《匀变速直线运动的位移与时间的关系（第二课时）》教案.docxVIP

《匀变速直线运动的位移与时间的关系（第二课时）》教案

教学目标

教学目标：能在实际问题情境中使用匀变速直线运动的位移和时间的关系式解决问题，体会物理知识的实际应用价值。能结合速度、位移与时间的关系式，推导出速度与位移的关系式。在解决问题中体会如何根据实际情况选择适当的公式分析匀变速直线运动的问题。

教学重点：利用匀变速直线运动的位移和时间的关系式、速度和位移的关系式等分析问题的一般方法和表达规范。

教学难点：分析解决匀变速直线运动的问题，特别是加速、减速等不同实际情况中各矢量正、负号的正确使用方法。

教学过程

时间

教学环节

主要师生活动

环节一：回顾本节第一课时的重点内容

【师】上节课我们在研究匀变速直线运动的位移和时间的关系时，先通过类比进行了猜想：速度时间图像中着色部分的梯形面积可以用来表示位移

接着，我们在极限思想的基础上，利用微元求和的方法对此进行了论证：我们将较复杂的匀变速直线运动的过程分割成很多很多小过程，每个小过程都可视为匀速直线运动，这样，很多很多小矩形的面积之和就和这个梯形面积公式相等，可以表示做匀变速直线运动的物体从开始某时刻一段时间间隔内的位移。

然后我们推导出了匀变速直线运动物体位移和时间的关系：

其中，v0是所研究过程的初速度，a是加速度，t是这个过程的时间。

这样，我们就可以直接利用这个公式来解决匀变速直线运动过程中和位移和时间有关的问题了。

环节二：结合实际情境，利用匀变速直线运动位移和时间的关系解决问题

【师】播放视频：航母是我们的国之重器。航空母舰的舰载机既要在航母上起飞，也要在航母上降落。这是舰载机起飞的过程，经过弹射装置使飞机获得一定的初速度后，由机上发动机使飞机加速前进，达到一定速度后起飞。

这是舰载机着舰的过程，飞机在航母上降落时，先钩住阻拦索，通过阻拦索可以使飞机滑行一段距离后能迅速停下来。

【例1】我们现在就来看看和舰载机在航母上起飞、降落两个过程有关的问题。

我们先来看看起飞的过程：某舰载机起飞时，采用弹射装置使飞机获得10m/s的速度后，由机上发动机使飞机获得25m/s2的加速度在航母跑道上匀加速前进，2.4s后离舰升空。飞机匀加速滑行的距离是多少？

【师】在解决问题之前，我们回顾一下分析物理问题的一般方法：

首先，我们要把文字描述的物理过程，尽可能形象的展现出来。我们常常画出这个过程对应的图景，就是我们常说的运动过程的情景图：我们可以用一条线段来表示一个直线运动的过程。在这个过程中，飞机的初速度为10m/s，加速度为25m/s2。这个过程飞机加速的时间是2.4s。有了这个图，飞机运动的过程就更直观了。

【生】推算出飞机这个加速过程中滑行的距离

【师】分析、示范：解决这个问题，可以利用我们刚学到的匀变速直线运动位移和时间的关系，所以直接写出公式，然后将初速度、加速度、时间带入公式，就可以计算出这个过程飞机的位移大小为96m.

同学们都算出这个结果了吗？

我们再来看看飞机降落的过程。“飞机在航母上降落时，需用阻拦索使飞机迅速停下来。若某次飞机着舰时的速度为80m/s，飞机钩住阻拦索后经过2.5s停下来。将这段运动视为匀减速直线运动，此过程中飞机加速度的大小及滑行的距离各是多少？”同样，我们先用情境图把这个运动过程的情境展现出来。

（强调减速运动过程中，矢量正负号的处理方法）这次，我们研究的是一个着舰后滑行的过程，这个过程和刚才最大的区别就是，飞机做的是匀减速直线运动。物体做减速直线运动时，加速度和速度的方向是相反的，较为复杂，因此需要建立一维坐标系来确定它们的正负，我们沿飞机滑行方向建立一维坐标系，也是就以飞机运动的方向为正方向。那么这个过程的初速度就是80m/s。我们用v表示末位置的速度，因为飞机停下来了，所以v=0。这个减速过程经历了2.5s.那么这个过程的加速度大小和滑行距离，也就是位移大小各是多少呢？

【生】分析、计算

【师】分析、示范：

在沿飞机滑行方向建立一维坐标系后，根据匀变速直线运动的速度与时间的关系式，有,?把末速度0、初速度80m/s,时间2.5s带入公式，然后计算出加速度为-32m/s2，加速度为负值表示方向与x轴正方向相反，加速度的大小为32m/s2。

那接下来，我们已经知道了飞机着舰滑行的初速度、加速度和滑行的时间，就可以利用匀变速直线运动位移和时间的关系直接计算位移了，我们带入各物理量的数值，带入数值时，要注意加速度和正方向是相反的，要把表示方向的符号一起代入公式，这样我们计算出飞机在着舰过程中滑行距离为100m。

环节三，推导匀变速直线运动，速度和位移的关系式

【师】刚才我们用到了匀变速直线运动的位移与时间的关系式，和速度与时间的关系式。既然速度和时间有关、位移也和时间有关。那么我们能不能找到