高中物理学案影响加速度的因素
- 格式:doc
- 大小:30.50 KB
- 文档页数:1
Evaluation Only. Created with Aspose.Words. Copyright 2003-2016 Aspose Pty Ltd.速度变化快慢的描述-加速度〖课标要求〗1、理解加速度概念、物理意义及与速度快、慢的区别,知道加速度的公式、符号、单位。
2、理解加速度的矢量性,能判断物体是做加速运动还是减速运动。
3、知道平均加速度与瞬时加速度。
4、理解匀变速运动的概念,5、能用v-t图像描述加速度。
知道v-t图像的斜率表示物体运动的加速度。
6、通过生活实例,体验加速度与速度的不同,体验加速度的方向与速度方向无必然关系。
〖新课预习〗1、加速度:(1)定义:加速度是与的比值。
(2)定义式:(3)物理意义:表示。
在数值上等于,或者说等于速度的变化率。
(4)矢量性:加速度是矢量。
其方向与方向相同,与v方向无必然关系。
在直线运动中,如果是加速,a的方向与v方向;如是减速,a的方向与v方向。
(5)特别注意:a与v无论在大小上还是在方向上都无必然关系!2、平均加速度与瞬时加速度:平均加速度表示物体在一段时间内速度变化的平均快慢。
瞬时加速度表示物体在某一时刻速度变化的快慢。
3、匀变速运动:加速度保持的运动。
注:在匀变速运动中,平均加速度与瞬时加速度相等。
4、在v-t图象中表示物体运动的加速度的大小。
〖知识精讲〗知识点1. 求加速度[例1] 做匀减速直线运动的物体,10s内速度由20m/s减为5m/s.求10s内物体的速度变化和加速度.[思路分析]求加速度要紧扣加速度定义,注意加速度是矢量,明确初、末速度的大小和方向。
解:设初速度方向为正方向.10s内物体的速度变化为△v=v t-v0=(5-20)m/s=-15m/s即速度变化的大小为15m/s,△v为负值表示速度变化的方向与初速度的方向相反.物体的加速度为a=△v/t=(-15/10)m/s2=-1.5m/s2即加速度的大小为1.5m/s2,a为负值表示加速度的方向与初速度的方向相反.[总结]加速度和速度都是矢量,求解加速度时要先选定正方向,确定好初、末速度的大小和方向,代入定义式计算。
实验四 探究加速度与力、质量的关系考纲解读 1.学会用控制变量法研究物理规律.2.学会灵活运用图象法处理物理问题的方法.3.探究加速度与力、质量的关系,并验证牛顿第二定律.基本实验要求1.实验原理(见实验原理图)(1)保持质量不变,探究加速度跟合外力的关系. (2)保持合外力不变,探究加速度与质量的关系. (3)作出a -F 图象和a -1m 图象,确定其关系.2.实验器材小车、砝码、小盘、细绳、附有定滑轮的长木板、垫木、打点计时器、低压交流电源、导线两根、纸带、天平、米尺. 3.实验步骤(1)测量:用天平测量小盘和砝码的质量m ′和小车的质量m.(2)安装:按照如实验原理图所示装置把实验器材安装好,只是不把悬挂小盘的细绳系在小车上(即不给小车牵引力).(3)平衡摩擦力:在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上一块薄木块,使小车能匀速下滑. (4)操作:①小盘通过细绳绕过滑轮系于小车上,先接通电源后放开小车,取下纸带编号码. ②保持小车的质量m 不变,改变砝码和小盘的质量m ′,重复步骤①. ③在每条纸带上选取一段比较理想的部分,测加速度a. ④描点作图,作a -F 的图象.⑤保持砝码和小盘的质量m ′不变,改变小车质量m ,重复步骤①和③,作a -1m 图象.规律方法总结 1.注意事项(1)平衡摩擦力:适当垫高木板的右端,使小车的重力沿斜面方向的分力正好平衡小车和纸带受到的阻力.在平衡摩擦力时,不要把悬挂小盘的细绳系在小车上,让小车拉着穿过打点计时器的纸带匀速运动. (2)不重复平衡摩擦力. (3)实验条件:m ≫m ′.(4)一先一后一按:改变拉力和小车质量后,每次开始时小车应尽量靠近打点计时器,并应先接通电源,后释放小车,且应在小车到达滑轮前按住小车. 2.误差分析(1)因实验原理不完善引起的误差:本实验用小盘和砝码的总重力m ′g 代替小车的拉力,而实际上小车所受的拉力要小于小盘和砝码的总重力.(2)摩擦力平衡不准确、质量测量不准确、计数点间距测量不准确、纸带和细绳不严格与木板平行都会引起误差. 3.数据处理(1)利用Δx=aT 2及逐差法求a.(2)以a 为纵坐标,F 为横坐标,根据各组数据描点,如果这些点在一条过原点的直线上,说明a 与F 成正比.(3)以a 为纵坐标,1m 为横坐标,描点、连线,如果该线为过原点的直线,就能判定a 与m 成反比.考点一 实验原理与实验操作例1 (2020·天津·9(2))某实验小组利用图1所示的装置探究加速度与力、质量的关系.图1①下列做法正确的是________(填字母代号)A .调节滑轮的高度,使牵引木块的细绳与长木板保持平行B .在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时,将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴在木块上C .实验时,先放开木块再接通打点计时器的电源D .通过增减木块上的砝码改变质量时,不需要重新调节木板倾斜度②为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力,应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量________木块和木块上砝码的总质量.(选填“远大于”、“远小于”或“近似等于”)图2③甲、乙两同学在同一实验室,各取一套图1所示的装置放在水平桌面上,木块上均不放砝码,在没有平衡摩擦力的情况下,研究加速度a与拉力F的关系,分别得到图2中甲、乙两条直线.设甲、乙用的木块质量分别为m甲、m乙,甲、乙用的木块与木板间的动摩擦因数分别为μ甲、μ乙,由图2可知,m甲________m乙,μ甲________μ乙.(选填“大于”、“小于”或“等于”)解析①在探究加速度与力、质量的关系的实验中,平衡摩擦力时木板不通过定滑轮挂砝码桶,而要挂纸带,并且改变质量时不需要重新平衡摩擦力;在实验时应先接通电源再放开木块,故选项A、D均正确,B、C均错误.②选木块(M)、砝码桶及桶内的砝码(m)为研究对象,则mg=(M+m)a①选砝码桶及桶内的砝码为研究对象则mg-F T=ma②联立①②得:F T=mg-m2gM+m要使F T=mg 需要m2gM+m―→0即M≫m ③对木块由牛顿第二定律得:F-μmg=ma即a=1mF-μg.由上式与题图结合可知:1m甲>1m乙,μ甲g>μ乙g.即:m甲<m乙,μ甲>μ乙答案①AD ②远小于③小于大于变式题组1.[实验原理与操作](1)我们已经知道,物体的加速度a同时跟合外力F和质量m两个因素有关.要研究这三个物理量之间的定量关系的思想方法是____________________________.(2)某同学的实验方案如图3所示,她想用砂桶的重力表示小车受到的合外力F,为了减小这种做法带来的实验误差,她先做了两方面的调整措施:图3a.用小木块将长木板无滑轮的一端垫高,目的是______________________.b.使砂桶的质量远小于小车的质量,目的是使拉小车的力近似等于________________.(3)该同学利用实验中打出的纸带求加速度时,处理方案有两种:A .利用公式a =2xt 2计算;B .根据a =ΔxT2利用逐差法计算.两种方案中,你认为选择方案________比较合理.答案 (1)控制变量法 (2)a.平衡摩擦力 b .砂桶的重力 (3)B解析 要研究这三个物理量之间的定量关系的思想方法是控制变量法.用小木块将长木板无滑轮的一端垫高,目的是平衡摩擦力.想用砂桶的重力表示小车受到的合外力F ,为了减小这种做法带来的实验误差,应使砂桶的质量远小于小车的质量,目的是使拉小车的力近似等于砂桶的重力.利用实验中打出的纸带求加速度时,需要根据a =ΔxT2利用逐差法计算,方案B 比较合理.2.[实验操作与数据处理]如图4为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图.砂和砂桶的总质量为m ,小车和砝码的总质量为M.实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小.图4(1)实验中,为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,先调节长木板一端滑轮的高度,使细线与长木板平行.接下来还需要进行的一项操作是( )A .将长木板水平放置,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,给打点计时器通电,调节m 的大小,使小车在砂和砂桶的牵引下运动,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动B .将长木板的一端垫起适当的高度,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,撤去砂和砂桶,给打点计时器通电,轻推小车,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动C .将长木板的一端垫起适当的高度,撤去纸带以及砂和砂桶,轻推小车,观察判断小车是做匀速运动 (2)实验中要进行质量m 和M 的选取,以下最合理的一组是( ) A .M =200 g ,m =10 g 、15 g 、20 g 、25 g 、30 g 、40 g B .M =200 g ,m =20 g 、40 g 、60 g 、80 g 、100 g 、120 g C .M =400 g ,m =10 g 、15 g 、20 g 、25 g 、30 g 、40 gD .M =400 g ,m =20 g 、40 g 、60 g 、80 g 、100 g 、120 g(3)图5是实验中得到的一条纸带,A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 为7个相邻的计数点,相邻的两个计数点之间还有四个点未画出.量出相邻的计数点之间的距离分别为:x AB =4.22 cm 、x BC =4.65 cm 、x CD =5.08 cm 、x DE =5.49 cm 、x EF =5.91 cm 、x FG =6.34 cm.已知打点计时器的工作频率为50 Hz ,则小车的加速度a =________m/s 2.(结果保留两位有效数字)图5答案 (1)B (2)C (3)0.42解析(1)小车在运动过程中受到重力、支持力、纸带的拉力、木板对小车的摩擦力和细线拉力的作用.为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,因此应把木板的一端垫起适当的高度,以使重力、支持力、纸带的拉力和摩擦力的合力为零,即小车做匀速运动,因此在进行这一操作时,不应挂砂桶,小车应连接纸带,A、C项错误,B项正确.(2)由于绳子的拉力不易测量,本实验中用砂和砂桶的总重力来代替绳的拉力,而砂桶做加速运动,设加速度大小为a,则F T=m(g-a),当砂桶的加速度很小时,F T近似等于mg,因此实验中应控制实验条件,使砂桶的加速度很小.只有当小车的质量远大于砂和砂桶的总质量时,小车和砂桶的加速度才很小,绳的拉力才近似等于砂和砂桶的总重力.C项正确.(3)相邻两计数点间的时间T=0.1 s,由Δx=aT2可得a=x FG+x EF+x DE-x CD-x BC-x AB9T2,代入数据解得a=0.42 m/s2.考点二数据处理与误差分析例2 (2020·新课标Ⅰ·22)某同学利用图6(a)所示实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码的质量m的对应关系图,如图(b)所示.实验中小车(含发射器)的质量为200 g,实验时选择了不可伸长的轻质细绳和轻定滑轮,小车的加速度由位移传感器及与之相连的计算机得到.回答下列问题:图6(1)根据该同学的结果,小车的加速度与钩码的质量成________(填“线性”或“非线性”)关系.(2)由图(b)可知,a—m图线不经过原点,可能的原因是________________________.(3)若利用本实验装置来验证“在小车质量不变的情况下,小车的加速度与作用力成正比”的结论,并直接以钩码所受重力mg作为小车受到的合外力,则实验中应采取的改进措施是________________________,钩码的质量应满足的条件是________________.