高中物理 匀变速直线运动规律的应用教案 新人教版必修1

第一篇：高中物理 匀变速直线运动规律的应用教案 新人教版必修1

江西省南昌市湾里区第一中学高中物理必修一 匀变速直线运动规律的应用 教案

三维目标：

1、掌握匀变速直线运动的速度、位移公式以及速度－位移公式；

2、能灵活选用合适的公式解决实际问题；

3、通过解决实际问题，培养学生运用物理规律对实际生活中进行合理分析、解决问题的能力；

4、通过教学活动使学生获得成功的愉悦，培养学生参与物理学习活动的兴趣，提高学习的自信心。

教学重点：灵活选用合适的公式解决实际问题； 教学难点：灵活选用合适的公式解决实际问题。教学方法：启发式、讨论式。教学用具：多媒体课件 课时安排：1课时 教学过程

一、复习重要公式：

1、匀变速直线运动的两个基本公式：

速度公式：

；

位移公式：。

2、匀变速直线运动的两个导出公式：

平均速度公式：

；

速度－位移公式：。

二、新课引入（用汽车行驶安全问题引入追及问题）

三、案例分析

案例

1、贼车A以10m/s的速度匀速行驶, 贼车A通过停着的警车B位置时警车即开始2做加速度2.5m/s的匀加速追赶。求警车B追上贼车A时的时间、速度和通过的位移。B车追赶过程中，什么时候与A车的距离最大？有多大？（先画草图，然后讲解，再用课件模拟实验。）练习

1、走私车A以15m/s的速度匀速行驶, 警察发现时该车已驶到警车B前方50m处．警2车立即以4m/s的加速度追赶。求警车B追上走私车A的时间、速度和通过的位移。（先让学生做，然后讲解，再用课件模拟实验。）

案例

2、汽车以10m/s的速度在平直公路上行驶，突然发现前方S0米处有一辆自行车以

２4m/s的速度作同方向的匀速直线运动，若汽车立即关闭油门作加速度为－6m/s的匀减速运动，汽车恰好不碰上自行车，则S0是多大？（先画草图，然后讲解，再用课件模拟实验。）练习2.课本P44T14 经检测，汽车A以20m/s的速度在平公路上行驶时，紧急制动后4.0s停下。现在汽车A在平直公路上以20m/s的速度行驶，发现前方18m处有一货车B正以6m/s的速度匀速行驶，因该路段只能通过一辆车，司机立即制动。

关于能否发生撞车事故，某同学的解答过程如下

设汽车A制动后4.0s的位移为S1，货车B在这段时间内的位移为S2，则

s1vAt40m;A车的位移

s2vBt24m;B车的位移

两车的位移差为40-24=16m<18m;两车不相撞

你认为该同学的结论是否正确？如果正确，请定性说出理由；如果不正确，请说明理由并求出正确结果。

（先让学生做，然后讲解，再用课件模拟实验。）

四、小结：（生做）能追上则 位移关系 时间关系 速度关系 分析追及问题的方法（1）公式法（速度关系、位移关系）（2）图象法（面积法求位移）特例：1．匀加速运动的物体追赶匀速物体时，追上前具有最大距离的条件：2．匀减速物体追赶同向匀速物体时，追不上时具有最小距离的条件：

五、巩固提高（学生做）

1．有一辆摩托车，设它的最大速度vm=30m/s，要想从静止开始用3min的时间正好追上前方100m处一辆汽车，汽车以20m/s的速度向前匀速行驶，摩托车的加速度应是多大？（设摩托车在加速阶段做匀加速运动）

2．某人骑自行车以v=4m/s的速度匀速前进，某时刻在他前面s=7m处以v0=10m/s的速度行驶的汽车开始关闭发动机，而以a=2m/s的加速度减速前进，此人需要经过多长时间才能追上汽车？

3．甲车以3m/s的加速度，由静止开始做匀加速直线运动，乙车在甲车运动2s后从同一在点由静止出发，以4m/s的加速度做匀加速直线运动，两车运动方向一致，在乙车追上甲之前，两车距离最大值是()A．18m B．23.5m C．24m D．28m 22

第二篇：高中物理 《匀变速直线运动的规律 》教案

第3章 匀变速直线运动的研究本章规划

本章从最基本、最简单的直线运动入手，引导学生认识运动的基本规律和对运动状态的描述方法，以及物理学研究问题的基本思路、方法.这些都是进一步学习的重要基础.通过本章的教学，不但要使学生进一步认识描述运动的基本物理量——位移、路程、速度、加速度，掌握匀变速直线运动的规律，而且要通过对这些问题的研究，使学生了解和体会物理学研究问题的一些方法，如运用理想模型和数学方法（图象、公式），以及处理实验数据的方法等.后一点可能对学生更为重要，要通过学习过程使学生有所体会.本章在内容编排上，既注意了科学系统，又注意学生的认知规律.讲解问题从实际出发.对同一个问题，同时运用公式和图象两种数学工具，以便于学生对比掌握，相对强调了图象的作用和要求.在现代生产、生活中，图象的运用随处可见，无论学生将来从事何种工作，掌握最基本的应用图象的知识，都是必须的.我们强调图象的运用，本章只是开始.本章为使学生扩大知识面，在信息窗中介绍了相应的拓展内容，意在使学生开阔思路.如对瞬时速度的理解，对匀变速直线运动位移公式的推导等处，渗透了高等数学中微积分的思想等等.可引导学生思考和探究，以加深对知识的理解.第1节

