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必修一 2.4勻變速直線運(yùn)動的位移與速度的關(guān)系（教案）
一、教材分析
本節(jié)的內(nèi)容是讓學(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-v02=2ax.到本節(jié)為止勻變速直線運(yùn)動的速度—時間關(guān)系、位移—時間關(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.學(xué)生解題能力的培養(yǎng)有一個循序漸進(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.
二 目標(biāo)
1知識與技能
（1）理解勻變速直線運(yùn)動的位移與速度的關(guān)系。
（2）掌握勻變速直線運(yùn)動的位移、速度、加速度和時間的關(guān)系，會用公式解決勻變直線運(yùn)動的實(shí)際問題。
（3）提高勻變速直線運(yùn)動的分析能力，著重物理情景的過程，從而得到一般的學(xué)習(xí)方法和思維。
（5）培養(yǎng)學(xué)生將已學(xué)過的數(shù)學(xué)規(guī)律運(yùn)用到物理當(dāng)中，將公式、圖象及物理意義聯(lián)系起來加以運(yùn)用，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)工具解決物理問題的能力。
2 過程與方法
利用多媒體課件與課堂學(xué)生動手實(shí)驗(yàn)相互結(jié)合，探究勻變速直線運(yùn)動規(guī)律的應(yīng)用的方法和思維。
3 情感態(tài)度與價值觀
既要聯(lián)系的觀點(diǎn)看問題，還要具體問題具體分析。
三、重點(diǎn)
1．速度公式、位移公式及位移與速度關(guān)系的公式的推導(dǎo)。
2．會運(yùn)用公式分析、計(jì)算。
三、教學(xué)重、難點(diǎn)
具體到實(shí)際問題當(dāng)中對物理意義、情景的分析。
四、學(xué)情分析
我們的學(xué)生屬于A 、B、C分班，學(xué)生已有的知識和實(shí)驗(yàn)水平均有差距。有些學(xué)生僅僅對公式的表面理解會做套公式的題，對物理公式的內(nèi)涵理解不是很透徹，所以講解時需要詳細(xì)。
五、教學(xué)方法
講授法、討論法、問題法、實(shí)驗(yàn)法。
六、課前準(zhǔn)備
1．學(xué)生的學(xué)習(xí)準(zhǔn)備：預(yù)習(xí)已學(xué)過的兩個公式（1）速度公式 （2）位移與時間公式
2．教師的教學(xué)準(zhǔn)備：多媒體課件制作，課前預(yù)習(xí)學(xué)案，課內(nèi)探究學(xué)案，課后延伸拓展學(xué)案。
七、課時安排：1課時
八、教學(xué)過程
(一) 預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑
檢查落實(shí)了學(xué)生的預(yù)習(xí)情況并了解了學(xué)生的疑惑，使教學(xué)具有了針對性。
（二）情景引入，展示目標(biāo)
1．通過下面一道題目，讓學(xué)生從不同角度，感受一題多解，拓展學(xué)生的物理思維。
一輛汽車以20m/s的速度行駛，駕駛員發(fā)現(xiàn)前方道路施工，緊急剎車并最終停止。已知汽車剎車過程的加速度大小是5m/s2 ，假設(shè)汽車剎車過程是勻減速直線運(yùn)動，則汽車從開始剎車經(jīng)過5s所通過的位移是多少？
（利用該題讓學(xué)生知道：①對勻減速直線運(yùn)動，若取v0方向?yàn)檎�方向時，則v0>o，a<0。②對汽車剎車過程，在給定的時間內(nèi)的汽車是否一直在做勻減速直線運(yùn)動，還需要進(jìn)行判斷。③讓學(xué)生感受到一題多解——公式法、圖象法和逆向思維法。）
2．通過物理情景1的分析，讓學(xué)生尋找勻變速直線運(yùn)動中位移與速度的關(guān)系。
【情景1】射擊時，火藥在槍筒中燃燒。燃?xì)馀蛎�，推動彈頭做加速運(yùn)動。若把子彈在槍筒中的運(yùn)動看做勻加速直線運(yùn)動，假設(shè)槍筒長0.64m，子彈的加速度5×105m/s2，我們根據(jù)已知條件能否求出子彈射出槍口時的速度？
問題1：能否根據(jù)題意，用前面的運(yùn)動規(guī)律解決？
[學(xué)生活動]用公式 得出子彈離開槍口時的速度。
（三）合作探究，精講點(diǎn)撥
問題2：在這個問題中，已知條件和所求的結(jié)果都不涉及時間t，它只是一個中間量。能否根據(jù)前面學(xué)習(xí)的運(yùn)動規(guī)律，得到位移x與速度v的關(guān)系呢？
[學(xué)生活動]用公式 進(jìn)行推導(dǎo)。（請一位學(xué)生板演）
[教師活動]通過以上分析可以看到，如果說問題的已知量和未知量都不涉及時間，利用 求解，往往會使問題變得簡單、方便。
[學(xué)生活動]用公式 求解上面的問題，并與前面的方法進(jìn)行比較。
（四 反思總結(jié),當(dāng)堂檢測
教師組織學(xué)生反思總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容，并進(jìn)行當(dāng)堂檢測。
設(shè)計(jì)意圖：引導(dǎo)學(xué)生理解本節(jié)公式.并對所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行簡單的反饋糾正。

