资源描述
111第二单元 第2节 匀变速直线运动的位移与时间的关系 课型：新授课 课时：2 第一部分：三维目标知识与技能1、 知道匀变速直线运动的位移与时间的关系2、 了解位移公式的推导方法，掌握位移公式.3、 理解匀变速直线运动的位移与时间的关系及其应用.4、 理解图象中图线与轴所夹的面积表示物体在这段时间内运动的位移.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情感态度与价值观1、 经历微元法推导公式和公式法推导速度位移关系，培养动手能力，增加物理情感.2、体验成功的快乐方法的意义，增强科学能力的价值观.第二部分：自主性学习（一）旧知识铺垫在匀变速直线运动的st图像中，斜率表示什么含义？与纵轴的截距表示什么含义？（二）新知识预览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匀变速直线运动的 v-t 图象是_，其中图象的斜率表示物体的_，图象与坐标轴所围面积是物体的_。 3匀变速直线运动中，速度与时间的关系式为_。（三）自主性学习效果检测1.一物体运动的位移与时间关系（以为单位），则（）A.这个物体的初速度为12ms B.这个物体的初速度为6msC.这个物体的加速度为8ms2 D.这个物体的加速度为8ms22一物体以5m/s的初速度，-2m/s2的加速度在粗糙水平面上滑行，在4s内物体通过的位移大小为（）A4m B36mC625m D以上答案都不对3某质点的位移随时间的变化规律的关系是：x=4t+2t2,s与t的单位分别为m和s，则质点的初速度与加速度分别为()A4m/s与2m/s2 B0与4m/s2C4m/s与4m/s2 D4m/s与0（四）我的疑难问题：第三部分：重难点解析（一）匀速直线运动的位移 我们先从最简单的匀速直线运动的位移与时间的关系入手，讨论位移与时间的关系。我们取初始时刻质点所在的位置为坐标原点，则有时刻质点的位置坐标与质点在一段时间间隔内的位移相同，得出位移公式，请大家根据速度时间图象的意义，画出匀速直线运动的速度时间图象 学生动手定性画出一质点做匀速直线运动的速度时间关系图像问：请同学们结合自己所画的图象，求图线与初、末时刻和时间轴围成的矩形面积。这个面积代表什么？当速度为正值和为负值时，它们的位移有什么不同？位移表示位移方向与规定的正方向，位移表示位移方向与规定的正方向。(填相同或相反)对于匀变速直线运动，它的位移与它的图象，是不是也有类似的方法呢？（二）匀变速直线运动的位移 思考与讨论 在“探究小车的运动规律”的测量记录中，某同学得到了小车在0，1，2，3，4，5几个位置的瞬时速度。如下表：位置编号012345时间00.10.20.30.40.5速度0.380.630.881.111.381.62能否根据表中的数据，用最简便的方法估算实验中小车从位置0到位置5的位移？学生讨论后回答。当我们在上面的讨论中不是取0.1s时，而是取的更小些。比如0.06s，同样用这个方法计算，误差会更小些，若取0.04s、0.02s误差会怎样？交流与讨论同学阅读下面的关于刘徽的“割圆术”。分割和逼近的方法在物理学研究中有着广泛的应用。早在公元前263年，魏晋时的数学家刘徽首创了“割圆术”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，他著有九章算术，在书中有很多创见，尤其是用割圆术来计算圆周率的想法，含有极限观念，是他的一个大创造。他用这种方法计算了圆内接正192边行的周长，得到了圆周率的近似值（=3.14）后来有计算了圆内接正3072边行的周长，又得到了圆周率的近似值（=3.1416），用正多边形逐渐增加的方法来计算圆周率，早在古希腊的数学家阿基米德首先采用，但是阿基米德是同时采用内接和外切两种计算，而刘徽只用内接，因而较阿基米德的方法简便得多。学生讨论刘徽的“割圆术”和他的圆周率，体现里面的“微分”思想方法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时间图象如图所示请同学们思考这个物体的速度时间图象，用自己的语言来描述该物体的运动情况，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。