《1.2加速度勻變速直線運動》教學設(shè)計【教學內(nèi)容】第一單元第2節(jié)第1課時：“加速度”“勻變速直線運動”部分。【教學目標】知識與技能：了解勻變速直線運動，理解加速度的概念，知道定義、公式、符號和單位。知道加速度是矢量，會判斷加速度的方向，能運用加速度的定義式計算加速度；理解勻變速直線運動的意義，知道勻變速直線運動的特征。過程與方法：通過加速度概念的建立，進一步體會比值法在建立物理概念中的作用。情感態(tài)度價值觀：通過學習和體驗物理概念對復雜現(xiàn)象研究的簡化作用和簡單描述，體會物理研究中的抽象與簡化，化難為易，化繁為簡的策略與思路，培養(yǎng)知難而進，勇于克服困難的意志品質(zhì)。【教學重點】加速度、勻變速直線運動的特點。　【教學難點】加速度的方向。【教具準備】視頻（不同汽車的啟動、制動等）、PPT課件。【教學過程】◆創(chuàng)設(shè)情境──引入課題1．提問：什么是直線運動？什么是勻速直線運動？什么是變速直線運動？2．視頻播放──提問：不同物體做變速直線運動時，速度變化有無快慢之分？增加或減小相同的速度所用的時間是否相同？在相同的時間里增加或減少的速度是否相同？3．提出問題：如何描述變速直線運動質(zhì)點速度變化的快慢程度？◆合作探究──新課學習一、加速度1．現(xiàn)象展示：跑車、轎車、擊發(fā)后的子彈由靜止開始的加速運動。2．提出問題（1）上述物體，誰的速度變化快？速度變化快慢依次是子彈、跑車、轎車。（2）計算上述物體的速度變化量，并思考：能用速度變化量表示速度變化快慢嗎？跑車：96km/h=26．7m/s；轎車：96km/h=26．7m/s；子彈：600m/s無法表示。（3）看看上述速度變化所用的時間，并思考：能用速度變化經(jīng)歷的時間表示速度變化快慢嗎？跑車：5s；轎車：12s；子彈：0．5s無法表示。（4）計算上述物體速度變化量與速度變化經(jīng)歷的時間的比值子彈：；跑車：；轎車：。（5）看看上述比值與速度變化快慢之間有什么關(guān)系？這個比值能否描述速度變化的快慢程度？（6）交流評價──認識加速度：閱讀課本第8頁“加速度”部分課文，歸納小結(jié)。引進的意義：描述變速運動物體速度變化的快慢程度。定義：速度的變化量與發(fā)生這個變化所用時間的比值，用公式表示就是：，式中vt、vo表示t時間里初、末時刻的速度。單位：在國際單位制中，加速度的單位是：m/s2。如某物體加速運動是的加速度是8m/s2，這表示該物體運動中1s時間里速度增加8m/s。方向：加速度是矢量，既有大小又有方向，它的方向是速度改變的方向。在加速直線運動中，速度的變化量（）為正，加速度為正，它的方向與速度方向相同；在減速直線運動中，速度的變化量（）為負，加速度為負，它的方向與速度方向相反。決定因素：公式是加速度的定義式，不是決定式，不能理解成加速度與速度變化量成正比，與速度變化時間成反比；不能單從速度變化量的大小判斷加速度的大小，也不能單從變速時間的長短判斷加速度的大小；通過以后的學習（牛頓定律），將會知道，加速度的大小是由作用在物體上的力與物體的質(zhì)量共同決定的，加速度的方向由力的方向決定。計算物體的加速度時，要根據(jù)定義式計算出大小，再根據(jù)運動的具體情況判斷出方向。◆案例研究例1　課本第8頁例1二、勻變速直線運動1．問題探究：（1）什么是直線運動？物體做直線運動，速度的方向不發(fā)生變化，但速度的大小可以不變化也可以變化。直線運動的特征就是物體的運動軌跡是直線，或者說速度方向不發(fā)生變化。（2）什么是變速直線運動？物體沿一條直線運動，速度方向不變，但速度大小變化。其特征就是速度大小變化方向不變的運動。即速度大小變化，運動軌跡是直線。（3）什么是勻變速直線運動？運動軌跡是直線或者說是速度方向不變，只是速度大小變化，但速度的變化是均勻變化的，即物體運動過程中任何相等的時間里速度的變化量相同，或者說相等的時間里增加或減小的速度相同。關(guān)于勻變速直線運動，可以從以下三個字進行理解：勻：速度大小均勻變化──即物體運動過程中任何相等的時間里速度的變化量相同，或者說相等的時間里增加或減小的速度相同。變：速度大小發(fā)生變化。注意，只是速度大小變化。直線：運動軌跡是直線，即速度方向不變化。（4）勻變速直線運動的分類：勻加速直線運動：速度均勻增加的直線運動，如啟動的機動車輛的運動，火箭發(fā)射時最初一段時間里的上升運動等。加速度與速度同方向，簡稱勻加速運動。