匀变速直线运动的规律

第1课时 从容说课

教材分析

获得匀变速运动的规律，特别是用图象描述运动.图象的应用和公式的选择是两个难点.通过史实，初步了解近代实验科学产生的背景，认识实验对物理学发展的推动作用.了解亚里士多德关于力与运动的主要观点和研究方法.了解伽利略的实验研究工作，认识伽利略有关实验的科学思想和方法.通过对质点的认识，了解物理学研究中物理模型的特点，体会物理模型在探索自然规律中的作用.经历匀变速直线运动的实验研究过程，理解位移、速度和加速度，了解匀变速直线运动的规律，体会实验在发现自然规律中的作用.用打点计时器、频闪照相或其他实验方法研究匀变速直线运动.能用图象描述匀变速直线运动，体会数学在研究物理问题中的重要性.学生状态分析

以基本掌握匀变速直线运动的特点，需要进一步了解匀变速直线运动的规律及数学处理.在初中时已掌握y=kx+b图象，但对斜率认识有误区,对速度的变化首次定量涉及,有一定的数据分析能力.三维目标

知识与技能

1.掌握匀变速直线运动的速度公式，知道它是如何推导出来的，知道它的图象的物理意义，会应用这一公式分析和计算.2.掌握匀变速直线运动的位移公式，会应用这一公式分析和计算.3.能推出匀变速直线运动的位移和速度的关系式，并会运用它进行计算.过程与方法

从表格中分析处理数据并能归纳总结.培养学生将已学过的数学规律运用到物理当中，将公式、图象及物理意义联系起来加以运用，培养学生运用数学工具解决物理问题的能力.情感态度与价值观

从具体情景中抽象出本质特点,既要用联系的观点看问题，还要具体问题具体分析.教学设计

教学重点 应用数学工具推导匀变速直线运动的速度公式和位移公式.1 教学难点 1.注意数学手段与物理过程的紧密联系.2.将公式、图象及其物理意义联系起来.3.获得匀变速运动的规律，特别是用图象描述运动.图象的应用和公式的选择是两个难点.教具准备 多媒体工具，作图工具 课时安排 1课时

教学过程

导入新课

物理学中将物体速度发生变化的运动称为变速运动.一般来说，做变速运动的物体，速度变化情况非常复杂.本节，我们仅讨论一种特殊的变速运动——匀变速直线运动.推进新课

一、匀变速直线运动的特点

合作探究

请同学们阅读P33的实例并合作讨论表31的数据.从数据中可知：小车速度不断增大，但是加速度保持不变.得出结论:物理学中，称物体加速度保持不变的直线运动为匀变速直线运动.匀变速直线运动是一种最简单而且特殊的变速直线运动，它的重要特点是：物体在直线运动过程中，加速度为一恒量.当加速度与速度同向时，物体做匀加速直线运动；当加速度与速度反向时，物体做匀减速直线运动.匀变速直线运动是一种理想化的运动,自然界中并不存在，但是为了讨论的方便，人们通常将某些物体的运动或其中一段运动近似认为是匀变速直线运动.二、匀变速直线运动的速度—时间关系v-t=v0+at

速度公式:a=vtv0v0+at（由加速度定义推导）t

其中v-t为末速度（时间t秒末的瞬时速度）

v0为初速度（时间t秒初的瞬时速度）

a为加速度（时间t秒内的加速度）

讨论:一般取v0方向为正，当a与v0同向时，a>0；当a与v0反向时，a<0.当a=0时，公式为v-t=v0

当v0=0时，公式为v-t=at

当a<0时，公式为v-t=v0-at（此时a只能取绝对值）

可见：v-t=v0+at为匀变速直线运动速度公式的一般表达形式（只要知道v0和a就可求出任一时刻的瞬时速度.速度—时间图象:(1)由v-t=v0+at可知，v-t是t的一次函数，根据数学知识可知其速度—时间图象是一倾斜的直线.(2)由v-t图象可确定的量： 可直接看出物体的初速度;可找出对应时刻的瞬时速度;可求出它的加速度（斜率=加速度）;可判断物体运动性质;可求出t时间内的位移.例如：根据图3-1-1我们可以求出：

