高中物理第一章运动的描述1.5速度变化快慢的描述——加速度第二课时教案新人教版必修1
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《速度变化快慢的描述——加速度》教学设计姓名:***学校:***《速度变化快慢的描述——加速度》教学设计一、教学任务分析(一)教材分析本节内容选自人教版新高一必修1第一章第四节的内容《速度变化快慢的描述——加速度》,加速度比较抽象,理解加速度是一个难点,但又是整个运动学和动力学中的重点。
可以参照平均速度的的引入方法来引入加速度,要很好地利用教材中的问题列车的启动比汽车慢,帮助学生理解:末速度不一定比初速度大,未速度也可以为零;加速度是矢量,加速度有正负之分,其中正负号表示它的方向。
(二)学情分析对于初学物理的人最不容易掌握的是概念。
针对这种情况,结合高一学生的特点,尽量用速度、位移等概念帮助学生建立加速度的概念。
当然既便如此也是有很多的困难,所以只能由浅入深,比如:第一层是运动物体有速度,第二层是运动物体速度有变化,第三层是运动物体的速度变化有快有慢、循序渐进的理解,从而自然地引入加速度概念,以符合高一学生的认知水平和学习水平。
(三)教法与学法教法:教师启发式、归纳法、比较法、类比法、讲授法等学法:讨论法、练习法、自主学习法等二、教学目标(一)知识与技能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。
(二)过程与方法1.通过比值定义法,进一步了解加速度的物理意义。
2.通过对速度变化快慢描述的探索过程,体会一个量的变化与变化快慢的区别。
(三)情感态度与价值观1.本节在物体运动快慢的基础上进一步提出速度变化快慢的问题。
2.通过探索用比值定义法得出加速度的概念。
3.激发探索科学的兴趣。
三、教学重点和难点(一)教学重点对加速度的概念及其物理意义的理解(二)教学难点1、学生对“速度的大小与加速度的大小没有直接的关系”的理解2、理解加速度的概念,树立变化率的思想。
3.区分速度、速度的变化量及速度的变化率四、教学资源(一)信息平台:基于校园网的教学平台,多媒体教室(二)辅助资源:图片,视频五、教学思路本节设计的基本思路是:以放开二胎这个社会话题,引入课题,在引发学生学习兴趣的同时,也引导学生关注社会问题,开门见山的提出变化快慢与变化多少,直接切入本课,加速度是一节概念课,课程标准要求理解位移、速度和加速度,目前学生已经理解位移和速度,并且会用比值定义速度,这节课要直接理解加速度,思维跨度比较大,这是教学的难点所在,我设计的思想是在概念的建立过程中逐步对加速度的理解,通过铺设三个台阶,台阶1认识生活中存在变速运动,台阶2研究速度的变化量,台阶3研究速度的变化快慢,由浅渐入深的让学生理解加速度。
5 速度变化快慢的描述——加速度[学习目标] 1.知道为什么要引入加速度概念,深刻理解怎样定义加速度.2.初步了解加速度的方向性,会根据速度与加速度方向关系判断运动性质.3.体会比值定义法在科学研究中的应用.4.能区分速度、速度变化量、速度变化率,能在生活中准确使用加速度.5.会用v t 图象计算加速度的大小.一、加速度1.定义:速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值,通常用a 代表. 2.表达式:a =Δv Δt =v -v 0Δt .(v 0:初速度;v :末速度)3.单位:在国际单位制中是m/s 2.4.物理意义:描述物体运动速度变化快慢的物理量. 二、加速度方向与速度方向的关系 1.加速度的方向(1)加速度是矢量,不仅有大小,也有方向. (2)加速度的方向与速度变化量的方向相同. 2.加速度与速度的方向关系三、从v -t 图象看加速度 对v t 图象的认识:1.v t 图象反映了物体的速度随时间变化的规律.2.在v t 图象中,从图线的倾斜程度(斜率大小)就能判断加速度的大小.倾角(图线与横坐标轴的夹角)越大,加速度越大.3.匀变速直线运动的v t 图象是一条倾斜的直线,直线的斜率表示加速度.比值ΔvΔt 就是加速度的大小(如图所示).1.思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”) (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A 的加速度为2 m/s 2,B 的加速度为-3 m/s 2,则A 的加速度大于B 的加速度.