［例1］ 通過測試得知某型號的卡車在某種路面上急剎車時加速度大小是5m/s2。如果要求它在這種路面上行駛時在22.5m內(nèi)必須停下，它的行駛速度不能超過多少千米每小時？
[教師活動] 分析問題，用公式 求解問題，并注意勻減速直線運(yùn)動中加速度取負(fù)值。通過板書提醒學(xué)生解題規(guī)范化。
［例2］ 美國“肯尼迪”號航空母艦上裝有幫助飛機(jī)起飛的彈射系統(tǒng)。已知“F-A-15”型戰(zhàn)斗機(jī)在跑道上加速時可產(chǎn)生的最大加速度為5.0m/s2，起飛速度為50m/s。若要該飛機(jī)滑行100m后起飛，則：
（1）彈射系統(tǒng)必須使飛機(jī)具有多大的初速度？（可保留根號）
（2）假設(shè)某航空母艦不裝彈射系統(tǒng)，但要求“F-A-15”型戰(zhàn)斗機(jī)能在它上面正常起飛，則該跑道至少多長？
[教師活動]分析題意，已知條件，求什么物理量，正確選取運(yùn)動規(guī)律。
[學(xué)生活動]用公式 求解問題，同時注意具體問題具體分析。
［例3］ 駕駛手冊規(guī)定具有良好剎車性能的汽車在以80km/h的速率行駛時，可以在56m的距離內(nèi)剎�。辉谝�48km/h的速率行駛時，可以在24m的距離內(nèi)剎住。假設(shè)對這兩種速率，駕駛員的反應(yīng)時間（在反應(yīng)時間內(nèi)駕駛員來不及使用剎車，車速不變）與剎車產(chǎn)生的加速度都相同，則駕駛員的反應(yīng)時間是多少？
[教師活動]引導(dǎo)學(xué)生分析汽車在整個過程中運(yùn)動規(guī)律，如何解決問題。
[學(xué)生活動]根據(jù)題意的分析，正確選用運(yùn)動規(guī)律求解。
（五）發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置預(yù)習(xí)
我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了運(yùn)動學(xué)的一些公式,了解了運(yùn)動學(xué)的過程，那么若初速度等于零的過程又會怎樣呢？在下一節(jié)課我們一起來學(xué)習(xí)一種特殊的勻變速運(yùn)動__自由落體運(yùn)動。這節(jié)課后大家可以先預(yù)習(xí)這一部分，著重分析自由落體運(yùn)動為什么是勻變速運(yùn)動.并完成本節(jié)的課后練習(xí)及課后延伸拓展作業(yè)。
九、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：
十、教學(xué)反思
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。

必修一 2.4 勻變速直線運(yùn)動的位移與速度的關(guān)系（學(xué)案）
課前預(yù)習(xí)學(xué)案
一預(yù)習(xí)目標(biāo)
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、預(yù)習(xí)內(nèi)容
1、勻變速直線運(yùn)動的位移速度關(guān)系是 。
2、勻變速直線運(yùn)動的平均速度公式有 、 。
3、勻變速直線運(yùn)動中，連續(xù)相等的時間T內(nèi)的位移之差為 。
4、勻變速直線運(yùn)動某段時間內(nèi)中間時刻的瞬時速度等于 。某段過程中間位置的瞬時速度等于 ，兩者的大小關(guān)系是 。（假設(shè)初末速度均已知為 ）
5、物體做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，則1T秒末、2T秒末、3T秒末……速度之比為 ；前1T秒、前2T秒、前3T秒……位移之比
；第1T秒、第2T秒、第3T秒……位移之比 ；
連續(xù)相等的位移所需時間之比 。
三　提出疑惑
1———————————————————————————————
2———————————————————————————————
課內(nèi)探究學(xué)案
一 學(xué)習(xí)目標(biāo)
1 速度公式、位移公式及位移與速度關(guān)系的公式的推導(dǎo)。
2 掌握勻變速直線運(yùn)動的位移、速度、加速度和時間的關(guān)系，會用公式解決勻變速直線運(yùn)動的實(shí)際問題。
3重難點(diǎn)
（1）．速度公式、位移公式及位移與速度關(guān)系的公式的推導(dǎo)。
（2）會運(yùn)用公式分析、計(jì)算。
（3）具體到實(shí)際問題當(dāng)中對物理意義、情景的分析。
二 學(xué)習(xí)過程
1 如果加速度小于零，表示什么意義？在你學(xué)過的公式中個物理量符號的意義怎樣處理？
2對情景1 減速過程位移的求解過程需注意什么？
3 情景1 有幾種解法？
4合作探究，精講點(diǎn)撥
用公式 進(jìn)行推導(dǎo)，即如果消去時間t會得到什么關(guān)系？
得到的結(jié)論是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
三 反思總結(jié)
對一般的勻變速直線運(yùn)動涉及的物理量有5個，即vo、vt、t、a、x。一般來說，已知其中的三個物理量就可以求出其余的一個或二個物理量。
（1）不涉及位移x時：
（2）不涉及末速度vt時：
（3）不涉及時間t時：
對于以上三種關(guān)系式，只有兩個是獨(dú)立的，在做題時，應(yīng)正確分析題意，尋找題目給的物理量，選取適當(dāng)?shù)倪\(yùn)動規(guī)律解決問題。