解析(1)由题图可知小车的加速度与钩码的质量成非线性关系.(2)a—m图线不经过原点,在m轴上有截距,即挂上小钩码后小车加速度仍为零,可能的原因是存在摩擦力.(3)本实验直接以钩码所受重力mg作为小车受到的合外力,则应采取的措施是调节轨道的倾斜度以平衡摩擦力,钩码的质量应满足的条件是远小于小车的质量.答案(1)非线性(2)存在摩擦力(3)调节轨道的倾斜度以平衡摩擦力远小于小车的质量递进题组3.[对数据处理的考查]某同学设计了如图7所示的装置来探究加速度与力的关系,弹簧秤固定在一合适的木块上,桌面的右边缘固定一个光滑的定滑轮,细绳的两端分别与弹簧秤的挂钩和矿泉水瓶连接.在桌面上画出两条平行线P 、Q ,并测出间距d.开始时将木块置于P 处,现缓慢向瓶中加水,直到木块刚刚开始运动为止,记下弹簧秤的示数F 0,以此表示滑动摩擦力的大小.再将木块放回原处并按住,继续向瓶中加水后,记下弹簧秤的示数F ,然后释放木块,并用秒表记下木块从P 运动到Q 处的时间t.图7(1)木块的加速度可以用d 和t 表示为a =________.(2)改变瓶中水的质量重复实验,确定加速度a 与弹簧秤示数F 的关系.下图中能表示该同学实验结果的是()(3)用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比,它的优点是( ) A .可以改变滑动摩擦力的大小 B .可以更方便地获取更多组实验数据 C .可以更精确地测出摩擦力的大小 D .可以获得更大的加速度以提高实验精度 答案 (1)2dt 2 (2)C (3)BC解析 (1)由d =12at 2可得:a =2dt 2.(2)由牛顿第二定律可知,F -F 0=ma , 由a =1m F -F 0m,C 选项正确.(3)挂钩码的方法不能连续改变细绳的拉力大小,因此不能准确测出摩擦力的大小,也不利于获得多组测量数据,故B 、C 正确.4.[实验数据的处理与误差分析]某实验小组在实验室探究加速度与力、质量的关系. (1)甲同学在小车所受合外力不变时,改变小车的质量,得到数据如下表所示:实验 次数 小车质 量m/kg 小车加速度 a(m/s 2) 小车质量的倒数1m /kg -11 0.20 0.78 5.002 0.40 0.38 2.50 30.600.251.674 0.80 0.20 1.25 51.000.161.00图8a .根据表中数据,在图甲所示的坐标系中描出相应的实验数据点,并作出a -1m 图象.b .由a -1m 图象,可得出的结论为__________________________________________________________________________________________________________________. c .小车受到的合外力大约为________.(结果保留两位有效数字)(2)乙同学在保持小车质量不变的情况下,通过多次改变对小车的拉力,由实验数据作出a -F 图象如图乙所示,图线不过原点的原因是________________,小车的质量为________kg.答案 (1)a.a -1m图象如图所示 b .在物体所受合外力不变时,物体的加速度与质量成反比 c .0.16 N(2)木板倾角过大 2解析 (1)c.由牛顿第二定律F =ma 得,a =F m ,即图线的斜率等于小车所受的合外力,大小为F =0.785.00 N≈0.16 N.(2)由图乙可知拉力等于零时,小车加速度不等于零,故木板倾角过大;由牛顿第二定律F =ma 得a =F·1m ,即图线的斜率等于小车质量的倒数,小车质量大小为m =42.2-0.2kg =2 kg.考点三 实验拓展与创新例3 某实验小组在“探究加速度与物体受力的关系”实验中,设计出如下的实验方案,其实验装置如图9所示.已知小车质量M =214.6 g ,砝码盘质量m 0=7.8 g ,所使用的打点计时器交流电频率f =50 Hz.其实验步骤是:图9A.按图中所示安装好实验装置;B.调节长木板的倾角,轻推小车后,使小车能沿长木板向下做匀速运动;C.取下细绳和砝码盘,记下砝码盘中砝码的质量m;D.将小车置于打点计时器旁,先接通电源,再放开小车,打出一条纸带,由纸带求得小车的加速度a;E.重新挂上细绳和砝码盘,改变砝码盘中砝码的质量,重复B—D步骤,求得小车在不同合外力F作用下的加速度.回答下列问题:(1)按上述方案做实验,是否要求砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量?________(填“是”或“否”).(2)实验中打出的其中一条纸带如图10所示,由该纸带可求得小车的加速度a=________m/s2图10(3)某同学将有关测量数据填入他所设计的表格中,如下表,次数 1 2 3 4 5砝码盘中砝码的重力F/N 0.10 0.20 0.29 0.39 0.49小车的加速度a/(m·s-2) 0.88 1.44 1.84 2.38 2.89________________________,从该图线延长线与横轴的交点可求出的物理量是__________________,其大小为________.图11答案(1)否(2)0.88 (3)在计算小车所受的合外力时未计入砝码盘的重力(只要涉及“未考虑砝码质量的因素”就算正确) 砝码盘的重力0.08 N解析(1)取下砝码盘后,小车加速运动时所受的合外力即为砝码和砝码盘的总重力,而实验中的研究对象是小车,因此,实验中不必使砝码及砝码盘的质量远小于小车的质量.(2)a=8.64+7.75-6.87-6.004×0.12×10-2 m/s2=0.88 m/s2(3)实验中本应有(m0+m)g=Ma,由于实验中未计入砝码盘的质量m0,测得的图象与真实图象相比沿F轴左移m0g,图象将不过原点.由图象及上述分析可知,m0g=0.08 N.变式题组5.[动摩擦因数的测量](2020·新课标Ⅰ·22)图12为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图.实验步骤如下:图12①用天平测量物块和遮光片的总质量M,重物的质量m,用游标卡尺测量遮光片的宽度d,用米尺测量两光电门之间的距离s;②调整轻滑轮,使细线水平;③让物块从光电门A的左侧由静止释放,用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间Δt A和Δt B,求出加速度a;④多次重复步骤③,求a的平均值a;⑤根据上述实验数据求出动摩擦因数μ.回答下列问题:(1) 测量d时,某次游标卡尺(主尺的最小分度为1 mm)的示数如图13所示.其读数为________ cm.图13(2)物块的加速度a可用d、s、Δt A和Δt B表示为a=________.(3)动摩擦因数μ可用M、m、a和重力加速度g表示为μ=________.(4)如果细线没有调整到水平,由此引起的误差属于____________(填“偶然误差”或“系统误差”).答案见解析解析(1)d=0.9 cm+12×0.05 mm=0.9 cm+0.060 cm=0.960 cm(2)因为v A=dΔt A,v B=dΔt B,又由2as=v2B-v2A,得a=12s[(dΔt B)2-(dΔt A)2](3)设细线上的拉力为F T,则mg-F T=m a,F T-μMg=M a两式联立得μ=mg -(M +m)aMg(4)由实验装置引起的误差为系统误差.6.[实验创新]某实验小组应用如图14所示装置“探究加速度与物体受力的关系”,已知小车的质量为M ,砝码及砝码盘的总质量为m ,所使用的打点计时器所接的交流电的频率为50 Hz.实验步骤如下: A .按图所示安装好实验装置,其中与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直; B .调节长木板的倾角,轻推小车后,使小车能沿长木板向下匀速运动;C .挂上砝码盘,接通电源后,再放开小车,打出一条纸带,由纸带求出小车的加速度;D .改变砝码盘中砝码的质量,重复步骤C ,求得小车在不同合力作用下的加速度.图14根据以上实验过程,回答以下问题:(1)对于上述实验,下列说法正确的是________. A .小车的加速度与砝码盘的加速度大小相等 B .实验过程中砝码盘处于超重状态 C .与小车相连的轻绳与长木板一定要平行D .弹簧测力计的读数应为砝码和砝码盘总重力的一半E .砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量(2)实验中打出的一条纸带如图15所示,由该纸带可求得小车的加速度为________m/s 2.(结果保留2位有效数字)图15(3)由本实验得到的数据作出小车的加速度a 与弹簧测力计的示数F 的关系图象,与本实验相符合的是________.答案 (1)C (2)0.16 (3)A解析 (1)由实验装置可知当砝码下落的高度为h 时,小车沿木板下滑的距离为2h ,故加速度不同,即选项A 错误;由于砝码盘加速下落,处于失重状态,故选项B 错误;如果细绳不与木板平行,则木板方向是由细绳拉力的分力产生加速度,给实验带来误差,所以要求细绳一定沿木板方向,故选项C 正确;对于砝码和砝码盘,由受力分析知mg -2F T =ma ,解得F T =12(mg -ma),故选项D 错误;由于本实验利用弹簧测力计可以直接读出细绳的拉力,所以不需要满足砝码和砝码盘的质量远小于小车质量,故选项E 错误.(2)由题意知时间间隔T =0.1 s ,根据纸带可知连续相等时间间隔内的位移差为Δx=0.001 6 m ,由Δx=aT 2可知a =Δx T 2=0.001 60.12 m/s 2=0.16 m/s 2 (3)根据牛顿第二定律可知选项A 正确.2019-2020学年高考物理模拟试卷一、单项选择题:本题共10小题,每小题3分,共30分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的1.由于太阳自身巨大的重力挤压,使其核心的压力和温度变得极高,形成了可以发生核聚变反应的环境。
授课人:授课年级高一课题课时3.1牛顿第一定律课程类型新授课课程导学目标目标解读1.了解亚里士多德对力和运动关系的论述。
2.认识伽利略研究运动和力的关系的思想方法,了解理想实验及其主要过程和推理。
3.理解牛顿第一定律的内容,能运用牛顿第一定律解释有关现象。
4.知道惯性是物体的固有属性,知道质量是物体惯性大小的量度,并能运用惯性概念,解释有关实际问题。
学法指导惯性是物质固有的一种性质,所以与外界环境无关,要多体味其中的意义。
课程导学建议重点难点认识牛顿第一定律和惯性的概念,了解伽利略理想实验。
教学建议本节内容需要安排1个课时教学,若自主学习安排在课外,建议用15~20分钟,安排在课内则只需15分钟左右。
从了解亚里士多德的错误观点到认识伽利略的科学实验方法,让学生了解物理知识的发展过程及方法,着重理解力和运动的关系,多联系实际生活中的现象并解释其中的物理规律,领悟牛顿第一定律及惯性的概念和特点。
课前准备研读教材,估计学生自主学习过程中可能出现的问题和疑难点,在导学案的基础上根据本班学生学习情况进行二次备课,准备课堂演示的实验器材或视频资料。
导学过程设计程序设计学习内容教师行为学生行为媒体运用新课导入创设情境同学们,我们乘公交车回家时,汽车突然启动或者前进中突然刹车会出现什么情况呢?启动时我们会往后仰,刹车时会向前倾,甚至与车厢“亲密”接触,这是为什么呢?因为惯性。
那什么是惯性,怎么样的物体才有惯性,惯性与哪些因素有关呢?这节课我们就来讨论这些问题。
图片展示第一层级研读教材指导学生学会使用双色笔,确保每一位学生处于预习状态。
通读教材,作必要的标注,梳理出本节内容的大致知识体系。
PPT课件呈现学习目标完成学案巡视学生自主学习的进展和学生填写学案的情况。
尽可能多得独立完成学案内容,至少完成第一层级的内容。
结对交流指导、倾听部分学生的交流,初步得出学生预习的效果就学案中基础学习交流的内容与结对学习的同学交流。
高中物理加速的教案
1. 了解运动中的加速概念
2. 掌握加速的计算方法
3. 理解加速度和速度之间的关系
教学重点和难点:
1. 加速的定义和计算方法
2. 运用加速度公式解决实际问题
教学内容:
1. 加速的概念和定义
2. 加速度的计算方法
3. 加速度与速度的关系
教学过程:
一、导入(5分钟)
教师通过展示一个视频或图片,引发学生对于加速的注意,让学生思考什么是加速,它与速度有什么关系。
二、讲解(15分钟)