图3-1-1(1）甲的初速度为2 m/s，乙的初速度为12 m/s；(2）在第2 s末甲、乙瞬时速度相同，均为6 m/s；

(3）甲做匀加速运动，加速度为2 m/s2;乙做匀减速运动，加速度为-3 m/s2；(4）甲、乙前2 s内的位移分别为：s甲=（2+6）×2/2 m=8 m s乙=（12+6）×2/2 m=18 m.三、位移—时间关系 1.平均速度公式v=v0vt

2由于物体做匀变速运动，物体的速度变化是均匀的，它在时间t内的平均速度等于初速度和末速度的平均值.2.位移—时间关系s=v0t+教师精讲 1.推导

因为s=vt，v=

12at.2v0vtvv0,所以s=t×t 22s=11（v0+v0+at）t=v0t+at2.222.讨论：当a=0时，s=v0t；

12at； 21当a＜0时，s=v0t-at2（此时a只能取绝对值）.213.位移公式s=v0t+at2也可由速度图象推出.2当v0=0时,s=［例题剖析1］如图3-1-2所示,下列说法正确的是（）

图3-1-2 A.前10 s的加速度为0.8 m/s2,后5 s的加速度为1.6 m/s2 B.15 s末回到出发点

C.前10 s的平均速度为4 m/s D.15 s物体的位移为60 m 解析：a1=0.8 m/s2

a2=-1.6 m/s215 s末的速度为零，但是15 s内的位移为60 m前10 s内的平均速度为40/10 m/s=4 m/s15 s内的位移为

1×8×15 m=60 m.2答案:CD ［例题剖析2］一物体做匀加速直线运动，位移方程为s=(5t+2t2)m，则该物体的初速度为________________，加速度为______________，2 s内的位移大小是_______________.解析：与标准方程相比较一次项系数为初速度，二次项系数的两倍为加速度,v0=5 m/s,a=4 m/s2,s=18 m.答案：5 m/s 4 m/s 18 m ［例题剖析3］以8 m/s匀速行驶的汽车开始刹车，刹车后的加速度大小为2 m/s2，试求：(1)汽车在第3 s末的速度为多大？通过的位移为多大？(2)汽车开始刹车后的最大位移.(3)汽车通过最大位移中点时的速度.解析：(1)由公式v-t=v0+at可知v0为8 m/s,加速度a为-2 m/s2,3 s末的速度为2 m/s 由公式s=v0t+12at可知s=15 m.2(2)汽车最大滑行位移为16 m.(3)汽车滑行过最大位移中点时的速度为4m/s.答案：（1）2 m/s;15 m(2)16 m(3)42 m/s 教师精讲

位移—时间关系s=v0t+

at 2

另一种推导方法:根据匀变速直线运动v-t图来推导(微元法).图3-1-3

意义：匀变速直线运动的物体在时间t内的位移数值上等于速度图线下方梯形的面积.思考：若是非匀变速直线运动，这一结论还适用吗？

图3-1-4 课堂小结

速度公式v-t=v0+at和位移公式s=v0t+

at是匀变速直线运动的两个基本公式，在一条2 直线上的矢量可用“+”“－”号表示其方向.一般以v0的方向为正方向,所以与v0的方向相同为正，与v0的方向相反为负.布置作业

1.某质点的位移随时间而变化的关系式为s=4t+2t2,s和t的单位分别是m和s，则质点的初速度与加速度分别为（）A.4 m/s与2 m/s2

B.0与4 m/s2 C.4 m/s与4 m/s2

D.4 m/s与0 2.汽车以20 m/s的速度做匀速直线运动，刹车后做匀减速运动，加速度的大小为5 m/s2，则刹车后6 s内汽车的位移是（）A.30 m

B.40 m

C.10 m

D.0 3.试证明匀变速直线运动物体在时间t内的平均速度为: v=或者用v-t图进行说明）

板书设计 匀变速运动的规律

一、匀变速直线运动的特点

v-t=v0+at

讨论:一般取v0方向为正方向，当a与v0同向时，a>0；当a与v0反向时，a<0.当a=0时，公式为v-t=v0；

当v0=0时，公式为v-t=at；

当a<0时，公式为v-t=v0-at（此时a只能取绝对值）.速度—时间图象:(1)由v-t=v0+at可知，v-t是t的一次函数，根据数学知识可知其速度—时间图象是一倾斜的直线.vtv0.（利用速度和位移公式2

图3-1-5(2)由v-t图象可确定的量：

可直接看出物体的初速度;

可找出对应时刻的瞬时速度;

可求出它的加速度（斜率=加速度）;

可判断物体运动性质;

