1、匀变速直线运动的位移与时间的关系一教学目标:1 知识与技能:掌握用vt图象描述位移的方法;掌握匀变速运动位移与时间的关系并运用(知道其推导方法);掌握位移与速度的关系并运用。2 过程与方法:通过对微分思想的理解,明确“面积”与位移的关系;练习位移公式不同形式的应用。3 情感、态度与价值观:(1)、养成认真分析问题的好习惯,体会一题多解,要解题严谨。(2)、题目有多解,人生道路有多种选择,青年学生要选择正确的人生观。二 教学重点:1 位移与时间关系推导。2 表达式:x = v0 + at2/2、v2 - v02 = 2ax .3 运用公式解决具体问题。三 教学难点:1 公式中各物理量的理解与准确
2、应用。2 速度时间图象中面积表示位移。四 教学过程:初中已学过匀速直线运动求位移的方法x=vt,在速度时间图像中可看出位移对应着一块矩形面积。(此处让学生思考回答) 对于匀变速直线运动是否也对应类似关系呢? 引入新课分析书上 “思考与讨论” ,引入微积分思想,对书P41图2.3-2的分析理解(教师与学生互动)确认v-t图像中的面积可表示物体的位移。 位移公式推导:先让学生写出梯形面积表达式: S=(OC+AB)OA/2分请学生析OC,AB,OA各对应什么物理量?并将v = v0 + at 代入,得出:x = v0t + at2/2注意式中x, v0 ,a要选取统一的正方向。 应用:1。书上例题
3、分析,按规范格式书写。 2补充例题:汽车以10s的速度行驶,刹车加速度为5m/s,求刹车后1s,2s,3s的位移。 已知: v= 10m/s, a= -5m/s2。由公式:x = v0t + at2/2可解出:x1 = 10*1 - 5*12/2 = 7.5m x2 = 10*2 - 5*22/2 = 10m x3 = 10*3 - 5*32/2 = 7.5m ?由x3=7.5m学生发现问题:汽车怎么往回走了?结合该问题教师讲解物理知识与实际问题要符合,实际汽车经2S已经停止运动,不会往回运动,所以3S的位移应为10米。事实上汽车在大于2S的任意时间内位移均为10m。 匀变速直线运动的位移与速
4、度的关系: 如果我们所研究的问题不涉及时间,而仍用v=v0+at 和x=v0t+at2/2会显得繁琐。在以上两公式中消去时间t,所得的结果直接用于解题,可使不涉及时间的问题简洁起来。 由:v = v0 + at x = v0t + at2/2 消去t,得v2 - v02 = 2ax (注意:该式为不独立的导出式) 练习:由前面例题:v0 =10m/s, a = -5m/s2 求刹车经7.5m时的速度? 由公式: v = -5m/s (舍去) 刹车经7.5米时的速度为5m/s,与初速度方向相同。 补充练习:1 某航空母舰上飞机在跑道加速时,发动机最大加速度为5m/s2,所需起飞速度为50m/s,
5、跑道长100m,通过计算判断,飞机能否靠自身发动机从舰上起飞?为了使飞机在开始滑行时就有一定的初速度,航空母舰装有弹射装置,对于该型号的舰载飞机,弹射系统必须使它具有多大的初速度?(答:不能靠自身发动机起飞;39m/s。)2为了测定某轿车在平直路上运动时的加速度(轿车启动时的运动可以近似看做匀加速运动),某人拍摄了一张在同一底片上多次曝光的照片(如图),如果拍摄时每隔2s曝光一次,轿车车身总长为4.5m那么这辆轿车的加速度约为( )A 1m/s; B 2m/s; C 3m/s; D 4m/s; (答:B) 2 在某次交通事故中,交警测量汽车刹车线的长,用以判断该车是否超速。请问还需什么数据,如何计算?(还应知汽车最大制动加速度)在解答本题前可让学生分析一下发生交通事故的可能原因;略问:汽车在反应距离做什么运动?(匀速)汽车在刹车距离做什么运动?(匀减速)反应距离跟哪些有关系?(反应时间及刹车时的速度)刹车距离跟哪些有关系?(刹车时的速度及刹车的加速度)3用心 爱心 专心