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視頻簡(jiǎn)介：

視頻標(biāo)簽：勻變速直線運(yùn)動(dòng),位移與時(shí)間的關(guān)系

所屬欄目：高中物理優(yōu)質(zhì)課視頻

視頻課題：高中物理必修一2.3勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系_廣東省優(yōu)課

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高中物理必修一2.3勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系_廣東省優(yōu)課

§2.3勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系

【教材分析】
高中物理引入極限思想的出發(fā)點(diǎn)就在于它是一種常用的科學(xué)思維方法，在學(xué)習(xí)第一章時(shí)用極限思想介紹了瞬時(shí)速度和加速度。本節(jié)從勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移與v-t圖象中矩形面積的對(duì)應(yīng)關(guān)系出發(fā)，猜想對(duì)于勻變速直線運(yùn)動(dòng)是否也有類(lèi)似的關(guān)系？并通過(guò)“思考與討論”，從而介紹v-t圖象中圖線下面梯形的面積代表勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移，又一次應(yīng)用了極限思想。最后得到勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系。
【學(xué)情分析】
    高一學(xué)生經(jīng)過(guò)近一個(gè)多月的高中物理的學(xué)習(xí)，對(duì)高中物理學(xué)習(xí)的方法有了一定的了解。通過(guò)前面有關(guān)瞬時(shí)速度和加速度的學(xué)習(xí)，學(xué)生對(duì)用極限思想來(lái)研究物理問(wèn)題以及通過(guò)圖象來(lái)表達(dá)物理量間的變化規(guī)律也有了初步的認(rèn)識(shí)，有了這個(gè)基礎(chǔ)，本節(jié)內(nèi)容對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)是完全可以學(xué)好的。
教學(xué)三維目標(biāo)
（一）知識(shí)與技能
1．知道勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移與v-t圖線中的面積對(duì)應(yīng)關(guān)系；
2．理解勻變速直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象中的圖線與時(shí)間軸所夾的面積表示物體在這段時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的位移；
3．掌握勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式及其應(yīng)用。（二）過(guò)程與方法
  通過(guò)極限思想的應(yīng)用，感悟數(shù)學(xué)方法在物理學(xué)中的應(yīng)用。（三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀
1．通過(guò)猜想與推導(dǎo)位移公式，培養(yǎng)自己獨(dú)立思考能力，增強(qiáng)對(duì)物理學(xué)習(xí)的信心。 2．體驗(yàn)猜想和數(shù)學(xué)方法在物理學(xué)中的應(yīng)用，感受成功的快樂(lè)和方法的意義。【教學(xué)重點(diǎn)】
    勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間關(guān)系的推導(dǎo)，以及位移公式的應(yīng)用。
【教學(xué)難點(diǎn)】
運(yùn)用極限思想，用v－t圖象中圖線下面的梯形面積代表位移，導(dǎo)出勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式。
【教學(xué)過(guò)程】一、引入新課
上一節(jié)課同學(xué)們已經(jīng)學(xué)習(xí)了勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系，其關(guān)系式為v=v0+at。.我們知道，描述物體運(yùn)動(dòng)的物理量還有位移，那么位移與時(shí)間的關(guān)系又是怎樣的呢？二、新課教學(xué)
（一）勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移
取運(yùn)動(dòng)的初始時(shí)刻物體的位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，這樣，物體在時(shí)刻t的位移等于這時(shí)的坐標(biāo)x，從開(kāi)始到t時(shí)刻的時(shí)間間隔為t，則：
做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體在時(shí)間t內(nèi)的位移x=v t。
引導(dǎo)：由勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式x=v t，結(jié)合它的v－t圖象可知，勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移對(duì)應(yīng)著v－t圖象下面的面積。
問(wèn)題：勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與它的v－t圖象是否也有類(lèi)似的關(guān)系？（二）勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移
學(xué)生針對(duì)問(wèn)題思考，并閱讀“思考與討論”。





