高中物理人教版必修1 1.5速度变化快慢的描述—加速度 教案 Word版含解析
高中物理 第1章 5 速度变化快慢的描述——加速度教案 新人教版必修1-新人教版高一必修1物理教案
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。
高一物理必修(人教版)第一章第5节《速度变化快慢的描述――加速度》教学设计
课题:加速度(一)【教材分析】本节课选自《物理》必修(人教版)第一章第5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。
即力是通过加速度这个物理量与速度、位移建立了数量的关系,加速度还是演绎推导动能定理、动量定理,以及导出动量守恒定律的中间过渡的重要物理量。
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。
这一节是概念课,但加速度的概念不像质点等概念那样,质点概念虽然抽象,但由于学生有直觉思维为基础,还是比较容易理解的,而加速度这个概念具有“动态性”,对学生来说更加抽象,更加难以理解,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。
”一般对概念课的教学方法有:(1)直接给出概念或定义,然后对此进行巩固练习,加深理解。
(2)提供一大堆数据或物理现象,归纳出共同点,然后给出概念,再巩固练习,加深理解。
对加速度概念的得出应采取第二种方法较好,因为,它是从易到难,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,“走”一遍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。
【学习者分析】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。
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,在头脑里不会自发地形成加速度的概念。
1.5 速度变化快慢的描述—加速度 优秀教案优秀教学设计 高中物理必修一第一章:运动的描述
1.5 速度变化快慢的描述—加速度教学目标知识目标1.知道加速度是描述速度变化快慢的物理量,是矢量.2.理解加速度的定义,会用公式解决有关问题,知道加速度的国际单位制单位是米每二次方秒.3.知道匀加速直线运动的加速度a与速度v方向相同;匀减速直线运动的加速度a与初速度v方向相反.能力目标培养学生理论联系实际的思想和能力.教学建议教材分析加速度是物理学中非常重要的概念,也是高一学生最难搞懂的概念之一,教材为了减小难度,对加速度概念的要求比较低,没有区分平均加速度和瞬时加速度,而是在前几节学过匀变速直线运动、速度等问题后学生知道了物体的运动通常情况下,速度在改变,很自然的引出速度变化也有快慢之分,进而引入加速度概念;加速度的矢量性,教材的处理也比较通俗易懂,最后又给出一些物体运动的加速度图表,给学生一些直观、生动的印象.节后又对速度、加速度做了一对比,有助于学生理解这些概念,对变化率的分析与解析也恰到好处.教法建议通过生动形象的实例或课件,让学生逐步体会,做变速运动的物体,速度在变,速度的变化需要时间,速度的变化有快慢之区别,且速度变化的快慢是了解物体运动情况的重要指标,为引入加速度做好铺垫.这里是高中物理第二次用比值定义物理量,可以让学生回顾引入速度概念的过程.加速度的单位要让学生按规定的读法读,即读成米每二次方秒;加速度的方向是个很重要的内容,但是由于学生刚刚接触加速度这一比较难理解的概念,加之学生对矢量的运算又不熟悉,所以只对匀变速直线运动加以解释,由于匀变速直线运动加速度只有两个方向,与速度同向,或与速度反向,因此当规定速度方向为正方向时,加速度的方向就可以有正负号反映,注意正负号仅仅反映的是加速度的方向.教学设计示例教学重点:加速度的概念教学难点:加速度概念的引入及加速度的方向主要设计:一、复习讨论:1.什么叫匀变速直线运动?请举两个实例(提问)2.匀变速直线运动的特点?(提问)二、展示课件,深入讨论1.展示课件:两物体(如汽车)同时匀加速起动情况.第一个:5 s内速度由0增到10 m/s,后匀速.第二个:2 s内速度由0增到6 m/s,后匀速.2.提问讨论:(1)两物体最终速度哪个大?(2)一秒末时哪个速度大?(3)第1 s内、第2 s内,两物体速度变化各多大?(4)两物体,哪个启动性能更好?哪个速度改变得快?(5)怎样能描述出速度改变的快慢?3. 阅读教材相关内容,讨论:(1)加速度是描述什么的物理量?(2)加速度的定义式如何?公式中各个量的含义是什么?(3)计算一下问题与练习第一题三种型号轿车的加速度(练习)4.阅读教材相关内容,讨论:(1)加速度的单位是什么?(2)在变速直线运动中,加速度的方向一定与速度方向相同吗?请举例说明(引导学生各举一匀加速和匀减速的实例)(3)如何从图象中求物体的加速度?5.阅读教材内容讨论:(1)速度越大,加速度越大对吗?举例说明(2)速度变化越大,加速度越大,对吗?举例说明.(3)速度变化越快,加速度越大,对吗?(4)速度变化率越大,加速度越大,对吗?(5)有没有速度很大,而加速度很小的情况?(飞机水平匀速飞行)(6)有没有速度很小,而加速度很大的情况?(火箭发射升空过程的资料)探究活动在十字路口,当绿灯亮时,大卡车和骑自行车的人同时起动,经常发现,前几米自行车在前,大卡车在后,经过一段时间,大卡车将超过自行车,请实地观察并解释所见到的现象。
