高中物理 1.6 速度变化快慢的描述—加速度(第2课时)教学案 教科版必修1

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教科版高中物理必修一《速度变化快慢的描述--加速度》教学设计2-新版

教科版高中物理必修一《速度变化快慢的描述--加速度》教学设计2-新版

1.4《速度变化快慢的描述——加速度》教学设计教学设计思路:加速度是描述物体运动的重要概念之一,也是连接运动学与动力学的桥梁.加速度的概念,对于刚迈进高中门槛的学生来讲,实在是很抽象.因为在日常生活中,学生更多地只接触到物体运动了多少路程、位移,或物体运动得有多快.而对于速度变化快慢的问题则往往是与速度的概念相混淆的.可以这样说:如果不学物理,人们在头脑中不会自发地形成“加速度”的概念.这也就为本节课的教学设置了一个不小的难度.在以往的教学中,更多的情况是教师直接把加速度的概念给学生,或是通过对匀变速直线运动的研究得到加速度这个物理量.但这种教学方式忽略了学生对知识的认知和学习过程,也不利于对学生思维能力的培养.因此本课在设计时从对运动描述的知识线索和日常生活中速度变化连接快慢很常见这两个角度引发学生感受,有必要引入加速度的概念.新的课程理念与旧课程最大的区别就在于:学生才是课堂的主体,教师是连接学生与教材的桥梁,教师通过多种方式的教学手段帮助学生经历学习的过程、体会学习的方法.本节课在教学设计时希望能尽量体现这一宗旨,尽量做到教师与学生一起学习,并充分利用教材提供的素材,深挖教材内容,让学生体会如何使用教材来学习.学习任务分析:1.加速度概念的建立,理解平均加速度和瞬时加速度.2.比较瞬时速度概念的建立方法,体会数学极限思想在瞬时加速度概念建立上的应用.3.通过建立知识线索的教学模式,使学生感受到知识与知识之间的内在联系,体会物理学的研究方法.学习者分析:知识方面,学生在本课前已经掌握了描述物体运动的几个物理量即位置、位移、速度的概念,以及它们所形成的知识体系.物理学研究方法方面,一是学生通过前面几个概念的学习,逐步了解到一个物理概念是与描述一定的物理现象联系在一起的;二是已初步了解了物理知识之间是有其内在联系的;三是本节课由平均加速度引出瞬时加速度,其中涉及数学极限思想,这一点与学习速度时使用的方法是相同的.教学目标:一、知识与技能1.知道加速度是描述物体速度变化的快慢和方向的物理量.2.了解用比值的方法定义加速度概念的过程.3.能用计算有关问题.并能根据加速度与速度方向间的关系判断物体是加速运动还是减速运动.4.知道瞬时加速度是时间t趋近于零时的平均加速度.体会数学极限的思维方式.二、过程与方法在对物体运动变化分析的过程中,尝试寻找描述速度变化快慢的物理量——加速度.三、情感、态度与价值观体会对物体运动的描述是逐步深入的,对事物的认识是逐步深入的,科学研究是一种严谨、求实、逐步逼近真理的过程.教学重点:平均加速度的定义及其物理意义,瞬时加速度的定义及意义.教学难点:平均加速度意义的理解,瞬时加速度意义的理解.教学准备:图片、录像资料教学过程:一、本课引入:知识线索我们这一章学习的是如何描述物体的运动,当我们要描述一个物体的运动时,我们要明确的第一件事是什么?-------物体的位置(学生回答)引导学生质疑:速度变化是否也有快慢?引导从生活感受出发.视频启发:F1赛车与F18战斗机比赛的情景.教师:赛车与战斗机的运动情况有什么不同?学生分析:速度都增加了;但赛车速度增加得比飞机要快.教师:类似视频中的这种情况你在日常生活中有切身的感受吗?学生:几个运动员同时起跑、汽车刹车等.总结:以上现象说明物体的速度变化是有快慢的,就好像物体具有速度一样,是自然界中十分常见的现象,因此很有必要去研究它.引导学生质疑:那么如何描述物体速度变化的快慢呢?学生活动:观察图片数据,思考问题.引入四幅图及数据:教材第16页教师:观察图中所给数据,说明物体的速度发生了怎样的变化.学生:1、2两图中物体的速度增加了;3、4两图中物体的速度减小了.教师:根据数据试着将图片分组,并利用所给数据,比较每组物体速度变化的快慢.学生:1、2一组Δt相同,Δv大的速度变化得快;3、4一组Δv相同,Δt小的速度变化得快.教师:如果要比较2、4图中两物体速度变化得快慢呢?学生:可用Δv/Δt,则图2中物体速度变化得更快.教师追问:Δv、Δv/Δt的物理含义是什么?学生:Δv是速度的变化量,即:Δv=v2-v1;表示单位时间(1s)内物体速度的变化量,即速度的变化率.教师:那我们现在来算一下1、2两图中物体速度的变化率,并说明数值的含义.学生活动:货轮0.2/10=0.02m/s2火箭100/10=10m/s2货轮每秒钟速度增加了0.02m/s,火箭每秒钟速度增加了10m/s.教师总结:从数值上的确能看到火箭发射时的速度变化率比货轮起航时要大.看来Δv/Δt 确实能够帮助我们描述物体速度变化的快慢,在物理学中我们把它叫做平均加速度.(引出平均加速度的概念)二、平均加速度教师:我们刚刚计算过的火箭的平均加速度是10m/s2,是否可以认为它每秒钟速度都是增加了10m/s?学生:不可以.它只是反映了速度的一个平均变化率.我们不可能确切地知道它每一秒钟速度的增加量.教师:在物理学中我们把速度的改变量跟发生这一改变所用时间的比值叫做平均加速度.物理概念的认识:1.定义:速度的改变量跟发生这一改变所用时间的比值.2.公式:a平均=(v2-v1)/(t2-t1)=Δv/Δt(用比值法定义的又一物理量)教师:观察加速度的定义方法,我们前面学过的哪个物理量用了类似的定义方法学生:平均速度的定义,均是比值定义法.3.单位:米/秒2(m/s2)读作:米每二次方秒.教师:计算图2、4两物体的平均加速度,并解释结果的含义.学生活动:计算2、4两幅图中物体的平均加速度,a2平均=10m/s2,a4平均=(0-8)/2.5=-3.2m/s2数值大小表示单位时间速度的增量或减量,正号表示平均加速度方向与速度方向相同,速度增大;负号表示平均加速度方向与速度方向相反,速度减小.教师:可见,平均加速度是矢量.若已知一物体沿直线运动,某一时刻的速度是v1,经过一段时间后,速度变为v2.设其运动的方向为正方向.(关于方向,可用图说明)4.性质:矢量,的方向与Δv一致.引导学生总结:直线运动中在确定了正方向的前提下,可用+、-号来表示加速度的方向.教师:汽车制动时平均加速度大小为3.2m/s2,能认为每一秒钟它的速度都减少了3.2m/s 吗?我们引入平均加速度的目的是什么?5.物理意义:粗略地描述了一段时间内物体速度变化的快慢.教师:那么如果我想知道火箭第10秒末的加速度是多少,怎么描述?学生:瞬时加速度.(引入瞬时加速度)三、瞬时加速度教师:类比平均速度和瞬时速度的关系,能否从平均加速度推出瞬时加速度?说说你的想法.学生:瞬时加速度是当时间趋近于零时的平均加速度.1.定义:瞬时加速度是当时间趋近于零时的平均加速度.简称加速度.2.公式:a=Δv/Δt(Δt0)3.单位:米/秒2(m/s2)教师:瞬时加速度的方向是怎样的?学生:与速度的变化量Δv的方向相同.4.性质:矢量.学生活动:观察讨论教以下三幅图.教师:Δv的变化都包括哪些方面?学生:Δv的变化包括大小和方向,只要其中之一发生变化就会有加速度.图a中物体速度先增大后减小,方向不变;图b中物体速度大小不变,方向改变;图c中物体速度的大小方向都改变了.说明物体速度的改变应包含大小和方向两个方面,只要其一发生变化,速度就改变了,就说明有加速度.四、总结教师总结:加速度虽然我们无法感知,但是在日常生活中经常会用到.(1)以下四幅图片分别展示出四种汽车速度从0到100km/h所用的时间,根据这些数据,这几辆车的什么性能不同?在实际行驶中体现在哪方面?(幻灯片配图片)路宝轿车约12.7s雷克萨斯sC430约6.2s宝马新Z43.0si约5.7s威廉姆斯车队的FW25赛车约2.4s教师:对于一辆赛车来说,加速性能的好坏是非常重要的.(2)死亡加速度在西方,交通管理部门为了交通安全,特地测定了死亡加速度为5000m/s2.教师:你觉得这是什么意思?一般情况下,我们是不会遇到这个问题的,那么在什么情况下可能出现这个问题?学生活动:一辆摩托车以200km/h(约56m/s)的速度撞向一棵树,碰撞时间为毫秒级(约0.01s),那么在这样短的时间内,产生的加速度为多少呢?(学生计算一下)a=Δv/Δt=56/0.01=5600m/s2,可见在碰撞中能产生这么大的加速度.由此可见,如果高速行驶中发生碰撞,就可能出现车毁人亡的惨剧,这也就是为什么道路上要有限速的原因.小结:现在可以把知识体系上又添上一个新的内容——加速度.可以说至此我们已经把描述物体运动的三个基本物理概念,即位移、速度、加速度都建立起来了,在后面的学习中我们将利用这些物理概念和方法进一步学习对运动的描述,并逐步把我们的知识体系完善起来.通过本节课的学习,我们找到了如何描述物体运动速度变化快慢的方法,即引入了加速度的概念.加速度由于无法被直接感知,所以这个概念的建立在历史上十分困难,爱因斯坦曾经说过,“今天我们难以估量,在精确地建立加速度概念的公式并且认识它的物理意义时,该显示出多么大的想像力.”这比起我们今天的学习过程要复杂很多.课后思考问题:1.指出速度v、速度的变化量Δv、加速度a三个物理量的区别.2.再次回顾速度-时间图像,并试着从速度-时间图像认识加速度.3.查阅有关资料,看看加速度的概念在历史上是如何建立起来的,代表人物及研究方法是什么?你对加速度概念的建立方法有什么想法吗?教学流程:学习效果评价:(略)根据教学实际来设计.教学反思:1.利用视频图像资源,创设物理情境本节课希望能够尽量体现新课程的教学理念,通过问题情境的创设使学生充分参与到课堂学习中来,并成为学习过程的主体.即通过教师的问题和学生活动的安排,使得学生在学习过程中充分思考,在解决一个一个问题的过程中学习加速度的概念.从学生课堂的反映来看,这节课的问题情境创设的确起到了预想的效果.2.构建知识线索,提高学生对物理知识体系的认识程度.并体会知识之间存在必然联系.3.联系生活实际,把不易被感知的加速度的概念通过生活情景展现在学生面前,并把学习的知识应用于对实际问题的解释当中去,使学生感受到生活中处处有物理,我们研究物理是为了揭示生活中的实际问题,而我们研究的结论又能应用于解释日常生活中的问题.。

