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1、2022年人教版高中物理必修1 第2章第4節(jié) 勻變速直線運(yùn)動的速度與位移的關(guān)系 教案
物理核心素養(yǎng)主要由“物理觀念”“科學(xué)思維”“科學(xué)探究”“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”四個(gè)方面構(gòu)成。
教學(xué)分析
本節(jié)的教學(xué)目標(biāo)是讓學(xué)生熟練運(yùn)用勻變速直線運(yùn)動的位移與速度的關(guān)系來解決實(shí)際問題.教材先是通過一個(gè)例題的求解,利用公式x=v0t+at2和v=v0+at推導(dǎo)出了位移與速度的關(guān)系:v2-v=2ax.到本節(jié)為止,勻變速直線運(yùn)動的速度—時(shí)間關(guān)系、位移—時(shí)間關(guān)系、位移—速度關(guān)系就都學(xué)習(xí)了.解題過程中應(yīng)注意對學(xué)生思維的引導(dǎo),分析物理情景并畫出運(yùn)動示意圖,選擇合適的公式進(jìn)行求解,并培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范書寫的習(xí)慣,解答后注意解題規(guī)律
2、.學(xué)生解題能力的培養(yǎng)有一個(gè)循序漸進(jìn)的過程,注意選取的題目應(yīng)由淺入深,不宜太急.對于涉及幾段直線運(yùn)動的問題,比較復(fù)雜,引導(dǎo)學(xué)生把復(fù)雜問題變成兩段簡單問題來解.
教學(xué)目標(biāo):
(一)物理觀念
1.知道位移速度公式,會用公式解決實(shí)際問題。
2.知道勻變速直線運(yùn)動的其它一些擴(kuò)展公式。
3.牢牢把握勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律,靈活運(yùn)用各種公式解決實(shí)際問題。
(二)科學(xué)思維、科學(xué)探究
通過解決實(shí)際問題,培養(yǎng)學(xué)生靈活運(yùn)用物理規(guī)律合理分析、解決問題和實(shí)際分析結(jié)果的能力.
(三)科學(xué)態(tài)度與責(zé)任
讓學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí),在學(xué)習(xí)中體驗(yàn)獲得成功的興奮。
教學(xué)重點(diǎn):
1.位移速度公式及平均速度、中間時(shí)刻速度和中間
3、位移速度。
2.初速度為零的勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律及推論。
教學(xué)難點(diǎn):
1.中間時(shí)刻速度和中間位移速度的大小比較及其運(yùn)用。
2.初速度為0的勻變速直線運(yùn)動,相等位移的時(shí)間之比
教學(xué)過程:
一、引入新課
復(fù)習(xí)回顧:學(xué)生回答教師提出的問題,教師板書。
1.加速度的定義式:
2.勻變速直線運(yùn)動的速度公式:
3.勻變速直線運(yùn)動的位移公式:
4.直線運(yùn)動的位移公式:
教師導(dǎo)入:上節(jié)課我們探究了勻變速直線運(yùn)動的位移與時(shí)間的關(guān)系,并推導(dǎo)出了勻變速直線運(yùn)動的位移-時(shí)間公式。這節(jié)課我們繼續(xù)探究勻變速直線運(yùn)動的位移與速度的關(guān)系。
二、新課教學(xué)
(一)勻變速直線運(yùn)動的位移與速度的關(guān)系
1
4、. 勻變速直線運(yùn)動的位移與速度的關(guān)系的導(dǎo)出。
教師導(dǎo)入:我們分別學(xué)習(xí)了勻變速直線運(yùn)動的位移與時(shí)間的關(guān)系、速度與時(shí)間的關(guān)系,有時(shí)還要知道物體的位移與速度的關(guān)系,請同學(xué)們根據(jù)上面的公式推導(dǎo)出勻變速直線運(yùn)動的位移與速度的關(guān)系。
教師活動:讓一位同學(xué)去黑板推導(dǎo)勻變速直線運(yùn)動的位移與速度的關(guān)系。
學(xué)生活動:推導(dǎo)勻變速直線運(yùn)動的位移與速度的關(guān)系公式。
教師活動:對學(xué)生進(jìn)行鼓勵(lì)性評價(jià),并展示勻變速直線運(yùn)動的位移與速度的關(guān)系式的推導(dǎo)過程。
勻變速直線運(yùn)動的位移與速度的關(guān)系式推導(dǎo)過程:
由得,。
把代入得。
教師過渡導(dǎo)入:各物理量的物理意義是什么?
2. 應(yīng)用說明。
師生共同討論得出:
應(yīng)
5、用說明:
(1)只適用于勻變速直線運(yùn)動。
(2)皆為矢量,一般規(guī)定方向?yàn)檎较?,?jì)算時(shí),若與同向代入正值,若與反向代入負(fù)值。
(3)公式在不含時(shí)間的問題求解中使用較為方便。
例題1.射擊時(shí),火藥在槍筒中燃燒,燃?xì)馀蛎?,推動彈頭加速運(yùn)動。我們把子彈在槍筒中的運(yùn)動看做勻加速直線運(yùn)動,假設(shè)子彈的加速度是a=5105m/s2,槍筒長x=0.64m,計(jì)算子彈射出槍口時(shí)的速度。
解:由得,。
。
教師點(diǎn)評:在解答勻變速直線運(yùn)動的問題時(shí),如果已知量和未知量都不涉及時(shí)間,應(yīng)用公式 求解,往往會使問題解答變得簡單、方便。
學(xué)生即時(shí)練習(xí):某飛機(jī)著陸時(shí)的速度為216km/h,隨后勻減速滑行,加速度
6、的大小是2m/s2,機(jī)場的跑道至少多長才能使飛機(jī)安全地停下來?
