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視頻標(biāo)簽：勻變速直線運(yùn)動(dòng),速度時(shí)間關(guān)系

所屬欄目：高中物理優(yōu)質(zhì)課視頻

視頻課題：人教版必修一2.2勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間關(guān)系-遼寧省優(yōu)課

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人教版必修一2.2勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間關(guān)系-遼寧省優(yōu)課

教學(xué)目標(biāo)
1、知道什么是勻變速直線運(yùn)動(dòng)。
2、知道勻變速直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖像特點(diǎn),直到直線的傾斜程度反映勻變速直線運(yùn)動(dòng)。
3、里界勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系式v=v₀+at,會(huì)用v=v₀+at結(jié)簡(jiǎn)單的勻變速直線運(yùn)動(dòng)問(wèn)題。
2學(xué)情分析和課程概況
在本節(jié)之前,學(xué)生研究了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,并會(huì)使用第一章中介紹的方法對(duì)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶進(jìn)行粗略的分析和繪制小車(chē)運(yùn)動(dòng)的v-t圖像,但尚且不知小車(chē)做的是什么運(yùn)動(dòng)。因此本節(jié)課計(jì)劃:

第一步,在簡(jiǎn)要復(fù)習(xí)v-t圖像相關(guān)知識(shí)之后對(duì)上一節(jié)課的內(nèi)容加以延續(xù),讓學(xué)生通過(guò)分析小車(chē)運(yùn)動(dòng)的v-t圖像得出勻變速直線運(yùn)動(dòng)的定義;

第二步,根據(jù)加速度的定義式推導(dǎo)勻變速直線運(yùn)動(dòng)速度與時(shí)間的關(guān)系,并回到圖像中,分別從關(guān)系式各項(xiàng)的意義和數(shù)學(xué)的角度,對(duì)關(guān)系式加深理解,此處要注意的是,因?yàn)檫@個(gè)階段的學(xué)生普遍數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較差,很多學(xué)生對(duì)二元一次函數(shù)的通式并不熟悉,因此不能直接使用圖像推導(dǎo)得出關(guān)系式;

第三步,通過(guò)三道例題讓學(xué)生熟悉公式的實(shí)際應(yīng)用,并通過(guò)第三題引出對(duì)剎車(chē)問(wèn)題時(shí)間過(guò)量的討論,讓學(xué)生對(duì)物體勻減速直線運(yùn)動(dòng)到停止進(jìn)而反向勻加速的過(guò)程有更深刻的理解;

第四步,在前三步學(xué)生對(duì)從v-t圖像分析物體運(yùn)動(dòng)的熟悉和掌握的基礎(chǔ)上,給出書(shū)中“說(shuō)一說(shuō)”環(huán)節(jié)圖像,一方面更進(jìn)一步鍛煉學(xué)生分析圖像的能力,另一方面讓學(xué)生更深刻的理解勻變速直線運(yùn)動(dòng)和單純的變速直線運(yùn)動(dòng)的區(qū)別;

第五步,課程總結(jié)。
3重點(diǎn)難點(diǎn)
1、對(duì)于勻變速直線運(yùn)動(dòng)“速度均勻變化”的理解。
2、對(duì)于速度與時(shí)間關(guān)系式的矢量性的理解。
3、對(duì)于物體運(yùn)動(dòng)及其v-t圖像關(guān)系的分析。
4教學(xué)過(guò)程
4.1教案
4.1.1教學(xué)活動(dòng)
活動(dòng)1【導(dǎo)入】復(fù)習(xí)
PPT第一張——復(fù)習(xí)
(提問(wèn))上一節(jié)課,我們一起研究了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,并用紙帶計(jì)算了小車(chē)運(yùn)動(dòng)的速度、繪制了v-t圖像,現(xiàn)在,請(qǐng)各位同學(xué)一起回答幾個(gè)v-t圖像相關(guān)的基本問(wèn)題:
1、A點(diǎn)的物理意義
2、B點(diǎn)的物理意義
3、C點(diǎn)的物理意義
從v-t圖像上各點(diǎn)的意義入手,接下來(lái)將點(diǎn)換成一條平行于t軸的直線。已知這是某物體運(yùn)動(dòng)的v-t圖像,請(qǐng)學(xué)生們?cè)嚪治鰣D像上各點(diǎn)的意義進(jìn)而判斷物體在做什么運(yùn)動(dòng)。
如此,學(xué)生已經(jīng)掌握了通過(guò)物體運(yùn)動(dòng)的v-t圖像來(lái)推斷物體運(yùn)動(dòng)的基本方法。
活動(dòng)2【活動(dòng)】階段一：勻變速直線運(yùn)動(dòng)的定義
PPT第二張
繼續(xù)分析上一節(jié)課小車(chē)運(yùn)動(dòng)的v-t圖像(如此學(xué)生對(duì)情境都很熟悉,可以省略對(duì)背景的介紹)
設(shè)問(wèn):
1、小車(chē)是否做勻速直線運(yùn)動(dòng)?
2、既然不是勻速直線運(yùn)動(dòng)就說(shuō)明小車(chē)速度在改變,那小車(chē)的速度在增加還是減少?
3、小車(chē)速度隨著時(shí)間增加的方式具有怎樣的規(guī)律?
學(xué)生討論、發(fā)言,教師總結(jié)歸納——速度隨時(shí)間均勻變化。進(jìn)而得出:像這樣的運(yùn)動(dòng)就是我們今天要研究的——勻變速直線運(yùn)動(dòng)。

