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课题 第一章 运动与力 第二节 匀变速直线运动 2课时
教 学 目 标 知识目标 1. 了解匀变速直线运动，理解加速度的概念； 2. 理解匀变速直线运动的速度公式和位移公式； 3. 了解自由落体运动的规律。
能力目标 1. 通过对加速度的学习，能进行简单的计算； 2. 通过对匀变速直线运动的规律的学习，增强用物理规律解决实际问题的能力。
情感目标 1. 通过对本节内容的学习，体会数学在研究物理问题中的作用； 2. 通过对匀变速直线运动规律的学习，认识物理规律的作用，增强学习的兴趣； 3. 通过对“伽利略对落体运动的思考与研究”，培养敢于创新的精神。
重点 加速度的概念；匀变速直线运动的速度公式和位移公式
难点 加速度的概念
教具 用运动传感器测量加速度、钱毛管演示实验装置
主要教学过程 学生活动
教 学 过 程 设 计 一、引入课题 提问：如果让我们和内燃机车进行100 m比赛，如图1-23所示，大家能猜出谁会赢吗？相信所有的同学都能猜对，在100 m比赛中火车可不是我们的对手。若进行1 000 m比赛，你还猜得出来吗？2 000 m比赛呢？ （一般情况下，学生回答不出来或回答不准确） 引入课题： 要想比较准确地解决上面的问题，我们必须学习今天的课程——第二节 匀变速直线运动。 二、匀变速直线运动 提问：在生活中我们常常看到，汽车开动后，速度越来越大；行驶的汽车制动后，速度越来越小。我们把速度不断变化的直线运动叫作什么？ （这个答案学生一般都能答对——变速直线运动） 教师：例如，一辆汽车沿一条直线从静止开始加速，如果1 s末的速度为2 m/s，2 s末的速度为4 m/s，3 s末的速度为6 m/s，4 s末的速度为8 m/s……那么，每经过1 s它的速度就增加2 m/s，我们把这种“在任意相等的时间内，速度的变化量都相等的运动，叫作匀变速直线运动。” 如果建立一个平面直角坐标系，用纵轴表示速度，横轴表示时间，将上面的匀变速直线运动的每一时刻的速度作为一个点画出，就形成一条如教材图1-24所示的直线。这样绘制的描述速度与时间关系的图像，叫作速度-时间图像（v-t图像，有时简称速度图像）。这样就既直观又准确、简洁地将上例中的汽车的运动状况描述出来了。 提问：如果有甲、乙两辆汽车，运动状态如下图所示，大家说说他们有什么不同呢？ 答案：这两个物体的运动速度变化的快慢不同。为了描述这种性质，我们引入一个新的概念。 三、加速度 为了描述匀变速直线运动的速度变化的快慢程度，我们引入了加速度的概念：速度的变化量跟发生这一变化所用时间的比值，叫作加速度。加速度用a表示，末速度用vt表示，初速度用v0表示，速度变化所用的时间用t表示，则 加速度的SI单位是m/s2（米每二次方秒），其数值的大小表示速度变化的快慢。 演示实验：用运动传感器测量加速度。（利用DIS实验系统，让小车从斜面上滑下，在屏幕上显示出v-t图像，并自动计算出某段时间内的加速度。调整斜面的倾角，再做两次） 随堂练习：世界级的短跑运动员可以在2 s内将自身的速度从0提高到10 m/s；迫击炮可以在0.005 s内将炮弹的速度从0提高到250 m/s。（让学生初步练习运用加速度的定义式，计算加速度的大小，进一步理解加速度的概念） 说明：在直线运动中，如果速度增加，即，则加速度是正值，表示其方向与运动方向相同；如果速度减少，即，则加速度是负值，表示其方向与运动方向相反。 四、匀变速直线运动的速度公式 如果已知一个匀变速直线运动的初速度v0、加速度a和时间t，则可以用速度公式求解末速度vt，即 五、匀变速直线运动的位移公式 如果已知一个匀变速直线运动的初速度v0、加速度a和时间t，则可以用位移公式求解位移s，即 推论 如果我们与内燃机车进行100 m比赛，由于我们可以在2 s的时间内将速度提高到7 m/s左右，大约15 s的时间我们就可以冲到终点；而内燃机车启动时的加速度大约为 0.1 m/s2，在15 s内能将速度提高到 1.5 m/s左右，大约前进11 m。因此，我们可以稳操胜券。 如果我们与火车进行1 000 m比赛，并假设我们都是世界级中长跑选手，可以7 m/s的速度跑完全程，那么，我们的成绩约为143 s；而火车仍然做匀加速直线运动，它跑完全程约需141 s。我们与火车可以说是旗鼓相当，难分伯仲。 如果我们与火车进行2 000 m比赛，并假设我们仍可以 7 m/s的速度跑完全程，那么，我们的成绩约为286 s；而火车仍然做匀加速直线运动，它跑完全程只约200 s。我们只有甘拜下风了。 六、自由落体运动 教师讲述古希腊哲学家亚里士多德的错误观点，伽利略对落体运动的研究思想及方法。 演示实验：钱毛管实验 物体只在重力作用下从静止开始下落的运动，叫作自由落体运动。 自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，而且在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同，这个加速度叫作重力加速度，通常用g来表示。 通常计算中，可以把g取作9.8 m/s2；在粗略计算时，可把g取作10 m/s2。 自由落体运动的规律可表示为 vt = gt 学生思考并回答 板书 板书 学生回答 板书 板书 通过让学生观察v-t图像，加强对匀变速直线运动的理解 板书 板书 板书 让学生观察实验结果 可以让学生上黑板演算 强调加速度是矢量 板书 给学生指明公式的适用条件 板书 利用位移公式，说明节前言中的问题 板书 让学生观察后思考 板书 板书 板书
小 结 匀变速直线运动 1．在任意相等的时间内，速度的变化量都相等的运动叫作匀变速直线运动。匀变速直线运动可分为匀加速直线运动和匀减速直线运动两种。 2．加速度是用来描述物体的速度变化的快慢程度的物理量。加速度等于速度的变化量跟发生这一变化所用时间的比值，用公式表示为： 速度公式 位移公式 自由落体运动是一种常见的、特殊的匀加速直线运动，初速度v0 = 0，加速度a = g。 速度公式： vt = gt 位移公式： 回顾本节知识
随 堂 练 习 练习1-2 1．解 由加速度公式得 m/s2＝0.1 m/s2 则火车的加速度是0.1 m/s2。 2．解 由加速度公式得 m/s2＝－6 m/s2 a为负值，表示加速度方向跟汽车初速度方向相反，汽车做匀减速直线运动。 3．解 由匀变速直线运动的速度公式得 ＝（20＋0.5×20）m/s＝30 m/s 5．解 由自由落体运动位移公式，得 m＝19.6 m 6．由自由落体运动的位移公式，得 m/s ≈ 14 m/s 思考并回答
课 后 作 业 练习1-2 4．解 已知火车的初速度v0＝72 km/h＝20 m/s，末速度vt＝0，由匀变速直线运动的位移公式，得 m＝2 000 m 独立完成

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