1. 解释加速的定义和概念
2. 讲解加速度的计算方法,介绍加速度公式:a=(v-u)/t
3. 讲解加速度和速度之间的关系,加速度与速度的方向关系等
三、示范演示(10分钟)
教师在黑板上展示一个实际问题,让学生自己计算加速度,并解决问题。
四、练习与讨论(15分钟)
1. 学生自己计算几道加速度的问题,并交流答案
2. 学生之间互相讨论解决问题的方法和思路
五、总结(5分钟)
教师总结本节课的内容,让学生复习加速的概念和计算方法,并提出思考问题。
六、作业布置(5分钟)
布置作业:完成课堂练习题,巩固加速的概念和计算方法。
教学反思:
本节课通过引发学生对于加速的兴趣,让学生掌握了加速的概念和计算方法,培养了学生解决实际问题的能力。
同时通过讨论和交流,增强了学生对于加速度和速度关系的理解。
第五节 速度变化快慢的描述——加速度一、加速度【思考】1.下列三种车辆起步后:自行车在5 s 内速度增大到14 m/s ;小型轿车在20 s 内速度增大到30 m/s ;旅客列车在100 s 内速度增大到40 m/s.通过计算分析,哪种车辆速度变化大?哪种车辆速度增加得快?答案 旅客列车速度变化大,自行车速度增加得快.因为:自行车速度增加Δv1=14 m/s ,小型轿车速度增加Δv2=30 m/s ,旅客列车速度增加Δv3=40 m/s ,所以旅客列车速度变化大;自行车1 s 内速度增加Δv 1Δt 1=145 m/s =2.8 m/s 小型轿车1 s 内速度增加Δv 2Δt 2=3020 m/s =1.5 m/s旅客列车1 s 内速度增加Δv 3Δt 3=40100 m/s =0.4 m/sΔv 1Δt 1>Δv 2Δt 2>Δv 3Δt 3,所以自行车速度增加得快. 【基础概念】1.定义:速度的 变化量 与发生这一变化所用时间的比值.即a = ΔvΔt . 2.单位:国际单位制中,加速度的单位是 米每二次方秒 ,符号是 m/s 2 . 3.物理意义加速度a 是表示物体速度 变化快慢 的物理量,也叫速度对时间的变化率.4.a =ΔvΔt 是用 比值法 定义法定义的物理量,a 的大小与Δv 、Δt 无关 (填“有关”或“无关”).【延伸思考】“速度(v)大”、“速度变化(Δv)大”和“速度变化得快”的意义相同吗? 物体的速度很大,加速度一定很大吗? 物体的速度变化很大,加速度一定很大吗?物体的速度变化快,加速度一定大吗?答案 “速度(v)大”、“速度变化(Δv)大”和“速度变化得快”的意义不同.首先,速度v 大表示物体运动得快,加速度a 不一定大,如飞机匀速飞行时的速度很大,a 却等于零;v 小,a 也不一定小,如射击时火药爆炸瞬间,子弹的速度v 可以看做零,这时加速度a 却很大. 其次,速度变化大,即Δv 大,加速度a 却不一定大,如列车由静止到高速行驶,其速度变化量Δv 很大,但经历的时间Δt 也很长,所以加速度并不大.最后,速度变化得快,表示单位时间内速度变化大,即加速度a =ΔvΔt 大. 【典例精析】例1 关于速度和加速度的关系,下列说法正确的是( )A.物体的速度越大,加速度也越大B.物体的速度为零时,加速度也为零C.物体速度的变化量越大,加速度越大D.物体速度变化越快,加速度越大 解析 加速度是描述速度变化快慢的物理量.速度变化越快,加速度越大,故D 正确;加速度与速度及速度的变化量无直接关系,物体的速度大或速度变化量大,速度变化并不一定快,加速度不一定大,故A 、C 错误;物体的速度为零时,加速度不一定为零,如汽车启动时,故B 错误. 答案 D例2 雨滴从高空由静止下落,由于空气阻力作用,其加速度逐渐减小,直到变为零,在此过程中雨滴的运动情况是( )A.速度不断减小,加速度为零时,速度最小B.速度不断增大,加速度为零时,速度最大C.位移越来越小D.速度变化率越来越大解析 雨滴做加速直线运动,加速度减小,雨滴下落的速度增加的越来越慢;加速度为零时,雨滴的速度最大,A 错,B 对;雨滴一直下落,位移逐渐增大,C 错;加速度即为速度变化率,加速度减小,故速度变化率减小,D 错. 答案 B 【变式训练】1.(对加速度的理解)由a =ΔvΔt 可知( )A.a 与Δv 成正比B.物体加速度大小由Δv 决定C.a 的方向与Δv 的方向相同D. ΔvΔt 叫速度变化率,就是加速度解析 加速度的大小与Δv 和Δt 的比值有关,只知道Δv 或Δt 的大小,不能确定加速度的大小,A 、B 错;a 的方向与Δv 的方向相同,C 对;ΔvΔt 叫速度变化率,表示速度变化的快慢,也就是加速度,D 对. 答案 CD二、加速度方向与速度方向的关系【思考】1.做直线运动的火车,在40 s 内速度由10 m/s 增加到20 m/s ,那么火车在40 s 内速度的变化量是多少?火车的加速度是多少?加速度的方向与速度变化量的方向有什么关系?答案 Δv =20 m/s -10 m/s =10 m/s ,为正值,说明Δv 的方向与速度v 的方向相同.a =Δv Δt =10 m/s40 s =0.25 m/s 2,也为正值,说明a 的方向与v 方向相同.故加速度的方向与速度变化量的方向相同.2.汽车紧急刹车时,在2 s 内速度从10 m/s 减小到0,汽车2 s 内速度的变化量是多少?加速度是多少?加速度的方向与速度变化量的方向有什么关系?答案 Δv =0-10 m/s =-10 m/s ,为负值,说明Δv 的方向与速度v 方向相反.a =Δv Δt =-10 m/s2 s=-5 m/s2,也为负值,说明a 的方向与v 的方向相反,但加速度的方向与速度变化量的方向相同.【基础概念】1.加速度的矢量性:由a =ΔvΔt 知加速度的方向总是与 速度变化量△v 的方向相同.但与速度的方向没有必然联系.2.加速度对运动的影响(1)加速度的大小决定物体速度变化的快慢 ①加速度大表示物体速度变化得快. ②加速度小表示物体速度变化得慢.(2)加速度的方向与速度方向的关系决定物体是加速还是减速 ①加速度方向与速度方向 相同 时,物体做加速运动; ②加速度方向与速度方向 相反 时,物体做减速运动. 【延伸思考】若物体的加速度逐渐减小,速度一定减小吗?若物体的加速度逐渐增大,速度一定增大吗? 答案 不一定.若加速度a 与初速度v0同向,则物体做加速直线运动,这时若a 逐渐减小,只是说明v 增加得慢了;若加速度a 与初速度v0反向,则物体做减速直线运动,这时若a 逐渐增大,只是说明v 减小得快了. 【典例精析】例3 沪杭高铁是连接上海和杭州的现代化高速铁路,现已进入试运行阶段,试运行时的最大时速达到了413.7公里,再次刷新世界纪录.沪杭高速列车在一次试运行中由A 站开往B 站,A 、B 车站间的铁路为直线.技术人员乘此列车从A 车站出发,列车从静止匀加速到100 m/s ,用了250 s 时间,然后匀速运动了10分钟后,列车做匀减速运动,经过300 s 后刚好停在B 车站.求此高速列车加速、减速时的加速度大小.解析 加速阶段加速度a 1=v 1-v 0t 1=100-0250 m/s 2=0.4 m/s 2减速阶段加速度a 2=v 0-v 1t 2=0-100300 m/s 2≈-0.33 m/s 2【变式训练】1.(加速度的计算)一物体做匀变速直线运动,某时刻速度大小为4 m/s ,2 s 后速度大小变为10 m/s ,则在这2 s 内该物体的加速度大小可能为( ) A.2 m/s 2 B.3 m/s 2 C.5 m/s 2 D.7 m/s 2答案:BD三、从v -t 图象看加速度【思考】1.如图所示是甲、乙两个质点的速度—时间图象,求出它们加速度的大小.答案 a 甲=Δv 1Δt 1=10-05 m/s 2=2 m/s 2a 乙=Δv 2Δt 2=15-510 m/s 2=1 m/s 22.v -t 图象中图线的“陡”和“缓”与加速度有什么关系?答案 由第1问知甲的加速度大于乙的加速度,由图象可以直观地看出,甲的图线比乙的图线“陡”,所以通过比较图线的“陡”、“缓”就可以比较加速度的大小.在同一个v -t 图象中,图线“陡”的加速度较大.【基础概念】1.v -t 图象的斜率大小表示加速度大小如图所示,在v -t 图象中,比值ΔvΔt 反映了直线的 倾斜程度 ,叫做直线的斜率,它的值等于物体运动的 加速度 .(1)在同一个坐标系中,斜率越大,加速度越大.(2)v-t图线为倾斜直线时,表示物体的加速度不变,如图1中的图线甲、乙所示;图线为曲线时表示物体的加速度变化,图线切线的斜率表示这一时刻的瞬时加速度,如下图中A点的切线e的斜率等于该时刻的瞬时加速度,整个运动过程中物体的加速度在减小.2.v-t图象斜率的正负表示加速度的方向.3.由v-t图象判断速度的变化通过v-t图象可直观判断速度的变化与加速度的正负无关.如下图所示.(1)在0~t0时间内,v<0,a>0,物体做减速运动;(2)在t>t0时间内,v>0,a>0,物体做加速运动.【典例精析】例4如图所示是一个物体向东运动的速度—时间图象.由图可知在0~10 s内物体的加速度大小是________,方向________,物体做______运动;在10~40 s内物体的加速度为__________,物体做________运动;在40~60 s 内物体的加速度大小是________,方向________,物体做________运动.解析 由题图可知,在0~10 s 内,物体做加速直线运动,加速度a 1=30-010-0m/s 2=3 m/s 2;在10~40 s内,物体做匀速直线运动,a 2=0;在40~60 s 内,物体做减速直线运动,a 3=0-3060-40m/s 2=-1.5 m/s 2.a 1为正,说明a 1方向与初速度方向相同,向东;a 3为负,说明a 3方向与初速度方向相反,向西. 答案 3 m/s2 向东 加速直线 0 匀速直线 1.5 m/s2 向西 减速直线 【变式训练】1.(v -t 图象与加速度)甲、乙两个物体在同一直线上运动,它们的v -t 图象如图所示,则在t 1时刻( ) A.甲、乙运动的速度大小相等,方向相反B.甲、乙运动的速度大小相等,方向相同C.甲、乙运动的加速度大小不等,方向相同D.甲、乙运动的加速度大小不等,方向相反解析 由题图知,两条直线的斜率大小不等,且一正一负,所以甲、乙在t1时刻速度相同,加速度大小不等,方向相反. 答案 BD课堂要点小结:1.加速度(1)加速度a =ΔvΔt ,也称为“速度变化率”,反映了速度变化的快慢; (2)加速度是矢量,其方向与速度变化量Δv 的方向相同;(3)a 与Δv 、Δt 、v 的大小无关.v 大,a 不一定大;Δv 大,a 也不一定大. 2.判断物体加速运动和减速运动的方法3.从v-t图象看加速度(1)斜率大小表示加速度的大小;(2)斜率正负表示加速度的方向.随堂练习一、单项选择题1.关于加速度,下面几位同学的讨论发言,其中正确的是()A.甲说,加速度就是速度的“增加”B.乙说,加速度表示速度的“变化”C.丙说,加速度描述了速度变化的大小D.丁说,加速度反映了速度变化的快慢2.若下表中的物体均做匀变速直线运动,则以下说法正确的是()A.火车出站时的加速度最大B.舰艇启航时的加速度最小C.舰艇启航时的速度变化最快D.自行车下坡与公共汽车进站的加速度大小相等3.甲、乙为两个在同一直线上沿规定的正方向运动的物体,a甲=4 m/s2,a乙=-4 m/s2.那么,对甲、乙两物体判断正确的是()A.甲的加速度大于乙的加速度B.甲、乙两物体的运动方向一定相反C.甲的加速度和速度方向一致,乙的加速度和速度方向相反D.甲、乙的速度值都是越来越大的4.关于加速度,下列说法中正确的是()A.速度变化越大,加速度一定越大B.速度变化所用时间越短,加速度一定越大C.速度变化越快,加速度一定越大D.速度为零,加速度一定为零5.一物体以6 m/s的速度沿一光滑倾斜木板从底端向上滑行,经过2 s后,物体仍向上滑行,速度大小为1 m/s,若增大木板倾角,仍使物体以6 m/s的速度从底端向上滑行,经过2 s后,物体向下滑行,其速度大小变为1 m/s,以沿木板向上为正方向,用a1、a2分别表示物体在前后两种情况下的加速度,则以下选项正确的是()A.a1=-2.5 m/s2,a2=-2.5 m/s2B.a1=-3.5 m/s2,a2=-3.5 m/s2C.a1=-2.5 m/s2,a2=-3.5 m/s2D.a1=3.5 m/s2,a2=-3.5 m/s2二、多项选择题6.做匀加速直线运动的物体的加速度为3 m/s2,对于任意1 s来说,下列说法中正确的是()A.某1 s末的速度比该1 s初的速度总是大3 m/sB.某1 s末的速度比该1 s初的速度总是大3倍C.某1 s初的速度与前1 s末的速度相等D.某1 s末的速度比前1 s初的速度总是大6 m/s7.