PPT第三張
課題

PPT第四張
勻變速直線運(yùn)動(dòng)的定義,并逐一解釋“直線”和“速度均勻變化”,尤其是“速度均勻變化”的意義,并說(shuō)明加速度不變。

PPT第五張
具體分析小車(chē)的運(yùn)動(dòng):因?yàn)樾≤?chē)的速度在隨時(shí)間增加,加速度又不變,所以小車(chē)在做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。

PPT第六張
通過(guò)利用勻減速直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖像讓學(xué)生練習(xí)再次分析物體運(yùn)動(dòng)來(lái)加深學(xué)生對(duì)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的理解,并強(qiáng)化他們心中圖像和運(yùn)動(dòng)的聯(lián)系。
活動(dòng)3【講授】階段二：勻變速直線運(yùn)動(dòng)速度與時(shí)間的關(guān)系
PPT第七張
通過(guò)上一章學(xué)過(guò)的速度與時(shí)間的定義式,將速度變化量代入,進(jìn)而得出勻變速直線運(yùn)動(dòng)速度與時(shí)間的關(guān)系式。

PPT第八張
回到圖像中去具體的理解關(guān)系式各項(xiàng)的物理意義:
PPT給出一個(gè)勻加速直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖像,選取0到t時(shí)間段作為研究的過(guò)程,0時(shí)刻對(duì)應(yīng)初狀態(tài),t時(shí)刻對(duì)應(yīng)末狀態(tài),初末的速度已經(jīng)在圖上標(biāo)注。
首先分別分析關(guān)系式等號(hào)兩邊在圖像中對(duì)應(yīng)的部分并找出它們的關(guān)系,相當(dāng)于對(duì)速度與時(shí)間的關(guān)系式進(jìn)行了二次推導(dǎo),這里要注意的是對(duì)于等號(hào)右邊at項(xiàng)意義的分析,at即是速度變化量。
然后介紹二元一次函數(shù)通式,并通過(guò)對(duì)通式和速度時(shí)間關(guān)系式的對(duì)比得出加速度與圖像斜率的關(guān)系。

PPT第九張
PPT給出勻減速直線運(yùn)動(dòng)的圖像,讓學(xué)生仿照剛才步驟去尋找等式關(guān)系。教師選擇有爭(zhēng)議的結(jié)果(at,即速度變化量前符號(hào)有正有負(fù),根據(jù)圖像導(dǎo)出此項(xiàng)前為負(fù)號(hào),依然通過(guò)定義式導(dǎo)出此項(xiàng)前為正)進(jìn)行討論,說(shuō)明兩種結(jié)論均正確,并總結(jié):勻變速直線運(yùn)動(dòng)速度與時(shí)間關(guān)系式具有矢量性,不論是速度還是加速度,式中所有的矢量在計(jì)算的時(shí)候都應(yīng)代入符號(hào),一般的,以初速度的方向?yàn)檎较?因此其他矢量,與初速度方向相同的量代入正號(hào),與初速度反向的量代入負(fù)號(hào)。
活動(dòng)4【練習(xí)】階段三：練習(xí)
PPT第十張
接下來(lái)是幾個(gè)練習(xí),物理是一個(gè)實(shí)踐學(xué)科,讓學(xué)生嘗試使用理論的工具去解決幾個(gè)具體情境中的問(wèn)題。
例題一,汽車(chē)以40km/h的速度勻速行駛,現(xiàn)以0.6m/s2的加速度加速,10s后速度達(dá)到多少?
本題為基礎(chǔ)應(yīng)用,同學(xué)解題,同學(xué)講解,教師點(diǎn)評(píng)。

