教學準備
教學目標
知識與技能
1.知道勻變速直線運動的v—t圖象特點，理解圖象的物理意義.
2.掌握勻變速直線運動的概念，知道勻變速直線運動v—t圖象的特點.
3.理解勻變速直線運動v—t圖象的物理意義，會根據(jù)圖象分析解決問題，
4.掌握勻變速直線運動的速度與時間關系的公式，能進行有關的計算.
過程與方法
1.培養(yǎng)學生識別、分析圖象和用物理語言表達相關過程的能力.
2.引導學生研究圖象、尋找規(guī)律得出勻變速直線運動的概念.
3.引導學生用數(shù)學公式表達物理規(guī)律并給出各符號的具體含義.
情感態(tài)度與價值觀
1.培養(yǎng)學生用物理語言表達物理規(guī)律的意識，激發(fā)探索與創(chuàng)新*.
2.培養(yǎng)學生透過現(xiàn)象看本質、甩不同方法表達同一規(guī)律的科學意識.
教學重難點
教學重點
1.理解勻變速直線運動v—t圖象的物理意義
2.掌握勻變速直線運動中速度與時間的關系公式及應用.
教學難點
1.勻變速直線運動v—t圖象的理解及應用.
2.勻變速直線運動的速度一時間公式的理解及計算.
教學工具
多媒體、板書
教學過程
一、勻變速直線運動
1.基本知識
(1)定義：沿著一條直線運動，且加速度不變的運動.
(2)分類
�、賱蚣铀僦本�運動：速度隨時間均勻增加的直線運動.
�、趧驕p速直線運動：速度隨時間均勻減小的直線運動.
(3)圖象：勻變速直線運動的v-t圖象是一條傾斜的直線.
2.思考判斷
(1)勻變速直線運動是速度均勻變化的直線運動.(√)
(2)物體的加速度為負值時，不可能是勻加速直線運動.(×)
(3)加速度不變的運動一定是勻變速直線運動.(×)
探究交流
某物體的速度—時間圖象如圖所示，試說明物體做什么運動?
【提示】由于物體的v-t圖象是一條傾斜直線，首先確定該物體做勻變速直線運動;又由于它的速度逐漸增大，所以說物體的運動性質為勻加速直線運動.
二、速度與時間的關系式
1.基本知識
(1)速度公式：v=v0+at.
(2)對公式的理解：做勻變速直線運動的物體，在t時刻的速度v，就等于物體在開始時刻的速度v0，再加上在整個過程中速度的變化量at.
2.思考判斷
(1)公式v=v0+at僅適用于勻加速直線運動.(×)
(2)速度隨時間不斷增加的運動叫做勻加速直線運動.(×)
(3)速度隨時間均勻減小的直線運動，叫做勻減速直線運動.(√)
探究交流
試根據(jù)勻變速直線運動的特點，分別通過v-t圖象和加速度的定義式推導出速度v和時間t關系的數(shù)學表達式.
【提示】
(1)圖象推導：
由圖可知末速度大小由初速度v0和t時間內(nèi)增加的部分at組成，故v=v0+at.
(2)加速度定義式推導：
由得：v=v0+at.
三、對速度-時間圖象的理解
【問題導思】
1.上節(jié)課“探究小車的速度與時間的變化關系”中所畫出的v-t圖象是什么形狀?圖象的物理意義是什么?
2.v-t圖線的傾斜程度具有什么含義?
3.速度圖象中的縱截距和橫截距代表什么意義?
1.勻速直線運動的v-t圖象
一條平行于時間軸的直線.從圖象中可以直接讀出速度的大小和方向.
2.勻變速直線運動的v-t圖象
如圖所示，勻變速直線運動的v-t圖象是一條傾斜的直線.
(1)直線a反映了速度隨著時間是均勻增加的，為勻加速直線運動的圖象.
(2)直線b反映了速度隨著時間是均勻減小的，為勻減速直線運動的圖象.
(3)直線c反映了速度隨著時間先均勻減小，后均勻增加，由于加速度不變，整個運動過程也是勻變速直線運動.
3.v-t圖象應用
誤區(qū)警示：v-t圖象的兩點說明
1.只能描述直線運動，無法描述曲線運動.
2.v-t圖象描述的是物體的速度隨時間的運動規(guī)律，并不表示物體的運動軌跡.