可求出t时间内的位移.二、位移—时间关系

s=v0t+12at.2活动与探究

研究和探究在100 m赛跑中，起跑阶段的加速度.习题详解

1.(1)由公式s=v0t+121at可知代入数据1 200=×a×16.22,a=9.1 m/s2 221

2at和公式2(2)由公式v-t=v0+at可知v-t=147.4 m/s.2.已知初速度为8 m/s，加速度为1 m/s2,位移的大小为18 m，由公式s=v0t+v-t=v0+at可得速度为10 m/s.3.相遇两次分别在2 s和6 s两个时刻，求加速度、位移、相距最大距离等.4.由公式a=vtv0可知a=4 m/s2.t5.（1）汽车做匀减速运动，其初速度为20 m/s;（2）从图上可以看出30 s时对应的速度为8 m/s，故加速度为-0.4 m/s2;1×（20+8）×30 m=420 m.216.梯形的面积公式为上底加下底乘高除以2.s=(v0+v-t)t 平均速度=位移/时间，所以

2（3）面积为梯形s=v= vtv0.2 6

第三篇：匀变速直线运动规律典型例题应用

匀变速直线运动规律典型例题应用

1．匀变速直线运动中，加速度a、初速度VO、末速度Vt、时间t、位移x之间关

系正确的是()

A．xv0t12atB．x=V0t2

C．x1

2atD．x=（V0+Vt）t/2

222．汽车在平直的公路上以20m／s的速度行驶，当汽车以5m／s的加速度刹车时，刹车2s内与刹车6S内的位移之比为()

A．1：lB．3：4C．3：lD．4：3

3．一个作匀加速直线运动的物体，其位移和时间的关系是s=18t-6t2，则它的速度为零的时刻为()

A．1．5sB．3sC．6sD．18s

4．初速度为零的匀变速直线运动，第一秒、第二秒、第三秒的位移之比为()

A．1：2：3B．1：2：4C．1：3：5D．1：4：9

5．以下叙述正确的是（）

A．匀加速直线运动中，加速度一定与速度同向

B．匀减速直线运动中，加速度一定与速度反向

C．匀加速直线运动的加速度一定大于匀减速直线运动加速度

D．-5m/s2一定大于+3 m/s2

6．由静止开始作匀变速直线运动的物体，笫4s内平均速度为14m/s，则它 在第3s内的位移是_________m，第4s末的速度是_______m/s，它通过第三个2m所需时间为__________s。

7．某飞机的起飞速度是60m/s，在跑道上可能产生的最大加速度为4 m/s2，该飞机从静止到起飞成功需要跑道的最小长度为___________。

8．某市规定：卡车在市区内行驶速度不得超过40km／h，一次一辆市区路面紧急刹车后，经1．5s停止，量得刹车痕迹S=9m，问这车是否违章行驶?

9．一辆汽车，以36km／h的速度匀速行驶lOs，然后以lm／s2的加速度匀加速行驶10s，汽车在这20s内的位移是多大?平均速度是多大?汽车在加速的10s内平均速度是多大?

10．做匀加速直线运动的物体，速度从v增加到2v时通过的距离是30m，则当速度从3v增加到4v时，求物体通过的距离是多大?

第四篇：高中物理必修1教案

高中物理必修1教案-《功率》(3000字)

高中物理必修1教案-《功率》

一、教学内容分析

1．内容与地位

《普通高中物理课程标准》共同必修模块“物理2”中涉及本节的内容标准是“理解功率，关心生产和生活中常见机械功率的大小及其意义”。要求学生理解功率的概念，会进行功率的计算；会分析汽车发动机功率一定时，牵引力和速度的关系；尝试自己设计实验，测量人在某种运动中的功率。由于功率在生活、生产中应用很广，教学中可充分利用这一优势，使抽象的物理概念变得富有实际意义。发展学生应用知识解决实际问题能力，树立正确的价值观。

本节课的教学应立足于培养学生的思维能力，通过学习物理研究方法，使学生学会思考问题。在建立“功率”概念中，让学生体会用比值方法来建立一个新物理概念。机车起动过程的分析着重培养学生的逻辑思维，引导学生认识物理与社会生活的密切联系，综合运用动力学知识和功率概念分析问题和解决问题的能力。通过学生设计测量人的做功功率的实验，达到学以致用的目的，培养学生运用科学知识解决实际问题能力。

2．教学目标：

（1）通过实例体验功率概念的形成过程及功率的实际意义，理解功率概念。

（2）从功率概念的定义，体会用比值方法建立物理概念的方法。

（3）理解功率与力和速度的关系。会利用功率的两个公式来解释现象和进行计算。

（4）了解平均功率、瞬时功率、额定功率、实际功率区别和联系。

（5）具有敢于发表自己观点，坚持原则，善于合作的良好

习惯。

3．重点难点：教学重点是理解功率的概念；难点是理解功

率与力、速度的关系，瞬时功率和平均功率的计算。

二、案例设计

（一）新课引入

问题：人们在生产、生活和工作中使用了大量的机械来做功，这与人力直接做功或畜力做功，在完成功的快慢方面有何不同？请举例说明。（引发学生思考，让学生从身边生活寻找做功事例，并思考机械与人或畜力做功的差异。）