高中物理第一章第4节《速度变化快慢的描述——加速度》教学设计教科版必修1

高中物理第一章第4节《速度变化快慢的描述——加速度》教学设计教科版必修1

速度变化快慢的描述——加速度教材分析本节课选自《物理》必修1(教科版)第一章第4节“速度变化快慢的描述——加速度”。

加速度是高一物理教学中的重点内容,也是难点内容。

它是联系动力学和运动学之间的桥梁。

牛顿第二定律中通过加速度这个物理量将力和物体的速度、位移等联系起来。

机械振动、电磁场、能量守恒、动量定理等内容都涉及到加速度概念。

因此,讲好上好加速度这节课,对学生能否理解加速度的概念,乃至后面力学知识的学习都是至关重要的。

加速度的概念对高一学生来说较为抽象,难以理解,应更讲究教学策略。

高中物理新课程标准在课程目标上的基本理念之一就是:“高中物理课程应促进学生自主学习,让学生积极参与、乐于探究、勇于实验、勤于思考。

通过多样化的教学方式,帮助学生学习物理知识与技能,培养其科学探究能力,使其逐步形成科学态度与科学精神。

”因此,教师上课时要充分挖掘书本的素材,如图像、表格、数据;尽最大努力搜集与速度变化快慢有关的现象,促使学生从内心里重视加速度的概念。

这样从易到难,从现象到本质,从形象到抽象,符合学生的思维发展规律,容易为学生所接受,具有探究性的特点。

让学生用探究的方法,自主完成加速度概念的建立过程,应当是学生掌握加速度概念的最有效途径。

学情分析加速度概念的学习是在学生已经掌握了速度的概念以及用打点计时器测量速度方法的基础之上进行的。

速度是通过比值定义的物理量,学生在初中物理中也学过诸如密度、压强、功率等通过比值定义的物理量。

在数学中也已经学习了诸如增长率、发芽率等问题。

在本节的学习过程中,学生通过类比的方法学习加速度的概念,理解加速度的物理意义,观察生活实例体会其现实意义,通过思维探究,激发学生学习物理的热情和兴趣,培养科学的思维方式。

所以,通过类比的教学方法更容易使学生接受加速度这一个用比值定义的物理量。

在日常生活中几乎没有与加速度对应的词语。

可以说,不学物理,在头脑里难以自发地形成加速度的概念。

学生在生活经验中较少关注与加速度有关的现象,这就给学生理解加速度概念带来了不少困难。

人教课标版高中物理必修一:《速度变化快慢的描述——加速度》教案-新版

人教课标版高中物理必修一:《速度变化快慢的描述——加速度》教案-新版

1.5速度改变快慢的描述——加速度核心素养:通过“速度改变快慢的描述——加速度”学习过程更中的交流讨论、分析推理,让学生逐步体验物理概念的形成过程,初步培养学生的抽象思维能力,培养学生的交流、合作意识。

教学目标:(1)知道速度的变化量,熟练掌握同一直线上矢量运算的方法,明确正负号所表示的物理意义。

(2)知道加速度的定义、公式、单位及其物理意义,会用公式进行定量计算。

(3)知道加速度是矢量,会根据加速度与速度的方向关系判断物体的运动性质。

(4)理解加速度的概念,正确辨别区分速度、速度的变化量和速度的变化率。

(5)进一步了解和体会比值定义法在物理学中的应用。

学情分析:学生之前已经对描述物体运动的快慢——速度有了较深刻的认识和理解,学会了用比值法定义物理量的方法。

通过生活经验对日常生活中的一些变速直线运动也有所认识,但对于速度变化的快慢则毫无印象。

所以,对于高一的学生来说加速度是一个非常抽象而且难以理解的新概念。

因此,在教学中应有这样一个思想,那就是把抽象的问题具体化,把难懂的问题形象化。

为此,本节课通过视频播放生活中的一些实例,增强学生的感性认识,让学生在分析、推理的过程中体会物体速度的变化及速度变化的快慢,逐渐形成加速度的概念,进一步理解加速度的意义,培养学生的思维能力以及物理学习的兴趣。

教学重难点:1、重点:加速度的定义、物理意义及公式a=△v/△t的定量计算。

2、难点:(1)加速度的方向与运动方向的关系。

(2)速度、速度的变化量及速度的变化率之间的区别和联系。

教学过程:一、新课引入提出问题:大家有没人有知道,被称为“世界第一飞人的短跑运动员是谁吗?”——博尔特。

视频展示:播放“世界第一飞人”博尔特参加百米比赛的视频。

学生:观看视频,了解博尔特及其他选手的赛跑过程。

教师:这段视频记录了博尔特在柏林世锦赛男子百米决赛中起跑、加速和冲刺的一个全过程,博尔特凭借自己强大的加速能力,以9秒58的成绩又一次刷新了“人类百米赛跑的世界纪录”。

高中物理 第一章 第六节 速度变化快慢的描述-加速度教案 教科版必修1

高中物理 第一章 第六节 速度变化快慢的描述-加速度教案 教科版必修1

1.4速度变化快慢的描述—加速度一、教学目标1.知道什么是匀变速直线运动2.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,知道加速度跟速度方向一致时是加速,加速度方向与速度方向相反时是减速。

3知道速度、速度的变化量、速度的变化率三者的区别。

3.知道匀变速直线运动的v—t图像中理解加速度的意义二、教学重点与难点重点: 1.加速度的概念及物理意义2.区别速度、速度的变化量及速度的变化率3.v—t图像中.加速度的意义。

难点:1.加速度的物理意义。

2.加速还是减速的判断标准。

三、教学方法类比、比喻,分析讨论、启发式教学四、教学设计1.新课导入普通的小型轿车和旅客列车,速度都能达到100 km/h。

但是,它们起步后达到这样的速度所需的时间是不一样的。

例如一辆小汽车在20 s内速度达到了100 km/h,而一列火车达到这个速度大约要用500 s。

谁的速度“增加”得比较快?它们的速度平均1 s各增加多少?V/△思考:(1)对比货轮和火箭谁的速度变化快?你是怎样比较的呢?(2)对比蜻蜓和汽车谁的速度变化快?你是怎样比较的?你如何看待表中的符号?(3)结合1和2两个问题,如何比较火箭和蜻蜓的速度变化快慢?讨论:你认为速度变化大,速度变化快这句话有道理吗?教师引导学生分析比较发现:它们速度增加得快慢不同。