例：如圖所示為某質點的v-t圖象，則下列說法中正確的是()
A.在0～6s內(nèi)，質點做勻變速直線運動
B.在6s～10s內(nèi)，質點處于靜止狀態(tài)
C.在4s末，質點向相反方向運動
D.在t=12s末，質點的加速度為-1m/s2
【審題指導】解答該題主要是觀察圖線，通過圖線的特點得出有關結論，觀察圖線時，需要注意：
(1)速度的正、負問題.
(2)速度的大小變化趨勢.
(3)圖線斜率大小問題.
(4)圖線斜率的正負問題.
【答案】D
規(guī)律總結：v-t圖象的意義
1.可求出物體在任一時刻的速度和物體達到某一速度所需要的時間.
2.圖線的斜率等于物體的加速度.
3.圖線在時間軸的上方表示物體向正方向運動，在時間軸的下方表示物體向負方向運動.
4.可判斷物體的運動性質：在v-t圖象中，傾斜直線表示物體做勻變速直線運動;平行于時間軸的直線表示物體做勻速直線運動;和時間軸重合的直線表示物體靜止.
四、速度時間關系式的應用
【問題導思】
1.汽車從靜止勻加速運動，經(jīng)時間t后的速度怎么求出?需要知道什么物理量?
2.速度公式v=v0+at中各量的含義是什么?它們是矢量還是標量?
3.速度公式的適用條件是什么?應用其解題時應注意什么問題?
1.適用條件
公式v=v0+at只適用于勻變速直線運動.
2.公式中各量的含義
(1)v0為開始時刻物體的瞬時速度，稱為初速度，v為經(jīng)時間t后物體的瞬時速度，稱為末速度.
(2)a為物體的加速度，為恒量，表明速度均勻變化，即相等時間內(nèi)速度的變化量相等.
3.矢量性
(1)公式中的v0、v、a均為矢量，應用公式解題時，一般取v0的方向為正方向，a、v與v0的方向相同時取正值，與v0的方向相反時取負值.對計算結果中的正、負，應根據(jù)正方向的規(guī)定加以說明，如v>0，表明末速度與初速度v0同向;若a<0，表明加速度與v0反向.
(2)a與v0同向時物體做勻加速直線運動，a與v0反向時物體做勻減速直線運動.
誤區(qū)警示
速度公式v=v0+at雖然是加速度定義式的變形，但兩式的適用條件是不同的：
1.v=v0+at僅適用于勻變速直線運動.
2.可適用于任意的運動，包括直線運動和曲線運動.
例：在平直公路上，一輛汽車以108km/h的速度行駛，司機發(fā)現(xiàn)前方有危險立即剎車，剎車時加速度大小為6m/s2，求：
(1)剎車后3s末汽車的速度大小;
(2)剎車后6s末汽車的速度大小.
【審題指導】解答該題應把握以下兩點：
(1)剎車時為減速運動.
(2)計算結果是否符合實際.
【答案】(1)12m/s(2)0
規(guī)律總結：求解汽車剎車問題時應注意的問題
汽車剎車、飛機著陸、火車進站等實際減速運動，由于它們在速度減小為零后不再返回，此后它們就一直停留在某位置不動，故計算它們的速度時切不可盲目將所給時間代入速度公式.若所給時間小于剎車用時，則可將所給時間代入速度公式求解，若所給時間大于或等于剎車用時，則它們在所給時間速度為零.
五、加速度變化的v-t圖象
例：試說明如圖所示的圖象中物體的運動情況.
【答案】圖甲中，物體運動的加速度越來越大，速度越來越大，表示物體做加速度越來越大的變加速直線運動.
圖乙中，物體運動的加速度越來越小，后為0，速度越來越大，后不變，表示物體做加速度越來越小的變加速直線運動，直到加速度為0，做勻速直線運動.
圖丙中，物體運動的加速度越來越大，速度越來越小，后為0，表示物體做加速度越來越大的變減速直線運動，直到速度減為0.
圖丁中，物體運動的加速度越來越小，速度越來越小，表示物體做加速度越來越小的變減速直線運動.
規(guī)律總結：根據(jù)v-t圖象判斷加速度的變化
圖甲中，速度v隨時間t的延長而增大，在時間軸上取兩段相等的時間間隔Δt，對應的速度變化量Δv不同，而且Δv2>Δv1，所以物體做的不是勻加速直線運動.當Δt→0時，a=Δt/Δv表示Δt內(nèi)任一時刻的瞬時加速度，此時a應為該時刻曲線切線的斜率.即v-t圖象為曲線時，曲線上面某點的切線斜率等于該時刻物體的加速度.對甲圖，隨時間t的延長，切線斜率變大，即物體做加速度變大的加速運動.
