《勻變速直線運動的速度和位移》導學設計
【教學內容】
第一單元第2節第2課時:“勻變速直線運動的速度”“勻變速直線運動的位移”。
【教學目標】
知識與技能:理解勻變速直線運動的速度與時間、加速度的關系,會計算勻變速運動的速度;理解勻變速運動的速度圖象的意義;理解勻變速運動的位移與時間、加速度的關系,會計算勻變速直線運動的位移。
過程與方法:通過速度公式、位移公式的建立,體驗物理理論在物理研究中的作用,體會運用已知理論推出新理論的方法與思想;通過速度圖象的建立,體會圖象方法在物理研究中的作用。
情感態度價值觀:通過物理公式、圖象對同一規律的表述,體會物理規律表達形式的多樣性,體驗物理規律的形式美,培養學生的審美意識。
【教學重點】
速度公式、速度圖象、位移公式。
【教學難點】
速度圖象的意義及運用。
【教具準備】
ppt課件。
【教學過程】
◆創設情境──引出課題
1.復習提問:
(1)什么是勻變速直線運動?它的速度有什么特點?加速度有什么特點?
(2)怎樣計算勻變速直線運動的加速度?某物體勻加速直線運動的加速度大小為2m/s2,這表明物體的速度怎樣變化?
2.評價小結:
(1)速度均勻變化的直線運動。速度方向不變,大小隨時間均勻變化。加速度不為零且恒定不變。
(2)加速度的計算公式是:。表示物體每秒增加或減小的速度是2m/s。
3.提出問題:若已知運動開始時的速度(初速度)及加速度,怎樣計算某時刻的速度(末速度)?
◆合作探究──新課學習
一、勻變速直線運動的速度
1.問題研究:課本第10頁“勻變速直線運動的速度”中的計算速度問題。
2.勻變速直線運動的速度公式推導。
(1)由加速度的意義推導──案例研究
例1 質點0時刻的速度是vo(m/s),從0時刻起以加速度a(m/s2)勻加速直線運動,求ts末質點的速度。
解析:質點0時刻就具有的速度為vo(m/s);由加速度的意義可知,1s時間里質點增加的速度是:a(m/s);從0時刻到ts末的ts時間里增加的速度是at(m/s);ts末的速度應該是0時刻的速度與ts時間里增加的速度的和,即:。
(2)由加速度的定義是推導:
加速度的定義式是:,對此關系式去分母、移項可得:
3.交流評價──歸納小結
(1)勻變速直線運動的速度公式:,若質點由靜止開始做勻變速直線運動,則有:。
(2)公式的意義:公式反映的是勻變速直線運動的速度隨時間變化的關系,共涉及四個與運動有關的物理量,若已知其中的三個,利用此式可求出另一個未知的物理量。
(3)公式中各量的方向:公式中的四個物理量中,除時間外都是矢量,既有大小又有方向。由于是直線運動,三個矢量的方向都在同一直線上。所以,可以事先確定某一個量的方向為正方向,其它量中與該量同向者代入公式時為“正(+)”,否則為“負(-)”;計算出的某量為正,說明它的方向與選定的正方向一致;為負,說明它的方向與選定的正方向相反。這樣,運用公式,不但可以計算出未知量的大小,又計算出了它的方向。