(×) (4)物体A 的加速度为2 m/s 2,则物体一定做加速运动.(×)(5)在同一v t 图象中,图线倾角越大,对应图象的物体的加速度就越大.(√) 2.下列关于物体加速度的说法中正确的是( ) A .加速度描述速度变化的大小 B .加速度描述速度变化的快慢 C .加速度表示运动的快慢 D .加速度表示增加的速度 B [加速度a =v t -v 0t,用于描述速度变化的快慢,B 正确.] 3.关于做直线运动的物体的加速度方向,下列判断中正确的是( ) A .加速度的方向就是速度的方向 B .加速度的方向就是位移的方向C .当物体做加速运动时,加速度的方向与速度的方向相同D .当物体做减速运动时,加速度的方向与速度的方向相同C [加速度的方向与速度变化量的方向相同,与物体的速度或位移的方向无关,A 、B 错;当物体做加速直线运动时,加速度与速度方向相同,做减速直线运动时,加速度与速度方向相反,C 对,D 错.]加速度1.加速度的理解加速度是速度的变化量Δv 与发生这一变化所用时间Δt 的比值,在数值上等于单位时间内速度的变化量,即速度的变化率.2.速度、速度变化量、加速度的比较速度v速度变化量Δv 加速度a定义位移与所用时间的比值末速度与初速度的差值速度变化量与时间的比值表达式 v =Δx ΔtΔv =v 2-v 1a =Δv Δt单位m/sm/sm/s 2方向为物体运动的方向,与a 的方向不一定相同由初、末速度决定,与a 的方向相同,与v 的方向不一定相同 与Δv 的方向相同,与v 的方向不一定相同物理意义 表示物体运动的快慢和方向表示物体速度变化的大小和方向表示物体速度变化的快慢和方向大小关系三个物理量的大小没有必然联系,其中一个物理量较大时,其余两个物理量不一定较大【例1】 一辆汽车沿平直公路向东行驶,如图所示是该汽车的速度计,在汽车内的观察者观察速度计指针的变化,开始时指针指在如图甲所示的位置,经过5 s 后指针指示到如图乙所示的位置,下列说法正确的是( )A .汽车做加速运动,加速度为2.8 m/s 2B .汽车做减速运动,加速度为-2.8 m/s 2C .汽车做加速运动,加速度为10 m/s 2D .汽车做减速运动,加速度为-10 m/s 2思路点拨:①速度计指示的速度单位为km/h ,应换成m/s. ②汽车的速度由图甲变为图乙可知汽车做减速运动.B [汽车速度计显示的是汽车的瞬时速度,由题图可得汽车的初速度v 0=80 km/h ,经过时间t =5 s .速度变为v t =30 km/h ,所以Δv =v t -v 0=-50 km/h≈-13.9 m/s ;由a =ΔvΔt 得:a ≈-2.8 m/s 2.负号说明加速度的方向向西,汽车在做减速运动,选项B 正确,A 、C 、D 错误.]关于速度、速度变化量、加速度的五点提醒(1)速度大,速度变化量、加速度不一定大.(2)速度变化量大,加速度、速度不一定大,它们之间无直接关系. (3)加速度大,速度不一定大.(4)加速度的方向与速度变化量的方向一定相同.(5)加速度的大小等于速度的变化率,但与Δv 和Δt 其中的任一个因素均无关.1.如图所示,汽车向右沿直线运动,原来的速度是v 1,经过一小段时间之后,速度变为v 2,Δv 表示速度的变化量.由图中所示信息可知( )A .汽车在做加速直线运动B .汽车的加速度方向与v 1的方向相同C .汽车的加速度方向与v 1的方向相反D .汽车的加速度方向与Δv 的方向相反C [由题图可知,v 1>v 2,表示汽车做减速直线运动,选项A 错误;Δv 的方向与汽车的速度v 1方向相反,又加速度a 与Δv 的方向相同,所以汽车的加速度a 的方向与v 1的方向相反,选项B 、D 错误,C 正确.]加速度方向与速度方向的关系1.加速度大,其速度变化一定快;加速度小,其速度变化一定慢.加速度增大,则速度变化得越来越快;加速度减小,则速度变化得越来越慢.如图所示:(1)(2)2.加速度的方向影响速度的增减在直线运动中,加速度与速度方向相同,则速度增大;加速度与速度方向相反,则速度减小.【例2】一质点自原点开始在x轴上运动,初速度v0>0,加速度a>0,a值不断减小直至为零的过程中,质点的( )A.速度不断减小,位移不断减小B.速度不断减小,位移继续增大C.速度不断增大,当a=0时,速度达到最大,位移不断增大D.