速度变化规律

速度变化规律

【教材分析】

匀变速直线运动是运动学的重要组成部分，是学生学习运动学的基础。本节内容是在学习“速度”、“位移”、“加速度”等基础概念的基础上对匀变速直线运动规律的总结，又是以后学习运动学的基础，具有承上启下的作用。本节课是学生第一次用数学方法推导物理规律，培养学生利用数学思维来研究物理问题的能力。

【教学目标与核心素养】

物理观念：能够根据加速度表达式推导得出速度公式，理解运动图像的物理意义及其应用。

科学思维：经历探究速度规律，体会数学思想和方法在解决物理问题中的重要作用。

科学探究：经历探究匀变速直线运动的速度公式的推导过程，利用公式和图像研究匀变速直线运动。

科学态度与责任：通过观察生活中的匀变速直线运动，使学生感受物理来源于生活的思想；通过师生合作探究，提高学生的合作、交流能力。

【教学重难点】

教学重点：速度公式的应用和运动图像物理意义的理解和应用。

教学难点：匀变速直线运动的特点，用公式法和图像法研究匀变速直线运动。

【教学过程】

导入新课

观察两幅图片，思考

问题：这些运动着的物体速度都在变化，它们的速度变化有什么规律么？

问题：如何来探究复杂运动所蕴含的规律？

新课讲授

汽车沿直线运动时速度随时间变化的数据 t/s 0 1 2 3 4 5 6 v/（m/s ）

2

4

6

8

10

12

问题：汽车的速度在如何变化？

问题：汽车在不同的时间段内速度变化快慢相同么？

学生随机挑选六段时间，计算汽车在这六段时间里的加速度，对比分析得出结论“该车在行驶时加速度保持不变”

一、匀变速直线运动的特点

定义：物理学中，将物体加速度保持不变的直线运动称为匀变速直线运动。

匀变速直线运动是一种简单且特殊的变速直线运动，是一种物理模型。物体在做匀变速直线运动过程中，加速度的大小和方向都不改变。当加速度与速度同向时，物体做匀加速直线运动；当加速度与速度反向时，物体做匀减速直线运动。为了便于研究，人们通常将某些物体的运动（或其中的一段运动）近似视为匀变速直线运动。

教师引导学生归纳：

①加速度保持不变且方向与速度方向同向时，物体做匀加速直线运动 ②加速度保持不变且方向与速度方向反向时，物体做匀减速直线运动 随堂练习

关于匀变速直线运动，下列说法正确的是（A ） A ．匀变速直线运动的速度随时间均匀变化 B ．匀减速直线运动就是加速度为负值的运动 C ．加速度大小不变的运动就是匀变速直线运动 D ．速度先减小再增大的运动一定不是匀变速直线运动 二、匀变速直线运动的速度一时间关系 （一）匀变速直线运动的速度规律

思考：如何求匀变速直线运动在某一时刻的速度？

1m

2m/s

1s 4m

9m

2s 4m/s

3s 6m/s

利用例题，创设情境，引导学生推导出速度规律。

汽车以2m/s 的初速度，做加速度1m /s 2的匀加速直线运动，问2s 时汽车的速度达到多少？

根据，可知0t v v a t -=g

得0t v v a t =+g （t v 为某一时刻的速度，0v

为初速度，

a 为加速度）

匀变速直线运动在某一时刻的速度t v

满足表达式：0t v v a t =+g

一般以初速度0v

的方向为正方向 1．当a >0时，与0v 的方向相同，物体做匀加速直线运动 2．当a <0时，与0v 的方向相反，物体做匀减速直线运动 3．若

a =0，则t v a t =•，物体做匀加速直线运动

例题：汽车在平直路面紧急刹车时，加速度的大小是4m /s 2

（1）如果必须在4s 内停下来，汽车的行驶速度最高不能超过多少？

（2）如果汽车以最高允许速度行驶，刹车时加速度的大小仍是4m /s 2，分别求汽车刹车3s 、5s 时汽车的速度多大？

以此例题为例，提炼做题策略 1．明确运动情景

2．画出运动过程示意图

t

v v a t 0

-=

s

m v 20=2

1s m a =t=0s

t=2s ?

=t v 紧急刹车

汽车做匀减速直线运动

3．选定正方向，根据题目中的已知量和未知量选定合适的表达式求解

4．根据实际情况，判断结果是否合理

（二）图像描述匀变速直线运动

t/s 0 1 2 3 4 5 6 v/（m/s ）

2

4

6

8

10

12

汽车做2

2a m s =的匀加速直线运动，汽车在某一时刻的速度可用公式0t v v a t =+g

表示。

问题：可否用图像来描述汽车速度的变化？

由图像知匀变速直线运动的图像是一条倾斜的直线。 问题：从v-t 图像上我们可以得到哪些信息？ 1．某一时刻的速度_____；

v a

t

v 0

a

t/s

v/（m/s ）

o

2 4 6 8 10 12

2．达到某一速度所需要的时间_____； 3．物体做变速运动的加速度_____。 随堂练习

描述A 、B 两物体的运动情况 A ：00v =，22a m s =的匀加速直线运动

B ：0

5v m s =，2-1a m s =的匀减速直线运动

问题：画出该车的a -t 图像

课堂小结

1．定义：物理学中，将物体加速度保持不变的直线运动称为匀变速直线运动。 2．物体加速度与速度同向，做匀加速直线运动。物体加速度与速度反向，做匀减速直线运动。

3．匀变速直线运动速度关系：0t v v a t =+g

4．匀变速直线运动的v-t 图像、a -t 图像

t/s

a /（m/s 2）

1 2

3