【高中物理】高中物理第1章第5节-1.5速度变化快慢的描述——加速度教案(新人教版必修1)
1.5 速度变化快慢的描述——加速度一、教材分析加速度是力学教学的重要概念,也是高一年级物理课中较难懂的概念.在学生的经验中,与加速度有关的现象不多,这就给学习加速度概念带来困难.教材先列举轿车和旅客列车的加速过程,让学生讨论它们速度的快慢以增强学生的感性认识.教材还展示飞机的起飞过程,要求学生从具体问题中了解“速度快”“速度变化大”“速度变化快”的含义不同,并且又在旁批中指出“物体运动的快慢”与“运动速度变化的快慢”不同.在此基础上,通过飞机起飞和炮弹射出过程的具体数字运算引出平均加速度,进而说明瞬时加速度.同时指出了加速运动和减速运动中加速度与速度方向的关系.通过瞬时加速度得出直线运动的这一物理运动模型.在学习加速度概念后,又通过上节课学习的速度时间图象进一步说明怎样在图象中找到加速度,让学生通过速度时间图象加深对加速度概念的认识和对图象的理解,是对图象认识的深化和提高.变化率是生活中的常用概念,教材在“科学漫步”栏目中深入、细致地介绍了一般情况下的变化率,有助于学生理解速度是位置的变化率,加速度是速度的变化率.要想正确理解加速度的物理意义,掌握加速度的定义公式,学生必须具有较高的抽象思维能力.可是,学生首次碰到加速度概念时是刚刚考入高中不久,不少学生抽象思维能力不高,难以理解加速度的意义和定义公式.为了降低难度,现行教材均把匀变速直线运动和加速度合为一节,只限于讨论匀变速直线运动中的加速度,只研究匀变速直线运动的加速度定义、公式、意义、单位、方向.没有研究加速度的测量方法,没有讨论加速度的合成与分解,没有涉及加速度的成因,只在以后各章节中才把加速度的概念逐步扩充到一般变速运动中的瞬时加速度.因此,在确定加速度教学目标时,应该注意教材处理的这一实际情况,逐步到位,不能一步到位.否则,教学目标制定过高,学习难度太大,不仅不能达到预期的教学目标,影响教学效率的提高,而且易于在学生中产生物理难学的心里障碍,对今后的物理学习也会产生负面影响.当然,也不能把教学目标制定得太低,这是不利于物理课堂教学效率提高的.二、教学目标知识与技能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.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.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,感悟到探索问题解决问题的兴趣和学无止境的观点.3.激发探索科学的兴趣和毅力.三、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.四、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.五、教学过程导入新课复习导入教师通过课件展示图1-5-1两幅vt图象,供同学们交流讨论,并设疑对比思考.指导学生对两个匀变速直线运动的v-t图象认真观察,找出速度随时间的变化规律.图1-5-1学生归纳总结出:甲图中,物体的速度每秒变化5 m/s.乙图中,物体的速度每5 s变化5 m/s.引导学生体会速度的变化有快有慢,我们今天学习的加速度这一概念就是用来描述速度变化快慢的物理量,很自然地引出本节学习的内容.问题导入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.影片导入利用课件视频资源,依次大屏幕播放下列影片片断: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内停下来图1-5-2在以上片断中,各物体的速度都发生了变化,你怎样才能比较速度随时间变化的快慢呢?推进新课一、加速度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:依次展示三个速度表格,分析比较速度改变的快慢.表一:时刻/s0 5 10 15甲v/(m·s-1)20 25 30 35乙v/(m·s-1)10 30 50 70丙v/(m·s-1)35 30 25 20丁v/(m·s-1)50 35 20 5 交流讨论:若物体在所用时间一样的情况下,速度改变大的物体速度改变得快.点评:让学生从最简单的例子入手,先比较相同时间内的速度改变量,为不同时间不同改变量作知识铺垫.从简单到复杂,从特殊到一般,正是物理学探究规律的顺序.表二: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学生认知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.教师继续引导学生分析数据,提高学生根据数据表来概括总结规律的分析能力.