速度不断减小,当a=0时,位移达到最大值思路点拨:①判断速度增大还是减小,要看速度方向与加速度方向是同向还是反向.②判断位移增大还是减小,要看速度方向与位移方向是同向还是反向.C[由于初速度v0>0,加速度a>0,即速度和加速度同向,不管加速度大小如何变化,速度都是在增加的,当加速度减小时,相同时间内速度的增加量变小,即逐渐增加的慢了;当a =0时,速度达到最大值,此后以该最大速度做匀速直线运动,位移不断增大,C正确.]上例中,若加速度a大小不变,则根据下列给出的速度和加速度的正负,判断运动性质.(1)v0>0,a<0.(2)v0<0,a>0.(3)v0<0,a<0.[提示](1)向x轴正方向做减速运动.(2)向x轴负方向做减速运动.(3)向x轴负方向做加速运动.物体运动性质的四种情况(1)a 、v 都为正或都为负时,物体做加速直线运动.(2)a 、v 一正一负时,物体做减速直线运动.2.关于速度、速度的变化量、加速度的关系,下列说法中正确的是( ) A .物体的加速度增大时,速度也增大 B .物体的速度变化越快,加速度越大 C .物体的速度变化越大,加速度越大D .物体的加速度不等于零时,速度大小一定变化B [速度是否增大,取决于速度方向与加速度方向之间的关系,与加速度的大小无必然联系,选项A 错误;由加速度的定义可知选项B 正确,C 错误;加速度的定义式是矢量式,速度的变化可以是方向变化,也可以是大小变化,还可以是大小和方向都变化,选项D 错误.]从v t 图象看加速度1.利用v t 图象分析加速度(1)v t 图象的斜率表示加速度.如图所示的v t 图象中,图线的倾斜程度(斜率)k =ΔvΔt=a ,表示物体的加速度.斜率越大,加速度越大;斜率越小,加速度越小;斜率为零,加速度为零,即速度保持不变.(2)斜率的正负表示加速度的方向.斜率为正,表示加速度的方向与正方向相同;斜率为负,表示加速度的方向与正方向相反.2.从速度—时间(v t )图象可以得到的信息(1)物体运动的初速度,即图象中的纵轴截距. (2)根据a =ΔvΔt 计算出加速度的大小.(3)物体是加速运动,还是减速运动.(4)物体在某一时刻的速度或物体达到某一速度所需要的时间.(5)物体在某一段时间内的位移.图线与坐标轴或坐标线围成的面积即该段时间内的位移大小.【例3】 (多选)在跳板比赛中,若某运动员(可看作质点),其速度与时间关系图象如图所示,选竖直向下为正方向,t =0是其向上起跳瞬间,则( )A .t 1时刻开始进入水面B .t 2时刻开始进入水面C .t 3时刻已浮出水面D .0~t 2时间内,加速度保持不变思路点拨:①v t 图线的斜率表示运动员的加速度. ②运动员进入水的时刻加速度的方向发生变化. ③运动员向下的速度减为零时到达水下的最深处.BD [从开始到t 2时刻,v t 图象为直线,说明该过程中的加速度不变,所以在0~t 2时间内人在空中,先上升后下降,t 1时刻到达最高点,t 2之后速度减小,开始进入水中,选项A 错误,B 、D 正确;t 3时刻,人的速度减为零,此时人处于水下的最深处,选项C 错误.]分析v t 图象时的两点注意(1)加速度是否变化看有无折点:在折点位置,图线的倾斜程度改变,表示此时刻物体的加速度改变,v t 图象为曲线,可认为曲线上处处是折点,加速度时刻在改变.(2)速度方向是否改变看与时间轴有无交点:在与时间轴的交点位置前后,纵坐标的符号改变,表示物体的速度方向改变.3.(多选)质点做直线运动的v t 图象如图所示,则( )A .第1 s 末速度反向B .第2 s 内质点的加速度大小为2 m/s 2C .第2 s 内速度方向与加速度方向相反D .在2 s 时质点回到出发点BC [在前2 s 内速度都在时间轴的上方,与规定的正方向相同,运动方向一直不变,选项A 错误;根据v t 图象的斜率表示加速度可知,在第2 s 内质点的加速度a =ΔvΔt =0-2 m/s 1 s =-2 m/s 2,即质点做加速度大小为2 m/s 2的变速直线运动,加速度方向与速度方向相反,选项B 、C 正确;由于0~2 s 内质点运动方向不变,2 s 时不可能回到出发点,选项D 错误.]课堂小结知识脉络1.加速度是描述速度变化快慢的物理量. 2.加速度是速度的变化量与所用时间的比值,单位是米每二次方秒,即m/s 2. 3.加速度是矢量,方向与速度变化量的方向相同.4.速度、速度的变化量及加速度三者的大小无必然联系. 5.在vt 图上,图线的斜率表示加速度,斜率的大小表示加速度的大小,斜率的正负表示加速度的方向.1.