那么,如何比较不同物体速度变化的快慢呢?从而引入加速度。

2.新课内容(1)速度的变化量提问: 速度的变化量指的是什么?(速度由0v 经一段时间t 后变为v ,那0v v -的差值即速度的变化量。

用v ∆表示。

) 提问: v ∆越大,表示的变化量越大,即速度改变的越快,对吗?为什么?教师引导学生讨论得出: 要比较速度改变的快慢,必须找到统一的标准。

也就是要找单位时间内的速度的改变量。

(2)加速度学生阅读课本,教师引导学生得出:加速度①定义:加速度等于速度的改变量与发生这一改变所用时间的比值。

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

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
【学生阅读】
阅读教材第27页“一些运动物体的加速度”。
注意:
ห้องสมุดไป่ตู้1.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。
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 。用加速度的定义式 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:
思考4::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?
提问:速度、速度变化量及加速度有何区别?
归纳总结:
1、速度是用来表示物体运动快慢的物理量,它等于位移和发生这段位移所用时间的比值,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与发生这一变化的时间的比值。

人教课标版高中物理必修一:《速度变化快慢的描述——加速度》教案-新版

人教课标版高中物理必修一:《速度变化快慢的描述——加速度》教案-新版

1.5 速度改变快慢的描述——加速度核心素养:通过“速度改变快慢的描述——加速度”学习过程更中的交流讨论、分析推理,让学生逐步体验物理概念的形成过程,初步培养学生的抽象思维能力,培养学生的交流、合作意识。

教学目标:(1)知道速度的变化量,熟练掌握同一直线上矢量运算的方法,明确正负号所表示的物理意义。

(2)知道加速度的定义、公式、单位及其物理意义,会用公式进行定量计算。

(3)知道加速度是矢量,会根据加速度与速度的方向关系判断物体的运动性质。

(4)理解加速度的概念,正确辨别区分速度、速度的变化量和速度的变化率。

(5)进一步了解和体会比值定义法在物理学中的应用。

学情分析:学生之前已经对描述物体运动的快慢——速度有了较深刻的认识和理解,学会了用比值法定义物理量的方法。

通过生活经验对日常生活中的一些变速直线运动也有所认识,但对于速度变化的快慢则毫无印象。

所以,对于高一的学生来说加速度是一个非常抽象而且难以理解的新概念。

因此,在教学中应有这样一个思想,那就是把抽象的问题具体化,把难懂的问题形象化。

为此,本节课通过视频播放生活中的一些实例,增强学生的感性认识,让学生在分析、推理的过程中体会物体速度的变化及速度变化的快慢,逐渐形成加速度的概念,进一步理解加速度的意义,培养学生的思维能力以及物理学习的兴趣。

教学重难点:1、重点:加速度的定义、物理意义及公式a=△v/△t的定量计算。

2、难点:(1)加速度的方向与运动方向的关系。

(2)速度、速度的变化量及速度的变化率之间的区别和联系。

教学过程:一、新课引入提出问题:大家有没人有知道,被称为“世界第一飞人的短跑运动员是谁吗?”——博尔特。

视频展示:播放“世界第一飞人”博尔特参加百米比赛的视频。

学生:观看视频,了解博尔特及其他选手的赛跑过程。

教师:这段视频记录了博尔特在柏林世锦赛男子百米决赛中起跑、加速和冲刺的一个全过程,博尔特凭借自己强大的加速能力,以9秒58的成绩又一次刷新了“人类百米赛跑的世界纪录”。

高一上学期物理人教版必修第一册1速度变化快慢的物理量 加速度 (第2课时)学案

高一上学期物理人教版必修第一册1速度变化快慢的物理量 加速度 (第2课时)学案

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。

《速度变化快慢的描述——加速度》教案2(教科版必修1)

《速度变化快慢的描述——加速度》教案2(教科版必修1)

“速度快慢的描述——加速度”教学设计一.教材分析“速度变化快慢的描述——加速度”,这一节教学概括四个板块:探究用什么物理量表示速度变化的快慢;关于加速度定义的学习;从v—t图像中认识速度v和加速度a;关于平均加速度和瞬时加速度。

为了把这节讲清讲透,学生更好理解与运用,教学设计两个课时。

现将本节第一课时设计展现给大家。

(一)教材地位加速度是连接动力学和运动学的桥梁,在以后学习的机械振动、电磁学、能量守恒、动量定理等内容中都涉及到。

可以说贯穿整个高中物理。

因此让学生很好的理解与学习本节内容十分重要。

(二)学情分析相对于初中来说,高中物理在理性分析、逻辑思维、定量要求、数学计算、概念的严密性、实验的复杂性方面都上了一个台阶。

在学习本节之前学生已经掌握的知识有:质点(学会用理想模型的观点来思考问题);时刻和时间间隔、路程和位移,了解矢量和标量的区别(体会时刻、时间、位置、位移等概念的准确性);用打点计时器进行定量测量(在物理问题中渗透极限的思想)。

这些内容给本节加速度的学习奠定了很好的基础。

加速度作为速度变化率△v/△t比速度的变化量△v更有深刻得含义,也是学生学习中应该上的一个台阶,因为它不像速度的变化量那么具体那么“看得见,摸得着”。

(三)教学目标1.知识与技能:知道速度变化有快慢之分的,理解加速度的含义及物理意义。

知道加速度单位的符号和读法,会用公式a=△v/△t来解释一些简单的实际问题。

2.过程与方法:通过影片、演示实验及典型例题让学生充分理解加速度的概念、加速度的矢量性、v、△v及△v/△t的联系。

3.情感态度与价值观:培养学生的抽象思维能力,能对事物进行具体分析和判断,使学生了解物理推理过程提高学习物理的兴趣。

(四)教学重难点1.重点:加速度的概念及理解;2.难点:加速度方向的理解。

二.设计思路加速度的概念不像质点等概念那样,质点的概念虽然抽象,但由于学生有知觉思维为基础,还是比较容易理解的,而加速度这个概念具有“动态性”,反映速度变化的快慢,所以理解加速度a的过程,就是要逐渐地去理解速度v,速度的变化△v,和速度的变化率△v/△t之间的关系。

物理1.4《速度变化快慢的描述——加速度》教案(教科版必修1)

物理1.4《速度变化快慢的描述——加速度》教案(教科版必修1)

速度变化快慢的描述——加速度一、教学分析(一)课程与学情分析在共同必修模块物理1的内容标准中涉及本节的内容有“经历…实验研究的过程,理解…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。

(二)教学目标1.观察实验2测量瞬时速度的数据,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。

2.选择典型例子、探究表示速度变化快慢的方法,类比位置、位置变化、位置变化快慢……用比值法定义加速度。

3.类比用有向线段表示位置、位置变化、速度矢量的方向,画图表示速度、速度变化、加速度矢量的方向。

4.理解加速度的定义与方向,体会应用数学公式、有向线段解决物理问题的意义,培养应用数学工具解决物理问题的技能。

5.经历分析速度-时间图像,探究数学图像的物理意义及其方法,体会应用数学图像解决物理问题的意义,培养应用数学工具解决物理问题的技能。

(三)教学重点、难点1.教学重点及其教学策略理解加速度的定义与方向。

通过类比法,用比值法定义加速度,画图表示速度、速度变化、加速度矢量的方向。

2.教学难点及其教学策略用比值法定义加速度,画图表示速度、速度变化、加速度矢量的方向。

用类比法,体会数学公式、有向线段解决物理问题的意义。

二、教学设计1.【教师】呈现:同学们在实验2中获得的v-t图像,说明自己拉着纸带在做怎样的运动?速度大小在变化吗?速度方向在变化吗?引导同学们感受速度的变化、速度的变化快慢。