勻減速直線運動：速度均勻減小的直線運動，如在平直路面制動后的機動車輛，著陸后滑行的飛機的運動，加速度與速度方向相反，簡稱勻減速運動。 （5）勻變速直線運動的加速度：加速度大小及方向均保持不變，即加速度恒定不變。（6）勻速直線運動的加速度：勻速直線運動的速度大小及方向均不發(fā)生變化，加速度為零。凡是加速度為零的直線運動，肯定是勻速直線運動，簡稱勻速運動。◆合作交流──鞏固新課1．案例研究例2．課本第16頁“復習與鞏固”2。答案：C2．課堂練習：課本第16頁“復習與鞏固”1、4。3．歸納小結(jié)：（見板書設(shè)計）【布置作業(yè)】1．復習所學內(nèi)容，書面完成課本第16頁“復習與鞏固”3、4。2．預習本節(jié)“勻變速直線運動的速度、位移”。【板書設(shè)計】《1.2勻變速直線運動的速度和位移》教學設(shè)計 　　【教學內(nèi)容】　　第一單元第2節(jié)第2課時：“勻變速直線運動的速度”“勻變速直線運動的位移”。　　【教學目標】　　知識與技能：理解勻變速直線運動的速度與時間、加速度的關(guān)系，會計算勻變速運動的速度；理解勻變速運動的速度圖象的意義；理解勻變速運動的位移與時間、加速度的關(guān)系，會計算勻變速直線運動的位移。　　過程與方法：通過速度公式、位移公式的建立，體驗物理理論在物理研究中的作用，體會運用已知理論推出新理論的方法與思想；通過速度圖象的建立，體會圖象方法在物理研究中的作用。　　情感態(tài)度價值觀：通過物理公式、圖象對同一規(guī)律的表述，體會物理規(guī)律表達形式的多樣性，體驗物理規(guī)律的形式美，培養(yǎng)學生的審美意識。　　【教學重點】　　速度公式、速度圖象、位移公式。　　【教學難點】　　速度圖象的意義及運用。　　【教具準備】　　PPT課件。　　【教學過程】　　◆創(chuàng)設(shè)情境──引出課題　　1．復習提問：　?。?）什么是勻變速直線運動？它的速度有什么特點？加速度有什么特點？　?。?）怎樣計算勻變速直線運動的加速度？某物體勻加速直線運動的加速度大小為2m/s2，這表明物體的速度怎樣變化？　　2．評價小結(jié)：　?。?）速度均勻變化的直線運動。速度方向不變，大小隨時間均勻變化。加速度不為零且恒定不變。　　（2）加速度的計算公式是：。表示物體每秒增加或減小的速度是2m/s。　　3．提出問題：若已知運動開始時的速度（初速度）及加速度，怎樣計算某時刻的速度（末速度）？　　◆合作探究──新課學習　　一、勻變速直線運動的速度　　1．問題研究：課本第10頁“勻變速直線運動的速度”中的計算速度問題。　　2．勻變速直線運動的速度公式推導。　?。?）由加速度的意義推導──案例研究　　例1　質(zhì)點0時刻的速度是vo（m/s），從0時刻起以加速度a（m/s2）勻加速直線運動，求ts末質(zhì)點的速度。　　解析：質(zhì)點0時刻就具有的速度為vo（m/s）；由加速度的意義可知，1s時間里質(zhì)點增加的速度是：a（m/s）；從0時刻到ts末的ts時間里增加的速度是at（m/s）；ts末的速度應(yīng)該是0時刻的速度與ts時間里增加的速度的和，即：。　?。?）由加速度的定義是推導：　　加速度的定義式是：，對此關(guān)系式去分母、移項可得：　　3．交流評價──歸納小結(jié)　?。?）勻變速直線運動的速度公式：，若質(zhì)點由靜止開始做勻變速直線運動，則有：。　?。?）公式的意義：公式反映的是勻變速直線運動的速度隨時間變化的關(guān)系，共涉及四個與運動有關(guān)的物理量，若已知其中的三個，利用此式可求出另一個未知的物理量。　?。?）公式中各量的方向：公式中的四個物理量中，除時間外都是矢量，既有大小又有方向。由于是直線運動，三個矢量的方向都在同一直線上。所以，可以事先確定某一個量的方向為正方向，其它量中與該量同向者代入公式時為“正（+）”，否則為“負（-）”；計算出的某量為正，說明它的方向與選定的正方向一致；為負，說明它的方向與選定的正方向相反。這樣，運用公式，不但可以計算出未知量的大小，又計算出了它的方向。　　在運用速度公式時，一般選取初速度方向為正方向。　　◆案例研究──小結(jié)鞏固　　例2　課本第11頁“例2”。　　a．例題解析　　b．注意事項：運用公式時，各量的單位都應(yīng)換算成國際單位；以初速度方向為正方向，初速度為正；若是勻加速運動，加速度為正值，若是勻減速運動，加速度為負值，其量值代入公式時，應(yīng)在其量值前加“-”號；計算出的末速度為“+”，說明方向與初速度方向一致，計算出的末速度為“-”，說明它的方向與初速度的方向相反。　　