新教材高中物理第二章匀变速直线运动的研究3匀变速直线运动的位移与时间的关系课件新人教版必修第一册
安徽省长丰县高中物理第二章匀变速直线运动的研究2.2匀变速直线运动的速度与时间的关系教案1教案
1 ２.２匀变速直线运动的速度与时间的关系
项目 内容
课题 §２.２匀变速直线运动的速度与时间的关系 修改与创新
教学
目标 三维目标
知识与技能
1. 知道匀变速直线运动的v-t图象特点，理解图象的物理意义。
2. 掌握匀变速直线运动的概念，知道匀变速直线运动的图象的特点。
3. 理解匀变速直线运动 v-t图象的物理意义，会根据图象分析解决问题。
4. 掌握匀变速直线运动的速度与时间关系的公式，能进行有关的计算。
过程和方法：
1. 培养学生识别、分析图象和用物理语言表达相关过程的能力。
2. 引导学生研究图象、寻找规律得出匀变速直线运动的概念。
3. 引导学生用数学公式表达物理规律并给出各符号的具体含义。
情感态度和价值观
1. 培养学生用物理语言表达物理规律的意识，激发探索和创新的欲望。
2. 培养学生透过现象看本质、用不同方法表达同一规律的科学意识。
教学重、
难点 教学重点
1. 理解匀变速直线运动v-t图象的物理意义。
2. 掌握匀变速直线运动中速度与时间的关系公式及应用。
教学难点
1. 匀变速直线运动v-t 图象的理解及应用。
匀变速直线运动的速度—时间公式的理解及计算。
教学 2 准备
课型
课时
安排 １课时
教学
过程
[引入]通过第一章的学习，我们初步了解了物体运动的v-t图象，用v-t图象来了解物体的运动情况，直观明了。那么大家先来回忆一下，速度—时间图象的物理意义是什么？观察下列两个物体的速度—时间图象，讨论一下物体的运动情况？
提问：（1）两个物体分别在做什么运动，运动情况有什么不同？（两个物体都在做匀速直线运动，a物体是朝正方向运动的，而b物体的运动方向与规定的正方向相反，朝负方向运动）
（2）两个物体的运动方向是相反的吗？为什么？（不一定，因为两条图线在不同的坐标系中，不能确定它们的方向关系）
大家在来看一下下面的这个图象所描述的运动情况是怎么样的，
高中物理第二章匀变速直线运动的研究3
1 3.匀变速直线运动的位移与时间的关系
新课程标准
1．理解匀变速直线运动的规律．
2．能运用规律解决实际问题，体会科学思维中的抽象方法和物理问题研究中的极限法．
核心素养目标
物理观念 理解匀变速直线运动的位移与时间及速度与位移的关系．
科学思维 体会位移公式的推导方法，感受极限法的运用和微元的思想．
科学态度
与责任 结合生活实际，能运用公式x＝v0t＋12at2和v2−v02＝2ax解决匀变速直线运动的实际问题．
必备知识·自主学习——突出基础性 素养夯基
一、匀变速直线运动的位移
1．位移在v-t图像中的表示
做匀变速直线运动物体的位移对应着v-t图线与时间轴所包围的________．如图所示，灰色部分的梯形面积等于物体在0～t1时间内的________．
2．位移与时间的关系
匀变速直线运动位移与时间的关系式：x＝________，当初速度为0时，x＝________．
【情境思考】结合生活实际想想，汽车刹车问题如何计算时间和位移？
答：
二、速度与位移的关系 2 1．公式：v2−v02＝________．
2．推导：由速度与时间关系式v＝________，位移时间关系式x＝________，得v2−v02＝________．
【思考辨析】判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”．
(1)在vt图像中，图线与时间轴所包围的“面积”表示位移．( )
(2)位移公式x＝v0t＋12at2仅适用于匀加速直线运动，而v2−v02＝2ax适用于任意运动．( )
(3)初速度越大，时间越长，做匀变速直线运动的物体的位移一定越大．( )
(4)因为v2−v02＝2ax，v2＝v02＋2ax，所以物体的末速度v一定大于初速度v0.( )
(5)在vt图像中，图线与时间轴所包围的“面积”与物体的位移大小相等．( )