學(xué)生思考討論回答：學(xué)生A計(jì)算中時(shí)間間隔越小計(jì)算出的誤差就越小，對(duì)位移的估算就越精確。
問(wèn)題：這種分析方法是先把過(guò)程無(wú)限分割，以“不變”近似代替“變”，然后再進(jìn)行累加的思想。那么此思想方法能否應(yīng)用到勻變速直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象上？
投影：從v-t圖象中探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移老師分析講解（無(wú)限分割逐漸逼近）當(dāng)時(shí)間分得無(wú)限小時(shí)，小矩形就會(huì)無(wú)窮多，它們的面積之和就等于斜線下面的面積而十分準(zhǔn)確地代表了整個(gè)運(yùn)動(dòng)的位移。
結(jié)論：勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移仍可用圖線與坐標(biāo)軸所圍的面積表示。
問(wèn)題：能否利用上述分析的結(jié)論，來(lái)推導(dǎo)出勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系式？教師引導(dǎo)、學(xué)生活動(dòng)，最后寫(xiě)出過(guò)程。
由圖可知：梯形OABC的面積 S梯形=（OC+AB）×OA/2
代入各物理量得：x=(v0+v)t/2 把v=v0+at代入解得
X=v0t+at2/2 上式表示勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間關(guān)系的公式，我們把它簡(jiǎn)稱(chēng)為位移公式。對(duì)位移公式的理解:
1、公式適用于勻變速直線運(yùn)動(dòng)。
2、 υ0、α、x均為矢量，使用公式時(shí)應(yīng)先規(guī)定正方向。（一般以υ0的方向?yàn)檎较颍?br /> 若物體做勻加速運(yùn)動(dòng)，a取正值,若物體做勻減速運(yùn)動(dòng),則a取負(fù)值。 3、若v0=0,則x=at2/2
4、代入數(shù)據(jù)時(shí),各物理量的單位要統(tǒng)一 (用國(guó)際單位制中的單位) 。（三）勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移時(shí)間公式應(yīng)用
例題1、一輛汽車(chē)以2m/s的初速度，1m/s2的加速度加速行駛了8s，問(wèn)汽車(chē)行駛了多遠(yuǎn)？
老師引導(dǎo)分別用圖象法、公式法解答。
例題2、在平直公路上，汽車(chē)以15m/s的速度勻速行駛。突然剎車(chē)，做加速度大小為2m/s2的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，問(wèn)汽車(chē)剎車(chē)后能行使多遠(yuǎn)？需要多長(zhǎng)時(shí)間？
老師引導(dǎo)分別用圖象法、公式法解答。
針對(duì)訓(xùn)練：
1、在平直公路上，汽車(chē)以15m/s的速度勻速行駛。從某時(shí)刻開(kāi)始剎車(chē)，在阻力作用下，汽車(chē)以2m/s2的加速度運(yùn)動(dòng)，問(wèn)剎車(chē)后10s末汽車(chē)離開(kāi)始剎車(chē)點(diǎn)多遠(yuǎn)？
2、一輛汽車(chē)以20m/s的速度行駛，現(xiàn)因故剎車(chē)，并最終停止運(yùn)動(dòng)，已知汽車(chē)剎車(chē)過(guò)程的加速度大小是5m/s2，則汽車(chē)從開(kāi)始剎車(chē)經(jīng)過(guò)5s所通過(guò)的距離是多少？






【小結(jié)】
勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系
1、勻變速直線運(yùn)動(dòng)，物體的位移對(duì)應(yīng)著v- t圖象中圖線與時(shí)間軸所圍的幾何圖形面積。  2、公式：X=v0t+at2/2
【板書(shū)設(shè)計(jì)】
§2.3勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系

1、位移公式：X=v0t+at2/2 2、對(duì)位移公式的理解:
（1）公式適用于勻變速直線運(yùn)動(dòng)。
（2）υ0、α、x均為矢量，當(dāng)物體做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，a與υ0同向；若物體做勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí)， a與υ0反向。

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