(多选)结合图中说明的情景及数据,以下判断正确的是( )A.高速行驶的动车组的加速度可能为零B.汽车刹车至静止时如果初速度很大,其加速度一定也很大C.在炮膛中点燃火药后的炮弹的瞬时速度、加速度可能均为零D.苏炳添在100 m比赛起跑时速度很小,但加速度很大AD[高速行驶的动车组,速度很大但可能不变,则加速度可能为零,选项A正确;汽车刹车至静止时,初速度很大,加速度不一定大,与刹车的时间有关,选项B错误;在炮膛中点燃火药后的炮弹的瞬时速度为零,但是速度的变化率不为零,加速度不为零,选项C错误;苏炳添在100 m比赛起跑时速度很小,但是速度变化很快,加速度很大,选项D正确.] 2.足球以8 m/s的速度飞来,运动员把它以12 m/s的速度反向踢出,踢球的时间为0.02 s.设飞来的方向为正方向,则足球在这段时间内的加速度为( )A.200 m/s2B.-200 m/s2C.1 000 m/s2D.-1 000 m/s2D [足球在这段时间内的加速度a =Δv Δt =v -v 0t =-12 m/s -8 m/s 0.02 s =-1 000 m/s 2,选项D 正确.]3.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B [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.]4.如图所示,图线甲、乙分别表示两个物体做直线运动的v t 图象,试回答:(1)甲、乙两物体的初速度各多大?(2)甲、乙两物体的加速度各多大?反映两物体的运动性质有何不同? (3)经过多长时间它们的速度相同? [解析] 根据v t 图象可以得出: (1)甲的初速度为v 甲=0, 乙的初速度为v 乙=8 m/s.(2)甲的加速度为a 甲=6 m/s -02 s =3 m/s 2乙的加速度为a 乙=0-8 m/s 8 s=-1 m/s 2显然,甲做加速度不变的加速直线运动,乙做加速度不变的减速直线运动. (3)由题图可以看出,t =2 s 时甲、乙两物体速度相等.[答案] (1)0 8 m/s (2)3 m/s 2-1 m/s 2甲、乙分别做加速度不变的加速、减速直线运动(3)2 s[教师备选1] 沿直线运动的一列火车和一辆汽车速度分别为v1和v2,v1、v2在各个时刻的大小如下表所示,从表中数据可以看出( )t/s0123 4v1/(m·s-1)18.017.517.016.516.0v2/(m·s-1)9.811.012.213.414.6A.火车的速度变化较慢B.汽车的加速度较小C.火车的位移在减小D.汽车的位移在减小A[由题表中数据可得a1=Δv1Δt=-0.5 m/s2,a2=Δv2Δt=1.2 m/s2,由于|a1|<|a2|,故A正确,B错误;因为汽车和火车的速度方向一直未变,所以汽车和火车的位移都在增大,C、D 错误.][教师备选2] (多选)利用速度传感器与计算机结合,可以自动作出物体运动的图象.某同学在一次实验中得到的运动小车的速度—时间图象如图所示,以下说法正确的是( )A.小车先做加速运动,后做减速运动B.小车运动的最大速度约为0.8 m/sC.小车前10 s朝正方向运动,10 s后朝负方向运动D.小车做曲线运动AB[由vt图象可以看出,小车的速度先增加后减小,最大速度约为0.8 m/s,故A、B 均正确;小车的速度先增大后减小,一直朝正方向运动,C错误;图线弯曲表明小车速度变化不均匀,不表示小车做曲线运动,故D错误.][教师备选3] (多选)如图所示为甲、乙两物体的速度随时间变化的图象,据图可知( )A.甲一定比乙的加速度大B.甲一定比乙的加速度小C .甲可能比乙的加速度大D .由于两图象不在同一坐标系内,又没有数据和单位,故无法比较甲、乙的加速度大小 CD [质点做匀变速直线运动,其v t 图线的倾斜程度反映加速度大小,但切忌用直线倾角的正切来求加速度.因为物理图象中,坐标轴的单位长度是可以表示不同的大小的,因而,不同人在用v t 图线来描述同一匀变速直线运动时,所得直线的倾角可能不同.故选项A 、B 错,选项C 、D 对.][教师备选4] 如图所示为一质点做直线运动的速度—时间图象,则在图中给出的该质点在前3 s 内的加速度a 随时间t 变化关系的图象中正确的是( )A BC DA [质点在第1 s 内的加速度a =41 m/s 2=4 m/s 2,第2 s 、3 s 内的加速度a ′=0-43-1m/s 2=-2 m/s 2,故选项A 正确.][教师备选5] 如图所示为甲、乙两个质点沿x 轴运动的v t 图象,请根据图象回答下列问题:(1)甲、乙两个质点分别做怎样的运动?