若汽车的加速度方向与速度方向一致,当加速度减小时,则()A.汽车的速度也减小B.汽车的速度仍在增大C.当加速度减小到零时,汽车静止D.当加速度减小到零时,汽车的速度达到最大8.质点甲、乙做直线运动的位移—时间图象如图所示,则()A.在运动过程中,质点甲比质点乙运动得快B.0~t1时间内,两质点的位移相同C.t1=t2时刻,两质点的速度相同D.质点甲的加速度大于质点乙的加速度三、非选择题9.填出下列各种条件下的加速度的大小.(1)显像管内,电子从阴极射到阳极的过程中,速度由零增加到106 m/s,历时2×10-5 s,其加速度为________;(2)子弹击中靶子时,在0.1 s内速度从200 m/s降到零,其加速度为________;(3)火车出站时,可在20 s内使速度从10 m/s增大到1 200 m/min,其加速度为________.10.(12分)一质点做直线运动的v—t图象如图所示,则(1)质点在0~1 s内做________运动,速度变化量为________,加速度为________;(2)质点在1 s~3 s内做________运动,速度变化量为________,加速度为________;(3)质点在3 s~4 s内做________运动,速度变化量为________,加速度为________;(4)质点在1 s ~4 s 内做________运动,速度变化量为________,加速度为________.参考答案1.D 加速度表示速度变化的快慢.2.D 可以算出自行车下坡的加速度为3 m/s 2,公汽进站的加速度为-3 m/s 2,火车出站的加速度为0.2 m/s 2,舰艇启航的加速度为2 m/s 2.加速度的正负只代表方向,不代表大小,所以自行车和公汽的加速度大小相等,且最大,火车的加速度最小.3.C 甲、乙两物体的初速度方向相同,加速度大小相等,其中甲做匀加速直线运动,乙做匀减速直线运动.4.C 根据加速度的定义进行判断.由加速度的定义式a =Δv /Δt 可知,加速度是由速度的变化量和变化所用的时间两个因素共同决定的,速度变化越大,加速度不一定越大;速度变化所用时间越短,但速度变化量的大小没有确定,也不能确定加速度一定越大;加速度是描述速度变化快慢的物理量,速度变化越快,加速度一定越大;速度为零,并不是速度的变化量为零,故加速度不一定为零.5.C 以沿倾斜木板向上为正方向,则初速度v 0=6 m/s ,木板倾角增大前后情况下,物体在2 s 末的速度分别为v 1=1 m/s ,v 2=-1 m/s根据加速度的定义式a =v t -v 0t 可得a 1=v 1-v 0t =1-62m/s 2=-2.5 m/s 2, a 2=v 2-v 0t =-1-62 m/s 2=-3.5 m/s 2. 6.ACD 据a =v t -v 0t可知:某1 s 末的速度比该1 s 初的速度大3 m/s.即v t -v 0=at =3×1 m/s =3 m/s ,故A 对.而v 0不知为多少,故v t 不一定等于3v 0,故B 不对.某1 s 初与前一秒末为同一时刻,故速度相等,即C 对.某1 s 末到前一秒初的时间间隔为2 s ,故有v t -v 0=at =3×2 m/s =6 m/s ,D 对.所以,本题的正确选项为A ,C ,D.7.BD 加速度表示速度改变的快慢,其方向与速度改变的方向相同.如果加速度的方向与速度方向相同,那么速度一定增加,不管加速度如何改变.汽车的加速度方向与速度方向一致,说明汽车的速度在增加,当加速度减小时,说明汽车的速度增加地慢了,但还在增加,所以A 不正确,B 正确;当加速度减小到零时,汽车的速度增大到最大,而不是静止,所以C 不正确,D 正确.8.AB 在位移—时间图象中,图线的斜率表示质点的运动速度,斜率大、速度大、质点运动得快,故A 正确,图线的交点表示两质点在这一时刻相遇,故B 正确,C 错误,甲、乙两质点的图象都是直线表示两质点都做匀速直线运动,加速度均为零,故D 错误.9.(1)5×1010 m/s 2 (2)-2×103 m/s 2(3)0.5 m/s 210.(1)匀加速直线 4 m/s 4 m/s 2(2)匀减速直线 -4 m/s -2 m/s 2(3)匀加速直线 -2 m/s -2 m/s 2(4)匀变速直线 -6 m/s -2 m/s 2解析:(1)质点在0~1 s 内做匀加速直线运动,速度变化量为Δv 1=4 m/s -0=4 m/s ,加速度a 1=Δv 1Δt 1=4 m/s 2.(2)在1 s ~3 s 内做匀减速直线运动,速度变化量Δv 2=0-4 m/s =-4 m/s ,加速度a 2=Δv 2Δt 2=-43-1m/s 2=-2 m/s 2.(3)在3 s ~4 s 内做匀加速直线运动,速度变化量Δv 3=-2 m/s -0=-2 m/s ,a 3=Δv 3Δt 3=-24-3 m/s 2=-2 m/s 2(4)在1 s ~4 s 内做匀变速直线运动,速度变化量Δv 4=-2 m/s -4 m/s =-6 m/s ,a 4=Δv 4Δt 4=-64-1m/s 2=-2 m/s 2.。
河北省邯郸市临漳县第一中学高一物理《探究加速度与力、质量的关系》学案学习目标:★知识与技能要求学生认真看书,明确用“比较”的方法测量加速度;探究加速度与力、质量的关系;作出a-F、a-1/m图象。
★过程与方法1.在学生实验的基础上得出a∝F、a∝1/m的实验结论,并使学生对牛顿第二定律有初步的理解。
2.渗透科学的发现、分析、研究等方法。
★情感态度与价值观通过对a∝F、a∝1/m的探究,在提高学生实验能力的基础上,体验探究带来的乐趣,激发学生学习物理的兴趣。
教学重点与难点:重点:对a∝F、a∝1/m的探究难点:对探究性实验的把握。
教学方式:本节课主要采取的是“实验——探究”教学方式。
第一部分:课前自主学习,主动落实学案一.实验原理(1)采用控制变量法当研究对象有两个以上的参量发生牵连变化时,我们设法控制某些参量使之不变,而研究其中两个参量之间的变化关系的方法,是物理实验中经常采取的一种方法.本实验有F、m、a三个参量,研究加速度a与F及m的关系时,我们应先控制一个参量不变,研究另外两个参量之间的关系.在该实验中要求先控制小车的质量不变,改变小车所受的拉力F,讨论a与F的关系;再控制小车所受的拉力F不变,改变小车的质量m,讨论a与m的关系.(2)要测量的物理量小车与其上砝码的总质量M一用天平测出.小车受的拉力F——钩码的总质量m,由F=mg算出.小车的加速度a——通过打点计时器打出的纸带测算出.(3)平衡摩擦力的目的和方法①目的:实验中小车要受到摩擦阻力的作用,增加了实验的难度.垫高水平木板不带滑轮的一端,使小车自身重力沿斜面的分力平衡摩擦力,这样小车所受拉力即为合力,提高了实验成功率.②方法:不挂钩码,使小车拖着纸带,纸带通过打点计时器,并且使打点计时器处于工作状态,逐渐调节木板的倾角,使打下的纸带点间距相等,则说明小车做匀速直线运动,即平衡了摩擦力.二.实验器材打点计时器、纸带、小车、一端附有定滑轮的长木板、钩码、砝码、细绳、交流电源、天平、刻度尺.第二部分:课堂互动探究,整合提升 一、探究加速度与力、质量的关系?1.用天平测出小车质量为M ,并把数值记录下来.2.如图将实验器材安装好(小车上不系绳).3.把木板无滑轮的一端下面垫一薄木板,平衡摩擦力.4.将重物通过细绳系在小车上,接通电源放开小车,用纸带记录小车的运动情况;取下纸带并在纸带上标上号码及此时所挂重物的重力m o g .5.保持小车的质量不变,改变小盘(包括其中砝码)的质量,重复步骤4多做几次实验,每次小车从同一位置释放,并记录好相应纸带重物的重力m 1g 、m 2 g …表1:M 不变,加速度a 与受力的关系利用表1中的数据,在坐标系中作出M 不变时,a 一F 图象实验次数n 钩码总质量小车合力F/N 加速度a/(m ·s -2) 123456.保持小车所受的合外力不变,在小车上加砝码,并测出小车和放上砝码后的总质量M 1,接通电源放开小车,用纸带记录小车的运动情况,取下纸带并在纸带上标上号码.7.继续在小车上加放砝码,重复步骤6,多做几次实验,在每次得到的纸带上标上号码.表2:F 不变,加速度与质量的关系利用表2中的数据,在坐标系中作出F 不变时,a 一1/M 图象.【特别提醒】本实验中利用图象处理数据的优点:(1)直观地看出两个物理量间的关系;(2)有效地减小实验误差,并排除实验中的错误数据. 注意事项1.平衡摩擦力时不要挂重物,整个实验平衡了摩擦力后,不管以后是改变盘和砝码的质量还是改变小车及砝码的质量,都不需要重新平衡摩擦力.2.实验中必须满足小车和砝码的质量远大于小盘和砝码的总质量.只有如此,砝码和小盘的总重力才可视为与小车受到的拉力相等.3.各纸带上的加速度a ,都应是该纸带上的平均加速度.4.作图象时,要使尽可能多的点在所作直线上,不在直线上的点应尽可能对称分布在所作直线的两侧.离直线较远的点是错误数据,可舍去不予考虑. 实验次数n 加速度a/(m ·s -2)小车质量M 小车质量1/M 123455.小车应靠近打点计时器且先接通电源再释放纸带.【小试身手 轻松过关】1.“在影响加速度的因素”的探究中发现( )A .同一物体运动的速度越大,受到的合外力越大B .同一物体运动的速度变化越大,受到的合外力越大C .同一物体运动速度变化率越小,受到的合外力越小D .同一物体运动速度变化越快,受到的合外力越大2.为了研究加速度跟力和质量的关系,应该采用的研究实验方法是()A .控制变量法B .假设法C .理想实验法D .图象法 3.一个由静止状态开始做匀变速直线运动的物体,可以由刻度尺测出__________和秒表测出_______,由公式___________计算物体的加速度。
人教版高中物理加速度教案主题:加速度教学内容:人教版高中物理第二册第二章教学目标:1.了解加速度的定义2.掌握计算加速度的方法3.能够运用加速度的知识解决问题教学重点:1.加速度的定义2.计算加速度的公式3.解决实际问题中的加速度计算问题教学难点:1.理解加速度的概念2.运用加速度公式解决问题教学准备:课件、黑板、教学实验器材教学过程:一、引入教师通过简单的实验,让学生观察物体在运动过程中的变化,并引出加速度的概念。
二、概念讲解1. 定义:加速度是物体在单位时间内速度改变的大小。
2. 公式:加速度a的计算公式为a=(v-u)/t,其中a为加速度,v为终点速度,u为起点速度,t为时间。
三、计算加速度教师通过实例演示如何计算加速度,并让学生自己尝试计算不同情况下的加速度。
四、练习学生分组进行练习,解决具体问题中的加速度计算。
五、解答教师对练习中的问题进行解答,并对学生的答案进行讨论。
六、实验教师引导学生进行实验,验证加速度计算的准确性。
七、总结教师对本节课的内容进行总结,强调加速度的重要性,并鼓励学生在日常生活中多加观察,加深理解加速度的概念。
八、作业布置作业,要求学生进一步巩固加速度的知识,解决相关问题。
教学反思:本节课主要围绕加速度展开,通过实例引导学生理解和掌握加速度的概念和计算方法。
在实践中巩固加速度的知识,培养学生的动手能力和解决问题的能力。
通过本节课的学习,学生不仅能够掌握加速度的概念和计算方法,还能够运用加速度的知识解决实际问题。
§1.5 速度变化快慢的描述—加速度【学习目标】1.理解加速度的概念,知道它是表示速度变化快慢的物理量,知道它的含义、公式、符号和单位。
2.知道加速度是矢量,在直线运动中,如果速度增加,加速度的方向与速度的方向相同;如果速度减小,加速度的方向与速度方向相反。
3.知道什么是匀变速运动,能从匀变速直线运动的v-t 图象中理解加速度的意义。
发令枪响的瞬间导入:100米决赛就要开始了,运动员已各就各位,坐在看台上的观众也屏住气息,等待发令枪响激动人心的一刹那.随着一声清脆的枪响,运动员像离弦的箭一样冲出了起跑线,飞似的奔向终点.可以肯定,发令枪响的瞬间,运动员、坐在看台上的观众的速度都是零.因为若枪响瞬间运动员速度不为零的话,必然是抢跑了,裁判就要判他犯规;若看台上观众的速度不为零的话,看台上的秩序就大乱了.请你思考:1.枪响瞬间运动员、观众速度都是零,但他们此时的加速度也都是零吗?2.你体会到了速度和加速度的区别了吗?【知识点1】1.加速度(1)定义:加速度等于速度的跟发生这一改变所用的比值,用a表示加速度。
(2)公式:a= 。
(3)物理意义:表示速度的物理量。
(4)单位:在国际单位制中,加速度的单位是,符号是,常用的单位还有cm/s2。
(5)加速度是矢量,其方向与速度变化的方向相同,即在加速直线运动中,加速度的方向与方向相同,在减速直线运动中,加速度的方向与方向相反。
【知识点2】2.速度变化量速度变化量Δv= 。
【知识点3】3.v-t 图象(匀变速)(1)v-t 图象中曲线的反映了。