功是能量转化的量度，人们十分关注做功的多少。然而不同的机械或人，其做功的快慢是不同的。（分析一些生产事例、工作场面，或展示一些做功快慢不同的图片。有条件的情况下还可通过多媒体手段更生动地展示这些画面和情景，使学生对做功快慢的情形有更为形象和具体的认识，从而为建立正确的“功率”概念打下良好基础。）

参考事例：①挖土机与人，要完成相同的挖土任务，人花的时间要长得多。②建筑工地上要把砖块或水泥等建筑材料搬到楼顶上，起重机和搬运工相比，起重机要比工人快得多。③从水井里提水，使用抽水机比人工要快得多④家住在高楼（如8层），乘电楼比走路要快得多。⑤拖拉机耕地比牛耕地要快得多，等等。列举生产、生活中发生的事例，使学生体会功率与生活、生产息息相关，无处不在，研究功率具有重要的现实意义。

说明：通过引导学生分析有关事例，形成初步共识：人们选用机械来做功时，不仅要考虑做功多少，还要考虑机械做功的快慢。如挖掘机做功比人快；大卡车比拖拉机做功快；拖拉机耕地比牛耕地要快；起重吊车比搬运工人做功快；抽水机比辘轳提水快，等等。研究做功的快慢有着重要的实际意义。

通过一个实际问题，具体数据，让学生感性地认识做功的快慢。如在某高楼建筑中需要搬运一批砖头

到一高层上，在搬运砖头过程中，起重机和搬运工人的生产记录情况如下表所示：

师：不同的机器或物体做功有快有慢，如何来衡量做功的快慢呢？请同学们思考并提出解决方案。（引导学生思考：如何比较物体做功快慢？讨论中注意培养学生的发散思维能力和批判思维能力。）

预测学生可能有以下回答：

①选择相同时间，比较做功多少，做功多的，做功就快；

②选择做相同的功，比较做功的时间长短，时间长的，做功就慢。

③类比“速度”的定义方法，用做功和完成这些功所花的时间的比值来定义“功率”。

说明：对学生提出的各种方案可能有问题或不完整，教师应鼓励学生在交流中补充完善自己的认识。教学中注意引导学生类比如“速度”、“加速度”概念的定义方法，体会比值法定义功率概念。

（二）新课教学

1．功率

（1）定义式：物理学上用物体所做的功W与完成这些功所用时间t的比值，作为在该时间内物体平均做功快慢的量度。即 Ｐ=W/ t（2）物理意义：表示物体做功快慢的物理量.。

（3）单位：教师请一位同学正确地说出公式中各个字母所表示的物理量及其单位。

Ｐ：功率，单位：瓦（W），常用单位还有千瓦（ｋW）

W：力所做的功，单位：焦耳（J）

ｔ：做功所用时间，单位：秒(s)单位换算：１kW = 1000 W１W=１J/s（4）功率是标量，功率表示做功过程中能量转化的快慢。

（5）讨论与交流：

小实验：把一枚硬币放在书的封面上，打开书的封面形成一个斜面，并使硬币开始下滑。请同学仔细分析一下，在下滑的过程中硬币共受到几个力的作用？哪些力做正功？哪些力做负功？哪些力不做功？如果斜面的倾角增大，情况会有什么变化？倾角增大时，功率是否也增大？

提示：①比较不同倾角时的功率，应注意硬币开始下滑处的高度应相同。讨论功率时须指明哪个力的功率。②实验的分析讨论，要注意所分析的是某个力的平均功率。注意引导学生进行受力分析、做功分析，可利用功率的定义式，在理论上进行的推演，使思维更加严密。

（6）认识一些常见机械做功功率

①汽车发动机：5×10 W ～ 15×10 W ②摩托车约2×10 W ③喷气客机约2×10 W ④火箭的发动机约 1×10 W ⑤ 人的平均功率约 1×10 W，优秀运动员短时间内的功率可达1000W ⑥人心脏跳动的功率 1.5W左右 ⑦万吨巨轮 10W以上 ⑧蓝鲸游动的功率可达350kW 等等。61324438 2．功率与力、速度的关系

思考与讨论：一部汽车载重时和空车时，在公路上以相同的速度行驶，试讨论这两种情况下汽车的输出功率是否相同？为什么？

预测学生会回答：

①载重汽车与地摩擦力较大，牵引力也大，由于行驶速度一样，故相同时间内，载重车的牵引力做功较多，所以载重汽车的输出功率较大。

②载重汽车行驶得比空车慢，因此功率较小。

③载重汽车比空车费力，因此载重车的输出功率较空车时要大些。

说明：上述分析讨论的目的是启发学生思考功率与力和速度有何关系。学生分析可能会出现片面和不完整回答，教师要参加到学生的讨论分析中，帮助、启发和引导学生形成正确的认识。

