自然的扩展和引伸,目的是开阔学生思路,并不是要深入讲解非匀变速运动。教学中对基础较好的学生要求掌握,以利因材施教,使学生各得其所。
【教学环节】
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 (一) 新课导入 上一节课,我们用实验探究了小车的速度随时间的变化规律,并描绘小车运动的图象。那么,小车在重物的牵引下运动的图象表面小车在做什么样的运动呢?与之间又存在什么关系呢?当课我们学了本节内容后,同学们就清楚了,下面我们就从图象入手,一起来学习2.2 匀变速直线运动的速度与时间的关系。
回顾上节课作出的小车运动的图象
引起学生的注意 (二)匀变速直线运动的概念
提问1:请同学们观察下面的v-t图象(课件逐个展示),它们分别表示物体在做什么运动?
① ② ③
提问2:现在,请同学们仔细观察图②,也就相当于上节课我们作出的小车运动的图象。那么,小车速度的增加有什么特点或规律呢?
我们要研究速度随时间变化有什么规律,那么,我们就取几段相等的时间间隔,看速度是怎样变化的。
下面,就请同学们自己画出图来试一试。
用课件投影,进一步加以阐述。
解释:从图象上可以看出,物体运动的图线是一条倾斜的直线。对于同一条直线,倾斜程度是相同的,我们设为 。我们取之间的时间间隔为,之间的时间间隔也为。那么,时间内对应的直线的斜率为, 时间内对应的直线的斜率为。则有,所以。也就是:每过一个相等的时间间隔,速度的增加量是相等的。所以无论选在什么区间,对应的速度的变化量与时间的变化量之比都是相同的。而在第一章第五节我们已经学过就表示物体运动的加速度。因此,为一恒定的值就表示物体的加速度保持不变。
投影出示匀变速直线运动的定义:
沿着一条直线运动 ,且加速度保持不变的运动,叫做匀变速直线运动.
在匀变速直线运动中,如果物体的速度随时间均匀增加,这个运动叫做匀加速直线运动。
提问3:那大家现在能说出上图中③是什么运动吗?
很好,经过前面的学习,同学们已经能够区分匀加速直线运动和匀减速直线运动了。所以,我们就说:如果物体的速度随时间均匀减小,这个运动就叫做匀减速直线运动。
提问4:请同学们再思考一下,下图中三条直线的交点表示什么?
现在我们先不给图中的交点表示什么下结论,我们一起来对图象进行分析。在图象中,我们可以看出,三条直线的交点所对应的时间和速度都是相同的。我们就说在这一时刻,物体运动的速度是相同的。所以,图线的交点仅表示物体的速度相等,并不表示相遇,同学们不要把图象与图象相混淆。
请同学们打开教材,思考第35页的"说一说"。
提问5:这条曲线表示物体的速度怎样变化?在相等的时间间隔内,速度的变化量总是相等的吗?物体在做匀加速或匀减速直线运动吗?
没错。在相同的时间间隔内,物体的加速度不同,也就是说曲线上每一点的加速度是不相同的,曲线上每一点的加速度我们将它叫做瞬时加速度。那我们怎么找某一点的瞬时加速度呢?
非常好。我们可以做曲线上某点的切线,这一点的切线的斜率就表示物体在这一时刻的瞬时加速度。
生1:①中物体运动的图象是一条平行于时间轴的直线,速度的大小和方向都不随时间变化,说明物体在做匀速直线运动。
生2:②中物体的速度随时间不断增大,说明物体在做加速运动。
生3:③中物体的速度随时间的不断增加在不断的减小,说明物体在做减速运动。
时间为0时速度为,并且速度是随时间的增加在增大的。
学生自己画图,动手操作。
理解定义的含义,并记好笔记。
我知道了,刚才图③的速度随时间均匀减小,表示的就是物体在做匀减速直线运动。
生1:是相遇!
生2:不是相遇,应该表示在同一时刻,三者的速度相等。
速度增加,但在相等的时间
间隔内,速度的变化量越来越小,说明逐渐减小,即加速度减小,加速度不是恒量,所以,物体的运动就不是匀加速直线运动,也不是匀减速直线运动。
讨论并回答:是做切线吗?
培养学生通过图象分析、解决问题的能力
培养学生的实际动手能力。
培养学生分析、解决问题的能力
延伸知识,启发学生思考。
培养学生动口、动脑的能力。
培养学生结合图象和理论知识来分析、处理问题问题及语言表达的能力。