(2)tva∆∆=tv∆∆=αtan,所以αtan=a即为直线的,即为加速度的大小,即为加速度的正负。
(变加速)v-t图象,如图5-2所示,由斜率表示加速度,由两点纵坐标的差表示速度变化量.图5-2①表示加速度越来越小的加速直线运动.②斜率表示B点的加速度.【知识点4】4、运动的判断判断物体是加速运动还是减速运动的方法有两个:(1).根据v-t图象,看随着时间的增加,速度的大小如何变化,若越来越大,则加速,反之则减速;(2).根据加速度方向和速度方向间的关系.只要加速度方向和速度方向相同,就是加速;加速度方向和速度方向相反,就是减速.这与加速度的变化和加速度的正负无关.可总结如下:aaaaaa⎧⎧⎨⎪⎩⎪⎨⎧⎪⎨⎪⎩⎩vvvvvv增大,增加得快和同向→加速→小,增加得慢增大,小得快和同向→加速→小,小得慢运动减减运动减减速度、速度变化量、加速度的区别与联系t/svΔvabΔtα1、对加速度的理解例1 甲、乙两个物体沿同一直线向同一方向运动时,取物体的初速度方向为正,甲的加速度恒为2 m/s2,乙的加速度恒为-3 m/s2,则下列说法正确的是( ) A.两物体都做加速直线运动,乙的速度变化快B.甲做加速直线运动,它的速度变化快C.乙做减速直线运动,它的速度变化率大D.甲的加速度比乙的加速度大解析因为两物体的运动方向相同,即速度方向相同,加速度一正一负,说明加速度方向相反,两者只有一个是做加速运动,所以选项A错误;加速度的负号说明加速度的方向与所取的正方向相反,比较加速度的大小时,应比较加速度的绝对值.乙的加速度的绝对值大,所以它的速度变化快,选项B、D均错误;所以本题应选C.答案 C变式训练1(1)例1中,若a甲=-4 m/s2,a乙=3 m/s2,则甲、乙两物体将做什么运动?(2)例1中,若规定初速度方向为负方向,且a甲=2 m/s2,a乙=-3 m/s2,则甲、乙两物体各做什么运动?解析 (1)由于甲物体加速度方向与速度方向相反,乙物体加速度方向与速度方向相同,故甲做减速运动,乙做加速运动.(2)由于甲物体加速度方向与初速度方向相反,乙物体加速度方向与初速度方向相同,故甲做减速运动,乙做加速运动.答案 (1)减速运动加速运动(2)减速运动加速运动2、加速度与速度、速度变化量的关系例2 下列说法正确的是( )A.加速度为零,则速度一定为零,速度变化也为零B.加速度越大,则速度变化也越大C.加速度不为零,则速度越来越大D.速度很大时,加速度可能很小从加速度定义式可知vt-v0=at,这说明速度的变化大小不仅由加速度决定,也同时由时间t决定.当t为定值时(t≠0),这时速度的变化和加速度成正比,此时a越大,则(vt-v0)也越大;但如果a为定值(a≠0),则(vt-v0)与t成正比,当t=0时,无论a多大,(vt-v0)都为零,故选项B错误.加速度是矢量,它不仅有大小,还有方向.在直线运动中,当a≠0时,若a与v0同方向时(以v0方向为正),则a>0,所以(vt-v0)>0,则物体运动速度越来越大;若a与v0反向,则a<0,所以(vt-v0)<0,此时a≠0,但速度越来越小,故选项C错误.物体以很大的速度做匀速直线运动时,加速度为零,所以选项D正确.答案 D3、加速度的求解方法例3 列车以30 m/s的速度行驶,司机发现前方路段给出“低速行驶”的信号,于是采取制动措施,在10 s内使列车的速度减小到10 m/s,试求列车运动的加速度.解析要求解加速度,必须正确地求出速度的变化量Δv,必须先规定正方向,并注意初末速度的正负问题.设初速度v0的方向为正方向,则列车的初速度v0=30 m/s,末速度vt=10 m/s,故列车的加速度为:变式训练2一只足球以10 m/s的速度沿正东方向运动,运动员飞起一脚,足球以20 m/s的速度向正西方向飞去,运动员与足球的作用时间为0.1 s,求足球获得加速度的大小和方向.答案 300 m/s2 方向向西4、利用图象分析物体运动例4 图5-3所示为某物体做直线运动的v-t图象.试分析物体在各段时间内的运动情况并计算各阶段加速度的大小和方向.【课堂练习】1、下列说法不正确的是( )A.物体的加速度不为零时,速度可能为零B.物体的速度大小保持不变时,加速度可能不为零C.速度变化越快,加速度一定越大D.加速度减小,速度一定减小答案 D2.(多选)一个质点,初速度的大小为2 m/s,末速度的大小为4 m/s,则( ) A.速度改变量的大小可能是6 m/sB.速度改变量的大小可能是3 m/sC.速度改变量的方向可能与初速度方向相同D.速度改变量的方向可能与初速度方向相反解析:速度改变量Δv=v-v0.因初、末速度只给了大小,而方向未定,故v0与v可能同向,也可能反向.答案:ACD3.(多选)做匀加速直线运动的物体的加速度为3 m/s 2,对于任意1 s 来说,下列说法中正确的是( )A .某1 s 末的速度比该1 s 初的速度总是大3 m/sB .某1 s 末的速度比该1 s 初的速度总是大3倍C .某1 s 初的速度与前1 s 末的速度相等D .某1 s 末的速度比前1 s 初的速度总是大6 m/s解析: 据a =v t -v 0t可知:某1 s 末的速度比该1 s 初的速度大3 m/s.即v t -v 0=at =3×1 m/s =3 m/s ,故A 对;而v 0不知为多少,故v t 不一定等于3v 0,故B 不对;某1 s 初与前一秒末为同一时刻,故速度相等,即C 对;某1 s 末到前一秒初的时间间隔为2 s ,故有v t -v 0=at =3×2 m/s =6 m/s ,D 对.答案: ACD4.(多选)下列运动可能出现的是( )A .物体的加速度增大,速度反而减小B .物体的加速度减小,速度反而增大C .物体的速度为零时,加速度却不为零D .物体的加速度始终不变,速度也始终不变解析: 当加速度方向与速度方向相反时,物体做减速运动,速度在不断减小,若加速度增大,速度减小得更快.当加速度方向与速度方向相同时,物体做加速运动,速度在不断增大,若加速度减小,速度还是在不断增大,只是速度增大得慢了.当速度为零时,加速度可能为零,也可能不为零.加速度是描述速度变化快慢的物理量,有了加速度,物体的速度一定要发生变化.选项A 、B 、C 正确.答案: ABC5.甲、乙两个物体在同一直线上做匀变速运动,已知甲的加速度比乙的加速度大,则下面的说法中正确的是( )A .甲的速度一定比乙的速度大B .甲的速度变化量一定比乙的速度变化量大C .甲的速度变化一定比乙的速度变化快D .如果甲、乙两物体的速度变化量相同,则甲用的时间一定比乙多解析: 加速度反映物体速度变化的快慢,与速度变化量没有直接关系,与速度的大小也无关,故A 、B 错,C 对;由a =Δv Δt可知,Δv 相同时,a 越大,说明所用时间越少,故D 错. 答案: C6.(多选)根据给出的速度和加速度的正、负,对下列运动性质的判断正确的是( )A .v 0>0,a <0,物体做加速运动B .v 0<0,a <0,物体做加速运动C .v 0<0,d >0,物体做减速运动D .v 0>0,a >0,物体做加速运动解析: 由于速度和加速度都是矢量,若二者的符号相同,就表示它们的方向相同,则物体就做加速运动,故B 、D 正确;若二者符号相反,就表示它们的方向相反,则物体就做减速运动,故A 错,C 正确.答案: BCD7.一物体以5 m/s 的速度垂直于墙壁碰撞后,又以5 m/s 的速度反弹回来.若物体与墙壁作用时间为0.2 s ,取碰撞前初速度的方向为正方向,那么物体与墙壁碰撞的过程中,物体的加速度为( )A .10 m/s 2B .-10 m/s 2C .50 m/s 2D .-50 m/s 2解析: 取物体碰撞前初速度的方向为正方向,则物体碰撞前的初速度v 0=5 m/s ,碰撞后的速度v =-5 m/s ,由公式a =v -v 0t 得a =v -v 0t =-5-50.2m/s 2=-50 m/s 2 式中的“-”号表示足球的加速度方向与原运动方向相反.答案: D8.如图为一物体做直线运动的v -t 图象,则在0~t 1和t 1~t 2时间内( )A .速度方向相同,加速度方向相同B .速度方向相同,加速度方向相反C .速度方向相反,加速度方向相同D .速度方向相反,加速度方向相反解析: 由图象可确定,0~t 1和t 1~t 2内速度均为正,向同一个方向运动,物体在0~t 1时间内加速度a 1与速度方向相同,物体在t 1~t 2时间内做减速运动,加速度a 2与速度方向相反,故a 1、a 2方向相反.答案: B9.如图所示是一个物体向东运动的速度图象.由图可知在0~10 s 内物体的加速度大小为________,方向是________,在10 s ~40 s 内物体的加速度为________;在40 s ~60 s 内物体的加速度大小是________,方向是________.解析: 由题图可知,在0~10 s 内物体的速度变化量Δv 1=30 m/s -0=30 m/s ,加速度a 1=Δv 1Δt 1=3010m/s 2=3 m/s 2,方向向东,在10 s ~40 s 内物体的速度变化量Δv 2=0,所以加速度a 2=0;在40 s ~60 s 内物体的速度变化量Δv 3=0-30 m/s =-30 m/s ,加速度a 3=Δv 3Δt 3=-3020m/s 2=-1.5 m/s 2,负号表示a 3的方向与运动方向相反,即方向向西.答案: 3 m/s 2 向东 0 1.5 m/s 2向西10.如图所示是某质点运动的速度图象,由图象得到的正确结果是( )A .0~1 s 内的加速度是2 m/s 2B .1~2 s 内的位移大小是2 mC .0~1 s 内的加速度大于2~4 s 内的加速度D .0~1 s 内的运动方向与2~4 s 内的运动方向相反解析: 因v -t 图象的斜率表示加速度,所以根据图象可求出0~1 s 内的加速度a 1=2-01m/s 2=2 m/s 2,选项A 正确;1~2 s 内物体做匀速直线运动,其位移大小是x =vt =2×1 m =2 m ,选项B 正确;2~4 s 内的加速度a 2=0-24-2m/s 2=-1 m/s 2,负号表示加速度方向与正方向相反,选项C 正确;0~1 s 内的运动方向与2~4 s 内的运动方向相同,均沿正方向,选项D 错误.答案: ABC11.甲、乙两物体从同一点开始做直线运动,其v -t 图象如图所示,下列判断正确的是( )A .在t a 时刻两物体速度大小相等、方向相反B .在t a 时刻两物体加速度大小相等、方向相反C .在t a 时刻之前,乙物体在甲物体前,并且两物体间的距离越来越大D .在t a 时刻之后,甲物体在乙物体前,并且两物体间的距离越来越大解析: 由v -t 图象知,甲物体沿正方向做加速运动,乙物体沿正方向做减速运动,t a 时刻两物体的速度相同,A 错误;在0~t a 时间内,甲物体速度的增加量等于乙物体速度的减小量,故甲、乙两物体的加速度大小相等、方向相反,B 正确;在t a 时刻之前,始终有v 甲<v 乙,故乙物体在甲物体之前,且两物体之间的距离越来越大,当v 甲=v 乙时,甲、乙两物体相距最远,C 正确;在t a 时刻之后,v 甲>v 乙,甲、乙两物体的距离开始缩小,在短时间内,甲物体仍在乙物体的后面,D 错误.答案: BC【能力拓展】1.如图为某物体做直线运动的v -t 图象,关于物体在前4 s 的运动情况,下列说法正确的是( )A .物体始终向同一方向运动B .物体的加速度大小不变,方向与初速度方向相同C .物体在前2 s 内做减速运动D .物体在前2 s 内做加速运动解析: 由图可知,物体初速度v 0=-2 m/s.前2 s 内即0~2 s 内做负方向的匀减速运动,后2 s 内即2 s ~4 s 内做正方向的匀加速运动,由定义式a =Δv Δt知两段时间内加速度大小相等,均为2 m/s 2,方向与初速度方向相反.答案: C2.(多选)物体做匀加速直线运动,已知第1 s 末的速度的大小是6 m/s ,第2 s 末的速度大小是10 m/s ,则该物体的加速度可能是( )A .2 m/s 2B .4 m/s 2C .-4 m/s 2D .-16 m/s 2 解析: 物体做的是匀加速直线运动,虽然初末速度的方向不知道,但方向一定是相同的.若v 0=6 m/s ,v =10 m/s ,则a =v -v 0Δt =4 m/s 2.若v 0=-6 m/s ,v =-10 m/s ,则a =v -v 0Δt=-4 m/s 2,故B 、C 正确.答案: BC【名校真题】 (2019年南宁三中月考)下列说法中正确的是( )A.物体运动时速度的变化量越大,它的加速度一定越大B.速度很大的物体,其加速度可以为零C.某时刻物体速度为零,其加速度不可能很大D.