6 速度变化快慢的描述—加速度(第2课时)教学案 教科版必修1

6 速度变化快慢的描述—加速度(第2课时)教学案 教科版必修1

1.6 速度变化快慢的描述—加速度第二课时[目标定位] 1.进一步练习使用打点计时器.2.会利用平均速度求瞬时速度.3.会利用vt图象处理实验数据,并据此判断物体的运动性质.4.能根据实验数据求加速度.一、学生实验:测定匀变速直线运动的加速度1.实验原理:利用打点计时器打出的纸带上记录的数据,计算出各时刻的速度,再作出速度—时间的关系图象.(1)某点的瞬时速度等于以它为中间时刻的一小段时间内的平均速度.(2)若vt图象为一倾斜直线,则物体做匀变速直线运动,图线的斜率表示加速度.2.实验器材:打点计时器、纸带、交流电源、小车、细绳、一端带有滑轮的长木板、刻度尺、钩码、坐标纸、复写纸、导线.二、误差和有效数字1.误差:测量值与真实值之间的差异叫做误差,误差按产生原因可分为系统误差和偶然误差.(1)系统误差①产生原因:由于仪器本身不精确或实验方法粗略,实验原理不完善产生的.②特点:当多次重复测量时,测量值总是同样的偏大或偏小.③减小方法:校准测量仪器,改进实验方法,完善实验原理.(2)偶然误差①产生原因:由于各种偶然因素对实验者、测量仪器、被测物理量的影响而产生的.②特点:测量值和真实值相比有时偏大,有时偏小,并且偏大和偏小的概率相同.③减小方法:多次测量求平均值.2.有效数字(1)可靠数字:通过直接读数获得的准确数字叫做可靠数字.(2)存疑数字:通过估读得到的数字叫做存疑数字.(3)有效数字:带有一位存疑数字的全部数字叫做有效数字.凡是用测量仪器直接测量的结果,读数一般要求在读出仪器最小刻度所在位的数值(可靠数字)后,再向下估读一位(存疑数字).有效数字运算时只取2~3位即可,运算结果一般可用2~3位有效数字表示.一、实验步骤1.如图191所示,把一端装有定滑轮的长木板平放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面,把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端,连接好电路.图1912.把细绳拴在小车上,并在另一端挂上适当的钩码,使之跨过定滑轮,调整装置,使小车能在长木板上平稳地加速滑行.3.把纸带穿过打点计时器,并将其一端固定在小车的后面.4.把小车停在靠近打点计时器处,接通电源,放开小车,让小车拖着纸带运动.于是,打点计时器就在纸带上打下一系列的点.换上新纸带,重复实验三次. 二、数据处理 1.挑选纸带并测量在三条纸带中选择一条点迹最清晰的.为了便于测量,舍掉开头一些过于密集的点迹,找一个适当的点当作计时起点(0点),每5个点(相隔0.1 s)取一个计数点进行测量,如图192所示.(相邻两点间还有4个点未画出)图1922.瞬时速度的计算和记录 (1)根据v n =x n +x n +12T,计算某点瞬时速度,其中T =0.1 s. (2)设计表格并记录相关数据位置 0 1 2 3 4 5 6 7 时刻t /s0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 v /(m·s -1)3.vt (1)定标度:坐标轴的标度选取要合理,应使图象大致分布在坐标平面中央. (2)描点:在坐标纸上确定出各个坐标点的位置. (3)连线:用一条平滑的曲线或直线“拟合”这些点. 4.求出小车的加速度方法有两种(1)利用vt图象的斜率:a=Δv Δt(2)利用逐差法:a=x6+x5+x4-x3+x2+x19T2三、注意事项1.开始释放小车时,应使小车靠近打点计时器.2.先接通电源,等打点稳定后,再释放小车.3.打点完毕,立即断开电源.4.选取一条点迹清晰的纸带,适当舍弃点迹密集部分,适当选取计数点(注意计数点与计时点的区别),弄清楚所选的时间间隔T等于多少.一般在纸带上每隔4个点取一个计数点,即时间间隔为T=0.02×5 s=0.1 s.5.在坐标纸上画vt图象时,注意坐标轴单位长度的选取,应使图象尽量分布在坐标平面中央.6.利用描出的点作vt图象时,不要将相邻的点依次相连成折线,而应使大多数点在直线(或曲线)上,不在线上的点均匀分布在直线(或曲线)两侧,个别离线较远的点应舍去.例1在“研究匀变速直线运动”的实验中,某同学的操作中有以下实验步骤,其中错误或遗漏的步骤有________.(遗漏步骤可编上序号G、H、…)A.拉住纸带,将小车移至靠近打点计时器处,先放开纸带,再接通电源B.将打点计时器固定在平板上,并接好电源C.把一条细绳拴在小车上,细绳跨过滑轮,下面吊着适当重的钩码D.取下纸带E.将平板无滑轮的一端抬高,轻推小车,使小车能在平板上做匀速运动F.将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔将以上步骤完善后按合理顺序填写在横线上________.解析A中应先接通电源,再放开纸带;C中应调整滑轮的高度,使细绳与平板平行;D中应先断开电源,使打点计时器停止工作;E属于多余步骤.应补充G,换上新纸带,重复操作两次;H断开电源,整理好器材.正确合理的顺序应为B、F、C、A、D、G、H.答案GH BFCADGH针对训练关于用打点计时器“测定匀变速直线运动的加速度”的实验,下列说法中正确的是( )A.打点计时器应固定在长木板上,且靠近滑轮一端B.开始实验时小车应靠近打点计时器一端C.应先接通电源,待打点稳定后再释放小车D.牵引小车的钩码个数越多越好解析打点计时器应固定在长木板上没有滑轮的一端,A错误;小车开始时靠近打点计时器是为了使小车的运动距离较大,B正确;若先释放小车后接通电源只能在纸带的后面部分打点,C正确;钩码个数太少,打点密集,钩码个数太多,打点太少,都会产生实验误差,D 错误.答案BC例2(2013~2014江苏高一期中)在“测定匀变速直线运动加速度”的实验中,利用打点计时器打出了如图193所示的一条纸带,其中1、2、3、4、5、6均为计数点,且相邻的两个计数点之间都还有4个点没有画出来,已知电源的频率为50 Hz.现测得:s1=1.40 cm,s2=1.90 cm,s3=2.40 cm,s4=2.90 cm,s5=3.40 cm,s6=3.90 cm.图193(1)在打点计时器打出点2、3、4、5、6时,小车的速度分别为v2=________cm/s,v3=________cm/s,v4=________cm/s,v5=________cm/s.(2)在下边的坐标纸上作出速度—时间图象(从1开始计时).(3)根据作出的速度—时间图象,求出小车的加速度为________m/s2(取二位有效数字).解析(1)打点计时器打出点2、3、4、5、6时小车的速度可利用平均速度求出,分别为v2=s1+s22t=16.50 cm/s,v3=s2+s32t=21.50 cm/s,v4=s3+s42t=26.50 cm/s,v5=s4+s52t=31.50cm/s.如图所示:求出图象的斜率可得a =k =Δv Δt =30-12.50.46-0.1cm/s 2=0.56 m/s 2答案 (1)16.50 cm/s 21.50 cm/s 26.50 cm/s 31.50 cm/s (2)如解析图所示 (3)0.56(误差±0.03)例3 如图194所示,是某同学测量匀变速直线运动的加速度时,从若干纸带中选取的一条纸带的一部分.他每隔4个点取一个计数点,图上注明了他对各个计数点间距离的测量结果.图194(1)为了验证小车的运动是匀变速运动,请进行下列计算,填入表内.(单位:cm ,电源频率为50 Hz)x 2-x 1 x 3-x 2 x 4-x 3 x 5-x 4 x 6-x 5 Δx由此可得出结论:小车在________的位移之差,在________范围内相等,所以小车的运动是________. (2)根据a =x n -x n -33T 2,可以求出:a 1=x 4-x 13T 2=________m/s 2,a 2=x 5-x 23T2=________m/s 2,a 3=x 6-x 33T 2=______m/s 2,所以a =a 1+a 2+a 33=________m/s 2. 解析 (1)x 2-x 1=1.60 cm ;x 3-x 2=1.55 cm ;x 4-x 3=1.62 cm ;x 5-x 4=1.53 cm ;x 6-x 5=1.61 cm ;Δx =1.58 cm.各位移差与平均值最多相差0.05 cm ,即各位移差与平均值最多相差3.2%.由此可得出结论:小车在任意两个连续相等的时间内的位移之差,在误差允许范围内相等,所以小车的运动是匀加速直线运动. (2)采用逐差法,即a 1=x 4-x 13T 2=1.59 m/s 2,a 2=x 5-x 23T 2=1.57 m/s 2a 3=x 6-x 33T2=1.59 m/s 2a =a 1+a 2+a 33=x 4+x 5+x 6-x 1+x 2+x 39T2=1.58 m/s 2. 答案 (1)1.60 1.55 1.62 1.53 1.61 1.58 0.05 3.2 任意两个连续相等的时间内 误差允许 匀加速直线运动 (2)1.59 1.57 1.59 1.581.(2013四川成都期中)在用打点计时器测匀变速直线运动的加速度实验中,下列说法中对于减小误差来说有益的是:________________.A .选取计数点时,常使两计数点之间还有四个记录点为好B .先释放纸带,再接通电源C .选计数点时,舍去纸带上密集的点,只利用点迹清晰、点迹间距适当的一部分进行测量和计算D .最好用vt 图象来求加速度解析 选取计数点可以使相邻点间的间隔增大,用直尺测量这些点间的间隔时,在一次测量绝对误差基本相同的情况下,相对误差较小,A 正确;应先接通电源,再释放纸带,B 错误;为了减小长度测量的相对误差,舍去纸带上过于密集,甚至分辨不清的点是必要的,C 正确;用vt 图象来求加速度可以减小实验误差,D 正确. 答案 ACD2.(2013~2014宜宾高一期中)如图195所示,是某同学由打点计时器得到的表示小车运动过程的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点间还有四个点没有画出,其中x 1=7.05 cm 、x 2=7.68 cm 、x 3=8.33 cm 、x 4=8.95 cm 、x 5=9.61 cm 、x 6=10.27 cm.图195(1)下表列出了打点计时器打下B 、D 、F 时小车的瞬时速度,请在表中填入打点计时器打下C 、E 两点时小车的瞬时速度(保留三位有效数字).位置 BC DE F速度(m·s -1)0.7370.8640.994(2)以A图196(3)根据你画出的小车的速度—时间的关系图线计算出的小车的加速度a =________m/s 2.(保留两位有效数字) 解析 v C =x 2+x 3t BD =0.801 m/s ,v E =x 4+x 5t DF=0.928 m/s ,根据速度—时间关系图线可以得到图象的斜率即加速度的大小的范围为0.61~0.66 m/s 2. 答案 (1)0.801 0.928 (2)如图所示(3) 0.61~0.663.学生用打点计时器研究小车的匀变速直线运动.他将打点计时器接到频率为50 Hz 的交流电源上,实验时得到一条纸带如图197所示.他在纸带上便于测量的地方选取第一个计时点,在这点下标明A ,第六个点下标明B ,第十一个点下标明C ,第十六个点下标明D ,第二十一个点下标明E .测量时发现B 点已模糊不清,于是他测得AC 长为14.56 cm ,CD 长为11.15 cm ,DE 长为13.73 cm ,则打C 点时小车的瞬时速度大小为________m/s ,小车运动的加速度大小为________m/s 2,A 、B 的距离应为________cm.