同理可得，圖乙中的物體做加速度逐漸減小的變加速直線運動.
課后小結
本節(jié)重點學習了對勻變速直線運動的理解和對公式v=vo+at的掌握.對于勻變速直線運動的理解強調(diào)以下幾點：
1.任意相等的時間內(nèi)速度的增量相同，這里包括大小方向，而不是速度相等.
2.從速度一時間圖象上來理解速度與時間的關系式：v=vo+at，t時刻的末速度v是在初速度v0的基礎上，加上速度變化量△v=at得到.
3.對這個運動中，質點的加速度大小方向不變，但不能說a與△v成正比、與△t成反比，a決定于△v和△t的比值.
4.a=△v/△t而不是a=v/t,a=△v/△t=(vt-v0)/△t即v=vo+at，要明確各狀態(tài)的速度，不能混淆.
5.公式中v、vo、a都是矢量，必須注意其方向.
板書
§2.2勻速直線運動的速度和時間的關系
1.勻變速直線運動
2.速度一時間圖象
3.速度與時間的關系式v=v0+at
4.初速度vo再加上速度的變化量at就得到t時刻物體的末速度
教學準備
教學目標
知識與技能
1、掌握勻變速直線運動的概念、運動規(guī)律及特點。
2、掌握勻變速直線運動的速度與時間的關系式，會推導，能進行有關計算。
3、知道v-t圖象的意義，會根據(jù)圖象分析解決問題。
過程與方法
引導學生通過研究v-t圖象，尋找規(guī)律，發(fā)現(xiàn)勻變速直線運動的速度與時間的關系。
情感態(tài)度與價值觀
1、學生通過自己做實驗并發(fā)現(xiàn)規(guī)律，激發(fā)學生探索規(guī)律的興趣。
2、體驗同一物理規(guī)律的不同描述方法，培養(yǎng)科學價值觀。
3、將所學知識與實際生活相聯(lián)系，增加學生學習的動力和*。
教學重難點
教學重點
1、理解勻變速直線運動的v-t圖象的物理意義。
2、勻變速直線運動的速度與時間的關系式及應用。
教學難點
1、學會用v-t圖象分析和解決實際問題。
2、掌握勻變速直線運動的速度與時間的關系式并會運用。
教學過程
新課導入
師：前面幾節(jié)課，我們學習了如何描繪運動物體的v-t圖象，本節(jié)課我們就從v-t圖象入手，探究勻變速直線運動的運動規(guī)律。
新課教學
一、勻變速直線運動
師：請同學們觀察下面的v-t圖象(課件展示)，它們分別表示物體在做什么運動?
生1：①中物體的速度的大小和方向都不隨時間變化，說明物體在做勻速直線運動。
生2：②中物體的速度隨時間不斷增大，說明物體在做假速直線運動。
師：仔細觀察②中物體速度增加的有規(guī)律嗎?
生：是均勻增加。如果取相等的時間間隔，速度的變化量是相同的。
師：很好。請同學們自己畫圖操作，試一試。
學生自己畫圖，動手操作
教師用課件投影，進一步加以闡述。
師：我們發(fā)現(xiàn)每過一個相等的時間間隔，速度的增加量是相等的。所以無論△t選在什么區(qū)間，對應的速度v的變化量△v與時間的變化量△t之比△v/△t都是一樣的，即物體的加速度保持不變。
投影出示勻變速直線運動的定義
沿著一條直線運動，且加速度保持不變的運動，叫做勻變速直線運動(uniformvariablerectilinearmotion)。
勻變速直直線運動的速度時間圖象是一條傾斜的直線
在勻變速直線運動中，如果物體的速度隨時間均勻增加，這個運動叫做勻加速直線運動;如果物體的速度隨時間均勻減小，這個運動就叫做勻減速直線運動。
生：我知道了，在剛才圖1中③的速度隨時間均勻減小，表示的就是物體在做勻減速直線運動。
師：你所的對!請同學們再思考一下，三條直線的交點表示什么?
生1：是相遇!
