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111 河北省唐山市遷西縣新集中學高一物理《勻變速直線運動的規(guī)律》教案 一、目的要求 1、勻變速直線運動的速度公式 （1）知道如何推導出vt=v0+at （2）會應用公式進行分析和計算 2、掌握勻變速直線運動中的平均速度式：會推導會應用 3、會推導勻變速直線運動的位移公式,并能熟練地應用 4、理解并掌握勻變速直線運動的速度和位移公式中物理量的符號法則. 二、重點難點 重點：勻變速直線運動的速度和位移公式及其符號法則。 難點：位移公式的推導和勻變速直線運動規(guī)律的應用。 三、教學過程： （一）新課引入 上節(jié)課已經(jīng)學習了在變速直線運動中用加速度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)，研究在變速直線運動中速度和位移隨時間變化的規(guī)律。 （二）勻變速直線運動的速度 1、提問：根據(jù)a=（vt-v0）/t，質點的末速度vt怎樣表達？學生推導. Vt = v0+at 這是勻變速直線運動的速度公式，當物體的初速度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，這正是前面學習的勻變速直線運動的速度圖象. 4、例題1；教材第31頁例題1（學生閱讀） 提問1：題目給出的是什么運動？已知條件是什么？求什么？ 答：研究汽車剎車后的勻減速運動 已知加速度的大小|a|＝6m/s,運動時間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動，設初速度方向為正，則加速度a為負.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，標明單位及符號（正、負號） （2）依據(jù)公式（依vt=v0+at），進行文字運算（得v0=vt－at） （3）代入數(shù)據(jù)，得出結果（注意標明單位） （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動模型是關鍵，本題交代的是汽車剎車，我們將它抽象為勻減速直線運動，從而可以應用速度公式求未知量. （2）模型化以后的工作應該是分析題意，用字母表達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，在勻變速直線運動中演變?yōu)榇鷶?shù)關系式，公式中的矢量vt，v0，a有方向，分別用正負號表達，如果是未知量，則設為正，由最終結果再確定方向，各物理量的正負以初速度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）應特別注意解題時的書寫格式. （三）勻變速直線運動中的平均速度 1、提問：下圖是勻變速直線運動的速度圖象. 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動代替，使其在時間t 內的位移與之相等，試在圖中畫出該勻速運動的速度圖象，進而用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就是勻變速直線運動中的平均速度，必須注意，它只適用于勻變速直線運動，用 v- 表示平均速度，則 v- ＝(v0+vt)/2. （四）勻變速直線運動的位移（學生推導） 1、提問：由s=v- t, v- =(v0+vt)/2 ,vt=v0+at推導出勻變速直線運動的位移公式，要求用v0、a、t表示. 2、結果：s=v0t+(1/2)at2 這就是勻變速直線運動的位移公式，它表示出勻變速直線運動的位移與時間t的關系. 2、 由勻變速直線運動的速度圖象得到位移公式 如圖所示，勻變速運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，即勻變速直線運動的位移公式：s=v0t+(1/2)at2 3、 閱讀課文：第32頁例題（學生閱讀） （1）例題講述：（學生講述）題目交待的情景，已知條件，待求物理量各是什么？ ＿＿汽車由勻速運動改作勻加速運動，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 文字運算得s=s/t-(1/2)at,代入數(shù)值，解得v0=9m/s 結果說明 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.運用前應在理解題意的基礎上，選定初速度vo為正方向，然后用正負號表示s、v0、a，依照原始公式先作文字運算，得到待求量的表達式，然后代入數(shù)據(jù)，求出結果，并對結果加以具體說明. （五）課堂練習 （5）閱讀教材第33頁練習六中的6個習題，指出每道題給出的物理情景應簡化成怎樣的運動模型？各道題的已知條件是什么？求什么？如何進行符號設定？ 答案：（1）汽車做勻加速運動，已知v0=18m/s,a=0.5m/s2,t=20s,求vt （2）火車做勻減速運動，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）機車作勻加速運動，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，應該運用s∝t2求解. 汽車做勻減速運動，已知v0=18m/s,t=3s,s=36m,求加速度a.解答結果加速度為負值，要說明負號的物理意義. （6）騎車人做勻減速運動,已知v0=5m/s,a=-0.4m/s2,t=10s,求s. 四、課堂小結 速度公式 vt =v0+at 1、勻變速運動的規(guī)律 平均速度 v- ＝（v0＋vt）／2 s=v0t+(1/2)at2 位移公式 s= v- t 1、 運用規(guī)律解題時的步驟 (1)審查題意，構建模型；(2)設定方向，寫出條件；(3)依據(jù)公式，文字運算；(4)代入數(shù)據(jù)，數(shù)字運算；(5)結果分析，完善答案. 111