第四課時速度和時間的關(guān)系

    教學目標

    一、知識目標

    1、知道什么是速度――時間圖像，以及如何用圖像來表示速度和時間的關(guān)系。

    2、知道勻速直線運動和勻變速運動的v-t圖像的物理意義。

    3、知道什么是勻變速運動和非勻變速運動。

    二、能力目標

    1、類比位移-時間圖像，學生自己分析、討論、培養(yǎng)學生的自學能力；

    2、從位移圖像到速度圖像使學生逐漸熟悉數(shù)學工具的應(yīng)用，培養(yǎng)學生用數(shù)學方法研究物理問題的能力。

    三、德育目標

    在教學中重視嚴謹?shù)目茖W推理過程，培養(yǎng)學生腳踏實地的作網(wǎng)，形成良好的學習習慣。

    教學重點

    速度――時間圖像的速度與時間的變化規(guī)律，使學生在圖像的基礎(chǔ)上掌握勻變速直線運動的規(guī)律。

    教學難點

    位移圖像和速度圖像的區(qū)別

    教學方法

    類比法、討論法   

教學用具

有關(guān)知識的投影片

    課時安排

    1課時

    教學步驟

    一、導(dǎo)入新課

    復(fù)習“位移――時間”圖像（出示投影片）

某物體運動的位移-時間圖像如圖所示，設(shè)問：線段OA，AB表示物體的位移速時間如何變化，物體做什么運動，其直線的斜率表示什么？

    學生回答：OA段，位移S隨時間不斷增大，是過原點的直線，作勻速直線運動，其斜率表示速度的大小。AB段，位移s不斷減小，減小到O在負方向位移又不斷增大，說明物體的運動方向與OA段的運動方向相反，其斜率為負，表示物體沿負方向運動。

    歸納總結(jié)（出示投影片）

    1、在位移――時間圖像中可直接得到位移的大小、正負的變化。

    2、在某一段時間里的直線斜率的大小即物體運動的速度，斜率為正，說明物體沿正方向運動；斜率為負，說明物體沿負方向運動。

    二、新課教學

    1、知道勻速直線運動的速度――時間圖像，以及它是怎樣畫出的；

    2、知道勻變速直線運動的概念及速度――時間圖像，能根據(jù)實驗測量出不同時刻的速度值，畫出物體運動的速度――時間圖像；

    3、能區(qū)分勻速直線運動和勻變速直線運動的v―t圖像；

    4、初步理解根據(jù)勻速直線運動的v―T圖像求位移的方法和原理。

    （二）學生目標完成過程

    1、勻速直線運動的速度――時間圖像

    前面我們認識了位移――時間圖像，我們這節(jié)課來認識一副新面孔：速度――時間圖像，同學們根據(jù)前面的學習，類比推理回答如下問題：

    （1）如何建立關(guān)于速度――時間的坐標軸；

    （2）同學們把書合上，當一物體以v＝2m/s的速度勻速前進，作出它的v―t圖像（學生板演）；

    （3）從圖像中能獲取什么物理信息？

師生共同分析：從速度――時間圖像這個叫法看，是速度與時間的關(guān)系圖像，以t軸為橫軸，v軸為縱軸，建立坐標系。而勻速直線運動的速度v不隨時間變化，只能是與t軸平行的直線。

