新教科必修1第一章1.2位置变化的描述课件

1 1.5速度变化快慢的描述——加速度

项目

内容

课题 §1.5速度变化快慢的描述——加速度 修改与创新

教学

目标 1.知道加速度的物理意义.

2.掌握其定义公式和单位.

3.知道加速度的方向与速度变化量方向一致.

4.区别加速度、速度、速度变化量.

教学重、

难点 教学重点 1.加速度概念的建立和加速度与匀变速直线运动的关系.

2.加速度是速度的变化率，它描述速度变化的快慢和方向.

教学难点 1.理解加速度的概念，树立变化率的思想.

2.区分速度、速度的变化量及速度的变化率.

3.利用图象分析加速度的相关问题.

教学

准备

课型

课时

安排 ２课时

教学

过程

A 预习本节内容，了解本节内容基本概况

B、新课教学

普通的小汽车和高档跑车的速度都能达到200 km/h,但它们从静止到具有这一速度所经历的时间不同，高档跑车经历的时间要远小于普通的小汽车.哪个速度的变化快呢？速度变化的快慢是衡量汽车档次的一个重要标准.这节课我们就来学习描述速度变化快慢的物理量——加速度.

再如: 2

万吨货轮起航，10 s内速度增加到0. 2 m/s 火箭发射时,10 s 内速度能增到约102 m/s

以8 m/s的速度行驶的汽车在急刹车时2.5 s内能停下来

以8 m/s的速度飞行的蜻蜓能在0.7 s内停下来

在以上中，各物体的速度都发生了变化，怎样才能比较速度随时间变化的快慢呢？

一、加速度

初速度（km/h） 末速度（km/h） 所用时间（s）

轿车启动 20 50 7

5吨货车启动 20 50 38

10吨货车启动 20 50 50

观察表中数据并交流讨论，若在速度改变相同的情况下，可以比较时间的长短，所用时间越短，速度改变得越快.

若如下表所示，既无法用第一种方法，又无法用第三种方法比较，怎样比较它们速度变化的快慢？认真观察表三，通过计算说明这四个物体哪个速度改变得快. 3 表二：

11.5速度变化快慢的描述——加速度项目内容课题§1.5速度变化快慢的描述——加速度修改与创新教学目标1.知道加速度的物理意义.2.掌握其定义公式和单位.3.知道加速度的方向与速度变化量方向一致.4.区别加速度、速度、速度变化量.教学重、难点教学重点1.加速度概念的建立和加速度与匀变速直线运动的关系.2.加速度是速度的变化率，它描述速度变化的快慢和方向.教学难点1.理解加速度的概念，树立变化率的思想.2.区分速度、速度的变化量及速度的变化率.3.利用图象分析加速度的相关问题.教学准备课型课时安排２课时教学过程A预习本节内容，了解本节内容基本概况B、新课教学普通的小汽车和高档跑车的速度都能达到200km/h,但它们从静止到具有这一速度所经历的时间不同，高档跑车经历的时间要远小于普通的小汽车.哪个速度的变化快呢？速度变化的快慢是衡量汽车档次的一个重要标准.这节课我们就来学习描述速度变化快慢的物理量——加速度.再如:

2万吨货轮起航，10s内速度增加到0.2m/s火箭发射时,10s内速度能增到约102m/s以8m/s的速度行驶的汽车在急刹车时2.5s内能停下来以8m/s的速度飞行的蜻蜓能在0.7s内停下来在以上中，各物体的速度都发生了变化，怎样才能比较速度随时间变化的快慢呢？一、加速度初速度（km/h）末速度（km/h）所用时间（s）轿车启动205075吨货车启动20503810吨货车启动205050观察表中数据并交流讨论，若在速度改变相同的情况下，可以比较时间的长短，所用时间越短，速度改变得越快.若如下表所示，既无法用第一种方法，又无法用第三种方法比较，怎样比较它们速度变化的快慢？认真观察表三，通过计算说明这四个物体哪个速度改变得快.

3表二：初速度（m/s）末速度（m/s）所用时间（s）A自行车下坡2114B公共汽车出站063C火车出站020100D飞机在空中飞行30030010很明显，这几个运动物体速度的改变量不同，速度改变的快慢也不同，且速度增加大的不一定就增加得快.为了描述物体运动中速度变化的快慢，人们引入了加速度的概念——加速度是用来描述速度变化快慢的物理量.回忆怎样描述物体运动位置的变化.例如在匀速直线运动中，物体从A点运动到B点，可以用A、B两点坐标的变化除以所用时间即速度的大小来描述位置变化的情况.利用速度的表达式类比，在表二中，A物体在4s内速度从2m/s增加到11m/s，怎样描述物体运动的速度增加的快慢呢？用物体速度的增加量除以所用的时间来描述这段过程中物体速度增加的快慢.如果用符号a表示物体速度增加的快慢，Δv表示物体的速度的变化量，Δt表示物体的速度变化所用的时间，应如何用公式表达A物体的速度变化快慢呢？结论：a=tv=4211m/s2=2.25m/s2依次完成表三中B、C、D的计算：对B：a=tv=306m/s2=2m/s2对C：a=tv=100020m/s2=0.2m/s2对D：a=tv=10300300m/s2=0上述方法就是变速直线运动中，描述物体运动速度变化快慢的基本思