(2)它们的加速度大小分别为多少?方向如何?(3)甲、乙两图线交点的物理意义.[解析] (1)由图象知,甲质点在前2 s 内沿x 轴负向做减速运动,2 s 末,速度减为零,2 s 后,又沿x 轴正向做加速运动.乙质点在前3 s 内沿x 轴正向做减速运动,3 s 末,速度为零,3 s 后,又沿x 轴负向做加速运动.(2)t 甲=2 s ,v 甲1=-2 m/s ,v 甲2=0.由a 甲=v 甲2-v 甲1t 甲可得:甲的加速度a 甲=0-(-2)2m/s 2=1 m/s 2,为正值,证明其方向沿x 轴正向.t 乙=3 s ,由题知v乙1=4 m/s ,v 乙2=0,则乙的加速度a 乙=v 乙2-v 乙1t 乙=0-43 m/s 2=-43 m/s 2,即乙的加速度大小为43m/s 2,方向沿x 轴负向. (3)甲、乙两图线交点表示二者速度相同.[答案] (1)见解析(2)1 m/s 2 沿x 轴正向 43m/s 2 沿x 轴负向 (3)速度二者相同[教师备选6] 世界一级方程式(F1)比赛过程中,赛车在比赛中有一次进站加油的过程.在某次比赛中,处于第一名的赛车进站加油,该赛车进站时一直做减速运动,平均加速度为30 m/s 2,出站时一直做加速运动,平均加速度为45 m/s 2,加油时间为6 s ,进站前和出站后在赛道上的速度均为90 m/s ,则该赛车从进站到出站所用时间是多少?[解析] 减速过程,若以初速度方向为正方向,则初速度为90 m/s ,末速度为0,加速度为-30 m/s 2,所需时间t 1=Δv a 1=0-90 m/s -30 m/s 2=3 s 加速过程,若以末速度方向为正方向,则初速度为0,末速度为90 m/s ,加速度为45 m/s 2,所需时间t 2=Δv ′a 2=90 m/s -045 m/s 2=2 s 所以赛车从进站到出站所用时间 t =t 1+t 2+6 s =11 s.[答案] 11 s。
新人教版必修第一册第一章运动的描述1.4 速度变化快慢的描述——加速度加速度是学习匀变速直线运动规律和进一步学习其它各种变速运动的基础;定义加速度所应用的比值法以及极限法等都是物理学中常用的研究方法。
学生对速度变化及其快慢的感知缺乏直接经验的支持,并与运动的快慢(位置变化快慢)混淆不清,通过丰富的实例、充分表达交流感受速度的变化快慢与运动快慢是两个具有不同意义的物理事件,类比并迁移应用比值法定义加速度,类比并迁移用有向线段表示位置、位置变化(位移)、位置变化快慢(速度)、速度变化、速度变化快慢的矢量方向,既要防范错误概念又要体会变化率的物理意义。
【物理观念】理解加速度的概念。
知道加速度是表示速度变化快慢的物理量,知道它的定义、公式、符号和单位。
【科学思维】通过加速度概念的建立过程和加速度定义式的得出过程,了解和体会比值定义法在科学研究中的应用。
【科学探究】列举生活中速度变化的例子,感受速度变化、速度变化快慢与位置变化及其变化快慢是两件具有不同的物理意义的事件,认识引入加速度概念的物理意义。
【科学态度与责任】对自然界有好奇心,善于区分事物的相同点和不同点。
培养学生的审美情感。
【教学重点】1.加速度概念的建立过程2.弄清加速度与速度、速度改变量之间的区别,理解加速度是如何描述速度矢量改变快慢的。
【教学难点】1.加速度概念的理解,树立变化率的思想2.利用v-t图像来分析加速度的相关问题PPT【新课导入】一辆小汽车在 10 s 内,速度从 0 达到100 km/h ,一列火车在 300 s 内速度也从 0达到 100 km/h 。
虽然汽车和火车速度都从0 达到 100 km/h ,但是它们的运动情况显然不同。
你觉得用“速度大”或“速度变化大”能描述这种不同吗?如果不能,应该怎样描述呢?【新课讲授】一、加速度★加速度1、定义:速度的变化量跟发生这一变化所用时间的比值。
