/s2，5s后经过下一根电线杆B，则汽车经过电线杆B时的速度为（）A.3m/s B.5m/s C.10m/s D.条件不足，无法确定精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 9 页