教师设疑: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.表三:初速度(m/s)末速度(m/s)所用时间(s)A自行车下坡 2 11 4B公共汽车出站0 6 3C火车出站0 20 100D飞机在空中飞行300 300 10 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.教师指导学生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.点评:利用速度的表达式类比,力求使学生猜想到可以用速度的改变量除以所用时间来描述速度变化的快慢.教师设疑:在表三中,A物体在4 s内速度从2 m/s增加到11 m/s,怎样描述物体运动的速度增加的快慢呢?交流讨论并总结: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=t v ∆∆=4211- m/s 2=2.25 m/s 2 教师指导学生依次完成表三中B 、C 、D 的计算:对B :a=t v ∆∆=306- m/s 2=2 m/s 2 对C :a=t v ∆∆=100020- m/s 2=0.2 m/s 2 对D :a=t v ∆∆=10300300- m/s 2=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路和基本方法.其中的a=tv ∆∆式是变速直线运动的加速度的基本定义式.在国际单位中,加速度的单位是 m/s 2,读作米每二次方秒.明确:1.定义:加速度等于速度的改变跟发生这一改变所用的时间的比值.2.表达式:a=tv v t 0- 3.单位及符号米/秒2 m/s 2(国际单位制)厘米/秒2 cm/s 2阅读体会:课件展示阅读材料,让学生认真阅读并体会计算加速度.材料一:高级跑车 克莱斯勒 ME4120——100 km/h 加速时间2.9 s发动机:V12双顶凸轮轴48气门4Turbo排量:6.000c.c.最大马力:850/bhp/5,750rpm峰值扭力:117.3 kgm/2,500——4,500rpm 车重:1,310 kg急速:400 km/h 以上汽车性能知识参考网址:/mantan.htmhttp:/材料二:死亡加速度西方交通管理部门为了交通安全,特制定了死亡加速度500g (取g=10 m/s 2)这一数值,以醒世人.意思是如果行车加速度超过此值,将有生命危险.那么大的加速度,一般情况下车辆是达不到的.但如果发生交通事故时,将会达到这一数值.因为,一般车辆碰撞的时间短,大多为毫秒级.例如,两辆摩托车时速20 km 相向而行发生碰撞,碰撞时间为毫秒级,能产生多大加速度?教师引导学生类比加速度与位移,有什么共同的地方.引导学生归纳出加速度既有大小又有方向,是矢量.说明:当物体加速时,则Δv=v 2-v 1>0,时间Δt 是标量,加速度a 的计算值为正值,如果以初速度的方向为正方向(即初速度v 0取正值),a 为正值则可表示a 的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Δv=v 2-v 1<0,时间t 是标量,加速度a 的计算值为负值,如果仍以初速度的方向为正方向(即初速度v 0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,则这个直线运动为减速运动.在未学到“牛顿第二定律”之前,也可以用两辆汽车以相同的速度变化率做匀加速运动和匀减速运动,虽然速度变化快慢相同,但速度的变化情况不同,前者速度越来越大,后者则反之.启发学生思考,只凭速度变化快慢(速度变化率的大小)不能完全反映速度变化的规律,从而引出加速度不仅有大小,而且有方向,是矢量.虽然不必让学生从速度变化的方向去判断加速度的方向,但是应该让学生知道:物体做匀加速运动时,加速度的方向跟速度的方向相同;做匀减速运动时,加速度的方向跟速度的方向相反.这是直线运动中(无往复运动)的普遍性结论.至于加速度的正、负问题,只是在特定的条件下(v 0取正值) 判断物体做匀加速还是匀减速运动的一种方法,这不是实质性的结论,所以教学中不必强化.也可类比v=t x ∆∆中速度v 的方向与位移Δx 的方向相同,理解a=tx ∆∆中速度a 的方向与速度变化量Δv 的方向相同. 实验与探究通过实验让学生体会1 m/s 2加速度有多大.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(向学生说明),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/s 2.它的含义是说物体每秒钟速度的改变量是1 m/s.问题探究问题1:“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?问题2: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? 归纳总结:1.不对,当匀速运动时,尽管速度很大,加速度可以为零.2.不对,由公式a=tv ∆∆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.