2、定义式:21v a t tv v -∆==∆∆ v 1----初速度(时间△t 开始时的速度)v 2----末速度(时间△t 末了时的速度a ----加速度(时间△t 范围内的加速度)3、物理意义:描述物体速度变化的“快慢”4、 单位:在国际单位制中,加速度的单位是m/s 2★速度、速度变化量与加速度的区别1、速度与加速度的区别速度是描述物体运动快慢的物理量,它等于位移于时间的比值;加速度是描述速度变化快慢的物理量,它等于速度变化量与时间的比值;加速度只能反映速度变化的快慢,不能反映物体运动的快慢;加速度大不能说明物体运动的快,反之也一样成立;加速度为零,说明物体速度不变化,但速度不一定为零,物体可能以一定的速度做匀速运动.2、速度变化量与加速度的区别由a=△V/△t及△V=a△t可知,加速度是速度的变化率而不是速度的变化量;加速度表示速度变化的快慢而不是速度变化的多少;加速度不仅与速度变化量有关,还于时间有关,加速度与速度变化量无直接关系,不能直互判断大小关系.二、加速度的方向⒈速度的变化量△v⑴定义:末速度减去初速度⑵定义式△v=v t-v0⑶作图法寻找△v2.加速度的方向•在变速直线运动中,速度的方向始终在同一直线上,取初速度V0的方向为正,则:•如果速度增大,即加速直线运动中,末速度V t大于初速度V0,则ΔV=V t-V0>0,a>0,加速度方向与初速度方向相同.•如果速度减小,即减速直线运动中,末速度V t小于初速度V0,则ΔV=V t-V0<0,a<0,加速度方向与初速度方向相反.•结论:加速度方向和速度变化量的方向相同,与速度方向无关。
1.5 速度变化快慢的描述―加速度【知识与技能】1. 理解加速度的概念,知道加速度是表示速度变化快慢的物理量,知道它的定义、公式、符号和单位。
2. 知道加速度是矢量,知道加速度的方向始终跟速度的改变量的方向一致,知道加速度方向与速度方向相同或相反时,结果是速度随时间增加或减少。
知道加速度跟速度改变量的区别。
【过程与方法】1.经历将生活中的实际上升到物理概念的过程,理解物理与生活的联系。
2.帮助学生学会分析数据,归纳总结得出加速度。
【情感态度与价值观】1.利用实例动画激发学生的求知欲,激励其探索的精神。
2.领会人类探索自然规律中严谨的科学态度。
3.培养学生与他人合作的精神,并能将自己的见解与他人交流。
【教学过程】★重难点一、加速度★★速度v、速度变化量Δv和加速度a的比较特别提醒:(1)公式Δv =v 2-v 1中各量都是矢量,只有物体做直线运动时,才可应用代数运算计算Δv 。
(2)公式v =Δx Δt 、a =Δv Δt是定义式,确定了相关物理量的大小关系,同时也都是矢量式,确定了它们之间的方向关系。
★“速度大、速度变化大、速度变化快”三种不同的情况(1)速度大:表示物体运动得快,位置变化快,速度大,速度的变化不一定大.如飞机在高空匀速飞行时,速度v 很大,而速度的变化却为零.(2)速度变化大:表示速度的变化(Δv =v -v 0)大,与发生这一变化所需的时间Δt 无关.(3)速度变化快:表示相同时间内速度变化大,速度变化快.速度变化的快慢不仅与速度变化量的大小有关,还与发生这样变化所用时间的长短有关.★应用定义式a =Δv Δt求解加速度 (1)公式中Δv =v 2-v 1,是矢量式.①在单一方向的直线运动中,如果是加速运动,则Δv 的方向与运动方向相同;如果是减速运动,则Δv 的方向与运动方向相反.②在有折返的直线运动中,若v 2与v 1方向相反,则Δv =|v 2|+|v 1|,方向与v 2方向相同.(2)a 始终与Δv 的方向相同.【典型例题】某汽车以恒定加速度做变速直线运动,10 s 内速度从5 m/s 增加到25 m/s.如果遇到紧急情况刹车,2 s 内速度减为零.求这两个过程中加速度的大小和方向.【答案】2 m/s 2,方向与初速度方向相同 12.5 m/s 2,方向与初速度方向相反【解析】以初速度的方向为正方向,有v 0=5 m/s ,v =25 m/s ,t =10 s ,则a =v -v 0t =25-510m/s 2=2 m/s 2 得到a 为正值,表示其方向与规定的正方向相同.对于刹车阶段:v =25 m/s ,v ′=0,t ′=2 s ,则a ′=v ′-v t ′=0-252m/s 2=-12.5 m/s 2 得到a ′为负值,表示其方向与初速度方向相反.★重难点二、加速度方向与速度方向的关系★★思考问题1.直线运动中,加速度为负值,物体一定做减速运动吗?【提示】 物体做加速还是减速运动,取决于速度与加速度的方向关系,而不是取决于加速度的正负.2.物体A 的加速度为2 m/s 2.物体B 的加速度为-3 m/s 2,则物体A 的加速度大于物体B 的加速度,这种说法对吗?【提示】不对.