高中物理 2.3 从自由落体到匀变速直线运动教学设计 粤教版必修1

从自由落体到匀变速直线运动
一、教学目标 1、知识与技能
a 、熟练掌握匀变速直线运动的速度公式、位移公式，理解速度位移公式的推导过程。

b 、会选用适当的公式对匀变速直线运动问题进行简单的分析计算。

2、过程与方法
a 、结合v-t 图像，让学生直接体验公式的推导过程，直观地理解公式的物理意义。

b 、学生总结公式的特点，并进行归类。

3、情感态度与价值观
a 、培养学生自主发现问题、解决问题的习惯。

b 、让学生多角度、多方法的解决物理问题，开拓学生多元化解题思路。

二、教学重点和难点
重点：匀变速直线运动速度公式与位移公式的导出过程、理解并应用。

难点：分析各公式的有点和不足，针对实际问题选择适当的公式。

三、教学方法
本节的指导思想是“学生合作、共同学习，学会学习”，坚持学生为主体、教师为主导，重视学生间的合作、探究和讨论，引导学生自主发现问题并寻找解决问题的方法。

教学过程中，尽量使每个同学都参与其中，做到每个同学能力都能获得提升。

四、教学流程图
五、教学过程设计
1、复习引入，导入新课
复习引入 导入新课
合作探究 自主发展 学生讨论，自主评价，总结规律，展示结果
全班互评 老师点拨
分别引出公式：
at v v t +=0
202
1
at t v s +=
2
022v v as t -=
t v v s t
2
0+=
数学推导 v-t 图像法
匀变速直线运动特点
加速度定义式
教师提问：匀变速直线运动的特征？
学生思考回答：速度均匀变化，加速度恒定 加速度的定义式？ t
v v a t 0
-= 2、推进新课
学生活动：由加速度的定义式直接可以得出匀变速直线运动的速度公式：at v v t +=0
位移公式的推导。

教师提示：从v-t 图像出发推导匀变速直线运动的位移公式。

学生活动：首先做出匀变（加）速直线运动的v-t 图像，图像中直线与时间轴所围成的面积代表位移——梯形的面积t v v s t 20+=
，再将速度公式带入这个式子，消去末速度，可得202
1
at t v s +=。

教师总结提示：这两个公式中一共牵涉到了5个物理量：初速度v 0、末速度v t ，时间t 、加速度a 、位移s ，
这几个物理量中，除了时间是标量，其余的都是矢量。

对于矢量的运算，我们首先要规定一个正方向，通常情况下选取初速度方向为正方向。

若为匀加速直线运动，则加速度与初速度方向相同，a 为正值；若为匀减速直线运动，则加速度与初速度方向相反，a 为负值。

在应用公式计算时，一定要注意各矢量的方向，带符号运算才不会出错。

3、例题讲解
例1：一辆汽车以2m/s 2
的加速度在平直公路上做匀加速直线运动，汽车的初速度是4m/s ，求： ①这辆汽车在8s 末的速度； ②这辆汽车在8s 内经过的位移。

教师分析：汽车做匀加速直线运动，a=2m/s 2
，v 0=4m/s ，t=8s ，求v t 和s ，我们应当怎样运用公式求解这个题目。

学生活动：学生独立解决问题，投影展示学生的习作。

教师活动：强调解题规范。

学生练习：一辆汽车以2m/s 2
的加速度在平直公路上做匀加速直线运动，汽车的初速度是4m/s ，末速度是14m/s ，求这辆汽车在这个过程中的位移。

请学生讲解题方法：首先由速度公式求出时间，然后代入位移公式求位移。

教师评价：很好！大家已经能够灵活地运用我们所学到的这两个公式了，但是用两个公式解决这个问题，大家会不会觉得比较麻烦，我们是不是也可以想办法用一个公式一次得出答案？
学生思考讨论：我们可以将位移公式和速度公式中的时间t 消去，得到一个不含时间的公式2
022v v as t -=。

教师总结评价：大家的想法非常好，以后我们在遇到问题时就要从多个角度去思考，努力去探究更简单更有效的解决问题的途径。

刚刚同学们推出来的这个公式，建立了位移与速度的关系，因此我们把它叫做位移速度公式，这是我们今天的第一个推论。

当题目当中不牵涉到时间的计算时，可以考虑用位移速度公式使问题简单。

例2：一辆汽车在平直公路上行驶，初速度为10m/s ，现以2m/s 2
的加速度刹车，求： ①这辆汽车在3s 末的速度和3s 内经过的位移。

②这辆汽车在5s 末的速度和5s 内经过的位移。

③这辆汽车在8s 末的速度和8s 内经过的位移。

学生活动：在这里学生容易忽略汽车是做匀减速直线运动，加速度应当取负值，教师给予指出后，学生可以很顺利的完成第1、2问的计算。

对于第3问，学生会得出v t =-6m/s ，s=16m 的结果。

教师提示：速度是负值意味着什么？
学生回答：汽车运动方向与初速度方向相反。

教师评价总结：很好，也就是说同学们计算出来的这个过程是汽车刹车匀减速到零之后，再倒着走？现实
情况能是这样么？汽车刹车到静止之后还会在反向运动起来么？
让学生体验我们在运用公式进行计算的时候，不能盲目地套用公式，一定要针对实际问题具体分析。

对于这种刹车类（匀减速直线运动）的实际问题首先应当算出物体的实际运动时间，与题中所给的时间进行比较。

解：选取初速度方向为正方向，汽车做匀减速直线运动，根据匀变速直线运动规律，首先得出汽车刹车到静止所需的时间
s s a v v t t 52
10
00=--=-=
①s m s m at v v t /4/3)2(100=⨯-+=+=
m m at t v s 219)2(2
1
3102120=⨯-⨯+⨯=+=
②0/5)2(100=⨯-+=+=s m at v v t m m at t v s 2525)2(2
1
5102120=⨯-⨯+⨯=+
= ③t=8s 时，汽车静止了
0=t v
m m at t v s 2525)2(2
1
5102120=⨯-⨯+⨯=+=
4、课堂小结
匀变速直线运动规律
at v v t +=0 2
02
1at t v s +
= 2
022v v as t -= t v v s t
2
0+=
（在v-t 图像中已得到） 5、课后练习
（1）一物体运动的位移与时间关系为2
46t t s -= （s 的单位是m ，t 的单位是s ），则这个物体的初速度和加速度分别为多少？
（2）一辆无轨电车以2m/s 2
的加速度由静止匀加速沿直线行驶，求： a 、10s 末电车的速度为多大？
b 、如果此电车以同样大小的加速度从10m/s 的速度开始匀减速行驶，问经过8s 此车的位移为多少？
六、板书设计
第三节 从自由落体到匀变速直线运动 一、速度公式 at v v t +=0 二、位移公式 202
1at t v s +
= 三、位移速度公式 2
022v v as t -=
四、平均速度位移公式 t v v s t
2
0+=
例1：解：选取初速度方向为正方向，汽车做匀加速直线运动，根据匀变速直线运动规律
s m s m at v v t /20/8240=⨯+=+=
m m at t v s 966422
1
842120=⨯⨯+⨯=+=。