人教版(2022)高中物理必修第一册第二章第2节匀变速直线运动的速度与时间的关系教案

匀变速直线运动的速度与时间的关系
教材分析
匀变速直线运动的速度与时间的关系是高中物理第一个关于运动学的公式，它将会是后面学习运动学的基础。

本节通过速度时间的图像为基础过渡到用公式来表达运动的过程，让学生体会探究物理规律的过程。

通过数形结合的方法研究物理，体会物理知识表达的多元性，同时联系生活实际，激发学生的探索和创新的兴趣。

初步学习解决运动学问题的基本方法和步骤。

教学目标与核心素养
物理观念：掌握匀变速直线运动的概念，知道匀变速直线运动、v-t图象的特点。

掌握匀变速直线运动的速度与时间关系的公式。

科学思维：培养学生的逻辑推理能力，数形结合的能力，应用数学知识的解决物理问题的能力。

科学探究：引导学生研究图象、寻找规律得出匀变速直线运动的概念。

科学态度与责任：培养学生建立事物是相互联系的唯物主义观点；培养学生用物理语言表达物理规律的意识，激发探索与创新欲望。

教学重难点
匀变速直线运动模型的建立及对其速度时间关系的理解和应用
教学过程
一、导入新课
在上节课的实验中，小车在重物牵引下运动的v-t图像如下，它表示小车在做什么样的运动？
通过多媒体课件展示：上节课的实验。

问题：1、速度如何变化？（速度在增大，速度方向不变。

）
2、能求出加速度吗?加速度有何特点？
由图象可知无论t∆选在什么区间，对应的速度的变化量v∆与时间的变化量t∆之比都是一样的，即物体运动的加速度保持不变。

所以，实验中小车的运动是加速度不变的运动。

二、新课教学
匀变速直线运动定义：沿着一条直线，且加速度不变的运动。

特点：①加速度a 恒定不变
（任何相同的时间间隔，速度变化量都保持不变，即速度随时间均匀变化）
②v-t 图像是一条倾斜的直线
匀变速直线运动具体的可以为两大类，速度增加和速度减少。

①匀加速直线运动：物体的速度随时间均匀增加。

（如图线a ）
②匀减速直线运动：物体的速度随时间均匀减小。

（如图线b ）
探讨：匀变速直线运动速度与时间的关系式的推导(学生活动）
除了v-t 图像外，我们也可以用公式描述物体运动的速度与时间的关系：
已知物体以初速度v 0做匀加速直线运动，加速度为a,求t 秒末物体的瞬时速度？
总结：匀变速直线运动速度与时间的关系式
由于加速度a 在数值上等于单位时间内速度的变化量，所以at 就是t 时间内速度的变化量，再加上运动开始时物体的速度，就得到t 时刻物体的速度。

at v v +=0t t t =-=∆00v v v -=∆t v a ∆∆=t v v a 0-= 速度变化量
初速度 末速度 加速度 时间 at
v v t +=00 t t/s v / v v 0 a
思考：1、在公式中，哪些物理量是矢量 ?
2、利用公式计算时，对于矢量方向怎么处理?
3、公式的适用范围是什么 ?
学生：1、v 0、v t 、a 是矢量。

2、先规定某一方向为正方向，后用 “+” “-”表示矢量方向。

3、公式只适用于匀变速直线运动。

特例：
①当v 0= 0 时，v = at ，物体做初速度为零的匀加速直线运动。

②当 a = 0 时，v = v 0 ，物体做匀速直线运动。

速度时间关系的应用
例、一辆汽车以36km/h 的速度在平直公路上匀速行驶。

从某时刻起，它以 m/s 2的加速度加速，10s 未因故突然紧急利车，随后汽车停了下来。

刹车时做匀减速运动的加速度大小是6m/s 2。

（1）汽车在10s 末的速度是多少？
（2）汽车从刹车到停下来用了多长时间？
重点讲规范答题
课堂练习：
P 39 T 1（练习规范答题）
T 2:补充问题：列车减速行驶4min 后的速度是多少？（练习对矢量式的理解及模性建构的科学思维）
思考与讨论：如图是一个物体运动的v-t 图象。

它的速度怎样变化？在相等的时间间隔内，即Δt'=Δt 时，速度的变化量Δv' 和Δv 总是相等吗？物体在做匀变速运动吗？
解：①由图线看以看出物体的速度越来越大，所以做加速度运
动。

②在不同的位置取相同的时间间隔，比较两个速度变化量，可
以看出在相等的时间里，速度的变化量Δv >Δv '。

③速度的变化量与时间的比值等于加速度，在两个相同的时间间隔里，t v t v '∆'∆∆∆ ，所以物体的加速度逐渐减小，做非匀变速直线运动。

课堂小结。