c．關(guān)于矢量正負：如上所述，矢量的正負僅表示矢量的方向，不表示矢量的大小，比較兩個矢量大小時，取它們的絕對值進行比較。　　二、勻變速直線運動的速度圖象　　1．合作探究　　（1）數(shù)學知識與方法準備：在數(shù)學上，除了運用函數(shù)關(guān)系式表示一個量（因變量）隨另一個量（自變量）的變化關(guān)系外，還可以運用平面直角坐標平面上的直線或曲線表示縱坐標軸代表的量隨橫坐標代表的量的變化關(guān)系，如初中學習過的正比例函數(shù)、反比例函數(shù)等。　?。?）方法點撥：公式反映的是勻變速直線運動瞬時速度隨時間變化的關(guān)系，就像數(shù)學問題一樣，也可以運用坐標平面上的圖象表示這一關(guān)系。如果建立平面直角坐標系，用橫軸代表時刻，縱軸代表各時刻的瞬時速度，根據(jù)質(zhì)點運動中的每個時刻和相對應(yīng)的瞬時速度，可以在坐標平面上描出一系列點，將這些點用平滑直線或曲線連接起來，就是質(zhì)點的速度時間圖象，簡稱“v-t”圖象，它直觀形象的表示質(zhì)點的速度變化情況。　?。?）學習建立“v-t”圖象：指導學生以課本第11頁表格所反映的勻加速直線運動質(zhì)點各時刻的速度，建立它的“v-t”圖象。　　a．畫出平面直角坐標系──“tov“坐標系，定出坐標標度；b．描點；c．連線　　2．交流評價　?。?）圖象的特征：直線。若是勻加速運動，是斜向上的直線，若是勻減速運動，是斜向下的直線。若初速度為零，是過原點的直線；若初速度不為零，是不過原點的直線。　?。?）圖象的意義：　　a．表示勻變速直線運動的速度隨時間均勻變化，可從圖象上直接讀出某時刻的瞬時速度；　　b．表示勻變速直線運動的加速度：從圖象上任意選出兩點，可計算出加速度：。由解析幾何知識可知，比值是圖象（直線）的斜率（圖象的傾斜程度，即圖象與t軸夾角的正切，圖象越傾斜，斜率絕對值越大）。所以，v-t圖象的斜率表示加速度。　　◆案例研究──小結(jié)鞏固　　例3　如圖是三個質(zhì)點運動時的v-t圖象，各代表物體做怎樣的運動？　　解析：圖象都是直線，表示三個質(zhì)點都做勻變速直線運動。a圖象的斜率不等于零且為正，a圖象代表的運動是勻加速直線運動；b圖象的斜率為零（圖象與t軸平行），表示加速度為零，b圖象代表的運動是勻速直線運動；c圖象的斜率不等于零且為負，c圖象代表的運動是勻減速直線運動。　　三、勻變速直線運動的位移　　1．合作探究　?。?）勻變速直線運動的平均速度：　　設(shè)勻變速直線運動質(zhì)點t時間里的初末速度分別為vo、vt，則這段時間里的平均速度為：。　　注意：此式只適用于勻變速直線運動，是由平均速度定義結(jié)合勻變速直線運動的特點推導出的。　?。?）位移公式的推導：　　將代入可得：，將代入可得勻變速直線運動的位移公式：　　　?。?）對公式的討論：公式表示勻變速直線運動的位移隨時間變化關(guān)系，共涉及五個物理量，已知其中的四個量可計算出未知的另外一個量；應(yīng)用公式時，一般以初速度方向為正方向，所以，當質(zhì)點做勻加速直線運動時，代入加速度時取正，當質(zhì)點做勻減速直線運動時，代入加速度時取負；如質(zhì)點的初速度為零，即質(zhì)點從靜止開始勻加速運動，則：。　　2．案例研究──小結(jié)鞏固　　例4　課本第11頁例題3　?。?）解析例題　?。?）強調(diào)說明：汽車等交通工具制動后的運動是勻減速直線運動，當速度減為零后，加速度將變成零（以后會學習到），汽車等將處于靜止狀態(tài)，它的減速運動隨之結(jié)束。因此在求解汽車等制動后一段時間里的位移或某時刻的速度時，應(yīng)首先判斷制動后運動的真正運動的時間。　　◆交流評價──總結(jié)歸納　　1．課堂練習：課本第17頁“復習與鞏固”5、9。　　2．教師總結(jié)：（見板書設(shè)計）　　【布置作業(yè)】　　1．復習課文，書面完成課本第17頁“復習與鞏固”6、7。　　2．撰寫小論文《勻變速直線運動的速度時間圖象》。　　3．預習本節(jié)“自由落體運動”。　　【板書設(shè)計】 

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2 勻變速直線運動

版本： 人教版

年級： 通用類

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