请大家讨论将学生分组后各个进行“分割”操作。请大家对比不同组所做的分割，当他们分成的小段数目越长条矩形与倾斜直线间所夹的小三角形面积越小，这说明什么？当然，我们上面的做法是粗糙的，为了精确一些，可以把运动过程划分为更多的小段，如图丙，用所有这些小段的位移之和，近似代表物体在整个过程中的位移。从v-t图象上看，就是用更多的但更窄的小矩形的面积之和代表物体的位移。可以想象如果把整个运动过程划分的非常非常细，很多很多小矩形面积之和就能准确的代表物体的位移。这些小矩形合在一起组成一个梯形OABC，梯形OABC的面积就代表做匀变速直线运动的物体在0-t这段时间内的位移。教师引导学生分析求解梯形的面积。这个位移公式虽然是在匀加速直线运动的情景下导出的，但也同样适用与匀减速直线运动。在公式中，我们讨论一下并说明各物理量的意义，以及应该注意的问题。注意这里哪些是矢量，讨论一下应该注意哪些问题。物体做直线运动时，矢量的方向性可以在选定正方向后，用正、负来体现。方向与规定的正方向相同时，矢量取正值，方向与规定正方向相反时，矢量取负值。一般我们都选物体的运动方向或是初速度的方向为正。在匀减速直线运动中，如刹车问题中，尤其要注意加速度的方向与运动方向相反。进一步加深对公式的理解，用图象法看面积的大小。把面积分割成两块，一块是矩形，一块是三角形，两者之和即为正个过程的位移。适用与匀加速（匀减速）直线运动。教师画匀加速直线运动，学生自己画图体验匀减速直线运动。第四部分：知识整理与框架梳理第五部分：习题设计基础过关题1、一质点做匀加速直线运动，其位移随时间的关系为：S=4t+2t2（米），那么物体运动的初速度和加速度分别为：（）A、2米/秒，0.4米/秒2B、4米/秒，2米/秒2 C、4/米秒，4米/秒2D、4米/秒，1米/秒22、一个物体沿着斜面从静止滑下做匀变速直线运动，已知它头2s内的位移为3m，则它在第四个2s内的位移是：（ ）的物体，当它的速度由v增至2v，发生的位移为S1；当它的速度由2v增至3v时，发生的位移）A、14mB、21m C、24m D、48m3、百米运动员起跑后，6s末的速度为9.3m/s，10s末到达终点时的速度为15.5m/s，他全程的平均速度为：（）A、12.2m/s B、11.8m/s C、10m/s D、10.2m/s4.一物体做匀变速直线运动。下列说法中正确的是（ ）A.物体的末速度与时间成正比B.物体的位移必与时间的平方成正比C.物体速度在一段时间内的变化量与这段时间成正比D.匀加速运动，位移和速度随时间增加；匀减速运动，位移和速度随时间减小5.下列所述各种情况中，可能实验的是A.物体运动的加速度及速度都保持不变B.物体的加速度变化而速度保持不变C.物体的加速度减小，而速度增大D.物体的运动速度数值不减小也不增大，且物体的加速度不为零6.根据给出的速度，加速度的正负，下列对运动性质的判断正确的是A.v0 0, a 0 物体做加速运动B.v0 0, a 0 物体做加速运动C.v0 0 物体做减速运动D.v0 0, a 0 物体做加速运动二、二、填空题7.某物体做匀加速直线运动，初速度为10m/s，加速度为0.4m/s2，若使其速度增加2m/s，需经历S的时间，若使其速度变为原来的2倍，需经历S的时间。8.一物体以 5m/s的初速度冲上斜坡，得到0.4m/s2的加速度，经过S或S它的位移是30m。它最远解在斜坡上滑行m。9.物体以一定的初速度冲上斜面，做匀减速运动，到达顶端时速度恰为零，物体向上运动所用时间为4S，则物体向上运动到斜面中点所用的时间为S。10.汽车在平直的公路上以30m/s的速度匀速行驶，开始刹车以后又以5m/s2的加速度做匀减速直线运动，问：（1）从开始刹车到停下来，汽车又前进了多少？（2）从开始刹车到计时，第8s末汽车的即时速度多大？能力提升题11、一物体做匀变速直线运动某时刻速度的大小为4m/s，1秒钟后速度的大小变为10m/s，在这1秒钟内该物体的（ ）A、位移的大小可能小于4mB、位移的大小可能大于10mC、加速度的大小可能小于4m/s2D、加速度的大小可能大于10m/s2111
展开阅读全文