第二章匀变速直线运动的研究第三节匀变速直线运动的位移与时间的关系探究式导学教案
高一物理导学案 第一章复习 姓名： 组别： 学号
1 2-3匀变速直线运动的位移与时间的关系
【学习目标】
1.知道匀速直线运动的位移与v－t图像中矩形面积的对应关系
2．理解匀变速直线运动的位移与v－t图像中四边形面积的对应关系，体会用极限思想解决物理问题的科学思维方法
3．知道匀速直线运动的位移与时间的关系．
4．了解匀变速直线运动位移与时间关系的推导方法，并简单认识x＝vot + at2/2．
5．能用x＝vot + at2/2解决简单问题．
【学习重点】
重点：会用x＝vot + at2/2及图像解决简单问题．
难点：微元法推导位移时间关系式
知识点一、匀速直线运动的位移
【自主探究】
阅读教材p37第一段并观察图2—3—1所示．求解下图中质点5秒内的位移是多少？ 并结合图像认识位移与图像面积的关系。
[合作讨论]
分割和逼近的方法在物理学研究中有着广泛的应用．早在公元263年，魏晋时的数学家刘徽首创了“割圆术” 请同学们观察下面两个图并体会圆内正多边形的边数越多，其周长和面积就越接近圆的周长和面积．
下面我们采用这种思想方法研究匀加速直线运动的速度---时间图象．一物体做匀变速直线运动的速度一时间图象，如图甲所示．
我们模仿刘徽的“割圆术”做法，来“分割”图象中图线与初、末时刻线和时间轴图线所围成的面积．请大家讨论．
问题1：请同学们结合课本分析由乙图到丙图有什么变化？试想如果分的更多会怎样？
1．做匀速直线运动的物体，其位移公式为___________，其 v-t 图象为__________。在 v-t 图象中某段时间内位移的大小与____________相等。
2．匀变速直线运动位移与时间的的关系式为________________。 V(m/s)
t(s) 4m/s
5s 高一物理导学案 第一章复习 姓名： 组别： 学号
高中物理第二章匀变速直线运动的研究24匀变速直线运动的速度与位移的关系31!
1 2.4匀变速直线运动的位移与速度的关系
教 学 目 标 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
教 学重难点 会用公式解决匀变速直线运动的问题。
教 学 方 法 自主探究、分组讨论、自主归纳、教师点评
教 学 过 程
一、课前导学
（一）匀变速直线运动的速度与位移的关系
匀变速直线运动的速度公式为_________，位移公式为___________，由以上两个公式消去时间t，就可以得出匀变速直线运动的位移与速度的关系式___________。
（二）匀变速直线运动的公式
1.匀变速直线运动的几个基本公式。
(1)位移公式____________。
(2)速度公式__________。
(3)位移—速度公式：____________。
二、课中导学
主题一：匀变速直线运动的速度与位移的关系式的讨论
1.尝试独立推导位移与速度的关系公式。
【探究归纳】
匀变速直线运动的速度与位移的关系
1.关系式：。
2.适用条件：匀变速直线运动。
3.关系式 为矢量式，注意各物理量的正、负号。
【典例1】在全国铁路第六次大提速后，火车的最高时速可达250 km，若某列车正以216 km/h的速度匀速行驶，在列车头经路标A时，司机突然接到报告要求紧急刹车，因前方1 000 m处有障碍物还没有清理完毕，若司机听到报告后立即以大小为2 m/s2的加速度刹车，问该列车是否发生危险？
2
【变式训练】汽车以10 m/s的速度行驶,刹车后的加速度大小为3 m/s2,求它向前滑行12.5 m后的瞬时速度。（答案：5 m/s，方向与初速度方向相同）
主题二：综合应用运动学公式解决实际问题
1.匀变速直线运动的三个基本公式 中一共包含几个物理量？它们分别是什么？若求出所有的物理量，至少需要知道几个物理量？
2.请回顾我们学习过的内容，尝试总结运动学公式。
高中物理：第二章 第3节 匀变速直线运动的位移与时间的关系
[随堂检测]
