第四课时速度和时间的关系

    教学目标

    一、知识目标

    1、知道什么是速度――时间图像，以及如何用图像来表示速度和时间的关系。

    2、知道匀速直线运动和匀变速运动的v-t图像的物理意义。

    3、知道什么是匀变速运动和非匀变速运动。

    二、能力目标

    1、类比位移-时间图像，学生自己分析、讨论、培养学生的自学能力；

    2、从位移图像到速度图像使学生逐渐熟悉数学工具的应用，培养学生用数学方法研究物理问题的能力。

    三、德育目标

    在教学中重视严谨的科学推理过程，培养学生脚踏实地的作网，形成良好的学习习惯。

    教学重点

    速度――时间图像的速度与时间的变化规律，使学生在图像的基础上掌握匀变速直线运动的规律。

    教学难点

    位移图像和速度图像的区别

    教学方法

    类比法、讨论法   

教学用具

有关知识的投影片

    课时安排

    1课时

    教学步骤

    一、导入新课

    复习“位移――时间”图像（出示投影片）

某物体运动的位移-时间图像如图所示，设问：线段OA，AB表示物体的位移速时间如何变化，物体做什么运动，其直线的斜率表示什么？

    学生回答：OA段，位移S随时间不断增大，是过原点的直线，作匀速直线运动，其斜率表示速度的大小。AB段，位移s不断减小，减小到O在负方向位移又不断增大，说明物体的运动方向与OA段的运动方向相反，其斜率为负，表示物体沿负方向运动。

    归纳总结（出示投影片）

    1、在位移――时间图像中可直接得到位移的大小、正负的变化。

    2、在某一段时间里的直线斜率的大小即物体运动的速度，斜率为正，说明物体沿正方向运动；斜率为负，说明物体沿负方向运动。

    二、新课教学

    1、知道匀速直线运动的速度――时间图像，以及它是怎样画出的；

    2、知道匀变速直线运动的概念及速度――时间图像，能根据实验测量出不同时刻的速度值，画出物体运动的速度――时间图像；

    3、能区分匀速直线运动和匀变速直线运动的v―t图像；

    4、初步理解根据匀速直线运动的v―T图像求位移的方法和原理。

    （二）学生目标完成过程

    1、匀速直线运动的速度――时间图像

    前面我们认识了位移――时间图像，我们这节课来认识一副新面孔：速度――时间图像，同学们根据前面的学习，类比推理回答如下问题：

    （1）如何建立关于速度――时间的坐标轴；

    （2）同学们把书合上，当一物体以v＝2m/s的速度匀速前进，作出它的v―t图像（学生板演）；

    （3）从图像中能获取什么物理信息？

师生共同分析：从速度――时间图像这个叫法看，是速度与时间的关系图像，以t轴为横轴，v轴为纵轴，建立坐标系。而匀速直线运动的速度v不随时间变化，只能是与t轴平行的直线。

    从图像中可获得：

    （1）速度的大小、方向

    （2）从s＝vt可获得：边长为v和t所围成的矩形的面积，就是物体在时间t内的位移。（即图中的斜线阴影部分）

    2、匀变速直线运动的v―t图像

    一个物体做的运动具有这样的特点，同学们细分析所给数据，回答以下问题（出示投影片）

时刻   t/s

速度 v/km?h^-1

0

20

5

31

10

40

15

49

    问题（1）从出示的数据同学们可看出什么规律？

    （2）根据数据作出v―t图像

    学生讨论得到：在误差允许的范围内，物体每隔5s，速度增加约10km/h，也就是每隔相同的时间间隔，速度的改变量相等。

    师：对，这就是匀变速直线运动，同志们根据这个特点给其下一定义。

    生甲：速度改变均匀的运动。

    生乙：速度随时间而均匀地增加。

    板书：在变速直线运动中，如果在相等的时间内速度的改变相等，这种运动叫作匀变速直线运动。

学生用描点法作出v-t图像如下：

回答：速度――时间图像是一条倾斜的直线，无论从图表中，还是从图像中都可以看出，速度随时间均匀地增加。

师总结：对，这就是匀加速直线运动。

    板书：在匀变速直线运动中，它的速度随时间而均匀增加，这就叫匀加速直线运动。

    学生们再看这个图像（出示投影片），v随时间如何变化？

    学生回答：速度随时间而均匀地减小。

    师：对，这就是匀减速直线运动。

    板书：在匀变速直线运动中，它的速度随时间而均匀地减小，这就叫匀减速直线运动。

    提问：同学们仔细观察图像（匀变速直线运动的v―t图像），从图像中可获取什么物理信息？

    引导回答：可以直接从图像中读出某时刻对应的瞬时速度，还可以看出在某段时间内速度变化的量。

    归纳：从匀变速直线运动的v―t图像中可以获取：（出示投影片）

    （1）某时刻的瞬时速度

    （2）某段时间内的速度的变化量

    （3）速度的变化量是正值，还是负值。是正值的话，说明与v方向相同，是负值的话，说明与v方向相反。

    在变速直线运动中，速度不一定是均匀变化的，这种运动是非匀变速直线运动。在日常生活中，很多物体的运动接近匀变速，通常作为匀变速来处理。比如：发射炮弹在炮筒里的运动，石块从高处自由下落等等。   

3、匀变速直线运动的v―t图像与匀速直线运动中的s―t图像的区别。例：（出示投影片）

请同学看图，据图分析甲、乙两图中物体在这60s内的运动情况。

    点评：图像的形状完全一样，但所包含的物理意义却不同。要分析清物体的运动情况，首先要看图像中横纵坐标所表示的物理量，根据图像中的图线找到物理量间的关系，从而再确定它的运动状态。

    4、例题精进：（出示投影片）

    如图为一物体作匀变速直线运动的速度图像，根据图线作出以下几个判定，正确的是：

    A：物体始终沿正方向运动

    B：物体先沿负方向运动，在t＝2s后开始沿正方向运动。

    分析：从图像中直接可看出v的正与负，速度为负，表示与规定的正方向相反，速度为正，表示与规定正方向一致。且正负只表示方向，而不表示其大小

    在0~2s时里，速度越来越小（在负方向上），2s时速度为0，在0~2s内物体做匀减速运动；2~4s内物体沿正方向匀加速运动，（t＝4s时，v＝20m/s）所以选B。

    5、巩固性练习P₂₈  2

    三、小结

    1、什么是速度――时间图WQJ ；

    2、知道匀速直线运动和匀变速直线运动的v――t图像的物理意义；

    3、能内区分匀速运动中的s―t图像以及匀变速直线运动的v―t图像。

四、作业P₂₈

练习四1

补充：

    从图像中判决物体作什么运动。

    五、板书设计：

    1、匀速直线运动图像：v值恒定，是平行于t轴的直线；

2、匀变速直线运动

概念：速度随时间均匀地改变

                      图像：倾斜的直线

    3、非匀变速直线运动：速度不是均匀改变的直线运动。