(保留三位有效数字)图197解析 物体做匀变速直线运动,根据运动规律有:平均速度等于中间时刻的瞬时速度,所以C 点的速度等于AE 距离的平均速度,所以v C =AC +CD +DE4T=0.1456+0.1115+0.137 3m4×0.1 s=0.986 m/s ;在计算加速度时,为使得到的实验数据更准确,应该采用逐差法.a 1=CD -AB 2T 2,a 2=DE -BC 2T2, 求平均值得a =2.58 m/s 2;物体做匀变速直线运动,相等的时间间隔位移增量相等,也就是有Δx =DE -CD =CD -BC =BC -AB ,所以代入数据得AB =5.99 cm.答案 0.986 2.58 5.991.8 匀变速直线运动规律的应用 第三课时[目标定位] 1.会分析简单的追及和相遇问题.2.理解直线运动的xt 图象和vt 图象.1.加速度的定义式:a =Δv Δt .2.匀变速直线运动的公式 (1)速度公式:v =v 0+at ; (2)位移公式:x =v 0t +12at 2;(3)速度位移公式: v 2-v 20=2ax . 3.运动图象(1)xt 图象:表示做直线运动物体的位移随时间变化的规律.图象的斜率表示该时刻物体的速度.(2)vt 图象:表示做直线运动物体的速度随时间变化的规律.图象的斜率表示加速度,图象与时间轴所围的面积表示位移.一、追及和相遇问题追及和相遇问题是匀变速直线运动规律的典型应用.两物体在同一直线上运动,它们之间的距离发生变化时,可能出现最大距离、最小距离或者是距离为零的情况,这类问题称为追及和相遇问题,讨论追及和相遇问题的实质是,两物体能否在同一时刻到达同一位置. 1.讨论追及和相遇问题要抓住一个条件、两个关系(1)一个条件:速度相等.是讨论两物体是否追上(或相撞)、距离最大、距离最小的临界点,这是解题的切入点.(2)两个关系:时间关系和位移关系.其中通过画示意图找出两物体位移之间的数量关系,是解题的突破口.若同时出发,则两物体时间相等,则需要列速度相等方程和位移关系方程. 2.解答追及与相遇问题的常用方法(1)物理分析法:抓住“两物体能否同时到达空间某位置”这一关键,认真审题,挖掘题中的隐含条件,在头脑中建立起一幅物体运动关系的图景,并画出运动情况示意图,找出位移关系.(2)图象法:将两者的速度—时间图象在同一坐标系中画出,然后利用图象求解.(3)数学极值法:设从开始至相遇时间为t ,根据条件列方程,得到关于t 的一元二次方程,用判别式进行讨论,若Δ>0,即有两个解,说明可以相遇两次;若Δ=0,说明刚好追上或相遇;若Δ<0,说明追不上或不能相碰.例1 一辆汽车以3 m/s 2的加速度开始启动的瞬间,另一辆以6 m/s 的速度做匀速直线运动的自行车恰好从汽车的旁边通过.(1)汽车一定能追上自行车吗?若能追上,汽车经多长时间追上?追上时汽车的瞬时速度多大?(2)当v 汽<v 自时,两者距离如何变化?当v 汽>v 自时,两者距离如何变化?汽车追上自行车前多长时间与自行车相距最远?最远距离是多大?解析 (1)因为汽车做加速运动,故汽车一定能追上自行车.汽车追上自行车时,两者位移相等,x 汽=x 自,即12at 2=v 自t ,得:t =2v 自a =2×63s =4 sv 汽=at =3×4 m/s=12 m/s.(2)开始阶段,v 汽<v 自,两者距离逐渐变大.后来v 汽>v 自,两者距离又逐渐减小.所以当v汽=v 自时,两者距离最大.设经过时间t 1,汽车速度等于自行车速度,则at 1=v 自,代入得t 1=2 s此时x 自=v 自t 1=6×2 m=12 mx 汽=12at 21=12×3×22m =6 m最大距离Δx =x 自-x 汽=6 m. 答案 见解析借题发挥 讨论追及、相遇的问题,其实质就是分析讨论两物体在相同时间内能否到达相同的空间位置的问题.(1)一个条件:即两者速度相等,它往往是物体间能否追上、追不上或(两者)距离最大、最小的临界条件,也是分析判断此类问题的切入点.(2)两个关系:即时间关系和位移关系,这两个关系可通过画草图得到.针对训练 2013年冬季河北地区出现严重的雾霾天气,能见度很低,给交通带来很大的障碍.已知A 、B 两列火车,在同一轨道上同向行驶,A 车在前,其速度v 1=10 m/s ,B 车在后,速度v 2=30 m/s ,B 车在距A 车x 0=75 m 时才发现前方有A 车,这时B 车立即刹车,但B 车要经过S =180 m 才能停下来.(1)B 车刹车时A 车仍按原速率行驶,两车是否会相撞?(2)若相撞,求B 车从开始刹车到两车相撞用多少时间?若不相撞,求两车的最小距离? 解析 (1)设B 车加速度大小为a B ,刹车至停下来的过程中,由v 22=2a B x 解得:a B =2.5 m/s 2B 车在t 时刻的速度为v B =v 2-a B t B 车的位移x B =v 2t -12a B t 2 A 车的位移x A =v 1t当两车速度相等时,v B =v 1 解得:t =8 s将t =8 s 代入得x B =160 m ,x A =80 m 因x B > x A +x 0=150 m 故两车会相撞(2)设两车经历时间t 相撞,则满足x B =x A +x 0 联立得:t 1=6 s ,t 2=10 s 故6 s 就相撞了.答案 (1)两车会相撞 (2)6 s 时相撞 二、运动图象问题在运动学中,图象主要是指xt 图象和vt 图象.1.xt 图象:图象上某点切线的斜率表示该时刻物体的速度,图象上一个点对应物体某一时刻的位置.2.vt 图象:图象上某点切线的斜率表示该时刻物体的加速度,图象上一个点对应物体某一时刻的速度;某段时间,图线与时间轴围成图形的面积值表示该段时间内物体通过的位移的大小.3.形状一样的图线,在不同图象中所表示的物理意义不同,因此在应用时要特别注意看清楚图象的纵、横轴所描述的是什么物理量.例2 如图1所示,表示一质点在6 s 内的xt 图象,试据此分析质点的运动情况并画出它的vt 图象.图1解析 xt 图象上直线斜率表示速度,所以 0~2 s 的速度v 1=6 m -02 s =3 m/s2~4 s 的速度v 2=04~6 s 的速度v 3=-6 m -6 m2 s=-6 m/s质点的运动情况:0~2 s 内做匀速直线运动,速度大小为3 m/s ,2 s 末离开出发点6 m ;2~4 s 内物体静止于离出发点6 m 处;4~5 s 质点反方向做匀速直线运动,速度大小为6 m/s,5 s 末回到出发点,5~6 s 质点继续以6 m/s 的速度反方向做匀速直线运动,6 s 末位移为-6 m .vt 图象如图所示. 答案 见解析针对训练 若将图1中的纵坐标由“x ”改为“v ”,即如图2所示.图2(1)试分析各段的运动情况; (2)画出它的at 图象.解析 质点在0~2 s 内加速度a 1=Δv 1Δt 1=6-02 m/s 2=3 m/s 2,方向为正方向,做匀加速直线运动;在2~4 s 内加速度a 2=0,做匀速直线运动;在4~6 s 内加速度不变,a 3=Δv 3Δt 3=-6-62 m/s 2=-6 m/s 2,方向为负方向,这段时间内质点先做正方向的匀减速直线运动, 后做负方向的匀加速直线运动. (2)如右图答案 (1)0~2 s 内做正方向的匀加速直线运动 在2~4 s 内做匀速直线运动 4~6 s 内先做正方向的匀减速直线运动,后做负方向的匀加速直线运动(2)见解析针对训练 (2013辽宁高一期末)在如图3所示的位移(x )—时间(t )图象和速度(v )—时间(t )图象中,给出的四条图线甲、乙、丙、丁分别代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况,则下列说法正确的是( )图3A .t 1时刻,乙车追上甲车B .0~t 1时间内,甲、乙两车的平均速度相等C .丙、丁两车在t 2时刻相遇D .0~t 2时间内,丙、丁两车的平均速度相等解析 它们由同一地点向同一方向运动,在t 1时刻前,甲的位移大于乙的位移,在t 1时刻甲、乙位移相等,则A 正确;在t 1时刻两车的位移相等,由v =xt,甲、乙两车0~t 1时间内平均速度相等,B 正确;由图象与时间轴围成的面积表示位移可知:丙、丁两车在t 2时刻面积差最大,所以相距最远,C 错误;0~t 2时间内,丙的位移小于丁的位移,时间相等,平均速度等于位移除以时间,所以丙的平均速度小于丁的平均速度,故D 错误. 答案 AB追及和相遇问题1.当交叉路口的绿灯亮时,一辆客车以a =2 m/s 2的加速度由静止启动,在同一时刻,一辆货车以10 m/s 的恒定速度从客车旁边同向驶过(不计车长),则: (1)客车追上货车时离路口多远?(2)在客车追上货车前,两车的最大距离是多少?解析 (1)客车追上货车的过程中,两车所用时间相等,位移也相等,即v 2t 1=12at 21,代入数据解得t 1=10 s ,x =12at 21=12×2×102m =100 m.(2)两车距离最大时,两车应具有相等的速度,即v 2=at 2,代入数据解得t 2=5 s .Δx =v 2t 2-12at 22=10×5 m-12×2×52m =25 m. 答案 (1)100 m (2)25 m2.(2013贵州期中)在高速公路上,有时会发生“追尾”事故——后面的汽车撞上前面的汽车.请分析一下,我国高速公路的最高车速限制为108 km/h.设某人驾车正以最高时速沿平直高速公路行驶,该车刹车时产生的加速度大小为5 m/s 2,司机的反应时间(从意识到应该停车到操作刹车的时间)为0.5 s .计算行驶时的安全车距至少为多少?解析 本题运动情景图如图所示,汽车原来的速度v =108 km/h =30 m/s.在反应时间t =0.5 s 内,汽车做匀速直线运动的位移为s 1=v 0t 1=30×0.5 m=15 m刹车后,汽车做匀减速直线运动,滑行时间为t 2=0-30-5s =6 s ,汽车刹车后滑行的位移为s 2=v 0t 2+12at 22=30×6 m+12×(-5)×62m =90 m ,所以行驶时的安全车距应为s =s 1+s 2=15 m +90 m =105 m. 答案 105 m运动图象问题3.(2013四川宜宾期中)某物体沿水平方向做直线运动,其vt 图象如图4所示,规定向右为正方向,下列判断正确的是( )图4A .在0~1 s 内,物体做曲线运动B .在1~2 s 内,物体向左运动,且速度大小在减小C .在1~3 s 内,物体的加速度方向向左,大小为4 m/s 2D .在3 s 末,物体处于出发点右方解析 运动图象只能表示直线运动, 1~2 s 内,物体向右运动;1~3 s 内,由斜率可知物体的加速度方向向左,大小为4 m/s 2;由图象面积可知在3 s 内,物体为正位移. 答案 CD4.我国“蛟龙号”深潜器经过多次试验,终于在2012年6月24日以7020 m 深度创下世界最新纪录(国外最深不超过6500 m),这预示着它可以征服全球99.8%的海底世界.在某次实验中,深潜器内的显示屏上显示出的深度曲线如图5a 所示、速度图象如图5b 所示,则下列说法中正确的是( )图5A .图中h 3是本次实验下潜的最大深度B .本次实验中深潜器的最大加速度是0.025 m/s 2C .在3~4 min 和6~8 min 的时间段内深潜器具有向上的加速度D .在6~10 min 时间段内深潜器的平均速度为0解析 根据(a)深度显示,可以直接看出蛟龙号下潜的最大深度是h 3,A 正确;根据速图象可以求出各时间段蛟龙号的加速度, 0~1 min 内蛟龙号的加速度a 1=-2 m/s -060 s =-130m/s 2;3~4 min 内d 的加速度a 2=0--2 m/s 60 s =130m/s 2;6~8 min 内加速度a 3=3 m/s -0120 s =140 m/s 2;8~10 min 内的加速度a 4=0-3 m/s 120 s =-140m/s 2;所以此过程中蛟龙号的最大加速度为 130m/s 2≈0.0333 m/s 2,B 错误; 3~4 min 和6~8 min 的时间段内潜水器的加速度方向向上,C 正确;6~10 min 时间段内潜水器在向上运动,位移不为零,所以平均速度不为零,D 错误.故选A 、C. 答案 AC六、词语点将(据意写词)。