1．关于质点做匀速直线运动的位移－时间图象，以下说法正确的是( )
A．图线代表质点运动的轨迹
B．图线的长度代表质点的路程
C．图象是一条直线，其长度表示质点的位移大小，每一点代表质点的位置
D．利用x－t图象可知质点任意时间内的位移及发生某段位移所用的时间
解析：选D.位移－时间图象描述位移随时间的变化规律，图线不是质点的运动轨迹，图线的长度不是质点的路程或位移大小，A、B、C错误；位移－时间图象的横坐标表示时间，纵坐标表示位移，所以，从图象中可知质点任意时间内的位移和发生任意位移所用的时间，D正确．
2．(2019·徐州高一检测)做匀减速直线运动的物体的加速度大小为a，初速度大小是v0，经过时间t速度减小到零，则它在这段时间内的位移大小表达错误的是( )
A．v0t＋12at2 B．v0t－12at2
C.v02t D.12at2
解析：选A.根据位移公式可知B正确，A错误；若将该运动反过来看，则是初速度为零的匀加速直线运动，则D正确；因为末速度等于零，故v0＝at代入x＝v0t－12at2得x＝v02t，故C正确．
3．甲、乙两人同时同地出发骑自行车做直线运动，前1 h内的位移－时间图象如图所示．下列表述中正确的是( )
A．0.2～0.5 h内，甲的加速度比乙的大
B．0.2～0.5 h内，甲的速度比乙的大
C．0.6～0.8 h内，甲的位移比乙的小
D．0.8 h内，甲、乙骑行的路程相等
解析：选B.在0.2～0.5 h内，位移－时间图象是倾斜的直线，则物体做匀速直线运动，所以在0.2～0.5 h内，甲、乙两人的加速度都为零，选项A错误；位移－时间图象的斜率绝对值大小反映了物体运动速度的大小，斜率绝对值越大，速度越大，故0.2～0.5 h内甲的速度大于乙的速度，选项B正确；由位移－时间图象可知，0.6～0.8 h内甲的位移大于乙的位移，选项C错误；由位移－时间图象可知，0.8 h内甲、乙往返运动过程中，甲运动的路程大于乙运动的路程，选项D错误．
高中物理第二章匀变速直线运动的研究24匀变速直线运动的速度与位移的关系21.
1 2.4匀变速直线运动位移与速度的关系
教学目标:
1、掌握匀变速直线运动的速度——位移公式
2、会推导公式
3、会灵活运用合适的公式解决实际的的问题
教学重点
1.匀变速直线运动的位移—速度关系的推导.
2.灵活应用匀变速直线运动的速度公式、位移公式以及速度—位移公式解决实际问题.
教学难点
1.运用匀变速直线运动的速度公式、位移公式推导出有用的结论.
2.灵活运用所学运动学公式解决实际问题
教学过程
复习匀变速直线运动规律：
1、速度规律v= 若v0=0，则v=
2、位移规律x= 若v0=0，则x=
一、引入新课
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2021attvx。这节课我们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
匀变速直线运动的位移与速度的关系
问题一：若把子弹在枪筒中的运动看做匀加速直线运动，设子弹的加速度为5×105m/s2，子弹在枪筒中的运动的时间为1.6×10-3s。
求：（1）子弹射出枪口时的速度？
（2）枪筒长？
学生解答：
（简要写出解题的思路或过程）
问题二：若把子弹在枪筒中的运动看做匀加速直线运动，设子弹的加速度为5×105m/s2，枪筒长为0.64m，求子弹射出枪口时的速度。
学生解答：
（简要写出解题的思路或过程）
在上两个问题中，并不知道时间t这个物理量，因此要分步解决，能不能用一个不含时2 间的新的公式直接解决呢？
由v=v0+at 得 t= „„„„„„①
x= v0t+at2/2 „„„„„„„„„„②
将①代入②得
2.3 匀变速直线运动的位移与时间的关系 优秀教案优秀教学设计 高中物理必修一第二章
3.匀变速直线运动的位移与时间的关系
一、 教材分析
