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人教版高中物理必修一2.4《匀变速直线运动的位移与速度的关系》ppt教学设计

2.4 高中物理新课标教学设计 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 2 x=vot+1/2at ,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】 2 从生活情境中得出问题,然后从数学角度分析得出 V 与 x 的关系。然后又把这个 v2-v0 =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 x ? v 0 t ? 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: 1 2 at 。这节课我们继续探究匀变速直线运 2 “射击时,火药在枪筒中燃烧,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=5x10 m/s ,枪筒长 3 2 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: v 2 2 ? v0 ? 2ax 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 便。 教师总结: v 2 v 2 ? v0 ? 2ax 求解,往往会使问题变得简单,方 ? v0 ? at ① x ? v0 t ? 1 2 at 2 ② 2 v 2 ? v0 ? 2ax ③是解答匀变速直 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, v ? v0 ? at ① x ? v0 t ? 1 2 at 2 ② 2 v 2 ? v0 ? 2ax ③,这是解答匀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。 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 x ? v 0 t ? 1 2 at 的基本应用 2 2 [例 1]一辆汽车以 10m/s 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。 1 2 解法 1:由 x ? v 0 t ? at 得 v0 ? 2 1 1 x ? at 2 102 ? ? (?1) ? 6 2 2 2 ? ? 20 m/s t 6 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 v 又v ? ? v0 ? vt at ,而 vt ? v0 ? at ,得 v ? v 0 ? 2 2 x 102 at ? 1? 6 ? ? 17 m/s,解得 v0 ? v ? ? 17 ? ? 20 m/s t 6 2 2 所以,汽车开始减速时的速度是 20m/s 点拨:①运动学公式较多,故同一个题目往往有不同求解方法;②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 15m/s。,从某时刻开始刹车,在阻力作用下,汽 车以 2m/s 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=15m/s,a = -2m/s ,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= - 2m/s 由v 2 2 2 ? v0 ? at 知 ? ? v0 ? 15 ? ? 7.5 s a ?2 运动时间 t 说明刹车后 7 .5s 汽车停止运动。 由v 2 2 ? v0 ? 2ax 得 2 v 2 ? v0 ? 152 所以车的位移 x ? ? ? 56.25 m 2a 2 ?

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