人教版必修一2.4 勻變速直線運動的速度與位移的關(guān)系 教案

勻變速直線運動的速度與位移的關(guān)系重/難點重點：位移與速度關(guān)系的公式的推導(dǎo)，會運用公式分析、計算。難點：具體到實際問題當(dāng)中對物理意義、情景的分析。重/難點分析重點分析：本節(jié)的內(nèi)容是讓學(xué)生熟練運用勻變速直線運動的位移與速度的關(guān)系來解決實際問題。教材先是通過一個例題的求解，利用公式和推導(dǎo)出了位移與速度的關(guān)系：。難點分析：解題過程中應(yīng)注意對學(xué)生思維的引導(dǎo)，分析物理情景并畫出運動示意圖，選擇合適的公式進(jìn)行求解，并培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范書寫的習(xí)慣，解答后注意解題規(guī)律。學(xué)生解題能力的培養(yǎng)有一個循序漸進(jìn)的過程，注意選取的題目應(yīng)由淺入深，不宜太急。對于涉及幾段直線運動的問題，比較復(fù)雜，引導(dǎo)學(xué)生把復(fù)雜問題變成兩段簡單問題來解。突破策略一、 勻變速直線運動的位移與速度的關(guān)系我們分別學(xué)習(xí)了勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系，速度與時間的關(guān)系，有時還要知道物體的位移與速度的關(guān)系，請同學(xué)們做下面的問題：“射擊時，火藥在槍筒中燃燒，燃?xì)馀蛎?，推動彈頭加速運動。我們把子彈在槍筒中的運動看作勻加速直線運動，假設(shè)子彈的加速度是，槍筒長x=0.64m，計算子彈射出槍口時的速度。并推出物體的位移與速度的關(guān)系式。推導(dǎo)出物體的位移與速度的關(guān)系：。培養(yǎng)學(xué)生在解答題目時簡化問題的能力和推導(dǎo)能力；在解答勻變速直線運動的問題時，如果已知量和未知量都不涉及時間，應(yīng)用公式 求解，往往會使問題變得簡單，方便。 總結(jié)： ， ， 是解答勻變速直線運動規(guī)律的三個重要公式，同學(xué)們要理解公式的含義，靈活選擇應(yīng)用。在利用公式求解時，一定要注意公式的矢量性問題。一般情況下，以初速度方向為正方向；當(dāng)a與方向相同時，a為正值，公式即反映了勻加速直線運動的速度和位移隨時間的變化規(guī)律；當(dāng)a與方向相反時，a為負(fù)值，公式反映了勻減速直線運動的速度和位移隨時間的變化規(guī)律。代入公式求解時，與正方向相同的代人正值，與正方向相反的物理量應(yīng)代入負(fù)值。二、實例探究1. 公式的基本應(yīng)用點撥：運動學(xué)公式較多，故同一個題目往往有不同求解方法；為確定解題結(jié)果是否正確，用不同方法求解是一有效措施。例1物塊以米/秒的速度滑上光滑的斜面，途經(jīng)A、B兩點，已知在A點時的速度是B點時的速度的2倍，由B點再經(jīng)0.5秒物塊滑到斜面頂點C速度變?yōu)榱?，A、B相距0.75米，求斜面的長度及物體由D運動到B的時間？解析：物塊作勻減速直線運動。設(shè)A點速度為、B點速度，加速度為a，斜面長為S。DC A到B： (1) (2)B到C： 0 (3)解（1）（2）（3）得： D到C (4) s= 4m從D運動到B的時間：D到B： D到C再回到B：例2一輛汽車以的加速度做勻減速直線運動，經(jīng)過6秒（汽車未停下）。汽車行駛了102m。汽車開始減速時的速度是多少？分析：汽車一直作勻減速運動，其位移可由多種不同方法求解。解法1：由得 m/s所以，汽車開始減速時的速度是20m/s。解法2： 整個過程的平均速度，而，得。又 m/s，解得 m/s。所以，汽車開始減速時的速度是20m/s。2. 關(guān)于剎車時的誤解問題例3在平直公路上，一汽車的速度為15ms。，從某時刻開始剎車，在阻力作用下，汽車以的加速度運動，問剎車后10s末車離開始剎車點多遠(yuǎn)？分析：讀題指導(dǎo)：車做減速運動，是否運動了10s，這是本題必須考慮的。 初速度，分析知車運動 7 .5s就會停下，在后 2 .5s內(nèi)，車停止不動。解：設(shè)車實際運動時間為t，v=0，由知運動時間s說明剎車后7 .5s汽車停止運動。由得所以車的位移m。點評：計算題求解，一般應(yīng)該先用字母代表物理量進(jìn)行運算，得出用已知量表達(dá)未知量的關(guān)系式，然后再把數(shù)值代入式中，求出未知量的值。這樣做能夠清楚地看出未知量與已知量的關(guān)系，計算也比較簡便。3. 關(guān)于先加速后減速問題（圖像的巧妙應(yīng)用）例4從車站開出的汽車，做勻加速直線運動，走了12s時，發(fā)現(xiàn)還有乘客沒上來，于是立即做勻減速運動至停車。汽車從開出到停止總共歷時20s，行進(jìn)了50 m。求汽車的最大速度。分析：汽車先做初速度為零的勻加速直線運動，達(dá)到最大速度后，立即改做勻減速運動，可以應(yīng)用解析法，也可應(yīng)用圖像法。解法1：設(shè)最大速度為，由題意，可得方程組整理得m/s解法2：用平均速度公式求解。勻加速階段和勻減速階段平均速度相等，都等于，故全過程的平均速度等于，由平均速度公式得，解得m/s?？梢?，用平均速度公式求解，非常簡便快捷，以后大家要注意這種解法。解法3：應(yīng)用圖像法，做出運動全過程的v-t圖像，如圖所示。v-t圖線與t軸圍成三角形的面積與位移等值，故，所以m/s突破反思以教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體用代數(shù)方法推導(dǎo)出勻變速直線運動的規(guī)律。首先讓學(xué)生進(jìn)行討論、推導(dǎo)，然后師生一起總結(jié)，體現(xiàn)出新課標(biāo)對課堂教學(xué)的要求。在勻變速直線運動規(guī)律的運用方面注意分析做題的方法、步驟，建議學(xué)生解物理題要注意作出示意圖，標(biāo)出已知量，更好地理解題意，再選擇公式，讓學(xué)生養(yǎng)成良好的習(xí)慣。讓學(xué)生嘗試一題多解