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高一物理教案:匀变速直线运动的规律

来源:101教育网整理 2015-05-14 字体大小: 分享到:

一、教学目标
1、匀变速直线运动的速度公式
(1)知道如何推导出vt=v0+at(2)会应用公式进行分析和计算
2、掌握匀变速直线运动中的平均速度公式(1)会推导(2)会应用
会推导匀变速直线运动的位移公式,并能熟练地应用
理解并掌握匀变速直线运动的速度和位移公式中物理量的符号法则.
二、重点难点
匀变速直线运动的速度和位移公式及其符号法则是本节课的重点,而位移公式的推导和匀变速直线运动规律的应用是难点.
三、教学方法:师生讨论,以学生活动为主
四、教学过程
(一)新课引入
上节课已经学习了在变速直线运动中用加速度a描述物体速度变化快慢,本节课将从加速度的定义式a =(vt-v0)/t出发,研究在变速直线运动中速度和位移随时间变化的规律。
(二)匀变速直线运动的速度
1、提问:根据a=(vt-v0)/ t,质点的末速度vt怎样表达?学生推导.
Vt = v0+at
这是匀变速直线运动的速度公式,当物体的初速度v0和加速度a已知时,任意时刻t的瞬时速度vt可由该式计算得出.
速度公式表示出匀变速直线运动的速度vt是时间t的一次函数.
2、用图象表示vt与t的关系,显然是一条倾斜直线,直线的斜率等于物体的加速度,直线在纵轴上的截距等于初速度,这正是前面学习的匀变速直线运动的速度图象.
3、例题1;教材第31页例题1(学生阅读)
提问1:题目给出的是什么运动?已知条件是什么?求什么?
答:研究汽车刹车后的匀减速运动
已知加速度的大小|a|=6m/s,运动时间t=2s,隐含条件:末速度vt=0.求汽车的初速度v0.
提问2:在运用公式vt=v0+at求v0之前,对加速度a的符号作了怎样的处理?原因何在?
答:汽车因作匀减速直线运动,设初速度方向为正,则加速度a为负.故a=-6m/s2.
提问3:在解答书写上,例题作了怎样的示范?书写步骤是怎样的?
步骤(1)依题意,写出显性及隐性已知条件,标明单位及符号(正、负号)
(2)依据公式(依vt=v0+at),进行文字运算(得v0=vt-at)
(3)代入数据,得出结果(注意标明单位)
(4)简答
讨论:通过本题,有何启示?
(1)将题目交代的物理情景理想化为典型的运动模型是关键,本题交代的是汽车刹车,我们将它抽象为匀减速直线运动,从而可以应用速度公式求未知量.
(2)模型化以后的工作应该是分析题意,用字母表达出题目给出的已知条件,注意挖掘隐含条件(vt=0),弄清要求的物理量(v0).
(3)速度公式vt=v0+at是矢量方程,在匀变速直线运动中演变为代数关系式,公式中的矢量vt,v0,a有方向,分别用正负号表达,如果是未知量,则设为正,由最终结果再确定方向,各物理量的正负以初速度v0的方向为正方向作为前提.
(4)公式vt=v0+at中有四个物理量,只要知道其中的任意三个,第四个量可求.不一定总是求vt,如上述例题求的就是v0.
(5)应特别注意解题时的书写格式.
(三)匀变速直线运动中的平均速度
1、提问:下图是匀变速直线运动的速度图象.
已知初速度为v0,末速度为vt,经历时间为t,如果用某一匀速直线运动代替,使其在时间t 内的位移与之相等,试在图中画出该匀速运动的速度图象,进而用v0和vt表示这一速度.
答案:v=(v0+vt)/2
2、评讲:显然,上面的速度v就是匀变速直线运动中的平均速度,必须注意,它只适用于匀变速直线运动,用 v- 表示平均速度,则 v- =(v0+vt)/2.
(四)匀变速直线运动的位移(学生推导)
1、由s= v- t, v- =(v0+vt)/2 ,vt=v0+at推导出匀变速直线运动的位移公式,要求用v0、a、t表示.
2、结果:s=v0t+(1/2)at2
这就是匀变速直线运动的位移公式,它表示出匀变速直线运动的位移与时间t的关系.
3、由匀变速直线运动的速度图象得到位移公式
匀变速运动的位移大小为阴影总面积,其中矩形面积s1=v0t ,三角形面积s2=(1/2)•at•t=(1/2)at2,因而总面积s=v0t+(1/2)at2,即匀变速直线运动的位移公式:s=v0t+(1/2)at2
阅读课文:第32页例题(学生阅读)
(1)例题讲述:(学生讲述)题目交待的情景,已知条件,待求物理量各是什么?
__汽车由匀速运动改作匀加速运动,已知a=1m/s2,t=12s,s=180m,求初速度v0.
(2)解题步骤:写出已知条件后,依,s=v0t+(1/2)at2
文字运算得s=s/t-(1/2)at,代入数值,解得v0=9m/s
结果说明:可见其解题步骤与前一例题步骤一致.
(3)启示:与例题1的启示相同.
位移公式s=v0t+(1/2)at2涉及s、v0、a、t四个物理量,其中前三个是矢量.运用前应在理解题意的基础上,选定初速度vo为正方向,然后用正负号表示s、v0、a,依照原始公式先作文字运算,得到待求量的表达式,然后代入数据,求出结果,并对结果加以具体说明.
(五)课堂练习
阅读教材第33页练习六中的6个习题,指出每道题给出的物理情景应简化成怎样的运动模型?各道题的已知条件是什么?求什么?如何进行符号设定?
答案:(1)汽车做匀加速运动,已知v0=18m/s,a=0.5m/s2,t=20s,求vt
(2)火车做匀减速运动,已知v0=72km/h=20m/s,t=2min=60s,a=-0.1m/s2,求vt,
(整理已知条件时要统一单位.)
(3)机车作匀加速运动,已知v0=36km/h=10m/s,a=0.2m/s2,vt=54km/h=15m/s,求t.
(4)钢球做匀加速运动,v0=0,t1=0.2s,s1=3cm=3×10-2m,t2=1s,s2=?若s3=1.5m求t3=?
(解答本题时,应该运用s∝t2求解).
(5)汽车做匀减速运动,已知v0=18m/s,t=3s,s=36m,求加速度a.
(解答结果加速度为负值,要说明负号的物理意义.)
(6)骑车人做匀减速运动,已知v0=5m/s,a=-0.4m/s2,t=10s,求s.

标签: 物理 作文 函数 位移公式 (责任编辑: 101教育小编 )
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