加速度和速度的区别: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.问题互动判断下列说法是否正确.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.师生探究:教师指导学生对下列问题分组探究.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.探究3:宇航员要从地球进入空间站,可以由航天飞机来完成这一任务.航天飞机在发射的过程中,会产生相当大的加速度,最大加速度可以达到8g (取g=9.8 m/s 2),高重力加速度对人的身体会产生不良作用,甚至可能会产生危险.譬如,引起身体某些部位充血或缺血,如果大脑缺血,便会失去视觉和知觉.类似实验表明,人体的姿势与所能承受的加速度有关:当人的身体与加速度的方向垂直时,人可以经受15g 的加速度达几分钟之久,而当人的身体顺着加速度方向时,最多只能经受6g 的加速度.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、躺)较好?身体与加速度方向什么关系?答案:躺倒 垂直二、从v-t 图象看加速度教师指导学生认真观察课本中的v-t 图象,并思考:速度—时间图象描述了什么问题?怎样建立速度—时间图象?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. 学生总结归纳: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. 六、 课堂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.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.加速度大表示速度变化快,并不表示速度大,也不表示速度变化大.加速度是矢量,它的方向就是速度变化量Δv的方向,与速度方向无必然联系.加速度是状态量,与时刻(或位置)相对应.可以从速度时间图象中倾斜直线的陡缓定性看出加速度的大小,也可以从图象中定量求出加速度的大小.高中物理考试答题技巧及注意事项在考场上,时间就是我们致胜的法宝,与其犹犹豫豫不知如何落笔,倒不如多学习答题技巧。
《1.5 速度变化快慢的描述——加速度》教案
§1.5速度变化快慢的描述——加速度今天我们要学习一个新的概念,这个概念是我们第一章运动学中非常抽象的概念。
北京大学赵凯华【插图】教授在《新概念物理教程——力学》中指出:“这是人类认识史上最难建立的概念之一,也是每个初学物理的人最不易真正掌握的概念。
”从历史上看,伽利略【插图】是第一个提出并研究这个概念的科学家。
(Galilei)爱因斯坦【插图】指出:“伽利略的发现以及他所用的科学推理方法,是人类史上最伟大的成就之一,而且标志着物理学真正的开端。
”(Einstein)好,我们在学习这节课之前先卖了个关子,我们看到了很多伟大的物理学家,有:板书:赵凯华,伽利略(Galilei),爱因斯坦(Einstein)。
他们都盛赞了我们这节课的伟大,那么我们这节课到底要学什么呢?好,同学们看黑板:先写“速度”,然后在其前写“加”。
好,肯定不是速度啊,这个我们已经学习过了。
那么它就是鼎鼎大名的加速度,最后补充1.5的标题:§1.5加速度。
今天我们就要追随伟人的足迹一起来学习“速度变化快慢的描述——加速度”。
【写标题时尽量与主轴水平】[新课引入]师:上节课呢,我们学习了如何描述物体的位置X变化的快慢程度,我们用什么样的物理量来描述物体运动的快慢程度呢?好!同学们思考一会儿,然后老师请一位同学来回答(同时进行板书)好,是什么样的物理量呢?对,用“速度”来描述。
那么速度的表达式又等于什么呢?速度V=位置的变化量ΔX除以发生这段位移所用的时间Δt.师:好,那现在我们了解了物体位置变化的快慢程度用速度表示,那么物体速度变化快慢程度又用什么表示呢?我们一起走进这么一个战争场景。
好,这里是“二战”的战场啊,这里是盟军的战壕,我们英勇的中国战士正在浴血奋战,突然,天空中传来了一阵发动机的轰鸣,我们抬头一看,不好!德军的飞机【贴图】盘旋在我们阵地的上空准备轰炸。
它的速度是100M/s,正在向我们的阵地靠近。
怎么办呢?我们的防空炮兵立即做出反应,李云龙说拿我的意大利炮来【贴图】对准飞机,“轰”一声,一枚炮弹从静止开始飞离炮筒,越飞越快,每秒钟速度增加80m/s,由于飞机是匀速飞行的,而我们的炮弹越飞越快,于是,大约过了5秒钟飞机被击中了。
人教版高中物理必修一第一章《运动的描述》第五节 速度变化快慢的描述—加速度学案