加速度很大时,运动物体的速度一定很快变大答案:B(2019年南宁三中月考)一个做匀减速直线运动的物体,先后经过a 、b 两点时的速度大小分别是4v 和v ,所用时间为t ,下列判断正确的是( )A .物体的加速度大小为5v tB .经过ab 中点时的速率是[来源:Z#xx#]C .在2t时刻的速率是2v D .这段时间内的位移为2.5vt答案:D(2018年南宁三中期考)关于直线运动,下列说法正确的是A .位移随时间均匀变化的直线运动叫做匀变速直线运动B .加速度的大小和方向恒定不变的直线运动叫匀速直线运动C .加速度越大,速度变化越大D .速度为零,加速度不一定为零答案:D(南宁八中期考 多选)对于加速度的理解,下列说法不正确的是( )A 、物体的速度变化越快,它的加速度就越大 [来源:Z*xx*]B 、物体的速度为零时,加速度就为零C 、物体的加速度很大时,速度不一定很大D 、物体的速度变化率越大,它的加速度就越大答案:CD(南宁市四校联考)下列关于加速度的说法中正确的是( )A .运动物体的速度越大,加速度越大B .运动物体的速度变化越快,加速度越大C .运动物体的速度变化越大,加速度越大D .运动物体的加速度即指物体增加的速度答案:B(三中段考)如图所示的位移-时间和速度-时间图象中,给出的四条图线1、2、3、4代表四个不同物体的运动情况.下列描述正确的是( )A.图线1表示物体做曲线运动B.t s -图象中1t 时刻21v v >C.t v -图象中0至3t 时间内3物体和4物体的平均速度大小相等D.图线2和图线4中,2t 、4t 时刻都表示物体反向运动答案:B(2019南宁三中月考)渔民在河水中划船逆水上行,通过某桥下时不慎将一钓竿掉在水中,t 秒后才发觉,并立刻掉头追赶,在桥下游s 处追上.设渔民划船的速率不变,掉头时间不计,则渔民word 版 初中物理 11 / 11 返回追上钓竿所用的时间为多少?河水的流速多大?解:以河岸为参照物,设船的划行速度为V 船,水流的速度为V 水,则木料落水后即以速度V 水顺流而下,设船向上游运动的时间为t 1,船向下游运动的时间(即船回程追赶的时间)为t 2,则在t 1时间内小船向上游前进的路程为:S 1=(V 船-V 水)t 1在时间t 1+t 2内木料向下游漂流的路程为:S 2=V 水(t 1+t 2); 在时间t 2内小船向下游行驶的路程为:S 3=(V 船+V 水)t 2; 依题意得:S 3=S 2+S 1,即: (V 船+V 水)t 2=V 水(t 1+t 2)+(V 船-V 水)t 1=V 水t 2+V 船t 1; 于是:V 船(t 1-t 2)=0 因为V 船≠0,所以t 1=t 2=t ; 故水流速度为:V 水=;(2019南宁二中月考)天空有近似等高的浓云层.为了测量云层的高度,在水平地面上与观测者的距离为d=3.0km 处进行一次爆炸,观测者听到由空气直接传来的爆炸声和由云层反射来的爆炸声时间上相差△t=6.0s .试估算云层下表面的高度.已知空气中的声速v=km/s .答案:2km【本课小结】加速度是反映速度变化快慢的物理量,又叫做速度的变化率。
教案高中物理加速度教学目标:1. 理解加速度的定义和计算方法。
2. 掌握加速度与速度、位移之间的关系。
3. 能够应用加速度相关概念解决物理问题。
教学重点:1. 加速度的定义及计算方法。
2. 加速度与速度、位移的关系。
教学难点:1. 运用加速度相关概念解决物理问题。
教学准备:1. 讲义、教材、PPT等学习资料。
2. 实验器材:小车、直线轨道、计时器等。
3. 计算器。
教学过程:一、导入(5分钟)通过一个日常生活中的场景引入加速度的概念,例如汽车的加速过程或物体自由落体等,激发学生的兴趣和好奇心。
二、理论讲解(15分钟)1. 加速度的定义:加速度是速度随时间变化的速率,通常用符号a表示,计算公式为a=(v2-v1)/t。
2. 加速度与速度、位移的关系:加速度的方向与速度方向相同时,速度会增加;方向相反时,速度会减小;大小与方向不同时,速度的变化是曲线运动。
三、实验与观察(20分钟)让学生分组进行实验,通过测量小车在直线轨道上的位移和时间,计算小车的加速度,观察速度和位移之间的关系。
四、示例分析(15分钟)引导学生通过具体的例子,运用加速度相关概念解决物理问题,例如急刹车时的加速度计算等。
五、课堂练习(10分钟)让学生进行课堂练习,巩固加速度的计算和应用能力。
六、展示与总结(5分钟)总结本节课的重点和难点,鼓励学生勤于练习,加深对加速度概念的理解和掌握。
教学反思:本节课通过理论讲解、实验观察、示例分析等多种教学方式,全方位介绍了加速度的概念及计算方法,提高了学生的理解和应用能力。
在以后的教学中,可以加强实验设计和案例分析,帮助学生更好地掌握加速度相关知识。
第一章运动的描述第四节速变化快慢的描述——加速度(第二课时)一、学习目标1.通过任务1及其活动,学会利用 v−t图像比较加速度的大小和方向,明确物理图像包含的信息。
(科学思维、科学态度与责任)2.通过任务2及其活动,体会加速度在实际生活中的应用。
(科学思维、科学态度与责任)二、合作探究深度学习任务1 :从 v−t图像看加速度情境引入图1和图2中分别描绘了物体A 、 B、C在一段时间内的v−t图像。
问题引领.1.根据图1中物体 A的v−t 图像,运用数学知识比较A在Δt1、Δt2和Δt3时间内的加速度。
2.根据图2中的v−t 图像比较物体B 、 C的加速度。
3.如何从v−t图像直观地比较物体的加速度?知识生成.:v−t 图像的斜率表示①_________,斜率越大,物体速度变化②_______,加速度越大。
斜率为负值,则加速度的方向为③_________。
应用探究:[活动1].问题讨论:(1)甲、乙两个质点的速度—时间图像如图所示,你能求出甲、乙两质点的加速度吗?若能,请求出它们的加速度。
[活动2].变化的加速度例1 (多选)图1、图2分别是甲、乙两质点运动的 v−t 图像,下列说法正确的是( ) 。
A.质点甲的速度每 1 s都增加了5 cm/sB.质点甲的加速度越来越大C.质点乙的速度一直在增加D.质点乙的加速度一直在增加归纳总结当v−t图像是直线时,其斜率不变,加速度不变,当 v−t 图像是曲线时,各点切线的斜率等于加速度。
任务2:加速度在实际生活中的意义情境引入实际生活中很多物体都在做变速运动,其加速度往往相差很大。
看课本P表:一些运动物体的加速度27问题引领:1.在奥运会上观看百米赛跑后,有人说“苏炳添跑得真快”,也有人说“苏炳添起跑真快”,这两种说法有什么区别?2.我们说汽车加速性能好是指速度大还是加速度大?说磁悬浮列车跑得快是指加速度大还是速度大?应用探究.[活动1].加速度的计算例2 足球运动员在罚点球时,用脚踢球使球获得40m/s 的速度并做匀速直线运动;设脚与球作用时间为0.1s ,球又在空中飞行1s后被守门员挡住,守门员双手与球接触时间为0.2s,且球被挡出后以大小为10m/s的速度沿原路弹回,求:(1)罚点球瞬间,球的加速度。
高中物理-实验:探究加速度与力、质量的关系学案学习目标:1.通过探究加速度与力、质量的关系,学会用控制变量法探究物理规律.2.通过实验探究,理解加速度与力、质量三者之间的关系.3.通过具体实例,学会分析和处理实验数据的方法,并能根据图像分析物理量间的关系,提高科学探究能力.知识点一加速度与力的关系保持物体的质量不变,物体所受的外力越大,物体的加速度越大;物体的加速度与物体所受的外力成正比.作出加速度a与物体所受的外力F的关系图像,以加速度a为纵轴,外力F为横轴,a-F 图像应为一条过原点的倾斜直线.如图所示.知识点二加速度与质量的关系保持物体所受的外力不变,物体的质量越大,加速度越小;物体的加速度与物体的质量成反比.作出加速度a与物体质量的倒数1m的关系图像,以加速度a为纵轴,质量的倒数1m为横轴,a-1m图像应为一条过原点的倾斜直线.如图所示.1.质量越大的物体,加速度越小.( )2.物体的质量与加速度成反比.( )3.物体受到不为零的合外力作用,立即产生加速度.( )4.物体加速度的方向可以与合外力方向相反.( )5.同一物体的加速度与合外力成正比.( )[答案] 1.× 2.× 3.√ 4.× 5.√1.在“探究加速度与力、质量的关系”实验中,采用如下图所示的装置.(1)本实验应用的实验方法是________.A.控制变量法B.假设法C.理想实验法D.替代法(2)下列说法中正确的是________.A.在探究加速度与质量的关系时,应改变拉力的大小B.在探究加速度与力的关系时,应改变小车的质量C.在探究加速度a与质量m的关系时,为了直观判断二者间的关系,应先作出的是a-1 m图像D.当小车的质量远大于槽码的质量时,才能近似认为细线对小车的拉力大小等于槽码的重力[解析] (1)本实验采用了控制变量法,即先保证物体质量不变,研究加速度与合力的关系,再保证物体受力不变,研究加速度与质量的关系.(2)探究a与m的关系时,应保持F不变,改变m的大小;探究a与F的关系时,应保持m不变,改变F的大小,故A、B错误.a-1m关系图像为过原点的直线,作出这个图像容易得出a与m成反比的结论,C正确.只有小车的质量远大于槽码的质量时,小车受到的合力大小才约等于槽码的重力,D正确.[答案] (1)A (2)CD2.想一想:实验过程中,为了减小实验误差,关键要把握哪两点?[答案] ①平衡摩擦力;②槽码的质量远小于小车的质量.要点一实验思路采用控制变量法:在该实验中有三个变量,为了研究问题方便,可先控制一个量不变,观察另外两个量的变化情况,从而确定三者的关系.(1)加速度与力的关系①实验基本思路:控制物体的质量m不变,测量物体在不同的力F作用下的加速度a,分析a与F的关系.②实验数据的分析:设计表格,记录数据.在如下图所示的坐标系内,作出a-F图像.分析:若图像是过原点的直线,则a∝F;若图像不是直线,再作其他分析.(2)加速度与质量的关系①实验基本思路:控制物体所受的力F不变,测量不同质量的物体在该力作用下的加速度a,分析a与质量m的关系.②实验数据的分析:设计表格,记录数据.猜想:F相同,m越大,a越小,是否有“a与m成反比”或“a与m2成反比”?从最简单的情况入手,若a与m成反比,则a与1m成正比.所以,建立如下图所示的坐标系,作出a-1m图像.分析:若a-1m图像是过原点的直线,则a与m成反比.【典例1】如右图所示,在研究加速度与力、质量的关系的实验中,若1、2两个相同的小车所受拉力分别为F1、F2,车中所放砝码的质量分别为m1、m2,打开夹子后经过相同的时间两车的位移分别为x1、x2,则在实验误差允许的范围内,有( )A.当m1=m2、F1=2F2时,x1=2x2B.当m1=m2、F1=2F2时,x2=2x1C.当F1=F2、m1=2m2时,x1=2x2D.当F1=F2、m1=2m2时,x2=2x1[思路点拨] 本题中m1和m2是小车中砝码的质量,绝不能认为是小车的质量.[解析] 两小车相同,当m1=m2时,若F1=2F2,则a1=2a2,由x=12at2得x1=2x2,A正确,B错误.若m1=2m2,由于两小车的质量未知,故无法确定两车加砝码后的质量关系,进而两小车的加速度关系也就不清楚,因此无法断定两车的位移关系,C、D错误.[答案] A等效替代法对于某个不便直接测量的物理量,用便于测量的物理量进行等效替代.在如右图所示的实验中,使两车同时运动,同时停止.分别测出两小车的位移x的大小,根据x=12at2可知x∝a.即通过比较x的大小关系,就可以知道a的大小关系.1.“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图所示.实验中,为使小车运动时所受的拉力近似等于槽码的重力,则槽码的质量m与小车的质量M应满足的关系是( )A.m远大于M B.m远小于MC.m略大于M D.m略小于M[解析] 只有M≫m时,才可以认为绳对小车的拉力大小等于槽码的重力,B正确.[答案] B2.在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,需要平衡摩擦力时,应该让小车( ) A.挂上槽码,拖上纸带,开动打点计时器B.不挂槽码,拖上纸带,开动打点计时器C.挂上槽码,不拖纸带D.不挂槽码,不拖纸带[解析] 平衡摩擦力时,应把纸带所受的摩擦阻力一起平衡掉,所以应让小车拖上纸带,不挂槽码,且让打点计时器处于工作状态,B正确.[答案] B要点二物理量的测量、进行实验1.本实验有三个需要测量的物理量:a、F、m.质量可用天平测量,a与F如何测量呢?(1)如何测量(或比较)小车的加速度①利用打点计时器打出纸带,由Δx=aT2来计算加速度.