高中物理 速度变化快慢的描述―加速度 新人教版必修1

用心 爱心 专心1 科目物理年级高一 时间 年 月 日 课题 1 5 速度变化快慢的描述 加速度 教 学 目 标 知 识 能 力 品 德 1 知识与技能 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 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 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 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 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 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 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 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 教 材 分 析 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 时序教学操作过程设计 重点写怎么教及学法指导 含课练 作业安排 新课导入 讨论与交流 利用多媒体投影播放赛车 高速列车 自行车 运动员等录像 提出问题 让学生思考讨论 谁的速度 增加 得快 如何来表示增加的快慢 课件展示 某竞赛用的跑车启动时 3 87 s 内速度达到 100 km h 某高速 列车启动时 265 s 内速度达到 250 km h 自行车 9 s 内速度达到 15 m s 而 100 m 跑运动员起跑时 O 2 s 内速度达到 12 m s 师 试根据上述数据 推算出这些物体启动时 速度的增加量和 1 s 内速度 的增加量 并填入下列表格 生 计算可以得到如下数据 师 很明显 这几个运动物体速度的增加量不同 速度增加的快慢也不同 且 用心 爱心 专心6 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 人了加速度的概念 加速度是用来描述速度变化的快慢的物理量 新课教学 一 加速度 师 请回忆一下我们是怎样描述物体运动位置 的变化的 例如在直线运动中 物体从 A 点运动 到 B 点 如下图 1 5 1 所示 建立数轴 AB 设 A 点在数轴上的读数 一维位置坐标 下同 为 2 m B 点在 1 x 数轴上的 读数为 7 m 则物体运动位置的变化大小为多少 2 x 师 如果物体从 A 到 B 是做匀速运动 如果所用时间为 t 10 s 怎样求这段过程 中物体的速度 如果物体做加速直线运动 同样在 10 s 内 速度从 2 m s 增加到 7 m s 怎 样描述物体运动的速度增加的快慢呢 如果用符号 a 表示物体速度增加的快慢 表示物体的速度变化量 出表示v 物体的速度变化所用的时间 那么用公式如何表达呢 不同物体的运动 速度变化的快慢往往是不同的 再看下面的例子 案例 1 飞机的速度由 O 增加到约 300 km h 飞机的速度的变化是多少 若发生 这一变化用时约 30 s 则物体的速度平均每秒增加多少 案例 2 追击炮射击时 炮弹在炮筒中的速度在 O 005 s 内就可以由 0 增加到 250 m s 炮弹速度的变化与发生这个变化所用时间的比值是多少 学生讨论后回答 师 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路和 基本方法 其中的是变速直线运动的加速度的基本定义式 t v a 在国际单位制中 加速度的单位是 m s2 读作米每二次方秒 师 加速度也是矢量 不仅有大小 也有方向 当物体加速时 则 O 时间 t 是标量 加速度 a 的计算值为正 12 v vv 值 如果以初速度的方向为正方向 即初速度取正值 为正值则可表示 a 的 0 v 方向与初速度的方向相同 或反过来说 若加速度 a 与初速度同向时 则这个直线运动为加速运动 当物体是减速时 则 O 时间 t 是标量 加速度 a 的计算值为负 12 v vv 值 如果仍以初速度的方向为正方向 即初速度矾取正值 a 为负值则可表示 a 的 方向与初速度的方向相反 或反过来说 若加速度 a 与初速度反向时 则这个直 用心 爱心 专心7 线运动为减速运动 师 阅读课文 说说什么是匀变速运动 如果物体的加速度保持不变 该 物体的运动就是匀变速运动 师 如同平均速度与瞬时速度那样 加速度也有平均和瞬时之分 在匀变速 运动中 平均加 速度与瞬时加速度有什么关系 在匀变速运动中 其速度随时间均匀变化 增加或 减少 每时每刻的加速度 即瞬时加速度与一段时间内的加速度 即平均加速度 相同 师 匀速直线运动可看成什么运动 可看成加速度为零的匀变速运动 实验与探究 课题 体验 1 m s 加速度究竟有多大 实验器材 高度约为斜面长度的十分之一的斜面 越光滑越好 体验方法 把斜面的高度调节为斜面长度的十分之一 向学生讲明 让小球 在斜面上滚下 注意观察速度变化的快慢程度 小球在这个斜面上运动的加速度 便大约是 1 m s2 它的含义是说物体每秒钟速度的改变量是 1 m s 讨论与交流 师 上海磁悬浮列车的最高速度可达 430 km h 它的加速度一定很大 这 一说法对吗 为什么 不对 当匀速运动时 尽管速度很大 加速度可以为零 师 运载火箭在点火后的短时间内 速度的变化很小 它的加速度一定很小 吗 不对 由公式 n 一岩可知 加速度等于速度的变化量和时间的比值 因而 加速度是速度对时间的变化率 所谓某一个量对时间的变化率 是指单位时间内 该量变化的数值 变化率表示变化的快慢 不表示变化的大小 说一说 日常生活中 对于运动物体说它走多远 是指路程或位移 说它走得多快 是指速度 而对加速度则没有相对应的典型词语 一般只有笼统的 