教師活動:巡回檢查學(xué)生做題情況,并展示一份學(xué)生解答。
學(xué)生解答:
由得。
得。
教師提問:這個(gè)結(jié)果正確嗎?為什么?
學(xué)生回答:不正確,因?yàn)轱w機(jī)做減速直線運(yùn)動,加速度方向與初速度方向相反,所以加速度應(yīng)取-2m/s2,即
教師點(diǎn)評:很好,在利用公式求解時(shí),一定要注意公式的矢量性問題。一般情況下,以初速度方向?yàn)檎较?;?dāng)a與v0方向相同時(shí),a為正值,公式即反映了勻加速直線運(yùn)動的速度和位移隨時(shí)間的變化規(guī)律;當(dāng)a與v0方向相反時(shí),a為負(fù)值,公式反映了勻減速直線運(yùn)動的速度和位移隨時(shí)間的變化規(guī)律。代入公式求解時(shí),與正方向相同的代入
7、正值,與正方向相反的物理量應(yīng)代入負(fù)值。
(二)勻變速直線運(yùn)動的平均速度公式
教師引導(dǎo):我們已經(jīng)知道直線運(yùn)動的位移可以用公式進(jìn)行求解,那么在勻變速直線運(yùn)動中,它的平均速度的公式又是怎樣的表達(dá)形式呢?請同學(xué)們推導(dǎo)一下。
學(xué)生推導(dǎo):由和消去時(shí)間t得。
教師鼓勵(lì)性評價(jià):很好,這就是勻變速直線運(yùn)動的平均速度的公式,即勻變速直線運(yùn)動中平均速度等于初速度、末速度和的一半。
板書:
例題2.一個(gè)木箱從8.5m長的斜面上沿一直線勻變速滑下,初速度是1.8m/s,末速度是6.7m/s,它通過這個(gè)斜面需要多長時(shí)間?
解法一:由 得。
另,。
解法二:由得。
教師總結(jié):到今天這節(jié)課為止,關(guān)于勻變速
8、直線運(yùn)動我們學(xué)習(xí)以下四個(gè)公式:
①
②
③
④
這是解答勻變速直線運(yùn)動規(guī)律的重要公式,同學(xué)們要理解公式的含義,靈活選擇應(yīng)用。
例題3.火車以54km/h的速度前進(jìn),現(xiàn)在需要在車站暫停。如果停留時(shí)間是1min,剎車引起的加速度大小是30cm/s2,啟動時(shí)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的加速度大小是50cm/s2,火車暫停后仍要以原速前進(jìn),求火車由于暫停所延遲的時(shí)間。
提示:火車由于暫停所延遲的時(shí)間等于其實(shí)際運(yùn)行時(shí)間與預(yù)定運(yùn)行時(shí)間之差。
解析:。
火車因暫停而減速的時(shí)間為
。
9、
火車暫停后加速到原速所需的時(shí)間為 。
火車從開始減速到恢復(fù)原速所通過的路程為
。
這段路程火車正常行駛所需的時(shí)間為
所以,火車由于暫停所延遲的時(shí)間為
教師點(diǎn)撥:解答運(yùn)動學(xué)問題,分析物體的運(yùn)動過程是求解的關(guān)鍵。對于勻變速直線運(yùn)動問題,一般的解題思路是:明確研究對象,建立運(yùn)動圖景,規(guī)定坐標(biāo)方向,列出運(yùn)動方程。分析題意時(shí),要弄清物理量中哪些是未知的,哪些是已知的,然后根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的公式或關(guān)系式列出方程,正確求解。其中,加速度是解決一般問題的關(guān)鍵?! ?
三、課堂小結(jié)
本節(jié)課按教學(xué)設(shè)計(jì)基本完成了制定的課程目標(biāo),取得較好的效果。第一,教學(xué)重點(diǎn)突出,對速度公式、位移公式及位移和速度
10、的關(guān)系式注重推導(dǎo)的過程。有效的突破教學(xué)難點(diǎn),具體進(jìn)行情景的分析。第二,能以教師為主導(dǎo),學(xué)生為主體用代數(shù)方法推導(dǎo)出勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律。首先讓學(xué)生進(jìn)行討論、推導(dǎo),然后師生一起總結(jié),體現(xiàn)了新課標(biāo)對課堂教學(xué)的要求。第三,得到勻變速直線運(yùn)動規(guī)律后提出注意問題,以練習(xí)的形式讓學(xué)生填空取得較好的效果。第四,在勻變速直線運(yùn)動規(guī)律的運(yùn)用方面注意分析做題的方法、步驟,建議學(xué)生解物理題要注意作出示意圖,標(biāo)出已知量,更好地理解題意,再選擇公式,讓學(xué)生養(yǎng)成良好的習(xí)慣。第五,讓學(xué)生嘗試一題多解,靈活運(yùn)用。第六,對幾個(gè)例題的分析提醒學(xué)生注意物體實(shí)際運(yùn)動的過程,讓學(xué)生再次計(jì)算,體會由錯(cuò)到對的過程中得到領(lǐng)悟,然后師生一起總結(jié)解題方法,效果較好。樹立嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng),既用聯(lián)系的觀點(diǎn)看問題,還要具體問題具體分析
四、板書設(shè)計(jì)
§2.4勻變速直線運(yùn)動的位移與速度的關(guān)系
勻變速直線運(yùn)動的位移與速度的關(guān)系:
五、布置作業(yè)