②由a=2xt2可知,如果测出两个初速度为零的匀加速直线运动在相同时间内发生的位移x1、x 2,则位移之比就等于加速度之比,即a1a2=x1x2.(2)怎样提供并测量小车所受的力实验中力F的含义可认为是小车受到的合力.实验装置如下图所示.小车在槽码重力的作用下做匀加速运动.由于槽码也有加速度,因此牵引小车做匀加速运动的力并不等于槽码的重力.如果实验中要把槽码的重力作为牵引小车做匀加速运动的外力,就必须注意控制实验条件,把握好以下两点.①平衡摩擦阻力:即通过垫高木板,让小车在不挂槽码时受到的阻力跟小车的重力沿斜面方向的分力平衡.②让槽码的质量远小于小车的质量.2.进行实验(1)用天平分别测出槽码的质量,并记录数值.(2)按上图将实验器材安装好(小车上不系绳).(3)平衡摩擦力:把木板无滑轮的一端下面垫一薄木板,反复移动其位置,使小车在不挂槽码的情况下,能沿木板做匀速直线运动(打点计时器打出的纸带上相邻点之间的距离相等).(4)把小车停在靠近打点计时器处,挂上槽码,先接通电源,再让小车拖着纸带在木板上匀加速下滑,打出一条纸带.计算槽码所受的重力,即小车所受的合外力,由纸带计算出小车的加速度,并把槽码的重力和对应的加速度记录在表格中.(5)改变槽码的个数,重复步骤(4),并多做几次.(6)保持槽码个数不变,在小车上放上重物改变小车的质量,让小车在木板上运动打出纸带.计算重物和小车的总质量,并由纸带计算出小车对应的加速度.(7)改变小车上重物的个数,重复步骤(6),并多做几次,所对应的质量和加速度也需记录在表格中.(8)用纵坐标表示加速度,横坐标表示力,根据实验结果在坐标平面上画出相应的点.若这些点在一条直线上,便证明了加速度与力成正比,如图甲所示.(9)用纵坐标表示加速度,横坐标表示小车和车上重物总质量的倒数,在坐标平面上根据实验数据画出相应的点,如果这些点在一条直线上,就表明加速度与质量成反比.如图乙所示.【典例2】某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及物体质量m关系的实验,下图所示为实验装置简图(交流电源的频率为50 Hz).(1)下图所示为某次实验得到的纸带,根据纸带可求出小车的加速度大小为________m/s 2.(保留两位有效数字)(2)保持槽码的质量不变,改变小车质量m ,分别得到小车加速度a 与质量m 及对应的1m,数据如下表.请在图甲所示的坐标纸中画出a -m 图线,由图线可得小车的加速度a 与质量的倒数m之间的关系式为_______________________.(3)保持小车的质量不变,改变槽码的质量,该同学根据实验数据作出了加速度a 随合力F 变化的图线,如图乙所示.该图线不通过原点,其主要原因是__________________________________.[思路点拨] 计算加速度时要注意本题中相邻两计数点间的时间间隔为2T ,T =0.02 s .通过实验数据描点作图线时偏离图线太远的数据点为无效数据,要舍去,不要将图线画成通过各点的折线.[解析] (1)在连续相等的时间间隔内,从纸带上可得到四段位移,因此可以选用逐差法计算加速度.已知x 1=6.19 cm ,x 2=6.70 cm ,x 3=7.21 cm ,x 4=7.72 cm ,电火花打点计时器打点的周期T =1f=0.02 s由逐差法可得x 3-x 1=2a 1(2T )2,x 4-x 2=2a 2(2T )2 故a =a 1+a 22=(x 3+x 4)-(x 1+x 2)2×2×(2T )2=3.2 m/s 2. (2)在a -1m 坐标系中描点连线,得a -1m 图线如下图所示,得a =12m.(3)由a-F图线可知,F增大至某一值时小车开始有加速度,说明实验前没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不充分.[答案] (1)3.2 (2)如解析图所示a=12m(3)实验前没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不充分实验数据的处理与误差分析要点(1)会利用“逐差法”及图像法求物体运动的加速度,在求加速度时要注意题中相邻计数点间的时间间隔与打点周期的关系;(2)根据实验原理和实验步骤分析实验的系统误差和偶然误差;(3)根据图像中斜率、截距的意义分析实验误差,特别是由平衡摩擦力及m未远小于M引起的误差的分析.3.在保持小车质量m不变,探究加速度a与力F的关系时,小车质量m和槽码质量m′分别选取下列四组值.若其他操作都正确,要使所画出的a-F图线较准确,应选用的一组值是( )A.m=500 g,m′分别为50 g、70 g、100 g、125 gB.m=500 g,m′分别为20 g、30 g、40 g、50 gC.m=200 g,m′分别为50 g、70 g、100 g、125 gD.m=100 g,m′分别为30 g、40 g、50 g、60 g[解析] 探究a与F的关系时,应满足小车的质量远大于槽码的质量,即m≫m′,故B 正确.[答案] B4.在“探究加速度a与力F、质量M的关系”的实验中(1)我们都是先确保小车质量M不变,研究a与F的关系,再确保F不变,研究a与M之间的关系,这种实验方法称为____________________.(2)下列说法中正确的是________.A.牵引小车的轻绳应和长木板保持平行B.将打点计时器接在6 V电压的蓄电池上,先接通电源,后放开小车,打点计时器在纸带上打下一系列点,并在纸带上标明小车质量C.在探究a与质量M的关系时,作出a-1M图像能更直观地判断二者间的关系D.轻绳对小车的拉力,一定等于槽码的重力[解析] (1)在实验中先确保小车质量M不变,研究a与F的关系,再确保F不变,研究a与M之间的关系,这种实验方法称为控制变量法.(2)牵引小车的轻绳应和长木板保持平行,使得拉力等于小车所受的合力,故A正确.打点计时器应接交流电源,蓄电池是直流电源,故B错误.加速度a与M的关系图线是曲线,作a-M图线不能判断出二者的关系,作a-1M图像能更直观地判断二者间的关系,故C正确.在实验中,由于槽码也做加速运动,故其重力大于细绳对小车的拉力,只有当M≫m时才可近似认为槽码的重力等于细绳对小车的拉力,故D错误.[答案] (1)控制变量法(2)AC要点三误差分析、注意事项1.注意事项(1)注意平衡摩擦力.即通过垫高调整好一个合适的斜面,使小车的重力沿斜面方向的分力恰好与小车受到的摩擦力平衡.在平衡摩擦力时,不要把悬挂槽码的细绳系在小车上,即不要给小车加任何牵引力,并要让小车拖着打点的纸带运动.如果没有平衡摩擦力或摩擦力没有平衡好,实验中作出的a-F或a-1m图像不过原点.如出现下图所示图线①,说明平衡摩擦力时,平衡过度了.即拉力F=0时,已产生加速度,其加速度是由“重力的分力”形成的.如出现图中图线②,说明平衡摩擦力不够或根本没有平衡摩擦力,因为拉力为F0时才产生加速度.(2)整个实验平衡了摩擦力后,不管以后是改变槽码的质量还是改变小车和重物的质量,都不需要重新平衡摩擦力.(3)每条纸带必须满足在小车与车上所加重物的总质量远大于槽码的质量的条件下打出.只有如此,槽码的重力才可视为小车受到的拉力.若实验中得到的图像如右图所示,拉力F很大时AB段明显偏离直线,说明此时槽码的质量太大,不满足远小于小车和车中重物的总质量的条件.(4)改变拉力和小车质量后,每次开始时小车应尽量靠近打点计时器,并先接通电源,再放开小车,且在小车到达滑轮前按住小车.(5)要使尽可能多的点在所作的直线上,不在直线上的点应尽可能对称地分布在所作直线的两侧,远离的点直接舍去.2.实验误差产生原因及减小误差的方法【典例3】在“探究加速度与力、质量的关系”实验中,在研究小车的加速度a和小车的质量M的关系时,由于没有始终满足M≫m(m为槽码的质量)的条件,结果得到的图像应是下列图中的( )[思路点拨] 产生错解的原因是认为槽码的重力与小车所受的拉力相等,忽视了槽码也在做加速运动而不是处于平衡状态的事实.将槽码的重力与小车所受的拉力视为相等,这实际上是一种近似处理,存在系统误差.[解析] 本实验中小车的加速度a =mgM +m ,在研究加速度与质量的关系时,保持m 不变,由上式可知加速度a 与系统的质量(M +m )成反比.如果横轴表示1M +m ,则a -1M +m 图像应是过坐标原点的直线.现将a =mgM +m 变形得a =mg 1+m M ·1M ,由此式可知,1M 前面的系数mg 1+m M和1M 有关,在改变1M 时会发生变化,它并不是常数,因此a 和1M 不是正比关系,随着1M 的增大,式中1M前面的系数会减小,因此图线偏离直线向下弯曲.但M ≫m 时,a ≈mg M ,a 正比于1M ,所以在M 较大时⎝ ⎛⎭⎪⎫1M 较小图线近似为直线.由以上讨论可知D 选项正确.[答案] D在分析实验误差时,经常采取的方法是将准确的(通常是理论的)计算方法同实验中采用的计算方法进行比较.如本例中就是把a=mgM+m和a′=mgM两式进行比较,从而得出由于误差而引起的图像的变化特点.a<a′,图线偏离直线向下弯.5.用如图甲所示装置做“探究物体的加速度跟力的关系”的实验.实验时保持小车的质量不变,用槽码所受的重力作为小车受到的合力,用打点计时器和小车后端拖动的纸带测出小车运动的加速度.(1)实验时先不挂槽码,反复调整垫块的左右位置,直到小车做匀速直线运动,这样做的目的是_________________________________________________________.(2)图乙为实验中打出的一条纸带的一部分,从比较清晰的点迹起,在纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E,相邻两个计数点之间有4个点迹没有标出,测出各计数点到A 点的距离,如图乙所示.已知打点计时器接在频率为50 Hz的交流电源两端,则此次实验中小车运动的加速度的测量值a=________m/s2.(结果保留两位有效数字)(3)实验时改变所挂槽码的质量,分别测量小车在不同外力作用下的加速度.根据测得的多组数据画出a-F关系图像,如图丙所示.此图像的AB段明显偏离直线,造成此现象的主要原因可能是________.(选填下列选项的序号)A.小车与平面轨道之间存在摩擦B.平面轨道倾斜角度过大C.所挂槽码的总质量过大D.所用小车的质量过大[解析] (1)反复调整垫块的左右位置,可改变平面轨道的倾角,利用小车沿斜面向下的分力来平衡小车运动中所受的摩擦阻力.(2)a=xCE-x AC4T2,T=0.1 s,代入数据得a=1.0 m/s2.(3)实验时保持小车的质量不变,槽码所受的重力近似等于小车受到的合力,需满足的条件是小车的质量远大于槽码的质量,若所挂槽码总质量过大时,引起的实验误差较大,造成图线的AB段明显偏离直线,故C正确.[答案] (1)平衡小车运动中所受的摩擦阻力(2)1.0 (3)C课堂归纳小结[知识体系][关键点击]1.探究加速度与力、质量的关系利用了控制变量法,实验中保证小车质量不变,探究加速度与合外力F的关系,保证小车所受合外力不变,探究加速度与小车质量的关系.2.做实验前要平衡小车受到的摩擦力,平衡摩擦力时不挂槽码,使小车带动纸带做匀速直线运动即可.课后作业(十六)[要点对点练]要点一:实验思路1.在“探究加速度与力、质量的关系”实验中:(1)当质量m一定时,a与F合成________;当力F一定时,a与M成________.(2)如图所示为“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置图,以下做法正确的是________.A.平衡摩擦力时,应将重物用细绳通过定滑轮系在小车上B.本实验中探究的方法是控制变量法C.实验时,先放开小车,后接通电源D.“重物的质量远小于小车的质量”这一条件如不满足,对探究结果也不会产生影响[解析] (1)当质量m一定时,a与F合成正比;当力F一定时,a与M成反比.(2)平衡摩擦力时,应使小车在不受拉力作用下拖动纸带做匀速直线运动,A错.实验中采用控制变量法,即研究加速度与合力关系时控制小车质量不变,研究加速度与小车质量关系时要控制拉力不变,B对.实验时,先接通电源打点,后放开小车拖动纸带运动,C错.为减小实验误差,实验时必须做到重物的质量远小于小车的质量,D错.[答案] (1)正比反比(2)B2.在探究“加速度与质量的关系”的实验中,小车的受力F一定时,a与m的关系数据如下表所示.试根据表中数据回答下列问题.(1)作a-m的关系图像能否发现a与m的关系?为什么?怎样做才能发现a与m的关系?(2)在坐标纸中画出a-1/m的关系图像;(3)根据a-1/m的关系图像,你能得出怎样的结论?[解析] (1)作a与m的关系图像,不能发现a与m的关系.