快 和 慢 往往指的是速度 但有时也有一些说法是模模糊糊地指加速度 请大家讨论哪些 说法中指的是加速度 生 1 汽车的加速性能是汽车的一个很重要的参数 有人说 我这车好 启动 快 生 2 在百米赛跑中 我们常说某某同学素质好 有很好的爆发力 起跑快 阅读 师 请学生阅读教材第 30 页 一些运动物体的加速度 学生阅读 一些运动物体的加速度 后应注意 1 注意标题后括号内标明的 a m s 2 的含义 注意养成时时关心物理 单位的习惯 2 阅读汽车 电车 旅客列车 炮弹加速时的典型值 形成大小印象 3 表中汽车急刹车时的加速度值为负值 这是什么含义 这是因为加速度是 矢量 不但有大小 而且有方向 而负号只表示其方向 不表示其大小 用心 爱心 专心7 师 加速度大小反映了什么 加速度的方向一定跟什么方向相同 生 加速度大小反映了物体速度改变的快慢 加速度越大 速度改变得越快 加速度越小 速度改变得越慢 加速度的方向跟速度改变的方向总是相同 师 加速度跟速度是否有关 生 加速度和速度是两个完全不同的物理量 加速度反映了物体速度改变的快 慢 而速度反映了物体运动的快慢 不能根据加速度大小 判断物体运动快慢 速 度大小 也不能根据速度大小判断速度改变的快慢 加速度大小 同样不能根据 加速度方向判断物体的运动方向 速度方向 也不能根据速度方向判断物体速度 改变的方向 加速度方向 师 物体做匀加速直线运动时 加速度一定为正吗 物体做匀减速直线运动时 加速度一定为负吗 生 不一定 物体做匀加速直线运动时 加速度方向一定跟物体的运动方向相 同 物体做匀减速直线运动时 加速度的方向跟物体的运动方向相反 但是 加 速度是正值还是负值 与正方向的选取有关 若取运动方向为正方向 则匀加速 直线运动的加速度为正值 匀减速直线运动的加速度为负值 若取运动的反方向 为正方向 则匀加速直线运动的加速度为负值 匀减速直线运动的加速度为正 值 师 加速度增加的运动是加速运动 加速度减小的运动是减速运动 这种认识 对吗 如果不对 你认为应该怎样根据加速度判断物体的速度是增加还是减小 生 不对 加速度的大小反映的是速度变化的快慢 并不能反映速度的大 小 应该根据加速度的方向和速度方向的关系 判断速度增加还是减小 只要加 速度方向跟速度方向相同 无论加速度大小如何变化 物体一定做加速运动 只 要加速度方向跟速度方向相反 无论加速度大小如何变化 物体一定做减速运 动 师 速度 速度变化量及加速度有何区别 生 速度是用来表示物体运动快慢的物理量 它等于位移和所用时间的比值 而加速度是用来表示物体的速度变化快慢的物理量 它等于速度的变化量和时间 的比值 速度的变化率 加速度的大小只反映物体速度变化的快慢 不能反映物 体运动的快慢 加速度大说明物体速度变化得快 并不意味着物体就运动得 快 力 速度小说明物体速度变化得慢 并不意味着物体运动得慢 加速度为零 说明物体速度不变化 但并不意味着物体的速度为零 物体可能以很大的速度做 匀速直线运动 不仅速度大小和加速度大小没有必然联系 速度方向和加速度方 向也没有必然联系 加速度方向与速度方向可能相同 也可能不相同 对于速度 的变化量和加速度的区别 可根据加速度的定义 n 一半来理解 加速度是速度的 变化率 而不是速度的变化量 加速度表示的是速度变化的快慢 而不是速度变 化的多少 速度的变化量不仅与加速度有关 还与时间有关 因此 根据加速度 不能判断速度变化的量的大小 反过来 根据速度变化量大小也不能判断加速度 的大小 师 加速度和速度的区别 用心 爱心 专心7 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 出示例题 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 出示例题 2 判断下列说法是否正确 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 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 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 师 下面分组进行探究 探究 1 某同学骑着自行车和学校百米冠军赛跑 观察并思考 起跑时谁的加 速度比较大些 将观察结果与同学交流一下 得出较一致的结论 参考 创造条件 亲自观察 培养有目的的观察能力 加强交流 善于交流 增强协作精神 比较方法 相同时间内 谁的速度变化得快 谁的加速度就大 探究 2 小球沿斜面的运动可近似看成是匀加速直线运动 猜想一下 加速度 的大小与哪些因素有关 比较加速度的大小时 可通过观察小球滚动时速度改变 的快慢来进行 要求 1 将猜想的结果互相讨论 最后得出共同的猜想 若有条件 可以用 实验检验一下你的猜想 2 实验探究时要注意加强交流与合作 检验猜想时要 注意控制变量 参考 1 几种可能猜想 小球的质量 斜面的粗糙程度 斜面的倾角 斜面 的长短等 还有什么可能 你自己去猜想 这里给出的只是参考 并不一定是标准 答案 要善于通过讨论和交流最后得出正确的答案 2 探究时 一定要先设计好实验方案 注意体会控制变量法 可保持其他量 不变 研究小球质量与加速度的关系 或研究粗糙程度与加速度的关系 研究倾 角与加速度的关系 研究长度与加速度的关系等 根据上述信息 回答下列问题 我国航天英雄杨利伟乘 神舟 五号升入太 空和返回地面的过程 采取什么姿势 站 坐 备躺 较好 身体与加速度方向什 么关系 答案 躺倒垂直 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 用心 爱心 专心7 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 t 生 这样就可以定量求加速度了 用加速度的定义式就行 t v a 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