速度变化快慢的描述—加速度+教学设计 高一上学期物理人教版(2019)必修第一册

速度变化快慢的描述—加速度+教学设计 高一上学期物理人教版(2019)必修第一册

速度变化快慢的描述—加速度一、教学目标1.物理观念(1)知道物体的速度变化是有快慢之分的,知道加速度的定义、符号、公式和单位,理解加速度的含义及物理意义;(2)知道加速度是矢量,了解加速度的方向。

会区分加速度与速度、速度的变化、速度的变化率之间的关系;(3)会用匀变速直线运动的图像求加速度。

体会用类比法和比值法研究物理问题的思想方法。

2.科学思维引导学生经历“提出问题—分析问题—探究问题—解决问题—反思问题”的一个完整探究过程,掌握研究问题的一般方法:控制变量法。

3.科学探究通过实践和探究,让学生感觉科学就在身边。

培养学生对科学的求知欲,乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理的精神,树立正确的世界观和唯物主义观。

4.科学态度与责任培养学生观察思考,勇于发现乐于探究的学习习惯,以及应用物理知识解决实际问题的能力。

二、教学重难点教学重点:用控制变量法探究加速度与力和质量的关系;教学难点:实验过程的设计、操作和数据分析。

三、教学分析高中学生随着年龄的增长和知识的增多有明显的独立性和兴趣倾向,学习自觉性和独立性比强,具有一定的思考能力和自学能力。

但是他们还是由初中上来入校不久,初中教材选取的内容浅显而直观,由初中高中物理学科的跨度比较大,学生不适应。

在掌握复杂的抽象概念时他们仍需要具体形象的支持。

刚进高中的学生一般都有要把功课学好的满腔热情,对许多生活中的现象充满好奇,并且力图寻找原因。

但他们对于高中物理的难度高、较抽象的特点缺乏思想准备和心理接受能力,高一的学生虽然在年龄上已划分到青年初期,其实在心理发展的程度上更接近于初中生。

教师应注意在学生一开始学习中感受到老师的信任和期望,树立信心,激发求知欲,明确学习目标,产生愉快主动的学习热情,增强学习的内驱力,使学习兴趣转化为学好物理的志趣,达到并提高学生学好物理的自觉性。