PPT第十一張
例題二,某汽車(chē)在緊急剎車(chē)時(shí)加速度的大小是6m/s2,如果必須在2s內(nèi)停下來(lái),汽車(chē)的行駛速度最高不能超過(guò)多少?
本題同為基礎(chǔ)應(yīng)用,勻減速直線運(yùn)動(dòng),同學(xué)解題,同學(xué)講解,教師點(diǎn)評(píng)。

PPT第十二張
例題三,汽車(chē)在以36km/h的速度勻速行駛,現(xiàn)以0.4m/s2的加速度剎車(chē),問(wèn)28s后汽車(chē)速度是多少?
本題為剎車(chē)問(wèn)題,且題中所給時(shí)間過(guò)量,因此學(xué)生在計(jì)算的時(shí)候容易直接將28秒的已知量代入公式得到負(fù)數(shù)結(jié)果,而實(shí)際上車(chē)在25秒已經(jīng)停止,因此答案是0。因此教師請(qǐng)兩位答案不同的同學(xué)上黑板書(shū)寫(xiě),通過(guò)同學(xué)辯論的方式得到正確答案,并進(jìn)一步拋出問(wèn)題:為什么會(huì)得到負(fù)數(shù)?

PPT第十三張
接下來(lái)并不急于回答剛才的問(wèn)題,而是在PPT上給與新的v-t圖像(勻減速停止后反向勻加速),讓學(xué)生分析該物體做怎樣的運(yùn)動(dòng)。
這里學(xué)生普遍對(duì)物體先做勻減速直線運(yùn)動(dòng)無(wú)異議,而對(duì)反向勻加速有爭(zhēng)議,因此此處讓同學(xué)起身表達(dá)不同觀點(diǎn),進(jìn)而教師強(qiáng)調(diào)速度是矢量,速度的大小是速度的絕對(duì)值,它對(duì)應(yīng)圖像中各點(diǎn)的縱坐標(biāo)的絕對(duì)值。進(jìn)而確定物體在t軸下方的運(yùn)動(dòng)是反方向的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。
明確圖中物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程之后,教師引導(dǎo)學(xué)生回歸例題三的情境,說(shuō)明直接帶入過(guò)量時(shí)間計(jì)算的過(guò)程是從勻減速部分一直計(jì)算到了反向勻加速過(guò)程,并總結(jié):
首先,遇到剎車(chē)的問(wèn)題我們需要關(guān)注剎車(chē)時(shí)間,關(guān)注車(chē)是什么時(shí)候停止運(yùn)動(dòng);其次,當(dāng)處理的情境中出現(xiàn)了勻減速到零反向勻加速的情況,并不需要拆分前后段,直接將兩段合并計(jì)算即可。
活動(dòng)5【活動(dòng)】階段四：v－t圖像與物體運(yùn)動(dòng)的分析

PPT第十四張
首先PPT給出書(shū)中“說(shuō)一說(shuō)”部分的圖像,試讓學(xué)生分三階段分析:
1、   速度如何變化?
2、   是否勻變速?
3、   物體做怎樣的運(yùn)動(dòng)?
這個(gè)圖像用來(lái)再次強(qiáng)調(diào)勻變速直線運(yùn)動(dòng)一定是相等時(shí)間速度變化量相同,并總結(jié)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體的v-t圖像一定為傾斜直線。
PPT十五至十八頁(yè)
進(jìn)一步練習(xí)通過(guò)v-t圖像分析物體運(yùn)動(dòng)。
活動(dòng)6【講授】課程總結(jié)
本節(jié)課核心知識(shí)點(diǎn):
1、勻變速直線運(yùn)動(dòng)
2、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間關(guān)系
3、通過(guò)v-t圖像分析物體運(yùn)動(dòng)

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