高中物理引入极限思想的出发点就在于它是一种常用的科学思维方法，上一章教科书用极限思想介绍了瞬时速度和瞬时加速度。本节介绍v-t图线下面四边形的面积代表匀变速直线运动的位移时，又一次应用了极限思想。当然，我们只是让学生初步认识这些极限思想，并不要求会计算极限。按教科书这样的方式来接受极限思想，对高中学生来说是不会有太多困难的。学生学习极限时的困难不在于它的思想，而在于它的运算和严格的证明，而这些，在教科书中并不出现。教科书的宗旨仅仅是“渗透”这样的思想。
二、 教学目标
1、知识与技能
1、知道匀速直线运动的位移与时间的关系
2、理解匀变速直线运动的位移及其应用
3、理解匀变速直线运动的位移与时间的关系及其应用
4、理解v-t图象中图线与t轴所夹的面积表示物体在这段时间内运动的位移
2、过程与方法
1、通过近似推导位移公式的过程，体验微元法的特点和技巧，能把瞬时速度的求法与此比较。
2、感悟一些数学方法的应用特点。
（3）情感、态度与价值观
1、经历微元法推导位移公式和公式法推导速度位移关系，培养自己动手能力，增加物理情感。
2、体验成功的快乐和方法的意义。
三、 教学重点
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时间的关系及其应用
四、 教学难点
1、v-t图象中图线与t轴所夹的面积表示物体在这段时间内运动的位移。
2、微元法推导位移公式。 五、 教学过程
一） 预习检查、总结疑惑
检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。
（二 ）情景引入，展示目标
教师活动：直接提出问题学生解答，培养学生应用所学知识解答问题的能力和语言概括表述能力。
这节课我们研究匀变速直线运动的位移与时间的关系，（投影）提出问题：取运动的初始时刻的位置为坐标原点，同学们写出匀速直线运动的物体在时间t内的位移与时间的关系式，并说明理由。
高中物理_匀变速直线运动位移与时间的关系教学设计学情分析教材分析课后反思
1 第二章 匀变速直线运动的描述
第三节 匀变速直线运动的位移与时间的关系
【学习目标】
1.知道匀速直线运动的位移与v－ｔ图象中矩形面积的对应关系。
2.理解匀变速直线运动的位移与v－ｔ图像中四边形面积的对应关系，初步体会应用微元法以及极限思想解决物理问题的科学思维方法。
3.理解并掌握匀变速直线运动的位移与时间的关系并能应用规律进行有关的计算。
课前准备：
1：做匀变速直线运动的物体，其速度公式为________
2：画出初速度为v0 的匀加速直线运动的v-t图象。斜率表示什么？
新知探究
探究某种规律的过程: 提出猜想——逻辑推理——发现规律——实验验证
探究一：匀速直线运动的位移
问题1.（1）如图1匀速直线运动的v-t 图象中，t时间内的位移怎样表示？
（2）如图2的v-t 图象中对应的“面积”有什么物理意义？
（3）如图3，求甲前4s内的位移，乙前5s内的位移. 2
探究二：匀变速直线运动的位移
【理论推导】
问题2：这是小车做匀加速直线运动的测量记录
位置编号 0 1 2 3 4 5
时间（s） 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
速度(m/s) 0.38 0.63 0.88 1.11 1.38 1.62
（1） 讨论：如何估算实验中小车从0到0.5s的位移？
(2)你的估算方法能在.v-t图象上体现出来吗？试着画一画。
3 (3)估算的位移比实际位移偏大还是偏小？为什么？
(4)要提高估算的精确程度，你有什么方法？
问题3;求梯形面积，推导位移时间关系式。公式中有哪些物理量，表示什么含义？其中哪些是矢量，应注意什么问题？
【实验探究】
探究三：匀变速直线运动的位移—时间图象(x-t图象)
问题4：你能设计一个实验来探究匀变速直线运动的位移与时间的关系吗？需要测哪些物理量？如何测？
处理纸带：选好坐标原点，选好计数点，记录各点位置，记录时间间隔
第二章匀变速直线运动的研究知识梳理高一物理
第二章 匀变速直线运动的研究知识梳理
第1节 实验：探究小车速度随时间变化的规律
一、实验原理