四、教学过程(一)新课导入1.通过观看法拉利赛车与著名战斗机“飓风2000”一场“巅峰对决”的视频,提出问题:他们分别进行了600米、900米和1200米的3次比试,法拉利只赢了一次,你猜是哪一次?为什么?学生会回答赛车启动得快。

高一物理必修1_《速度变化快慢的描述——加速度》名师教案2

高一物理必修1_《速度变化快慢的描述——加速度》名师教案2

1.5速度变化快慢的描述—加速度一、教学目标1、理解加速度是描述物体速度变化快慢的物理量,掌握加速度的定义式和单位,了解和体会比值定义法在科学研究中的应用2、能区别速度、速度变化量和速度变化率概念3、知道加速度的矢量性,能根据速度与加速度方向的关系判断物体的运动性质4、能用v-t图象计算加速度的大小二、教学重点1、加速度的概念及物理意义2、区别速度、速度的变化量及速度的变化率3、变速直线运动中加速度方向与速度方向的关系4、利用图象来分析加速度的相关问题三、教学难点加速度的方向的理解四、教学方法比较、分析法【教学设计】新课导入:思考一辆法拉利赛车速度从0—100km/h 用时7s一辆桑塔纳2000 速度从0—100km/h 用时17—20s教师引导学生分析比较两种车辆的速度是怎样变化的,分析它们速度增加得快慢是否相同,引导学生分析:如何比较不同物体速度变化的快慢呢?从而引入加速度。

【新课内容】一、速度的变化量提问: 速度的变化量指的是什么?速度由v0经一段时间t后变为v,那么,v—v0的差值即速度的变化量。

用△v表示即△v=v-v0提问: △v越大,表示的变化量越大,即速度改变的越快,对吗?为什么?教师引导学生讨论得出: 要比较速度改变的快慢,必须找到统一的标准。

也就是要找单位时间内的速度的改变量。

二、加速度教师引导学生得出:(1)物理意义:描述物体速度变化快慢(2)定义:速度变化量与发生这一变化所用的时间的比值(3)定义式:a=(4)单位:米/秒2(m/s2或m·s-2)(5)加速度是矢量,方向与速度变化的方向相同三、概念辨析:V、△V、△V/△t(1)V=x/t 描述位置变化的快慢(2)△v=v-v0速度变化量(3)△V/△t 速度变化率(强调△V/△t即加速度的方向只与速度变化量的方向相同,其大小与△V/△t 的大小有关)引导学生互动回答思考题。

速度大,加速度也一定大吗?加速度大,速度也一定大吗?速度变化量大,加速度也一定大吗?四、在变速直线运动中,加速度方向与速度方向的关系若取初速度v0的方向为正方向,则(1) 当v > v0时:a与v0方向相同加速直线运动(2) 当v < v0时:a与v0方向相反减速直线运动(利用多媒体课件分析说明)思考题: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?五、从v—t图象看加速度直线的倾斜程度反映加速度的大小利用v—t图象引导学生分析并能通过图像会计算加速度的大小。

高中速度变化快慢的描述加速度学案教案

高中速度变化快慢的描述加速度学案教案
视频展台及投影
通过加速度的实际测量,一是巩固对加速度概念的理解。二是使学生经历科学探究方法的教育。三是让学生认识到实验方法的多样性,认识到高科技对实验的影响,同时激发了学生的学习兴趣。
对光电门的介绍略显不足,语速过快。
从v-t图象看加速度
从v-t图象看加速度
①提问:通过两组数据可以看出哪种情况下滑块加速度大
投影
巩固本节课所学的内容
布置作业
课本31页第1题、第3题
板书设计
意义:描述运动物体速度变化的快慢
定义:物体速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值
加速度

定义式:
单位:米/秒2
标矢性:矢量
过渡
接下来,我们通过练习来进一步来理解加速度的概念。
巩固训练
加速度、速度、速度的变化量的区别;速度的矢量性
投影展示问题:A物体在2秒内速度由10m/s增加到16m/s,B物体的速度在3秒内由10m/s减少到1m/s,两物体速度的改变量是多少加速度为多少方向如何呢A、B两物体谁的加速度大
引导学生思考、回答、明确
小组讨论回答
视频投影
通过具体问题,引发学生对加速度概念的深层次的思考,通过讨论培养学生乐于与他人合作的精神。
根据学生实际循序渐进进行教学
过渡
在生活中,研究加速度有什么意义
加速度的实际意义
研究物体的加速度是有意义的
投影表格(见附表二)提出问题:请同学们看这样的一组数据,对你有什么启发谈谈你的看法。
引导学生思考、讨论,使他们认识到:汽车的加速性能和制动性能是反映汽车性能的一项指标。这在抢险,和避让危险等情况下可以赢得宝贵的时间。
如何测量运动物体的加速度
加速度的测量原理和方法