第五节 速度变化快慢的描述——加速度一、加速度【思考】1.下列三种车辆起步后:自行车在5 s 内速度增大到14 m/s ;小型轿车在20 s 内速度增大到30 m/s ;旅客列车在100 s 内速度增大到40 m/s.通过计算分析,哪种车辆速度变化大?哪种车辆速度增加得快?答案 旅客列车速度变化大,自行车速度增加得快.因为:自行车速度增加Δv1=14 m/s ,小型轿车速度增加Δv2=30 m/s ,旅客列车速度增加Δv3=40 m/s ,所以旅客列车速度变化大;自行车1 s 内速度增加Δv 1Δt 1=145 m/s =2.8 m/s 小型轿车1 s 内速度增加Δv 2Δt 2=3020 m/s =1.5 m/s旅客列车1 s 内速度增加Δv 3Δt 3=40100 m/s =0.4 m/sΔv 1Δt 1>Δv 2Δt 2>Δv 3Δt 3,所以自行车速度增加得快. 【基础概念】1.定义:速度的 变化量 与发生这一变化所用时间的比值.即a = ΔvΔt . 2.单位:国际单位制中,加速度的单位是 米每二次方秒 ,符号是 m/s 2 . 3.物理意义加速度a 是表示物体速度 变化快慢 的物理量,也叫速度对时间的变化率.4.a =ΔvΔt 是用 比值法 定义法定义的物理量,a 的大小与Δv 、Δt 无关 (填“有关”或“无关”).【延伸思考】“速度(v)大”、“速度变化(Δv)大”和“速度变化得快”的意义相同吗? 物体的速度很大,加速度一定很大吗? 物体的速度变化很大,加速度一定很大吗?物体的速度变化快,加速度一定大吗?答案 “速度(v)大”、“速度变化(Δv)大”和“速度变化得快”的意义不同.首先,速度v 大表示物体运动得快,加速度a 不一定大,如飞机匀速飞行时的速度很大,a 却等于零;v 小,a 也不一定小,如射击时火药爆炸瞬间,子弹的速度v 可以看做零,这时加速度a 却很大. 其次,速度变化大,即Δv 大,加速度a 却不一定大,如列车由静止到高速行驶,其速度变化量Δv 很大,但经历的时间Δt 也很长,所以加速度并不大.最后,速度变化得快,表示单位时间内速度变化大,即加速度a =ΔvΔt 大. 【典例精析】例1 关于速度和加速度的关系,下列说法正确的是( )A.物体的速度越大,加速度也越大B.物体的速度为零时,加速度也为零C.物体速度的变化量越大,加速度越大D.物体速度变化越快,加速度越大 解析 加速度是描述速度变化快慢的物理量.速度变化越快,加速度越大,故D 正确;加速度与速度及速度的变化量无直接关系,物体的速度大或速度变化量大,速度变化并不一定快,加速度不一定大,故A 、C 错误;物体的速度为零时,加速度不一定为零,如汽车启动时,故B 错误. 答案 D例2 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解析 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. 答案 B 【变式训练】1.(对加速度的理解)由a =ΔvΔt 可知( )A.a 与Δv 成正比B.物体加速度大小由Δv 决定C.a 的方向与Δv 的方向相同D. ΔvΔt 叫速度变化率,就是加速度解析 加速度的大小与Δv 和Δt 的比值有关,只知道Δv 或Δt 的大小,不能确定加速度的大小,A 、B 错;a 的方向与Δv 的方向相同,C 对;ΔvΔt 叫速度变化率,表示速度变化的快慢,也就是加速度,D 对. 答案 CD二、加速度方向与速度方向的关系【思考】1.做直线运动的火车,在40 s 内速度由10 m/s 增加到20 m/s ,那么火车在40 s 内速度的变化量是多少?火车的加速度是多少?加速度的方向与速度变化量的方向有什么关系?答案 Δv =20 m/s -10 m/s =10 m/s ,为正值,说明Δv 的方向与速度v 的方向相同.a =Δv Δt =10 m/s40 s =0.25 m/s 2,也为正值,说明a 的方向与v 方向相同.故加速度的方向与速度变化量的方向相同.2.汽车紧急刹车时,在2 s 内速度从10 m/s 减小到0,汽车2 s 内速度的变化量是多少?加速度是多少?加速度的方向与速度变化量的方向有什么关系?答案 Δv =0-10 m/s =-10 m/s ,为负值,说明Δv 的方向与速度v 方向相反.a =Δv Δt =-10 m/s2 s=-5 m/s2,也为负值,说明a 的方向与v 的方向相反,但加速度的方向与速度变化量的方向相同.【基础概念】1.加速度的矢量性:由a =ΔvΔt 知加速度的方向总是与 速度变化量△v 的方向相同.但与速度的方向没有必然联系.2.加速度对运动的影响(1)加速度的大小决定物体速度变化的快慢 ①加速度大表示物体速度变化得快. ②加速度小表示物体速度变化得慢.(2)加速度的方向与速度方向的关系决定物体是加速还是减速 ①加速度方向与速度方向 相同 时,物体做加速运动; ②加速度方向与速度方向 相反 时,物体做减速运动. 【延伸思考】若物体的加速度逐渐减小,速度一定减小吗?若物体的加速度逐渐增大,速度一定增大吗? 答案 不一定.若加速度a 与初速度v0同向,则物体做加速直线运动,这时若a 逐渐减小,只是说明v 增加得慢了;若加速度a 与初速度v0反向,则物体做减速直线运动,这时若a 逐渐增大,只是说明v 减小得快了. 【典例精析】例3 沪杭高铁是连接上海和杭州的现代化高速铁路,现已进入试运行阶段,试运行时的最大时速达到了413.7公里,再次刷新世界纪录.沪杭高速列车在一次试运行中由A 站开往B 站,A 、B 车站间的铁路为直线.技术人员乘此列车从A 车站出发,列车从静止匀加速到100 m/s ,用了250 s 时间,然后匀速运动了10分钟后,列车做匀减速运动,经过300 s 后刚好停在B 车站.