根据表格可猜想到a与m可能成反比、也可能是a与m2成反比……,显然a-m关系图线是曲线,凭肉眼是不能判断曲线是否是双曲线的.若xy=k(k为不等于0的常数),则作y-1x的关系图线可化曲为直,故应通过作a-1/m的关系图像研究.(2)a-1/m关系图像如图所示.(3)在小车所受合外力保持不变时,小车的加速度与质量成反比.[答案] 见解析要点二:进行实验3.在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,当作用力一定时(小盘和砝码的重力不变),探究加速度与质量的关系,以下说法中正确的是( )A.平衡摩擦力时,应将小盘和砝码用细绳通过定滑轮系在小车上B.每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力C.实验时,先放开小车,再接通打点计时器的电源D.小车运动的加速度可用天平测出小车的质量m和小盘与砝码的总质量m0,直接用公式a=mmg求出[解析] 在平衡摩擦力时,不应将小盘和砝码用细绳通过定滑轮连在小车上,而是在长木板不带滑轮的一端垫上薄木块并调整到恰当的位置,使小车能在长木板上带着纸带匀速下滑即可,故选项A错误,选项B正确;操作时应先接通打点计时器的电源再放开小车,故选项C错误;牛顿第二定律是本实验要达到的目标,不能把它作为理论依据来计算加速度,其加速度只能从纸带提供的数据通过计算得出,故选项D错误.[答案] B4.用如图所示的装置研究在作用力F一定时,小车的加速度a与小车质量M的关系,某位同学设计的实验步骤如下:A.用天平称出小车和小桶及内部所装砂子的质量B.按图示安装好实验器材C.把轻绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂砂桶D.将电磁打点计时器接在6 V电压的蓄电池上,接通电源,放开小车,打点计时器在纸带上打下一系列点,并在纸带上标明小车的质量E.保持小桶及内部砂子的质量不变,增加小车上的砝码个数,并记录每次增加后的M值,重复上述实验F.分析每条纸带,测量并计算出加速度的值G.作a-M关系图像,并由图像确定a与M的关系(1)该同学漏掉的重要实验步骤是__________________________,该步骤应排在________步实验之后.(2)在上述步骤中,有错误的是________,应把________改为________.(3)在上述步骤中,处理不恰当的是________,应把________改为________.[解析] 实验中把小桶及其中砂子的重力看作与小车所受拉力大小相等,没有考虑摩擦力,故在悬挂砂桶前必须平衡摩擦力.电磁打点计时器接在6 V电压的蓄电池上时不能打点,必须接在6 V以下交流电压的学生电源上.作a-M关系图像,得到的是双曲线的一支,很难做出正确的判断,必须“化曲为直”,改作a-1M关系图像.[答案] (1)平衡摩擦力 B(2)D 6 V电压的蓄电池 6 V以下交流电压的学生电源(3)G a-M a-1 M要点三:数据处理、误差分析5.在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,下图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分:0、1、2、3、4、5、6是计数点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出,打点计时器频率为50 Hz),计数点间的距离如图所示.(1)根据图中数据计算的加速度a=________m/s2;(保留三位有效数字)(2)为减小误差,该实验要求小车的质量M跟槽码质量m的关系是M________m.[解析] (1)由题意可得计数点间的时间间隔为T=0.1 s,由匀变速直线运动规律得a=x6+x5+x4-x3-x2-x19T2≈0.496 m/s2.[答案] (1)0.496 (2)≫6.在“探究加速度与力、质量的关系”这一实验中:(1)甲、乙两位同学根据实验数据画出的小车的加速度a和小车所受拉力F的图像分别为图1中的直线Ⅰ和直线Ⅱ,直线Ⅰ、Ⅱ在纵轴或横轴上的截距较大,明显超出了误差范围,下面给出了关于形成这种情况原因的四种解释,其中可能正确的是( )A.实验前甲同学没有平衡摩擦力B.甲同学在平衡摩擦力时,把长木板的末端抬得过高了C.实验前乙同学没有平衡摩擦力D.乙同学在平衡摩擦力时,把长木板的末端抬得过高了(2)如图2给出了该次实验中从O点开始,每5个点取一个计数点的纸带(频率为50 Hz),其中1、2、3、4、5都为计数点,其中x1=1.41 cm,x2=1.91 cm,x3=2.39 cm,x4=2.91 cm.由纸带数据计算可得计数点4所代表时刻的瞬时速度大小v4=________m/s,小车的加速度大小a=________m/s2.[解析] (1)甲图像表明在小车的拉力为0时,小车的加速度大于0,说明合外力大于0,说明平衡摩擦力过度,即把长木板的末端抬得过高了.故A错误,B正确.乙图像说明在拉力大于0时,小车的加速度为0,说明合外力为0,即没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足,也就是没有将长木板的末端抬高或抬高不够.故C正确,D错误.(2)每5个点取一个计数点的纸带,相邻的计数点间的时间间隔T=0.1 s,根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,得:v4=0.0239+0.02912×0.1m/s=0.265 m/s.根据匀变速直线运动的推论公式Δx=aT2可以求出加速度的大小,得:x3-x1=2a1T2,x4-x2=2a2T2为了更加准确地求解加速度,我们对两个加速度取平均值,得,a=12(a1+a2)=0.0291+0.0239-0.0191-0.01414×0.01m/s2=0.495 m/s2.[答案] (1)BC (2)0.265 0.4957.图甲为“研究加速度和力的关系”的实验装置.在实验操作中,将砝码盘和砝码所受的重力看作小车所受合外力.在保持小车总质量不变的情况下,改变所加砝码的数量,多次重复测量,得到加速度随力的变化规律如图乙所示.(1)分析发现图线在水平轴上有明显的截距(OA不为零),这是因为。
高中物理有关加速度的特殊规律
高中物理中有几个与加速度相关的特殊规律:
1. 自由落体加速度规律:在地球表面附近的自由落体运动中,物体的加速度近似为常数,称为重力加速度,记作g。
重力加速度在地球表面附近的数值约为9.8 m/s²。
根据这个规律,自由落体运动中物体的速度和位移随时间变化的规律可以通过加速度来描述。
2. 牛顿第二定律:牛顿第二定律描述了物体受到的合力与物体加速度之间的关系。
该定律可以表示为F = ma,其中F为物体所受合力的大小,m为物体的质量,a为物体的加速度。
根据这个规律,当物体受到一个固定大小的力时,其加速度与质量成反比。
3. 圆周运动的加速度规律:在圆周运动中,物体所受到的加速度大小与速度的平方和半径的乘积成正比,与质量无关。
该规律可以表示为a = v²/r,其中a为物体的加速度,v为物体的速度,r为物体所处的圆周半径。
这些特殊规律在物理学中被广泛应用于解决与加速度相关的问题,如动力学、力学、运动学等领域。
4 速度变化快慢的描述——加速度[学习目标]。
1.理解加速度的概念,能区别v、Δv、ΔvΔt2.理解加速度的定义式和单位及矢量性。
3.会根据速度和加速度的方向关系判断物体的运动性质。
4.能根据v-t图像分析、计算加速度。
一、加速度1.定义:物理学中把速度的变化量与发生这一变化所用时间之比,叫作加速度。
2.定义式:a=ΔvΔt3.物理意义:加速度是描述物体运动速度变化快慢的物理量。
4.单位:在国际单位制中,加速度的单位是米每二次方秒,符号是m/s2或 m·s-2。
二、加速度的方向1.加速度是矢(选填“矢”或“标”)量,加速度a的方向与速度变化量Δv的方向相同,与速度的方向无关(选填“有关”或“无关”)。
2.加速直线运动中,加速度的方向与初速度的方向相同;减速直线运动中,加速度的方向与初速度的方向相反。
三、从v-t图像看加速度1.定性判断:v-t图像的倾斜程度反映加速度的大小。
2.定量计算:如图,在v-t图像上取两点 E(t1,v1)、F(t2,v2),加速度的数值a=ΔvΔt =v2-v1t2-t1。
1.思考判断(1)加速度是表示物体运动快慢的物理量。
( ×)(2)加速度是表示物体速度变化快慢的物理量。
( √)(3)物体运动速度越大,加速度越大。
( ×)(4)物体速度变化量越大,加速度越大。
( ×)(5)物体加速度的方向总与速度方向相同。
( ×)2.汽车沿平直公路做加速度为0.5 m/s2的匀加速运动,那么在任意1 s 内( D )A.汽车的末速度一定等于初速度的12B.汽车的初速度一定比前1 s的末速度大0.5 m/sC.汽车的末速度比前1 s的初速度大0.5 m/sD.汽车的末速度一定比初速度大0.5 m/s解析:汽车沿平直公路做加速度为0.5 m/s2的匀加速运动,根据Δv=a Δt可知,在任意1 s内,汽车的末速度比初速度大0.5 m/s,不一定是初速度的12,故A错误,D正确;这1 s初和前1 s末是同一个时刻,速度相同,故B错误;这1 s末与前1 s初相差2 s,则末速度比前1 s的初速度大1 m/s,故C错误。
高中物理加速度教案设计一、教学目标1.理解加速度的概念和意义;2.掌握加速度的计算方法;3.了解加速度在生活和科技中的应用。
二、教学重难点1.掌握加速度的计算方法;2.让学生理解加速度在生活和科技中的应用。
三、教学内容1.加速度的概念和意义;2.加速度的计算方法;3.加速度在生活和科技中的应用。
四、教学过程与方法本次课程重点在于加速度的概念和计算方法。
在教学过程中需要充分利用课堂时间,采用多种教学方法。
以下是具体的教学过程:第一步:导入通过展示一张加速度的图片,让学生自己理解什么是加速度,并讨论加速度在生活中的应用。
第二步:讲解概念讲解加速度的概念和意义,使学生真正明白加速度的含义。
第三步:公式和计算方法介绍加速度的计算方法和公式,让学生掌握计算加速度的技能。
第四步:练习和应用在课堂上进行练习,让学生熟练掌握计算方法,然后通过案例的方式,让学生应用加速度的知识。
第五步:巩固与拓展复习加速度的概念和计算方法,然后展开讨论加速度在生活和科技中的应用,并让学生进行拓展性的思考。
五、教学评估在课程的最后,通过布置作业的方式,对学生进行考核。
作业内容包括加速度的计算和应用,以及对加速度在生活和科技中的应用进行探究和总结。
六、教学资源本课程所需要的教学资源有:1.PPT课件;2.示例图片;3.白板;4.计算器。
七、教学效果评估在本次课程结束后,将进行学生效果的评估,主要评估学生在以下方面的表现:1.加速度概念的掌握程度;2.加速度计算方法的熟练程度;3.加速度应用知识的运用程度;4.对加速度在生活和科技中的应用的探究和总结。
八、教学反思通过本次课程的设计,学生对加速度的概念和计算方法有了更深入的理解,同时也了解了加速度在生活和科技中的应用。
但是,需要在教学中注意如何引导学生进行自主思考和创造性思维。
【学习目标】
1、能运用基本的测量方法测量a大小,并进行实际操作。
2、对影响a的因素进行合理的假设和判断,通过探究知道a与外力及质量有关,并与生活实际相联系。
3、知道提出猜想,用变量控制法通过实验探究验证猜想的正确性。
【学习重点】
影响加速度的因素。
【自主学习】
1、影响加速度的因素
2、初速度为零的匀加速直线运动的位移公式:得加速度公式
3、加速度与物体所受的合力的关系。
4、加速度与物体质量的关系。
【例题】
1、下列叙述的各种情况中,物体运动状态不发生变化的是:
A、竖直上抛的物体至最高点时
B、静止在加速行驶的汽车车箱里的物体
C、不停地行进在摩擦力不计的水平冰面上的物体
D、站在匀速上升的电梯中的人
2、下列哪些情况中物体的运动状态一定发生了变化:
A、运动物体的位移大小变化
B、运动物体的速度大小变化
C、运动物体的速度方向变化
D、运动物体的位移方向变化
【巩固练习】
1、物体的运动状态发生了改变,则:
A、物体的惯性大小一定发生了改变
B、物体所受外力一定发生了改变
C、物体的加速度一定发生了改变
D、物体的速度一定发生了改变
2、以下说法正确的是:
A、受合外力越大的物体,物体的运动状态改变越快
B、物体同时受到几个外力作用时,其运动状态可能保持不变
C、物体的运动状态改变时,物体一定受到外力作用
D、物体的运动状态改变时,物体所受的外力也会随之发生变化
【反思辑录】。