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2019-2020年高中物理 勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律教案 新人教版必修1 一、目的要求 1、勻變速直線運(yùn)動的速度公式 （1）知道如何推導(dǎo)出vt=v0+at （2）會應(yīng)用公式進(jìn)行分析和計算 2、掌握勻變速直線運(yùn)動中的平均速度式：會推導(dǎo)會應(yīng)用 3、會推導(dǎo)勻變速直線運(yùn)動的位移公式,并能熟練地應(yīng)用 4、理解并掌握勻變速直線運(yùn)動的速度和位移公式中物理量的符號法則. 二、重點(diǎn)難點(diǎn) 重點(diǎn)：勻變速直線運(yùn)動的速度和位移公式及其符號法則。 難點(diǎn)：位移公式的推導(dǎo)和勻變速直線運(yùn)動規(guī)律的應(yīng)用。 三、教學(xué)過程： （一）新課引入 上節(jié)課已經(jīng)學(xué)習(xí)了在變速直線運(yùn)動中用加速度a描述物體速度變化快慢，本節(jié)課將從加速度的定義式a =（vt-v0）/t出發(fā)，研究在變速直線運(yùn)動中速度和位移隨時間變化的規(guī)律。 （二）勻變速直線運(yùn)動的速度 1、提問：根據(jù)a=（vt-v0）/t，質(zhì)點(diǎn)的末速度vt怎樣表達(dá)？學(xué)生推導(dǎo). Vt = v0+at 這是勻變速直線運(yùn)動的速度公式，當(dāng)物體的初速度v0和加速度a已知時，任意時刻t的瞬時速度vt可由該式計算得出. 1、 速度公式表示出勻變速直線運(yùn)動的速度vt是時間t的一次函數(shù). 3、用圖象表示vt與t的關(guān)系，顯然是一條傾斜直線，直線的斜率等于物體的加速度，直線在縱軸上的截距等于初速度，這正是前面學(xué)習(xí)的勻變速直線運(yùn)動的速度圖象. 4、例題1；教材第31頁例題1（學(xué)生閱讀） 提問1：題目給出的是什么運(yùn)動？已知條件是什么？求什么？ 答：研究汽車剎車后的勻減速運(yùn)動 已知加速度的大小|a|＝6m/s,運(yùn)動時間t=2s,隱含條件：末速度vt=0.求汽車的初速度v0. 提問2：在運(yùn)用公式vt=v0+at求v0之前，對加速度a的符號作了怎樣的處理？原因何在？ 答：汽車因作勻減速直線運(yùn)動，設(shè)初速度方向為正，則加速度a為負(fù).故a=-6m/s2. 提問2：在解答書寫上，例題作了怎樣的示范？書寫步驟是怎樣的？ 步驟（1）依題意，寫出顯性及隱性已知條件，標(biāo)明單位及符號（正、負(fù)號） （2）依據(jù)公式（依vt=v0+at），進(jìn)行文字運(yùn)算（得v0=vt－at） （3）代入數(shù)據(jù)，得出結(jié)果（注意標(biāo)明單位） （4）簡答 1、 討論：通過本題，有何啟示？ （1）將題目交代的物理情景理想化為典型的運(yùn)動模型是關(guān)鍵，本題交代的是汽車剎車，我們將它抽象為勻減速直線運(yùn)動，從而可以應(yīng)用速度公式求未知量. （2）模型化以后的工作應(yīng)該是分析題意，用字母表達(dá)出題目給出的已知條件，注意挖掘隱含條件（vt=0）,弄清要求的物理量（v0）. (3)速度公式vt=v0+at是矢量方程，在勻變速直線運(yùn)動中演變?yōu)榇鷶?shù)關(guān)系式，公式中的矢量vt，v0，a有方向，分別用正負(fù)號表達(dá)，如果是未知量，則設(shè)為正，由最終結(jié)果再確定方向，各物理量的正負(fù)以初速度v0的方向為正方向作為前提. （4）公式vt=v0+at中有四個物理量，只要知道其中的任意三個，第四個量可求.不一定總是求vt，如上述例題求的就是v0. （5）應(yīng)特別注意解題時的書寫格式. （三）勻變速直線運(yùn)動中的平均速度 1、提問：下圖是勻變速直線運(yùn)動的速度圖象. 