求此高速列车加速、减速时的加速度大小.解析 加速阶段加速度a 1=v 1-v 0t 1=100-0250 m/s 2=0.4 m/s 2减速阶段加速度a 2=v 0-v 1t 2=0-100300 m/s 2≈-0.33 m/s 2【变式训练】1.(加速度的计算)一物体做匀变速直线运动,某时刻速度大小为4 m/s ,2 s 后速度大小变为10 m/s ,则在这2 s 内该物体的加速度大小可能为( ) A.2 m/s 2 B.3 m/s 2 C.5 m/s 2 D.7 m/s 2答案:BD三、从v -t 图象看加速度【思考】1.如图所示是甲、乙两个质点的速度—时间图象,求出它们加速度的大小.答案 a 甲=Δv 1Δt 1=10-05 m/s 2=2 m/s 2a 乙=Δv 2Δt 2=15-510 m/s 2=1 m/s 22.v -t 图象中图线的“陡”和“缓”与加速度有什么关系?答案 由第1问知甲的加速度大于乙的加速度,由图象可以直观地看出,甲的图线比乙的图线“陡”,所以通过比较图线的“陡”、“缓”就可以比较加速度的大小.在同一个v -t 图象中,图线“陡”的加速度较大.【基础概念】1.v -t 图象的斜率大小表示加速度大小如图所示,在v -t 图象中,比值ΔvΔt 反映了直线的 倾斜程度 ,叫做直线的斜率,它的值等于物体运动的 加速度 .(1)在同一个坐标系中,斜率越大,加速度越大.(2)v-t图线为倾斜直线时,表示物体的加速度不变,如图1中的图线甲、乙所示;图线为曲线时表示物体的加速度变化,图线切线的斜率表示这一时刻的瞬时加速度,如下图中A点的切线e的斜率等于该时刻的瞬时加速度,整个运动过程中物体的加速度在减小.2.v-t图象斜率的正负表示加速度的方向.3.由v-t图象判断速度的变化通过v-t图象可直观判断速度的变化与加速度的正负无关.如下图所示.(1)在0~t0时间内,v<0,a>0,物体做减速运动;(2)在t>t0时间内,v>0,a>0,物体做加速运动.【典例精析】例4如图所示是一个物体向东运动的速度—时间图象.由图可知在0~10 s内物体的加速度大小是________,方向________,物体做______运动;在10~40 s内物体的加速度为__________,物体做________运动;在40~60 s 内物体的加速度大小是________,方向________,物体做________运动.解析 由题图可知,在0~10 s 内,物体做加速直线运动,加速度a 1=30-010-0m/s 2=3 m/s 2;在10~40 s内,物体做匀速直线运动,a 2=0;在40~60 s 内,物体做减速直线运动,a 3=0-3060-40m/s 2=-1.5 m/s 2.a 1为正,说明a 1方向与初速度方向相同,向东;a 3为负,说明a 3方向与初速度方向相反,向西. 答案 3 m/s2 向东 加速直线 0 匀速直线 1.5 m/s2 向西 减速直线 【变式训练】1.(v -t 图象与加速度)甲、乙两个物体在同一直线上运动,它们的v -t 图象如图所示,则在t 1时刻( ) A.甲、乙运动的速度大小相等,方向相反B.甲、乙运动的速度大小相等,方向相同C.甲、乙运动的加速度大小不等,方向相同D.甲、乙运动的加速度大小不等,方向相反解析 由题图知,两条直线的斜率大小不等,且一正一负,所以甲、乙在t1时刻速度相同,加速度大小不等,方向相反. 答案 BD课堂要点小结:1.加速度(1)加速度a =ΔvΔt ,也称为“速度变化率”,反映了速度变化的快慢; (2)加速度是矢量,其方向与速度变化量Δv 的方向相同;(3)a 与Δv 、Δt 、v 的大小无关.v 大,a 不一定大;Δv 大,a 也不一定大. 2.判断物体加速运动和减速运动的方法3.从v-t图象看加速度(1)斜率大小表示加速度的大小;(2)斜率正负表示加速度的方向.随堂练习一、单项选择题1.关于加速度,下面几位同学的讨论发言,其中正确的是()A.甲说,加速度就是速度的“增加”B.乙说,加速度表示速度的“变化”C.丙说,加速度描述了速度变化的大小D.丁说,加速度反映了速度变化的快慢2.若下表中的物体均做匀变速直线运动,则以下说法正确的是()A.火车出站时的加速度最大B.舰艇启航时的加速度最小C.舰艇启航时的速度变化最快D.自行车下坡与公共汽车进站的加速度大小相等3.甲、乙为两个在同一直线上沿规定的正方向运动的物体,a甲=4 m/s2,a乙=-4 m/s2.那么,对甲、乙两物体判断正确的是()A.甲的加速度大于乙的加速度B.甲、乙两物体的运动方向一定相反C.甲的加速度和速度方向一致,乙的加速度和速度方向相反D.甲、乙的速度值都是越来越大的4.关于加速度,下列说法中正确的是()A.速度变化越大,加速度一定越大B.速度变化所用时间越短,加速度一定越大C.速度变化越快,加速度一定越大D.速度为零,加速度一定为零5.一物体以6 m/s的速度沿一光滑倾斜木板从底端向上滑行,经过2 s后,物体仍向上滑行,速度大小为1 m/s,若增大木板倾角,仍使物体以6 m/s的速度从底端向上滑行,经过2 s后,物体向下滑行,其速度大小变为1 m/s,以沿木板向上为正方向,用a1、a2分别表示物体在前后两种情况下的加速度,则以下选项正确的是()A.a1=-2.5 m/s2,a2=-2.5 m/s2B.a1=-3.5 m/s2,a2=-3.5 m/s2C.a1=-2.5 m/s2,a2=-3.5 m/s2D.a1=3.5 m/s2,a2=-3.5 m/s2二、多项选择题6.