2. 位置变化的描述——位移

学

习 目 标 知 识 脉 络

1.知道坐标系的概念，会用一维坐标系定量描述物体的位置及位置的变化．

2．知道矢量和标量的定义及二者计算方法的不同．

3．理解位移的概念，知道位移是矢量，知道位置、位移、路程等概念的区别和联系．(重点)

坐 标 系

[先填空]

1．定义：为了定量地描述物体(质点)的位置以及位置的变化而建立的具有原点、方向和标度的坐标轴．

2．建立坐标系的目的：为了定量描述物体(质点)的位置以及位置的变化．

3．种类

[再判断]

1．描述直线运动，一般建立直线坐标系．(√)

2．物体在某平面内做曲线运动时，应当用平面直角坐标系描述．(√)

3．描述花样滑冰运动员的位置，应用直线坐标系．(×)

[后思考]

1．某运动员正在百米赛道上自南向北全力奔跑，为准确描述他在不同时刻的位置和位置变化，应建立怎样的坐标系？

图1-2-1

【提示】 可以以赛道起点为原点，选择向北方向为正方向，选取一定的标度，建立直线坐标系．

2．如图1-2-2甲所示，冰场上的花样滑冰运动员，要描述他的位置，你认为应该怎样建立坐标系？如图乙所示，要描述空中飞机的位置，又应怎样建立坐标系？

甲 乙

图1-2-2

【提示】 描述运动员的位置可以以冰场中央为坐标原点，向东为x轴正方向，向北为y轴正方向，建立平面直角坐标系．如果要描述飞机的位置，则需要确定一点(如观察者所在的位置)为坐标原点，建立空间直角坐标系．

[合作探讨]

探讨1：坐标系建立的三要素是什么？

【提示】 原点、正方向、单位长度．

探讨2：在坐标系中物体位置的变化与坐标原点的位置有关吗？

【提示】 无关，物体位置的变化用物体位置坐标之差来表示，与坐标原点的位置无关．

[核心点击]

1．建立坐标系的意义和原则

(1)意义：借助适当的坐标系可以定量地描述物体的位置及位置变化．

(2)原则：建立坐标系的原则是确定物体的位置方便、简捷．

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第一章 2 时间 位移

问题？

要讨论物体位置随时间的变化，就要涉及位置、时间等概念。如果要准确地描述一辆行驶在北京长安街上的汽车所处的位置，你认为应该采用什么方法？你对时间是怎样认识的？

时刻和时间间隔

要描述物体位置随时间的变化，首先要清楚“时间”一词的含义。说到时间，不能不说时刻和时间间隔。时刻和时间间隔既有联系又有区别。

上午8时上课、8时45分下课，这里的“ 8 时”“8 时45 分”是指这节课开始和结束的时刻，而这两个时刻之间的45 min，则是这两个时刻之间的时间间隔（图1.2-1）。

在表示时间的数轴上，时刻用点表示，时间间隔用线段表示。我们平时说的“时间”，有时指的是时刻，有时指的是时间间隔，要根据上下文认清它的含义。

位置和位移

为了定量地描述物体的位置，需要在参考系上建立适当的坐标系（coordinate system）。例如，若想说明地面上某人所处的位置，可以采用平面直角坐标系来描述；如果物体做直线运动，可以用一维坐标系来描述。

物体做直线运动时，通常选取这条直线为x轴，在x轴上任选一点作为原点，规定好坐标轴的正方向和单位长度，物体的位置就可以用它的位置坐标来描述。例如，我们要确定一辆行驶在北京长安街上汽车的位置，可以沿东西方向建立一维坐标系，x轴的正方向指东，选取路上的某交通岗亭作为坐标原点O，汽车的位置就可以用它的坐标准确地描述出来。如果汽车的坐标是30 m，表示它在岗亭以东30 m处；如果汽车的坐标是 －20 m，表示它在t/h 45 min 45 min 9

10 min 8 上

课 下

课 下

课 上

课

图 1.2-1 时刻和时间间隔 2 / 6

岗亭以西20 m处（图1.2-2）。

物体位置的描述我们清楚了，那么，物体位置的变化该怎样描述呢？

如图1.2-3，某人从北京去重庆，可以选择不同的交通方式。既可以乘火车，也可以乘飞机，还可以先乘火车到武汉，然后乘轮船沿长江而上。图中的几种情况表明，旅行者所经过的线路不同。我们在初中已经知道，路程（path）是物体运动轨迹的长度，说明这个人旅行的路程也不同。但是，就位置的变动来说，无论使用什么交通工具、走过了怎样不同的路径，他总是从北京到达了西南方向、直线距离约1 300 km 的重庆，即位置的变化是相同的。从图中可以看出，由初位置指向末位置的有向线段能准确地描述旅行者位置的变化。只要物体的初、末位置确定，这个有向线段就是确定的，它不因路径的不同而改变。物理学中用位移（displacement）来描述物体位置的变化，并用l表示（图1.2-4）。