比较矢量的大小时看绝对值,正、负只表示方向,所以B的加速度大于A 的加速度.3.速度和加速度的正负的含义是什么?【提示】因为速度和加速度都是矢量,其正负号仅表示方向,不表示大小.4.只要a>0,速度就增大;只要a<0,速度就减小,这样理解对吗?【提示】不对.物体速度增大还是减小是由速度与加速度的方向决定的,只要二者同向,速度就增大,只要反向,速度就会减小.规律总结加速度与速度的方向决定物体是加速还是减速:物体是加速还是减速与加速度的变化和加速度的正、负无关,可总结如下:对加速度大小和方向的进一步理解【典型例题】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.汽车的速度在减小B.汽车的速度先增大后减小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【答案】 D★重难点三、从v-t图象看加速度★★思考问题1.在v -t 图象上有一条在t 轴下方平行于t 轴的直线表示物体做怎样的运动?加速度多大?【提示】 在t 轴下方平行于t 轴的直线表示物体做匀速直线运动,方向与规定的正方向相反,其加速度为零.2.在v -t 图象中,图线的倾斜程度的不同反映的运动有何不同?【提示】 图线的倾斜程度即斜率,表示物体运动的加速度,倾斜程度不同说明物体运动的加速度不同.3.从速度—时间(v -t )图象可以得到的信息【提示】 (1)物体运动的初速度,即图象中的纵轴截距.(2)根据a =Δv Δt计算出加速度的大小. (3)物体是加速运动,还是减速运动.(4)物体在某一时刻的速度或物体达到某一速度所需要的时间.(5)物体在某一段时间内的位移.【典型例题】(多选)一质点沿直线运动时的速度时间图象如图所示.则以下说法中正确的是:()A.第1s 末质点的位移和速度都改变方向B.第2s 末质点的位移改变方向C.第4s 末质点的位移为零D.第3s 末和第5s 末质点的位移相同【答案】CD。
1.5 速度变化快慢的描述——加速度〔2〕(1)速度大,加速度不一定大;加速度大,速度不一定大。
(2)速度变化量大,加速度不一定大。
(3)加速度为零,速度可以不为零;速度为零,加速度可以不为零。
[例题剖析]例题1 做匀加速运动的火车,在40 s内速度从10 m/s增加到20 m /s,求火车加速度的大小.汽车紧急刹车时做匀减速运动,在2 s内速度从10 m/s减小到零,求汽车的加速度大小。
例题2 判断以下说法是否正确①做匀变速直线运动的物体,它的加速度方向和速度方向总是相同。
错.只有做匀加速直线运动的物体,它的加速度方向和速度方向相同。
②做匀变速直线运动的物体,它的速度变化越大,加速度越大。
错.速度变化大,但不知所用时间的多少。
③做匀变速直线运动的物体,它的速度变化越快,加速度越大。
对.三、从v一t图象看加速度师:速度一时间图象描述了什么问题?怎样建立速度一时间图象?生:速度一时间图象是描述速度随时间变化关系的图象,它以时间轴为横轴,以纵轴为速度轴,在坐标系中将不同时刻的速度以坐标的形式描点,然后连线,就画出了速度一时间图象。
[思考与讨论]图1—5—2中两条直线a、b分别是两个物体运动的速度一时间图象,哪个物体运动的加速度比较大?教师引导,学生讨论后回答:学生在没有学习斜率概念前,可以用陡度的“平缓〞或“陡〞来表述。
从直线上任意选择间隔较大的两点来找到这两个点间的速度变化量△v ,时间间隔t ∆。
用加速度的定义式tva ∆∆=就能求解。
[课堂训练]如图是某质点做直线运动的v 一t 图象,从图上求出各段的速度变化量及加速度。
[本节小结]速度、速度的变化量和加速度:速度等于位移跟时间的比值.它是位移对时间的变化率,描述物体运动的快慢和运动方向.也可以说是描述物体位置变化的快慢和位置变化的方向.速度越大,表示物体运动得越快(或位置变化得越快).速度的方向就是物体运动的方向.速度是状态量,与时刻(或位置)相对应。
教学准备1. 教学目标1.知识与技能⑴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。
⑵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。
2.过程与方法⑴利用一些更通俗的生活事例,如百米起跑,赛车起跑的速度变化快慢情况或者通过播放相关录像片断的方法来增强学生的感性认识,顺暢地引入加速度的概念。