教科版高中物理必修一《速度变化快慢的描述--加速度》教学设计1-新版

教科版高中物理必修一《速度变化快慢的描述--加速度》教学设计1-新版

1.4《速度变化快慢的描述——加速度》教学设计教学设计思路:加速度是物理学中的一个重要概念.在学生的生活经验中,直接与加速度有关的现象并不多,这就给学生理解加速度概念带来困难.因此,本节课在新课引入时利用视频展示物体运动速度变化的情景,通过动态画面引导学生思考问题,同时激发学生的学习兴趣,让他们有想进一步了解问题实质的渴求.通过观看“长征三号甲”火箭载着“嫦娥一号”探月卫星发射升空的场面,提升学生的爱国情怀及关注科技发展的科学素养.然后列举身边常见的物体运动数据,引导学生正确区分“速度”、“速度变化”及“速度变化快慢”,通过比较几组数据,让学生自己找到比较速度变化快慢的方法,顺其自然地引出加速度概念.在正确建立加速度的概念后,为了让学生对所学知识有具体、实际的感知,选择了身边常见的运动进行分析计算.最后,学生通过回答设置的若干问题,进一步强化对加速度概念的理解,使认识得到巩固与提升.本节课的教学思路为:创设情境提出问题分析讨论(自主学习)总结提炼建立概念实际应用巩固提升.学习任务分析:加速度不仅是本章的重要概念,而且始终贯穿于高一物理乃至高中力、电、磁等全部教学内容.它承接着动力学和运动学两大体系,是联系动力学和运动学的桥梁.因此,准确建立、正确理解加速度的概念关系到对整个高中物理的学习.本节课的学习任务主要有两点,一是建立加速度概念,并会解决实际问题;二是在建立加速度概念的过程中,让学生体验观察、分析、比较、提炼的研究过程,在过程中提高各种能力,同时提升学生的爱国情怀及关注科技发展的科学素养.首先,正确理解“速度”、“速度变化”及“速度变化快慢”的不同含义,是准确建立加速度概念的关键.但是,仅仅利用图片,是不能直接看出速度变化的因此,本节课让学生观看三段视频,有效地展示出运动物体速度的变化;通过对几组数据的分析比较,帮助理解“速度变化的快慢”,同时在教师设计的问题的引导下提炼出比较“速度变化快慢”的方法,从而引出加速度概念.对于平均加速度与瞬时加速度,可以采取对比平均速度与瞬时速度的方法来帮助学生建立概念.由于加速度不好理解,所以教学中始终抓住生活实例进行分析比较和应用,有利于学生接受.为了让学生积极思考、主动参与到研究的过程中来,整节课用一个个问题串接起来,引导学生细心观察、发现规律、总结提炼,最终得出正确的结果.学习者分析:学生通过前面的学习已经建立了速度的概念,并且学会了描绘了速度随时间变化的图像,在知识方面已经为本节课的学习铺好了台阶;本节课用到的“用比值定义物理量”的方法和数学中的“极限思想”在前面平均速度、瞬时速度的学习中已经尝试过.因此,在本节课中,学生可以通过类比的方法建立平均加速度与瞬时加速度的概念.同时,学生也已经具备了一定的观察、分析、比较的能力.但是,因为生活中很少涉及到加速度,因此,接受它,并且理解它的平均值、瞬时值及矢量性仍然存在一定的困难.教学目标:1.知识与技能(1)掌握加速度的概念,知道加速度的单位,知道加速度方向与速度方向之间的关系. (2)通过对视频、图片和数据的观察、分析、比较、概括,培养学生的综合能力.(3)初步学会用公式a = v t解决有关实际问题.(4)能够区分“速度”、“速度变化”、与“速度变化快慢” .2.过程与方法(1)学生通过对视频、图片和数据的观察、分析、比较,体验发现问题、总结提炼的思考过程.(2)了解用比值的方法来定义物理量的研究方法.(3)通过对平均加速度和瞬时加速度的学习,体会极限思想在物理学中的应用.(4)能运用比较的方法,理解“速度”、“速度的变化”、“速度变化的快慢”与加速度之间的关系.3.情感态度与价值观(1)通过观看“长征三号甲”运载火箭发射升空的实况片段,提升学生的爱国情怀及关注科技发展的科学素养,激发学生学习物理的热情和激情.(2)通过对加速度概念的探究和讨论,培养学生主动参与、积极思考的学习热情,以及敢于坚持正确观点、勇于修正错误的科学态度.(3)通过课堂教学实例的选取,使学生了解、体会物理学与日常生活之间的密切联系,让学生体会从生活走向物理,从物理走向社会.(4)教师通过对死亡加速度的介绍,增强学生的交通安全意识.教学准备:多媒体电脑及大屏幕投影.教学过程:(一)引课1.学生观看视频.视频1:2007年10月24日18点05分,长征三号甲运载火箭载着“嫦娥一号”探月卫星发射升空视频2:一级方程式赛车(画面中有速度表,可看到指针在偏转)视频3:人与豹子赛跑(或豹子追羚羊)提出问题:我们从以上片段中观察到什么现象?三个场景中有什么共同点?学生讨论后回答:看到物体都在运动,且运动速度都在变化.教师指出:我们身边有很多物体运动速度发生变化的例子.由学生举例回答(包括加速、减速的若干实例).提问:图片中哪个参数能够反映出汽车启动时速度的变化情况?学生回答:速度由0 100km/h 加速时间为6.9秒分析对比第一组数据:提出问题:从这两组数据中我们获得了哪些信息?引导学生观察并回答:两个物体都有速度,而且速度都在变化,但是速度变化的快慢 不同.提出问题:谁的速度变化快?你是如何比较速度变化快慢的? 学生讨论后回答:奥迪A8轿车速度变化快,因为发生相同的速度变化,奥迪A8轿车 所用时间短.分析对比第二组数据:2 .引导学生进一步观察图片:奥迪A8轿车整车参数.整车参数:隼门自重轮舱尺寸轮距府阳间㈱贺箝君根车宽最高车速最小百公里油耗最大百公里油耗1750 k 2 225/6D R 235厘湫 12厘米 525升 188厘笊 250公里/小时 油箱容量 90升14. 3 升 O-] UOlim/htl 口速时 间 平均百公里油耗长征三号甲火箭发射0-1300m/s120s 引导学生细心观察:速度变化及所用时间.提出问题:哪个物体速度变化得快呢?你是如何比较速度变化快慢的?学生讨论后得出结果:比较相同时间(即单位时间)内速度的变化,即与的比值速度变化V)所用时间t)单位时间内速度的变化V / t)奥迪A8轿车启动0-100km/h(0-27.78m/s)6.9s 4.03m/s长征三号甲火箭发射0-1300m/s120s10.83m/s 学生通过计算知道:长征三号甲火箭在发射时速度变化快.提出问题:通过对以上数据的分析比较,我们能否找到计算物体速度变化快慢的公式?学生回答:V / t(二)新课教学为了描述物体速度变化的快慢,我们引入一个新的物理量——加速度1.定义:平均加速度是速度的变化量与发生这一变化量所用时间的比值,符号为1其中Ay =畛一巧3.平均加速度与瞬时加速度(对比平均速度与瞬时速度)平均加速度粗略地反映了在一段时间内速度变化的快慢,大小等于速度的变化量与发生这一变化量所用时间的比值.瞬时加速度(简称加速度)是描述运动物体在某一时刻(或某一位置)速度变化快慢的物理量.瞬时加速度的概念是在平均加速度的基础上建立的,当发生变化的时间间隔趋近于零时,平均加速度就变为瞬时加速度.2.计算公式:4.加速度是矢量:不仅有大小,还有方向.如一物体做直线运动,我们沿巧的方向建立ox轴,若物体做加速运动:内〉当,白骨>0,则a>0,表示加速度的方向沿x轴正方向.若物体做减速运动:内(当,白骨<0,则a<0,表示加速度的方向沿x轴负方向.即物体做加速直线运动时:。

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1.6 速度变化快慢的描述—加速度第二课时
[目标定位] 1.进一步练习使用打点计时器.2.会利用平均速度求瞬时速度.3.会利用vt图象处理实验数据,并据此判断物体的运动性质.4.能根据实验数据求加速度.
一、学生实验:测定匀变速直线运动的加速度
1.实验原理:
利用打点计时器打出的纸带上记录的数据,计算出各时刻的速度,再作出速度—时间的关系图象.
(1)某点的瞬时速度等于以它为中间时刻的一小段时间内的平均速度.
(2)若vt图象为一倾斜直线,则物体做匀变速直线运动,图线的斜率表示加速度.
2.实验器材:
打点计时器、纸带、交流电源、小车、细绳、一端带有滑轮的长木板、刻度尺、钩码、坐标纸、复写纸、导线.
二、误差和有效数字
1.误差:测量值与真实值之间的差异叫做误差,误差按产生原因可分为系统误差和偶然误差.
(1)系统误差
①产生原因:由于仪器本身不精确或实验方法粗略,实验原理不完善产生的.
②特点:当多次重复测量时,测量值总是同样的偏大或偏小.
③减小方法:校准测量仪器,改进实验方法,完善实验原理.
(2)偶然误差
①产生原因:由于各种偶然因素对实验者、测量仪器、被测物理量的影响而产生的.
②特点:测量值和真实值相比有时偏大,有时偏小,并且偏大和偏小的概率相同.
③减小方法:多次测量求平均值.
2.有效数字
(1)可靠数字:通过直接读数获得的准确数字叫做可靠数字.
(2)存疑数字:通过估读得到的数字叫做存疑数字.
(3)有效数字:带有一位存疑数字的全部数字叫做有效数字.
凡是用测量仪器直接测量的结果,读数一般要求在读出仪器最小刻度所在位的数值(可靠数字)后,再向下估读一位(存疑数字).
有效数字运算时只取2~3位即可,运算结果一般可用2~3位有效数字表示.
一、实验步骤
1.如图191所示,把一端装有定滑轮的长木板平放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面,把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端,连接好电路.
图191
2.把细绳拴在小车上,并在另一端挂上适当的钩码,使之跨过定滑轮,调整装臵,使小车能在长木板上平稳地加速滑行.
3.把纸带穿过打点计时器,并将其一端固定在小车的后面.
4.把小车停在靠近打点计时器处,接通电源,放开小车,让小车拖着纸带运动.于是,打点计时器就在纸带上打下一系列的点.换上新纸带,重复实验三次.
二、数据处理
1.挑选纸带并测量
在三条纸带中选择一条点迹最清晰的.为了便于测量,舍掉开头一些过于密集的点迹,找一个适当的点当作计时起点(0点),每5个点(相隔0.1 s)取一个计数点进行测量,如图192所示.(相邻两点间还有4个点未画出)
图192
2.瞬时速度的计算和记录
(1)根据v
n =
x
n
+x
n+1
2T
,计算某点瞬时速度,其中T=0.1 s.
(2)设计表格并记录相关数据
3.
(1)定标度:坐标轴的标度选取要合理,应使图象大致分布在坐标平面中央.
(2)描点:在坐标纸上确定出各个坐标点的位臵.
(3)连线:用一条平滑的曲线或直线“拟合”这些点.
4.求出小车的加速度
方法有两种
(1)利用vt图象的斜率:a=Δv Δt
(2)利用逐差法:a= x
6
+x
5
+x
4
- x
3
+x
2
+x
1
9T2
三、注意事项
1.开始释放小车时,应使小车靠近打点计时器.
2.先接通电源,等打点稳定后,再释放小车.
3.打点完毕,立即断开电源.
4.选取一条点迹清晰的纸带,适当舍弃点迹密集部分,适当选取计数点(注意计数点与计时点的区别),弄清楚所选的时间间隔T等于多少.一般在纸带上每隔4个点取一个计数点,即时间间隔为T=0.02×5 s=0.1 s.
5.在坐标纸上画vt图象时,注意坐标轴单位长度的选取,应使图象尽量分布在坐标平面中央.
6.利用描出的点作vt图象时,不要将相邻的点依次相连成折线,而应使大多数点在直线(或曲线)上,不在线上的点均匀分布在直线(或曲线)两侧,个别离线较远的点应舍去.。

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