四 當(dāng)堂訓(xùn)練
［例1］ 通過測試得知某型號的卡車在某種路面上急剎車時加速度大小是5m/s2。如果要求它在這種路面上行駛時在22.5m內(nèi)必須停下，它的行駛速度不能超過多少千米每小時？

［例2］ 美國“肯尼迪”號航空母艦上裝有幫助飛機(jī)起飛的彈射系統(tǒng)。已知“F-A-15”型戰(zhàn)斗機(jī)在跑道上加速時可產(chǎn)生的最大加速度為5.0m/s2，起飛速度為50m/s。若要該飛機(jī)滑行100m后起飛，則：
（1）彈射系統(tǒng)必須使飛機(jī)具有多大的初速度？（可保留根號）
（2）假設(shè)某航空母艦不裝彈射系統(tǒng)，但要求“F-A-15”型戰(zhàn)斗機(jī)能在它上面正常起飛，則該跑道至少多長


［例3］ 駕駛手冊規(guī)定具有良好剎車性能的汽車在以80km/h的速率行駛時，可以在56m的距離內(nèi)剎��；在以48km/h的速率行駛時，可以在24m的距離內(nèi)剎住。假設(shè)對這兩種速率，駕駛員的反應(yīng)時間（在反應(yīng)時間內(nèi)駕駛員來不及使用剎車，車速不變）與剎車產(chǎn)生的加速度都相同，則駕駛員的反應(yīng)時間是多少？

課后練習(xí)與提高

1、某型號的艦載飛機(jī)在航空母艦的跑道上加速時，發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的最大加速度為5m/s2，所需的起飛速度為50m/s，跑道長100m。通過計(jì)算判斷，飛機(jī)能否靠自身的發(fā)動機(jī)從艦上起飛？為了使飛機(jī)在開始滑行時就有一定的初速度，航空母艦裝有彈射裝置。對于該型號的艦載飛機(jī)，彈射系統(tǒng)必須使它具有多大的初速度？


2、汽車從甲地由靜止出發(fā)，沿直線運(yùn)動到丙地，乙地在甲丙兩地的中點(diǎn)，汽車從甲地勻加速直線運(yùn)動到乙地，經(jīng)過乙的速度為60km/h，接著又從乙地勻加速到丙地，到丙地時的速度為120km/h，求汽車從甲地到丙地的平均速度。

3、一個做勻加速直線運(yùn)動的物體，初速度 =2.0m/s，它在第3秒內(nèi)通過的位移為4.5m，則它的加速度為多少？

4、一質(zhì)點(diǎn)做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，若在第3秒末至第5秒末的位移為40m，則質(zhì)點(diǎn)在前4秒的位移為多少？

5、觀察者站在列車第一節(jié)車廂前端一側(cè)的地面上，列車由靜止開始勻加速直線運(yùn)動，測得第一節(jié)車廂通過他用了5秒，列車全部通過他用了20秒，則列車一共有幾節(jié)車廂？（車廂等長且不計(jì)車廂間距）


參考答案1、不能、39m/s 據(jù)公式 ，初速度不能為零，所以不能靠自身發(fā)動機(jī)起飛。
2、45km/h 整個過程并不是一個完整的勻加速直線運(yùn)動，兩段過程的加速度并不一樣。用 計(jì)算即可知，則不能對整個過程用 ，只能用原始定義式 ，甲到乙是勻加速，則由 計(jì)算出從甲到乙的時間，同樣用此公式可以算出從乙到丙的時間。最后用公式 即可計(jì)算出結(jié)果45km/h。
3、1m/s2 第3秒位移4.5m/s，據(jù)公式 有 則
4、40m/s 由 可得 ，由公式 有
5、16 方法一：根據(jù)初速度為零的勻加速直線運(yùn)動連續(xù)相等位移的時間之比為（ 一節(jié)車廂的時間為t0=5秒，則n節(jié)總時間為 =20 n=16
方法二、連續(xù)相等的時間內(nèi)位移之比為1：3：5……：(2n-1)，20內(nèi)共有4個5秒，則連續(xù)四個5秒的位移之比為1：3：5：7，則有7+5+3+1=16個單位車廂長度。

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