    從圖像中可獲得：

    （1）速度的大小、方向

    （2）從s＝vt可獲得：邊長為v和t所圍成的矩形的面積，就是物體在時間t內(nèi)的位移。（即圖中的斜線陰影部分）

    2、勻變速直線運動的v―t圖像

    一個物體做的運動具有這樣的特點，同學們細分析所給數(shù)據(jù)，回答以下問題（出示投影片）

時刻   t/s

速度 v/km?h^-1

0

20

5

31

10

40

15

49

    問題（1）從出示的數(shù)據(jù)同學們可看出什么規(guī)律？

    （2）根據(jù)數(shù)據(jù)作出v―t圖像

    學生討論得到：在誤差允許的范圍內(nèi)，物體每隔5s，速度增加約10km/h，也就是每隔相同的時間間隔，速度的改變量相等。

    師：對，這就是勻變速直線運動，同志們根據(jù)這個特點給其下一定義。

    生甲：速度改變均勻的運動。

    生乙：速度隨時間而均勻地增加。

    板書：在變速直線運動中，如果在相等的時間內(nèi)速度的改變相等，這種運動叫作勻變速直線運動。

學生用描點法作出v-t圖像如下：

回答：速度――時間圖像是一條傾斜的直線，無論從圖表中，還是從圖像中都可以看出，速度隨時間均勻地增加。

師總結(jié)：對，這就是勻加速直線運動。

    板書：在勻變速直線運動中，它的速度隨時間而均勻增加，這就叫勻加速直線運動。

    學生們再看這個圖像（出示投影片），v隨時間如何變化？

    學生回答：速度隨時間而均勻地減小。

    師：對，這就是勻減速直線運動。

    板書：在勻變速直線運動中，它的速度隨時間而均勻地減小，這就叫勻減速直線運動。

    提問：同學們仔細觀察圖像（勻變速直線運動的v―t圖像），從圖像中可獲取什么物理信息？

    引導(dǎo)回答：可以直接從圖像中讀出某時刻對應(yīng)的瞬時速度，還可以看出在某段時間內(nèi)速度變化的量。

    歸納：從勻變速直線運動的v―t圖像中可以獲�。海ǔ鍪就队捌�）

    （1）某時刻的瞬時速度

    （2）某段時間內(nèi)的速度的變化量

    （3）速度的變化量是正值，還是負值。是正值的話，說明與v方向相同，是負值的話，說明與v方向相反。

    在變速直線運動中，速度不一定是均勻變化的，這種運動是非勻變速直線運動。在日常生活中，很多物體的運動接近勻變速，通常作為勻變速來處理。比如：發(fā)射炮彈在炮筒里的運動，石塊從高處自由下落等等。   

3、勻變速直線運動的v―t圖像與勻速直線運動中的s―t圖像的區(qū)別。例：（出示投影片）

請同學看圖，據(jù)圖分析甲、乙兩圖中物體在這60s內(nèi)的運動情況。

    點評：圖像的形狀完全一樣，但所包含的物理意義卻不同。要分析清物體的運動情況，首先要看圖像中橫縱坐標所表示的物理量，根據(jù)圖像中的圖線找到物理量間的關(guān)系，從而再確定它的運動狀態(tài)。

    4、例題精進：（出示投影片）

    如圖為一物體作勻變速直線運動的速度圖像，根據(jù)圖線作出以下幾個判定，正確的是：

    A：物體始終沿正方向運動

    B：物體先沿負方向運動，在t＝2s后開始沿正方向運動。

    分析：從圖像中直接可看出v的正與負，速度為負，表示與規(guī)定的正方向相反，速度為正，表示與規(guī)定正方向一致。且正負只表示方向，而不表示其大小

    在0~2s時里，速度越來越�。ㄔ谪摲较蛏希�，2s時速度為0，在0~2s內(nèi)物體做勻減速運動；2~4s內(nèi)物體沿正方向勻加速運動，（t＝4s時，v＝20m/s）所以選B。

    5、鞏固性練習P₂₈  2

    三、小結(jié)

    1、什么是速度――時間圖WQJ ；

    2、知道勻速直線運動和勻變速直線運動的v――t圖像的物理意義；

    3、能內(nèi)區(qū)分勻速運動中的s―t圖像以及勻變速直線運動的v―t圖像。

四、作業(yè)P₂₈

練習四1

補充：

    從圖像中判決物體作什么運動。

    五、板書設(shè)計：

    1、勻速直線運動圖像：v值恒定，是平行于t軸的直線；

2、勻變速直線運動

概念：速度隨時間均勻地改變

                      圖像：傾斜的直線

    3、非勻變速直線運動：速度不是均勻改變的直線運動。