做匀加速直线运动的物体的加速度为3 m/s2,对于任意1 s来说,下列说法中正确的是()A.某1 s末的速度比该1 s初的速度总是大3 m/sB.某1 s末的速度比该1 s初的速度总是大3倍C.某1 s初的速度与前1 s末的速度相等D.某1 s末的速度比前1 s初的速度总是大6 m/s7.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.汽车的速度也减小B.汽车的速度仍在增大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8.质点甲、乙做直线运动的位移—时间图象如图所示,则()A.在运动过程中,质点甲比质点乙运动得快B.0~t1时间内,两质点的位移相同C.t1=t2时刻,两质点的速度相同D.质点甲的加速度大于质点乙的加速度三、非选择题9.填出下列各种条件下的加速度的大小.(1)显像管内,电子从阴极射到阳极的过程中,速度由零增加到106 m/s,历时2×10-5 s,其加速度为________;(2)子弹击中靶子时,在0.1 s内速度从200 m/s降到零,其加速度为________;(3)火车出站时,可在20 s内使速度从10 m/s增大到1 200 m/min,其加速度为________.10.(12分)一质点做直线运动的v—t图象如图所示,则(1)质点在0~1 s内做________运动,速度变化量为________,加速度为________;(2)质点在1 s~3 s内做________运动,速度变化量为________,加速度为________;(3)质点在3 s~4 s内做________运动,速度变化量为________,加速度为________;(4)质点在1 s ~4 s 内做________运动,速度变化量为________,加速度为________.参考答案1.D 加速度表示速度变化的快慢.2.D 可以算出自行车下坡的加速度为3 m/s 2,公汽进站的加速度为-3 m/s 2,火车出站的加速度为0.2 m/s 2,舰艇启航的加速度为2 m/s 2.加速度的正负只代表方向,不代表大小,所以自行车和公汽的加速度大小相等,且最大,火车的加速度最小.3.C 甲、乙两物体的初速度方向相同,加速度大小相等,其中甲做匀加速直线运动,乙做匀减速直线运动.4.C 根据加速度的定义进行判断.由加速度的定义式a =Δv /Δt 可知,加速度是由速度的变化量和变化所用的时间两个因素共同决定的,速度变化越大,加速度不一定越大;速度变化所用时间越短,但速度变化量的大小没有确定,也不能确定加速度一定越大;加速度是描述速度变化快慢的物理量,速度变化越快,加速度一定越大;速度为零,并不是速度的变化量为零,故加速度不一定为零.5.C 以沿倾斜木板向上为正方向,则初速度v 0=6 m/s ,木板倾角增大前后情况下,物体在2 s 末的速度分别为v 1=1 m/s ,v 2=-1 m/s根据加速度的定义式a =v t -v 0t 可得a 1=v 1-v 0t =1-62m/s 2=-2.5 m/s 2, a 2=v 2-v 0t =-1-62 m/s 2=-3.5 m/s 2. 6.ACD 据a =v t -v 0t可知:某1 s 末的速度比该1 s 初的速度大3 m/s.即v t -v 0=at =3×1 m/s =3 m/s ,故A 对.而v 0不知为多少,故v t 不一定等于3v 0,故B 不对.某1 s 初与前一秒末为同一时刻,故速度相等,即C 对.某1 s 末到前一秒初的时间间隔为2 s ,故有v t -v 0=at =3×2 m/s =6 m/s ,D 对.所以,本题的正确选项为A ,C ,D.7.BD 加速度表示速度改变的快慢,其方向与速度改变的方向相同.如果加速度的方向与速度方向相同,那么速度一定增加,不管加速度如何改变.汽车的加速度方向与速度方向一致,说明汽车的速度在增加,当加速度减小时,说明汽车的速度增加地慢了,但还在增加,所以A 不正确,B 正确;当加速度减小到零时,汽车的速度增大到最大,而不是静止,所以C 不正确,D 正确.8.AB 在位移—时间图象中,图线的斜率表示质点的运动速度,斜率大、速度大、质点运动得快,故A 正确,图线的交点表示两质点在这一时刻相遇,故B 正确,C 错误,甲、乙两质点的图象都是直线表示两质点都做匀速直线运动,加速度均为零,故D 错误.9.(1)5×1010 m/s 2 (2)-2×103 m/s 2(3)0.5 m/s 210.(1)匀加速直线 4 m/s 4 m/s 2(2)匀减速直线 -4 m/s -2 m/s 2(3)匀加速直线 -2 m/s -2 m/s 2(4)匀变速直线 -6 m/s -2 m/s 2解析:(1)质点在0~1 s 内做匀加速直线运动,速度变化量为Δv 1=4 m/s -0=4 m/s ,加速度a 1=Δv 1Δt 1=4 m/s 2.(2)在1 s ~3 s 内做匀减速直线运动,速度变化量Δv 2=0-4 m/s =-4 m/s ,加速度a 2=Δv 2Δt 2=-43-1m/s 2=-2 m/s 2.(3)在3 s ~4 s 内做匀加速直线运动,速度变化量Δv 3=-2 m/s -0=-2 m/s ,a 3=Δv 3Δt 3=-24-3 m/s 2=-2 m/s 2(4)在1 s ~4 s 内做匀变速直线运动,速度变化量Δv 4=-2 m/s -4 m/s =-6 m/s ,a 4=Δv 4Δt 4=-64-1m/s 2=-2 m/s 2.。
