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高一物理教案:《匀变速直线运动的规律》

2021-01-08 16:39:46 浏览量:

  物体在一条直线上运动,如果在相等的时间内速度的变化相等,这种运动就叫做匀变速直线运动。也可定义为:沿着一条直线,且加速度不变的运动,叫做匀变速直线运动。下面是课件网小编带来的高一物理教案:《匀变速直线运动的规律》。

高一物理教案:《匀变速直线运动的规律》

  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.


 

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