(正确的回答应是①)。教师根据课堂需要还可以提出一些问题让学生进一步讨论，如汽车在上坡和下坡时功率、速度和牵引力会怎样变化？ 接着，教师引导学生思考，如何计算牵引力的功率。（让学生根据所学知识和功率定义式进行推演，培养良好的科学思维能力和思维习惯）

提出问题：某汽车在平直公路上做匀速直线运动，已知其在牵引力大小为F，运行速度为V，试求此时汽车牵引力F的功率为多少？

注意引发学生思考解决问题的思路，应用功和功率的定义式进行分析和推导。

课堂分析结果： Ｐ＝F〃ｖ

即力F的功率等于力F和物体运动速度ｖ的乘积.。注意：这里的F是速度V方向上的作用力。

分析讨论：由V=S/t求出的是物体在时间ｔ内的平均速度，代入公式Ｐ＝Fｖ求出的功率是F在时间ｔ内的平均功率；如果ｔ取得足够小，则V表示瞬时速度，此时由Ｐ＝Fｖ求得的功率就是F在该时刻的瞬时功率。即当V为平均速度时，求得的功率就是平均功率，V为瞬时速度时，求得的功率就是瞬时功率。

（1）总结：

①平均功率Ｐ＝Fｖ(ｖ是平均速度)

②瞬时功率Ｐ＝Fｖ(ｖ是瞬时速度)

③如果物体做匀速直线运动，由于瞬时速度与平均速度相等，故此时平均功率等于瞬时功率。交流讨论问题：由求出的是瞬时功率还是平均功率?

学生小组讨论后得出：由公式求出的功率，反映了该力在t时间内做功的平均快慢，故由公式求出功率是平均功率。

（2）额定功率与实际功率的认识

问：人力直接做功能否像汽车做功那样快呢？汽车做功能否像飞机做功那样快呢？人如果做功过快，会产生什么后果呢？汽车超负荷运转会产生什么后果呢？（人做功过快，会引起疲劳、甚至受伤、生病等，汽车超负荷工作会造成发动机熄火或烧毁。）

问：奥运长跑运动员能否用100米短跑的速度来完成5000米的赛跑路程呢？为什么？

提示：奥运比赛是一种挑战运动局限的比赛，人与机器一样，不能长时间超负荷运动，短跑运动员在100米赛跑中，时间不过是十几秒，能以最大的速度跑完全程，此时运动员的输出功率是正常时的数十倍。在5000米的长跑运动中，运动员不可能长时间超负荷运动，因此长跑运动员不可能一直保持百米赛跑那样的速度。

说明：此问目的在于学生通过思考自己身边所熟悉的问题，认识额定功率和实际功率的概念以及概念的意义。

①额定功率：指动力机械在长时间正常工作时最大输出功率。也是机械发动机铭牌上的标称值，额定功率是动力机械重要的性能指标，一个动力机械的额定功率是一定的。

②实际功率：机械在运行过程中的功率是实际功率，实际功率可以小于额定功率，可以等于其额定功率（称满负荷运行），但不能大于额定功率，否则会损坏机械。③很多机械的铭牌上都标有这台机器的额定功率，请同学将家里的电器设备上的额定功率都记录下来，并计算家里的每部机器每天要做多少功？要消耗多少电能？哪一部机器最耗电？请与同桌同学进行交流。

（3）汽车发动机的功率一定时，牵引力与速度的关系

当汽车输出功率一定时，根据公式P=FV可知，物体的运动速度V与牵引力F成反比，如果汽车需要较大的牵引力，就必须减小运动速度。

思考：汽车以额定功率在平直公路行驶时，若前方遇到了一段较徒的上坡路段，汽车司机要做好什么调整，才能确保汽车驶到坡顶？为什么？

学生可能回答：①加大油门，汽车可顺利到达坡顶。②汽车要换档，才能顺利驶到坡顶。

师生共同分析：①根据P=FV 知，汽车以额定功率行驶，因遇上坡路段，汽车所需的牵引力增大了，若要保持行驶速度不变，这是不可能的；加大油门，只会增加发动机的输出功率（超过额定功率），发动机将因超负荷而过热损坏。②这是一种正确的操作方式，当司机将发动机的速度档位调低后，速度减少了，牵引力加大了，只要牵引力足够，汽车便可顺利上坡。

思考：汽车等交通工具，如何才能获得更大的行驶速度？

3．学生进行测功率活动。（建议课后安排）

问题：如何才能知道在某种运动中自己做功的功率呢？请同学设计一个测量方案，并进行实际测量。说明：应激励积极思考、设计可行方案，动脑动手，体验科学实验方法和感受实验成果的喜悦。实验方案举例：（让学生结合自己的情况来进行设计实验）