1.利用纸带计算瞬时速度：以纸带上某点为中间时刻取一小段位移，用这段位移的平均速度表示这点的瞬时速度。
2.用v－t图像表示小车的运动情况：以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系，用描点法画出小车的v－t图像，图线的倾斜程度表示加速度的大小，如果v－t图像是一条倾斜的直线，说明小车的速度是均匀变化的。
二、实验器材
打点计时器、学生电源、复写纸、纸带、导线、一端带有滑轮的长木板、小车、细绳、槽码、刻度尺、坐标纸。
三、实验步骤
1.如图所示，把附有滑轮的长木板放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路。
2.把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂上合适的槽码，放手后，看小车能否在木板上平稳地加速滑行，然后把纸带穿过打点计时器，并把纸带的另一端固定在小车后面。
3.把小车停在靠近打点计时器处，先接通电源，后释放小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列小点。
4.换上新纸带，重复实验两次。
5.增减所挂槽码，按以上步骤再做两次实验。
四、数据处理
1.纸带的选取与测量
(1)在三条纸带中选择一条点迹最清晰的纸带。
(2)为了便于测量，一般舍掉开头一些过于密集的点迹，找一个适当的点作计时起点(0点)。
(3)每5个点(相隔0.1 s)取1个计数点进行测量(如图所示，相邻两点中间还有4个点未画出)。
(4)采集数据的方法：不要直接去测量两个计数点间的距离，而是要量出各个计数点到计时零点的距离d1、d2、d3…然后再算出相邻的两个计数点的距离x1＝d1；x2＝d2－d1；x3＝d3－d2；x4＝d4－d3…
2.瞬时速度的计算 瞬时速度的求解方法：时间间隔很短时，可用某段时间的平均速度表示这段时间内中间时刻的瞬时速度，即vn＝xn＋xn＋12T。
2018高中物理第二章匀变速直线运动的研究2.2匀变速直线运动的位移与时间的关系学案新人教版必修1
1 匀变速直线运动的位移与时间的关系
一、考点突破
此部分内容在高考物理中的要求如下：
知识点 考纲要求
题型 分值
匀变速直线运动的位移与时间的关系 掌握匀变速直线运动位移与时间关系及其公式 选择题、解答题 2~3分
二、重难点提示
重点：匀变速直线运动的公式2021attvx的应用。
难点：微元法的思想。
匀变速直线运动的位移时间关系
（1）公式推导
①v-t图象中的面积表示位移，可表示为S=AO×OC+21OC×BD=21（2AO+BD）×OC=21（AO+BC）×OC，把面积及各条线段换成所代表的物理量，上式变成
tvvx)(210，将atvv0代入，
2021attvx
②由公式x=vt得，20vvv，所以2021attvx。
（2）只适用于匀变速直线运动。
（3）矢量表达式，都有方向，往往取初速度的方向为正。
（4）当v0=0时221atx。 2
例题1 一物体做匀变速直线运动，某时刻速度的大小为4m/s，1s后速度的大小变为10m/s。在这1s内该物体的（ ）
A. 位移的大小可能小于4m
B. 位移的大小可能大于10m
C. 加速度的大小可能小于4m/s2
D. 加速度的大小可能大于10m/s2
思路分析：对于匀变速直线运动，有
tvvx20，tvva0
选取初速度的方向为正方向，则v0=4m/s，又t=1s。
若物体做匀加速直线运动，则v=10m/s，故
12104xm=7m，1410am/s2=6m/s2
若物体做匀减速直线运动，则v=－10m/s，故
12104xm=－3m，1410am/s2=－14m/s2，
即位移、加速度的大小分别为3m、14m/s2，负号表示它们的方向与初速度方向相反。
可见，本题正确选项为A、D。
答案：AD
例题2 有一个做匀变速直线运动的质点，它在两段连续相等的时间内通过的位移分别为24ｍ和64ｍ，连续相等的时间为4ｓ，求质点的初速度和加速度大小。