1、高中物理新课标教学设计 2.4 匀变速直线运动的位移与速度的关系 【学习者分析】 学生在前两节学习了速度与时间、位移与时间的关系，而这节课主要是学习位移与速 度之间的关系，因此学生可以通过本身的数学知识消去两个公式中的 t 而达到这节课的学 习目的。学生运用知识解决实际问题的能力比较弱，虽然可以记住这三个公式，但是在实 际物理情境中分析就不透彻。 【教材分析】 教科书这一部分是直接以实例形式出现，让学生在解决实际问题过程中利用公式 v=v0+at 和 x=vot+1/2at2，推导出速度与位移的关系式。在解决物理问题时非常重要的是分 析物理过程，这里就要分析清楚物体的速度、位移随时间变化的具体
2、情况，这样才能正确 的应用公式，并对问题的结果进行必要的检验、讨论。 【教学目标】 1.知识与技能： （1）知道匀速直线运动的位移与速度的关系 （2）理解匀变速直线运动的位移与速度的关系及其应用 2.过程与方法： （1）体验运用所学习的知识解决实际问题的过程，从而达到学以致用的科学态度。 3.情感态度与价值观： （1）物理知识与生活情境结合，培养学生知识从生活中而来而又运用于生活的情感，从而 培养学生的学习兴趣。 【重点难点】 （1）理解匀变速直线运动的位移及其应用 （2）理解匀变速直线运动的位移与速度的关系及其应用 【设计思想】 从生活情境中得出问题，然后从数学角度分析得出 V 与 x 的关
3、系。然后又把这个 v2- v02=2ax 运用到生活中去，让学生中生活中体验运用知识解决实际问题的乐趣。 【教学环节】 一、引入新课 教师活动：上节课我们学习了匀变速直线运动的位移与时间的关系，知道了匀变速直 线运动的速度时间图象中，图线与时间轴所围面积等于物体的位移；并 推导出了匀变速直线运动的位移时间公式 。这节课我们201atvx 继续探究匀变速直线运动的位移与速度的关系。 二、进行新课 1、匀变速直线运动的位移与速度的关系 教师活动：我们分别学习了匀变速直线运动的位移与时间的关系，速度与时间的关系， 有时还要知道物体的位移与速度的关系，请同学们做下面的问题： “射击时，火药在枪筒中燃烧
4、，燃气膨胀，推动弹头加速运动。我们把子弹 在枪筒中的运动看作匀加速直线运动，假设子弹的加速度是 a=5x103m/s2， 枪筒长 x=0.64m，计算子弹射出枪口时的速度。并推出物体的位移与速度 的关系式。 学生活动：学生做题并推导出物体的位移与速度的关系： axv202 点评：培养学生在解答题目时简化问题的能力和推导能力；在解答匀变速直线运动的 问题时，如果已知量和未知量都不涉及时间，应用公式 求解，往往会使问20 题变得简单，方便。 教师总结： 是解答匀atv0 201atvxaxv20 变速直线运动规律的三个重要公式，同学们要理解公式的含义，灵活选择应用。 教师活动：投影课堂练习（见“实
5、例探究” ） ，适当加入学生的讨论。 学生活动：学生完成课堂练习。 点评：在应用中加深对规律的理解。 三、课堂总结、点评 通过两节课的学习，掌握了匀变速直线运动的三个基本公式， atv0 ，这是解答匀变速直线运动规律的三个重要公201atvxaxv202 式，同学们要理解公式的含义，灵活选择应用。 在利用公式求解时，一定要注意公式的矢量性问题。一般情况下，以初速度方向为正 方向；当 a 与 v0方向相同时， a 为正值，公式即反映了匀加速直线运动的速度和位移随时 间的变化规律；当 a 与 v0方向相反对， a 为负值，公式反映了匀减速直线运动的速度和位 移随时间的变化规律。代入公式求解时，与正
6、方向相同的代人正值，与正方向相反的物理 量应代入负值。 四、实例探究 1.公式 的基本应用201atvx 例 1一辆汽车以 10m/s2的加速度做匀减速直线运动，经过 6 秒（汽车未停下） 。汽 车行驶了 102m。汽车开始减速时的速度是多少？ 分析：汽车一直作匀减速运动，其位移可由多种不同方法求解。 解法 1：由 得 m/s201atvx 206)1(20120 taxv 所以，汽车开始减速时的速度是 20m/s 解法 2： 整个过程的平均速度 ，而 ，得20tvatvt020atv 又 m/s，解得 m/s17602txv 6170 所以，汽车开始减速时的速度是 20m/s 点拨：运动学公
7、式较多，故同一个题目往往有不同求解方法；为确定解题结果是 否正确，用不同方法求解是一有效措施。 2.关于刹车时的误解问题 例 2 在平直公路上，一汽车的速度为 15ms。 ，从某时刻开始刹车，在阻力作用 下，汽车以 2m/s2的加速度运动，问刹车后 10s 末车离开始刹车点多远？ 读题指导：车做减速运动，是否运动了 10s，这是本题必须考虑的。 分析： 初速度 v0=15ms， a = -2ms 2，分析知车运动 7 .5s 就会停下，在后 2 .5s 内，车停止不动。 解：设车实际运动时间为 t， v =0， a= - 2ms 2 由 知atv0 运动时间 s5.7210t 说明刹车后 7
8、.5s 汽车停止运动。 由 得axv20 所以车的位移 m25.6)(210 2v 点评：计算题求解，一般应该先用字母代表物理量进行运算，得出用已知量表达未知 量的关系式，然后再把数值代入式中，求出未知量的值。这样做能够清楚地看出未知量与 已知量的关系，计算也比较简便。 3.关于先加速后减速问题（图像的巧妙应用） 例 3从车站开出的汽车，做匀加速直线运动，走了 12s 时，发现还有乘客没上来， 于是立即做匀减速运动至停车。汽车从开出到停止总共历时 20s，行进了 50 m。求汽车的 最大速度。 分析：汽车先做初速度为零的匀加速直线运动，达到最大速度后，立即改做匀减速运 动，可以应用解析法，也可
9、应用图象法。 解法 1：设最大速度为 vm，由题意，可得方程组 221tatax21t 1tvm20vm 整理得 m/s5tx 解法 2：用平均速度公式求解。 匀加速阶段和匀减速阶段平均速度相等，都等于 ，故全过程的平均速度等于 ，2mv2mv 由平均速度公式得 ，解得 m/s2mvtx50txvm 可见，用平均速度公式求解，非常简便快捷，以后大家要注意这种解法。 解法 3：应用图象法，做出运动全过程的 v-t 图象，如图所示， 。 v-t 图线与 t 轴围成 三角形的面积与位移等值，故 ，所以 m/s2tvxm520tx 四、作业 （1）已知某物体做匀变速直线运动，加速度为 a，试证明：在一段时间 t 内的平均速 度等于该段时间中点 t/2 时刻的瞬时速度。 （2）P 42 第 1、2 题 【板书设计】 2.4 匀变速直线运动的位移与速度的关系 1、匀变速直线运动的位移与速度的关系 由 atv021x 消去时间 t 可得： av20 【教学反思】 通过本节内容的学习后，学生初步能够将物理知识和生活情境练习起来，但是对生活 情境中难以建立物理模型，所以导致学生不容易选择正确的物理知识回答问题.