生2：不是相遇，交點的橫、縱坐標都相等，應該表示在同一時刻，三者的速度相等。
師：是的，在v-t圖象中，交點僅表示他們的速度相等，并不表示相遇，同學們不要把v-t圖象與x-t圖象相混淆。
教師接著引導學生思考教材第39頁“說一說”
這條圖線表示物體的速度怎樣變化?在相等的時間間隔內(nèi)，速度的變化量總是相等的嗎?物體在做勻加速直線運動嗎?
生：速度增加，但在相等的時間間隔內(nèi)，速度的變化量越來越大，說明△v/△t逐漸增大，即加速度增大，加速度不是恒量，那物體的運動就不是勻加速直線運動了。
師：沒錯。在不同的瞬時，物體的加速度不同，那我們怎么找某一點的瞬時加速度呢?
學生紛紛討論。
生：是做切線嗎?
師：非常好。我們可以做曲線上某點的切線，這一點的切線的斜率就表示物體在這一時刻的瞬時加速度。
二、速度與時間的關系
師：除了圖像外，我們還可以用公式表示物體運動的速度與時間的關系。
從運動開始(這時t=0)到時刻t，時間的變化量△t=t-0,速度的變化量△v=v-v0,因為加速度a=△v/△t是一個恒量，所以a=△v/△t=v-v0/t-0
解出速度v,得到v=v0+at
這就是勻變速直線運動的速度與時間的關系式。
師：想一想，at在數(shù)值上等于什么?
生：a在數(shù)值上等于單位時間內(nèi)速度的變化量，再乘以t就是0—t時間內(nèi)速度的變化量。
生：at再加上vo就是t時刻的速度了。
師：我們還可以從圖象上進一步加深對公式的理解。
例題1
(投影)汽車以40km/h的速度行駛，現(xiàn)以0.6m/s2的加速度加速，10s后速度能達到多少?
教師引導學生明確已知量、待求量，確定研究對象和研究過程
學生自主解題
師：投影出示規(guī)范步驟
解：初速度vo=40km/h=11m/s，加速度a=0.6m/s2，時間t=10s，10s后的速度為
v=v0+at
=11m/s+0.6m/s2×10s
=17m/s
=62km/h
例題2
(投影)汽車以36km/h的速度勻速行駛，若汽車以0.6m/s2的加速度剎車，則10s和20s后的速度減為多少?
教師指導學生用速度公式建立方程解題，代入數(shù)據(jù)，計算結果。
教師巡視查看學生自己做的情況，投影出示典型的樣例并加以點評。
有的同學把a=0.6m/s2代入公式v=vo+at，求出v10=16m/sv20=22m/s
師：這種做對嗎?
生：汽車在剎車，使減速運動，所以加速度應代負值，即a=﹣0.6m/s2。
有的同學把a=﹣0.6m/s2代入公式v=vo+at，求出v10=4m/sv20=﹣2m/s
師：這樣做對嗎?
生：對，我也是這樣做的
師：v20=—2m/s中負號表示什么?
生：負號表示運動方向與正方向相反。
師：請同學們聯(lián)系實際想一想，汽車剎車后會再朝反方向運動嗎?
生：哦，汽車剎車后經(jīng)過一段時間就會停下來。
師：那這道題到底該怎么做呢?
生：先計算出汽車經(jīng)多長時間停下來。
教師出示規(guī)范解題的樣例。
解：設初速度v0=36km/h=10m/s，加速度a=﹣0.6m/s2，時間t=10s，由速度公式v=vo+at，可知剎車至停止所需時間t=v﹣v0/a=0﹣10/﹣0.6=16.7s。
故剎車10s后的速度v10=v0+at=10m/s﹣0.6×10m/s=4m/s
剎車20s時汽車早已停止運動，故v20=0
師：通過這道題，我們大家知道了汽車遇到緊急情況時，雖然踩了剎車，但汽車不會馬上停下來，還會向前滑行一段距離。因此，汽車在運行時，要被限定大速度，超過這一速度，就可能發(fā)生交通事故。請同學們結合實際想一想：當發(fā)生交通事故時，*是如何判斷司機是否超速行駛的?
生：汽車剎車時會留下痕跡，*可以通過測量痕跡的長度，計算出司機剎車時的速度。以此來判斷司機是否超速行駛。
師：好極了。
小結
本節(jié)重點從圖象和公式兩個方面研究了勻變速直線運動，理解時注意以下幾點：
1、在勻變速直線運動中，質點的加速度大小和方向不變，但不能說a與△v成正比、與△t成反比，決定于△v和△t的比值。
2、公式中v、v0、a都是矢量，必須注意其方向。