方案1：学生快速跑上楼，来测量做功的最大功率。

方案2：估算学生自己平时上楼或爬山过程的功率。

方案3：设计沿某一竹杆或树杆上爬一定的高度，来测量做功功率。

方案4：利用跳绳运动，来测量做功功率。

方案5：测算自己举起杠铃时的最大功率（需要同学的帮忙）

说明：①有关实验方案、原理、器材、数据的测定及同学协作等，都应放手让学生自行讨论、分工，这样才能培养学生的实验能力，给学生以合作交流的机会。

②方案选定后，要注意引导学生如何求功和功率，需要选择哪些实验器材，测量哪些物理量？测量是否存在误差问题，如何才能较准确地测量。

③根据学生设计的方案，组织学生进行实验。最后实验结果，让学生通过实物展台进行交流汇报，师生共同观看，最后还可以进行评选活动。

④活动目的是：培养学生应用物理知识解决实际问题能力，并通过亲身的实验，达到内化知识，提升能力。同时也在实验过程中培养学生严谨的科学态度。

三、案例评析

本案例的教学设计体现了物理知识源于生活，又应用于生活。“功率”与生活、生产联系密切，在引入功率、额定功率、实际功率等概念时，都注意通过生产、生活的具体实例引入，使原本枯燥无味的概念教学变得生动和有趣，学生易于认识和理解“功率”概念，有利于激发学生的学习热情。在知识形成过程中，注重引导学生学习科学思维方法，体会比值法在定义“功率”概念的作用，提高学生的应用科学思维方法解决问题的能力。通过设计测定人在某种运动中做功功率实验，来达到内化和强化物理概念和物理规律的理解，实现知识由理论向实践的转化，加强物理与生活、生产和科技的联系。

在“功率”的整个教学过程中，始终关注“生活与物理，物理与社会”的关系，培养学生关注物理学的技术应用，形成将物理知识应用于生活和生产实践的意识，较好地体现了在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观上对学生进行教育的课程理念。

四、相关链接

1．瓦特其人其事

生平简介

瓦特(James Watt,1736～1819年)苏格兰发明家。1736年1月19日生于苏格兰格林诺克。童年时代的瓦特曾在文法学校念过书，然而没有受过系统教育。瓦特在父亲做工的工厂里学到许多机械制造知识，以后他到伦敦的一家钟表店当学徒。

1763年瓦特到格拉斯大学工作，修理教学仪器。在大学里他经常和教授讨论理论和技术问题。1781年瓦特制造了从两边推动活塞的双动蒸汽机。1785年，他也因蒸汽机改进的重大贡献，被选为皇家学会会员。1819年8月25日瓦特在靠近伯明翰的希斯菲德逝世。

科学成就

1763年，瓦特修理格拉斯哥大学的一台纽可门泵，得以仔细研究了结构和工作原理，找到了热量损失消耗大量燃料的症结所在，他终于想出了加一个与汽缸分离的冷凝器，汽缸外装上绝热套子，使它一直保持高温，新的蒸汽机的效率大大提高。瓦特并不满足于已经取得的成就，1781年他又制造了从汽缸两边推动活塞的双动作蒸汽机，并采用曲柄机构，使往复的直线运动转变为旋转运动。瓦特还设计了离心节速器，利用反馈原理控制蒸汽机的转速。经过一系列的改革，蒸汽机迅速被各工业部门采用，为产业革命铺平了道路。蒸汽机车加快了19世纪的运输速度。蒸汽机→蒸汽轮机→发电机，蒸汽为第二次工业革命即电力发展铺平了道路。

趣闻轶事

童年时代的瓦特和茶壶的故事

一天晚上，瓦特和一个小女孩在家里喝茶。瓦特不停地摆弄茶壶盖，一会儿打开，一会儿盖上，当他把茶壶嘴堵住时，蒸汽顶开了茶盖。在旁的外祖母对瓦特的这种无聊动作极为不满，加以训斥。瓦特并不介意，他一心想着蒸汽的力量，从此萌发制造蒸汽机的念头。

蒸汽机与产业革命

罗尔特所著《詹姆斯〃瓦特》中，曾写道：“瓦特蒸汽机巨大的、不知疲倦的威力使生产方法以过去所不能想象的规模走上了机械化道路。

2．机动车辆常见的两种启动过程

对于汽车或机车等交通工具，在静止开始启动的过程中，发动机的输出功率、牵引力和速度的关系满足公式P＝F〃v，在P、F、v三个物理量中，若保持一个量不变，当另一个量变化时，第三个量也随之变化。关于汽车的启动过程是一个较为复杂的物理过程，下面我们就两种常见的启动过程分析如下： ①汽车（或机车）以恒定的功率启动和行驶过程（请把握教材的难度和课标的难度）

汽车牵引功率保持恒定时，由P = FV可知，牵引力大小与速度成反比。结合牛顿第二定律F – f = ma可知，汽车以恒定功率启动的过程，随着汽车速度V的逐渐增大，汽车的加速度逐渐减小，直至加速度等于0，最后汽车做匀速运动。

