速度改变快慢的描述 加速度
一、素质教育目标
(一)知识教学点
1.理解加速度的含义及物理意义.
2.知道加速度单位的符号和读法,了解生活实际中某些物体作直线运动的加速度的大
小.
3.知道加速度是矢量,能判断加速直线运动和减速直线运动的加速方向,领会变速直
线运动加速度正负的意义.
4.会用 a= t
vv ot 解决一些实际问题
5.通过实例了解加速度大小与速度大小及速度变化大小的区别,领会物理量的变化率
的含义.
6.知道什么是匀变速直线运动,能从匀变速直线运动的 v-t图像理解加速度的意义.
(二)能力训练点
1.会用 a= t
vv ot 解决一些实际问题
2.会根据匀变速直线运动的 v-t图像求加速度.
(三)德育透点
培养学生抽象思维的能力,能对事物进行具体分析和判断.
(四)美育渗透点
通过对加速度定义的学习,使学生了解到物理学过程中推理过程的逻辑美.
二、学法引导
1.通过对比实验,引入问题,如何区别速度变化的快慢。
2.学生讨论、总结引入变化率的概念。
3.巩固训练,加深认识。
三、重点·难点·疑点及解决办法
1.重点
正确理解加速度的概念及物理意义.
2.难点
弄清加速度和速度的区别.
3.疑点
速度的变化总是增加的或总是正值吗?
4.解决办法
从多角度去理解加速的定义,牢牢地把握加速度是描述速度变化快慢的物理量这一核
心.
四、课时安排
1课时
五、教具学具准备
可改变倾角的斜面、小球.
六、师生互动活动设计
1.教师做演示实验,使学生观察到速度变化的不同.
2.组织学生讨论如何辨别速度变化的快慢——引入比值定义法.
3.通过例题分析,加深对加速度的认识.
七、教学步骤
(一)明确目标
(略)
(二)整体感知
速度是一个抽象的概念,加速度则是一个更为抽象的概念.加速度是力学中的重要概
念,它是联系运动学和动力学的桥梁,它是用比值定义的物理量,教材从速度和加速度的
定义出发,提出了物理量变化率的概念,正确理解变化率的含义,对学习和正确理解其它
用比值定义的物理量具有非常积极的意义.
(三)重点、难点的学习与目标完成过程
[演示]让小球分别在倾角较小的斜面和倾角较大的斜面上滚动.
[提问]小球两次各做什么运动?它们的不同之处在哪里?
[得出]小球两次都是做匀加速直线运动,但后一次速度改变得快.那么怎样比较速
度改变的快慢呢?
1.速度改变快慢的比较
比较 A和 B:经过相等时间(4s),A的速度变化量(8m/s)小于 B的速度变化量
(12m/s),在时间相等的情况下速度变化量大的物体速度改变快,即汽车比自行车速度
改变得快.
运动物体 初始速度/m·
11s
经过时间/s 末了速度/m·
11s
A.自行车下坡
B.汽车开动时
C.某轮船出航
D.火车开动时
3
0
0
0
4
4
40
100
11
12
12
20
比较 B和 C:它的速度的变化量相等(12m/s),B经过的时间比 C短,在速度变化
量相等的情况下,运动时间短的物体速度改变快,即汽车比轮船速度改变快.
比较 C和D:它们的速度变化量和所用的时间都不相同,要比较它们速度改变的快慢,
只有计算它们的平均每秒钟速度的变化量,单位时间内速度变化多的物体速度变化快,得
轮船速度变化(每秒钟改变 0.3m/s)比火车速度变化(每秒钟改变 0.2m/s)快.
因此,单位时间内速度变化量大的物体速度变化快.上述四物体,汽车速度变化最快,
火车速度变化最慢.
2.加速度
(1)定义:加速度等于速度的改变量跟发生这一改变所用时间的比值.
定义式:a= t
vv ot
ov —开始时刻物体的速度
tv —经过一段时间 t时的速度
(2)物理意义:加速度是表示速度改变快慢的物理量.
(3)单位:m/ 2s (或m· 22s )还有 km/h、cm/s等.
m/ 2s 读为“米每二次方秒”
让同学动手计算上述表中四个物体的加速度
22
A /2/4
311 smsmt
vva ot
22
B /3/4
012 smsmt
vva ot
22
C /3.0/40
012 smsmt
vva ot
22
D /2.0/100
020 smsmt
vva ot
(4)方向
加速度定义公式中的 tv - 0v 等于速度的改变量,通常用 v表示,这样加速度的公式
便可写成 a= t
v ,时间 t是标量,是没有方向的,因此加速 a的方向跟速度改变量 v的
方向相同,对做直线运动的物体,加速度的方向与初速度 0v 的方向相同或相反,若取 0v 的
方向为正方向,则 a的方向可用正负号来表示.因此:
加速度的方向和速度改变量的方向相同
加速直线运动:加速度的方向和初速度的方向相同,为正值.
