匀变速直线运动的位移与时间的关系 教学设计.docx

3、匀变速直线运动的位移与时间的关系（二）一、知识与技能1、知道匀速直线运动的位移与时间的关系2、理解匀变速直线运动的位移及其应用3、理解匀变速直线运动的位移与时间的关系及其应用4、理解”1图象中图线与，轴所夹的面积表示物体在这段时间内运动的位移二、过程与方法1、通过近似推导位移公式的过程，体验微元法的特点和技巧，能把瞬时速度的求法与此比较。2、感悟一些数学方法的应用特点。三、情感、态度与价值观1、经历微元法推导位移公式和公式法推导速度位移关系，培养自己动手能力，增加物理情感。2、体验成功的快乐和方法的意义。教学重点1、理解匀变速直线运动的位移及其应用2、理解匀变速直线运动的位移与时间的关系及其应用教学难点1、”，图象中图线与E轴所夹的面积表示物体在这段时间内运动的位移2、微元法推导位移公式。教学方法1、启发引导，猜想假设，探究讨论，微分归纳得出匀变速直线运动的位移。2、实例分析，强化对公式X=%+g4/，/一诏=2or的理解和应用。教学用具：坐标纸，铅笔课时安排：2课时（第二课时）教学过程一、引入新课教师活动：上节课我们学习了匀变速直线运动的位移，知道了匀变速直线运动的速度一时间图象中，图线与时间轴所围面积等于运动的位移；并推导出了匀变速直线运动的位移一时间公式x=%f+g4O这节课我们继续探究匀变速直线运动的位移与速度的关系。二、进行新课1、匀变速宜线运动的位移与速度的关系教师活动：教师陈述：我们分别学习了匀变速直线运动的位移与时间的关系，速度与时间的关系，有时还要知道物体的位移与速度的关系，请同学们做下面的问题：“射击时，火药在枪筒中燃烧，燃气膨胀，推动弹头加速运动。我们把子弹在枪筒中的运动看作匀加速直线运动，假设子弹的加速度是5*10s2,枪筒长x=0.64m,计算子弹射出枪口时的速度。并推出物体的位移与速度的关系式。学生活动：学生做题并推导出物体的位移与速度的关系：v2-v1=2ax点评：培养学生在解答题目时简化问题的能力和推导能力；在解答匀变速直线运动的问题时，如果已知量和未知量都不涉及时间，应用公式/-M=2求解，往往会使问题变得简单，方便。教师总结：V=vq+atX=%+g0/一说=2r是解答匀变速直线运动规律的三个重要公式，同学们要理解公式的含义，灵活选择应用。教师活动：投影课堂练习（见“实例探究”），适当加入学生的讨论。学生活动：学生完成课堂练习。点评：在应用中加深对规律的理解。三、课堂总结、点评通过两节课的学习，掌握了匀变速直线运动的三个基本公式，v=v0+arx=v0t+at2一诏=2，这是解答匀变速直线运动规律的三个重要公式，同学们要理解公式的含义，灵活选择应用。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：当与的方向相同时，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&与%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。四、实例探究公式的基本应用(X=v0r+g)例1一辆汽车以Ion!/S?的加速度做匀减速直线运动，经过6秒(汽车未停下)。汽车行驶了102m。汽车开始减速时的速度是多少？分析：汽车一直作匀减速运动，其位移可由多种不同方法求解。1,19Xat102×(-l)×6"解法1：由X=%f+。产得=20m/s2f6所以，汽车开始减速时的速度是20ms解法2：整个过程的平均速度D二%产，而匕=%+G,得万=%+£又炉=±=17ns,?Wv0=V=17=20m/st622所以，汽车开始减速时的速度是20ms点拨：运动学公式较多，故同一个题目往往有不同求解方法；为确定解题结果是否正确，用不同方法求解是一有效措施。关于刹车时的误解问题例2在平直公路上，一汽车的速度为15m/s。，从某时刻开始刹车，在阻力作用下,汽车以2ms2的加速度运动，问刹车后IoS末车离开始刹车点多远？读题指导：车做减速运动，是否运动了10s,这是本题必须考虑的。分析：初速度n>=15rn/s,a=-2m/S2,分析知车运动7.5s就会停下，在后2.5s内，车停止不动。解：设车实际运动时间为t,V尸0,肝-2m/S2由y=%+知运动时间，=二%=二"=7.5Sa-2说明刹车后7.5s汽车停止运动。由产一M=Zax得V2v3152所以车的位移%=2-=56.25m2a2×(-2)点评：计算题求解，一般应该先用字母代表物理量进行运算，得出用已知量表达未知量的关系式，然后再把数值代入式中，求出未知量的值。这样做能够清楚地看出未知量与已知量的关系，计算也比较简便。关于先加速后减速问题（图像的巧妙应用）例3从车站开出的汽车，做匀加速直线运动，走了12s时，发现还有乘客没上来，于是立即做匀减速运动至停车。汽车从开出到停止总共历时20s,行进了50mo求汽车的最大速度。分析：汽车先做初速度为零的匀加速宜线运动，达到最高速度后，立即改做匀减速运动,可以应用解析法，也可应用图象法。解法1：设最高速度为%,由题意，可得方程组1 O1x=-at+vmt2+a2t2t=t+t2%°=匕”+研整理得匕=5mst20解法2：用平均速度公式求解VV匀加速阶段和匀减速阶段平均速度相等，都等于故全过程的平均速度等于，L,由22平均速度公式得幺=巴，解得匕“=生=2咨=5s2tt20可见，用平均速度公式求解，非常简便快捷，以后大家要注意这种解法。解法3：应用图象法，做出运动全过程的”，图象，如图所示,。"Z图线与E轴围成三角形的面积与位移等值，故VtX=奇，所以七2x2×50U/=Jm/s2048121620ts