已知初速度為v0，末速度為vt，經(jīng)歷時間為t，如果用某一勻速直線運(yùn)動代替，使其在時間t 內(nèi)的位移與之相等，試在圖中畫出該勻速運(yùn)動的速度圖象，進(jìn)而用v0和vt表示這一速度. 答案：v=(v0+vt)/2 2、評講：顯然，上面的速度v就是勻變速直線運(yùn)動中的平均速度，必須注意，它只適用于勻變速直線運(yùn)動，用 v- 表示平均速度，則 v- ＝(v0+vt)/2. （四）勻變速直線運(yùn)動的位移（學(xué)生推導(dǎo)） 1、提問：由s=v- t, v- =(v0+vt)/2 ,vt=v0+at推導(dǎo)出勻變速直線運(yùn)動的位移公式，要求用v0、a、t表示. 2、結(jié)果：s=v0t+(1/2)at2 這就是勻變速直線運(yùn)動的位移公式，它表示出勻變速直線運(yùn)動的位移與時間t的關(guān)系. 2、 由勻變速直線運(yùn)動的速度圖象得到位移公式 如圖所示，勻變速運(yùn)動的位移大小為陰影總面積，其中矩形面積s1=v0t ,三角形面積s2=(1/2)att=(1/2)at2，因而總面積s=v0t+(1/2)at2，即勻變速直線運(yùn)動的位移公式：s=v0t+(1/2)at2 3、 閱讀課文：第32頁例題（學(xué)生閱讀） （1）例題講述：（學(xué)生講述）題目交待的情景，已知條件，待求物理量各是什么？ ＿＿汽車由勻速運(yùn)動改作勻加速運(yùn)動，已知a=1m/s2,t=12s,s=180m,求初速度v0. （2）解題步驟：寫出已知條件后，依，s=v0t+(1/2)at2 文字運(yùn)算得s=s/t-(1/2)at,代入數(shù)值，解得v0=9m/s 結(jié)果說明 可見其解題步驟與前一例題步驟一致. （3）啟示：與例題1的啟示相同. 位移公式s=v0t+(1/2)at2涉及s、v0、a、t四個物理量，其中前三個是矢量.運(yùn)用前應(yīng)在理解題意的基礎(chǔ)上，選定初速度vo為正方向，然后用正負(fù)號表示s、v0、a，依照原始公式先作文字運(yùn)算，得到待求量的表達(dá)式，然后代入數(shù)據(jù)，求出結(jié)果，并對結(jié)果加以具體說明. （五）課堂練習(xí) （5）閱讀教材第33頁練習(xí)六中的6個習(xí)題，指出每道題給出的物理情景應(yīng)簡化成怎樣的運(yùn)動模型？各道題的已知條件是什么？求什么？如何進(jìn)行符號設(shè)定？ 答案：（1）汽車做勻加速運(yùn)動，已知v0=18m/s,a=0.5m/s2,t=20s,求vt （2）火車做勻減速運(yùn)動，已知v0=72km/h=20m/s,t=2min=60s,a=-0.1m/s2,求vt，整理已知條件時要統(tǒng)一單位. （3）機(jī)車作勻加速運(yùn)動，已知v0=36km/h=10m/s,a=0.2m/s2,vt=54km/h= 15m/s,求t. （4）鋼球做勻加速運(yùn)動，v0=0,t1=0.2s,s1=3cm=310-2m,t2=1s,s2=?若s3= 1.5m求t3=?,解答本題時，應(yīng)該運(yùn)用s∝t2求解. 汽車做勻減速運(yùn)動，已知v0=18m/s,t=3s,s=36m,求加速度a.解答結(jié)果加速度為負(fù)值，要說明負(fù)號的物理意義. （6）騎車人做勻減速運(yùn)動,已知v0=5m/s,a=-0.4m/s2,t=10s,求s. 四、課堂小結(jié) 速度公式 vt =v0+at 1、勻變速運(yùn)動的規(guī)律 平均速度 v- ＝（v0＋vt）／2 s=v0t+(1/2)at2 位移公式 s= v- t 1、 運(yùn)用規(guī)律解題時的步驟 (1)審查題意，構(gòu)建模型；(2)設(shè)定方向，寫出條件；(3)依據(jù)公式，文字運(yùn)算；(4)代入數(shù)據(jù)，數(shù)字運(yùn)算；(5)結(jié)果分析，完善答案.