减速直线运动:加速度的方向和初速度的方向相反,为负值.
3.对加速度的进一步认识
(1)匀变速直线运动的特点
匀变速直线运动是指“在相等的时间内速度的改变量相等”,即速度改变的快慢是均
匀的,也即加速度 a是不变的.
匀变速直线运动加速度为恒量(大小和方向都不变)
(2)在 v-t图像中,图像的斜率在数值上等于加速度.
匀变速直线运动的 v-t图像是一条直线,直线的斜率的数值等于其加速度.
(3)加速度和速度的区别
加速度和速度是两个完全不同的物理量,加速度是描述速度变化快慢的物理量,速度
是描述位置变化快慢的物理量,它们之间没有必然的联系,速度大的物体,加速度不一定
大,速度为零的物体加速度不一定为零;速度变化大的物体加速度也不一定大;但速度变
化快的物体加速度一定大.
(4)加速度是速度对时间的变化率
速度是位置对时间的变化率,加速度是速度对时间的变化率,因此,也可以说加速度
是位置对时间的变化率的变化率.
(四)总结、扩展
1.什么叫加速度?它的定义式、物理意义、单位各是什么?
2.怎样正确理解加速度?加速度与速度间有什么关系?
3.速度的改变量是否总是速度增加?怎样理解加速度的正负号.
4.根据 v-t图像怎样求加速度?
5.怎样根据加速度的大小和方向去判定物体的运动规律?
八、布置作业
练习五(2)(3)(4)(5)
九、板书设计
五、速度改变快慢的描述加速度
1.速度改变快慢的比较
2.加速度
(1)定义
(2)物理意义
(3)单位
(4)方向
3.对加速度的进一步认识
(1)匀变速直线运动的特点
(2)加速度是 v-t图像的斜率
(3)加速度和速度的区别
(4)加速度是速度对时间的变化率
十、背景知识与课外阅读
运用极限思维法探求解题途径
例 由斜度不同的光滑斜槽连成的轨道 ABC和 ''' CBA 搁在如图所示的同一高度的楼台
上,ABC和 ''' CBA 的长度相等,两滑块 1m 和 2m 分别从轨道的顶端 A和 'A 同时由静止开
始下滑,问哪一个滑块先到达底端?
解析 对本题似乎条件不足,无法直接用常规方法求解,但用极限法思维却可迎刃而
解,从轨道的夹角 变化的连续性出发将 外推到 270º、180º、90º的甲、乙、丙三种情况:
设槽全长为 L,则由甲图可知,AB段水平,因滑块由静止开始,所以不可能滑到 C点,
即 1t 无限长.由图乙可知:滑块做初速为零的匀加速直线运动,L= 222
1 at 且 gsin
gh/L.
所以 2t = gh
L
a
L
2
22 .由丙图可知:滑块在 AB段做自由落体运动,在 BC段以
gh2 的速度做匀速直线运动.
∴ 3t = gh
hL
gh
hL
g
h
22
2
∵L>h∴ 1t > 2t > 3t
而题目中的两种情况正好介于这三种情况之间.
∴一定有 1t > 甲t > 2t 和 2t > 乙t > 3t
所以小滑 2m 先滑到槽底.
十一、随堂练习
1.A物体速度由 36km/h增加到 54km/h用了 10s时间;B物体在 5s内速度减小了
3m/s;C物体的加速度等于 15cm/ 2s ;D物体每秒钟速度的改变量为 2m/s.这四个物
体哪个加速最大?哪个加速最小?
2.如图 2-13所示为某质点运动的 v-t图像,请回答
图 2-13
(1)质点在 AB、BC、CD段各做什么运动?
(2)AB、CD段的加速度各是多少?
(3)质点在 2s时的速度多大?
3.一辆汽车正在向南行驶,汽车运动的 v-t图像如图 2-14所示.求汽车运动时加速
度的大小和方向.
图 2-14
4.下列所描述的运动中,可能的有()
A.速度变化很大,加速度很小
B.速度变化方向为正,加速度方向为负
C.速度变化越来越快,加速度越来越小
D.速度越来越大,加速度越来越小
5.汽车沿平直公路做加速度为 0.5m/ 2s 的匀加速直线运动,那么在任意 1s内(
)
A.汽车的末速度一定等于初速度的 0.5倍
B.汽车的初速度一定比前一秒内的末速度大 0.5m/s
C.汽车的末速度一定比前一秒内的初速度大 0.5m/s
D.汽车的末速度一定比初速度大 0.5m/s
答案:1.D物体加速度最大(2m/ 2s )
C物体加速度最小(0.15m/ 2s )
2.(1)AB段匀加速运动,BC段匀速运动,CD段匀减速运动.
(2) ABa =1m/ 2s , CDa =-4m/ 2s
(3) 2v =4m/s
3.加速度的大小为 2.5m/ 2s ,方向向北.
4.AD5.D