⑵在与学生进行新知识探究的同时,适当加入几道针对性练习及能力提高的题目,培养学生利用知识解决实际问题的能力。
⑶通过布置研究性课题,让学生亲自动手,收集分析数据,体验加速度在生活中的意义。
3.情感态度与价值观⑴通过本节的学习,使学生了解物理学对经济、社会发展的贡献,体会物理与生活的密切关系,提高学生学习物理的兴趣。
⑵通过研究性课题,能让学生领略到生活的奇妙与和谐,发展对科学的好奇心与求知欲。
⑶培养学生主动与他人合作的精神,并能将自己的见解与他人交流。
2. 教学重点/难点1.加速度的概念及与速度快慢的区别是本节教学的重点。
2.对加速度概念的理解是本节教学的难点。
3. 教学用具4. 标签教学过程一、复习引入(见课件习题)二、从v一t图象看加速度师:速度一时间图象描述了什么问题?怎样建立速度一时间图象?生:速度一时间图象是描述速度随时间变化关系的图象,它以时间轴为横轴,以纵轴为速度轴,在坐标系中将不同时刻的速度以坐标的形式描点,然后连线,就画出了速度一时间图象.【思考与讨论】图1—5—2中两条直线a、b分别是两个物体运动的速度一时间图象,哪个物体运动的加速度比较大?教师引导,学生讨论后回答.学生在没有学习斜率概念前,可以用陡度的“平缓”或“陡”来表述.师:我们可以从直线上任意选择间隔较大的两点来找到这两个点间的速度变化量△v,时间间隔.生:这样就可以定量求加速度了,用加速度的定义式就行了。
【课堂训练】如1—5—3图是某质点做直线运动的v一t图象,从图上求出各段的速度变化及加速度.[小结] 本节课重点学习了加速度的概念及其特性,注意加速度是矢量及这里的“加”并不是“增加”的意思,它反映的是速度变化快慢的程度.速度、速度的变化量和加速度速度等于位移跟时间的比值.它是位移对时间的变化率,描述物体运动的快慢和运动方向.也可以说是描述物体位置变化的快慢和位置变化的方向.速度越大,表示物体运动得越快(或位置变化得越快).速度的方向就是物体运动的方向.速度是状态量,与时刻(或位置)相对应.速度的变化量是描述速度改变的多少,它等于物体的末速度和初速度的矢量差.它表示速度变化的大小和变化的方向.速度的变化量是过程量,它对应某一段时间(或某一段位移).加速度是速度的变化与发生这一变化所用时间的比值.也就是速度对时间的变化率,在数值上等于单位时间内速度的变化.它描述的是速度变化的快慢和变化的方向.加速度的大小由速度变化的大小和发生这一变化所用时间的多少共同决定,与速度本身的大小以及速度变化的大小无必然联系.。
1.5速度变化快慢的描述——加速度项目内容教学目标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: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 75吨货车启动20 50 3810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.表二:初速度(m/s)末速度(m/s)所用时间(s)总结归纳:a直线的倾斜程度更厉害,也就是更陡些,而b相对较平缓.所以,a的速度变化快,即a的加速度大,b的速度变化慢,加速度小.知识小结:速度—时间图象是描述速度随时间变化关系的图象,它以时间轴为横轴,以纵轴为速度轴,在坐标系中将不同时刻的速度以坐标的形式描点,然后连线,就画出了速度—时间图象.我们可以从直线上任意选择间隔较大的两点来找到这两个点间的速度变化量Δv,时间间隔Δt.这样就可以定量求加速度了,用加速度的定义式a=tv∆∆就行了.课堂训练如图1-5-3是某质点做直线运动的vt图象,从图上求出各段的速度变化及加速度.图1-5-3解析:速度的变化量等于变化后的速度减变化前的速度,即Δv=v-v0.速度的变化量也是矢量,正值表示速度增加,负值表示速度减小或反向.由图可知:v0=0,v a=4 m/s,v b=4 m/s,v c=0.所以OA段的速度变化量为Δv AO=v a-v O=4 m/s加速度为a下标AO=tvAO∆∆=24m/s2=2 m/s2AB段的速度变化量为Δv BA=v b-v a=0加速度为a BA=0BC段的速度变化量为Δv CB=v c-v b=-4 m/s加速度为a CB=tvCB∆∆=14-m/s2=-4 m/s2.答:OA段的速度变化为4 m/s,加速度为2 m/s2;AB段的速度变化为0,加速度也为0;BC段的速度变化为(注:可编辑下载,若有不当之处,请指正,谢谢!)。