思考：当汽车在平直公路行驶时，前方遇到了一段较徒的上坡路段，汽车司机应做好什么调整，才能确保汽车驶到坡顶？只靠加大油门能否顺利到达坡顶？

②机车以恒定的牵引力启动的过程：机车做的是加速度a=(F-f)/m的匀加速直线运动，汽车的输出功率P随汽车速度增大而增大，直至汽车输出功率等于额定功率，匀加速过程结束。接着汽车保持功率不变，汽车通过减少牵引力，进一步提高速度，直到加速度a＝0，最后做匀速行驶运动。这一过程中各量的变化，可用下列流程图来表示。

案例来源：陈峰主编，《走进课堂——高中物理（必修）新课程案例与评析》，高等教育出版社

荐初二物理《浮力》教学案例(5000荐荐初初二中物物理

教理

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学

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化

荐初中物理教学设计和反思(3000字)荐初中物理教学案例《密度》(800字)

第五篇：物理：2.3《匀变速直线运动的规律》教案(沪科版必修1)

2.3 匀变速直线运动的规律

【知识与技能】

1．知道什么是匀变速直线运动，能从匀变速直线运动的v—t图中理解加速度的意义。2．掌握匀变速直线运动的速度公式，知道它是任何推导出的，知道它的图像的物理意义，会应用这一公式分析和计算。

3．掌握匀变速直线运动的位移公式，会应用这一公式分析和计算。会推出匀变速直线运动的位移和速度的关系式，并会运用它进行计算。

4．能用公式和图像描述匀变速直线运动，体会数学在研究物理问题中的重要性。【典型例题】

例1．以12m/s的速度行驶的汽车，紧急刹车后的加速度大小为5m/s，求：

（1）刹车后1s内所发生的位移和1s末的速度；（2）刹车后6s内的位移。

2例2．某质点的位移随时间变化的关系式是s=4t-2t,s和t的单位分别是m和s，求：

（1）质点1s末的速度和2s末的速度；（2）质点2s内的位移与路程。【巩固练习】

1．匀变速直线运动是（A）加速度不变的运动（B）加速度均匀变化的运动

（C）在相等的时间间隔内位移之差相等的运动（D）速度的变化总是相等的运动 5．以54km/h的速度行驶的火车，因故需要在中途停车．如果停留的时间是1分钟，刹车引起的加速度大小是30cm/s，起动产生的加速度大小是50cm/s．求火车因临时停车所延误的时间．

6．图中所示为直升飞机从地面起飞过程中的v-t图象，试计算飞机能达到的最大高度及25s时飞机所在的高度．

7．汽车以18m/s的速度行驶，紧急刹车时的加速度大小为6m/s，求刹车后4s内汽车的位移．

8．滚珠沿光滑斜面向上作匀减速运动，第2s内滚上30cm，第4s末速度为零．求：（1）滚珠的初速度；（2）滚珠的加速度；

（3）滚珠滚到位移为72cm处的速度． 【课后探究】

1．飞机是靠空气的作用力而起飞的，因此飞机要想起飞，它必须相对于空气达到一定的速度．若遇到顺风天气，则飞机的起飞难度就比较大．因此在送客人上飞机时，一般不说“祝您一路顺风”。

航空母舰上的飞机跑道长度是一定的，为了减少飞机在跑道上的起飞距离，保证飞机安全起飞，有一些航空母航上装有帮助飞机起飞的弹射系统，使飞机在跑道上滑行前获得初速度．

在风平浪静的海面上，有一战斗机要去执行一紧急飞行任务．而该舰的弹射系统出了故障，无法在短时间内修复．已知飞机在跑道上加速时，可能产生的最大加速度为 5 m/s，起飞速度为 50 m/s，跑道长为 100 m ．经过计算发现在这些条件下，飞机根本无法安全起飞（请你计算，作出判断）．航空母舰不得不在海面上沿起飞方向运动，以便使飞机获得初速度，达到安全起飞的目的，那么航空母舰行驶的速度至少为多大？ 思考：当航空母舰和飞机同时运动时，飞机运动的位移还是 l00m 吗？ 2

22．中央电视台新闻播出题目为：“但愿比翼飞，互相不干扰”的新闻报道．报道称：人类是从鸟的飞行中受到启发而制造出飞机的．但现在由于飞机在起飞和降落过程中，经常和栖息在机场附近的飞鸟相撞而导致“机毁鸟亡”．单就美国来说，由于美国的军用机场大多数建在海边附近，近几十年来，因飞机和鸟类相撞而造成的“机毁鸟亡”的事故就有 300 多起．鸟类撞伤飞机的事件时有发生，撞死的海鸟不计其数．因此各机场不得不耗费大量的人力、物力寻求各种尽可能的方法来驱赶机场附近的飞鸟．

假设某战斗机的起飞速度为 50 m/s，在起飞时与一长度为 10㎝ 的鸟相撞，把鸟撞成薄饼状贴在飞机上，则在撞击过程中，飞鸟的加速度约为多大？