人教版高中物理必修一《速度变化快慢的描述-加速度》知识全解
《速度变化快慢的描述-加速度》知识全解【教学目标】1.通过抽象概括的过程,理解加速度的概念,知道加速度的定义式、方向和单位。
2.理解加速度的矢量性,会根据速度变化的方向判断加速度的方向并结合速度的方向判断运动性质。
3.学习并体会用物理量之比定义新物理量的方法。
4.能用v-t 图像分析、计算加速度,体会数学方法在物理研究中的应用及意义。
5.理解加速度与速度、速度变化量和速度变化率之间的区别与联系,并会分析生活中的运动实例。
初步体会变化率对描述变化过程的意义。
6.通过生活中有关加速度的利用和危害防止的实例,体会物理与生活实际的紧密联系,激发物理学习兴趣。
【内容解析】1.加速度加速度是描述物体速度变化快慢和变化方向的物理量,它等于速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值。
通常用a 表示。
若用△v 表示速度在时间间隔△t 内发生的变化,则有:0t v v v a t t -∆==∆∆。
式中v 0表示运动物体的初速度,v t 表示运动物体的末速度。
在国际单位制中,加速度的单位是米每二次方秒,符号是m/s 2或m ·s -2。
加速度是矢量,既有大小又有方向。
在直线运动中,如果速度增加,速度方向与加速度方向相同;如果速度减小,速度方向与加速度方向相反;加速度始终保持不变的运动叫匀变速运动。
2.加速度、速度变化量、速度的关系(1)加速度为va t ∆=∆,速度变化量为△v =v t -v 0,速度为v 。
由此可见,三者都是矢量,加速度与速度变化量方向相同,与初、末速度方向无关。
(2)加速度大表示物体速度变化快,并不表示此时物体的速度变化量大,也不表示此时物体的速度大,反之亦然。
(3)加速度为零,速度变化量为零,但速度不一定为零;速度为零,加速度也不一定为零。
3.速度-时间图象(v -t 图象)我们以横轴表示时间,纵轴表示速度,在平面直角坐标系中就能作出匀变速直线运动的v -t 图象。
v -t 图象直观的反映了速度随时间的变化规律,如图所示:说明:根据v -t 图象可以确定的是:(1)运动物体初速度的大小v 0,即图象中纵轴截距。
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 速度变化快慢的描述──加速度说课稿 新人教版必修1
《速度变化快慢的描述──加速度》说课教案一、教学目标知识目标: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。
能力目标:发现问题和解决问题的能力──加速度的引入;获取信息和处理信息的能力──图表、v-t图、及思考与讨论;理论联系实际的能力。
二、教学重点、难点加速度是力学中的重要概念之一,它是运动学与动力学的桥梁,也是高中一年级物理课中比较难懂的概念,它比速度的概念还抽象。
对加速度的概念的建立过程及物理意义的理解,是本节课的重点。
学生对"速度的大小与加速度的大小没有直接的关系,速度变化大,加速度不一定大"的理解有一定的困难,这是本节的难点。
三、几点想法1.关于概念的建立过程在建立加速度概念过程时,基于加速度太抽象,让学生首先感受。
让他们感受的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。
从而自然地引入描述运动物体的速度变化快慢的必要性。
要得出加速度概念遇到的第一个问题是,分析所需的一系列速度值从何而来?提供现有数据给学生,还是学生自己做实验获得?我兼顾了两者。
本节课的关键是对加速度的理解,开始不宜通过实验来自己获取数据,否则会喧宾夺主。
在提供数据时考虑到学生对数据的可信度,提供了身边的学生感觉到的百米起跑和电动车起步,去消了学生的对数据的质疑。
而在最后又通过纸带让学生自己来获取和处理数据,以期他们对加速度有更深入的理解。
2.问题的设置思考与讨论1:主要是引导学生建立和理解加速度的概念,关于表格我没有自己填入,是想引导学生养成对多数据的对比和处理列表和做图的习惯。
在练习3中让学生自己列表和填表,进一步渗透这种思想。
练习1:主要是加深学生对加速度的理解,以区别加速度与速度和速度变化量的意义。
这是本节课的难点。
思考与讨论2:引导学生体会图象在反映加速度的优点,加深对v-t图象的理解,如何从图象中获取信息和处理信息。
高中物理 必修一1.5速度变化快慢的描述-加速度教学设计 新人教版必修1
高中物理新课标教学设计1.5 加速度【教学环节】一.课题的引入对于运动的描述,首先从物体位置变化入手。
关于位置变化、位置变化的快慢,物理学是通过哪些物理量描述的?(引导学生注意用比值法研究问题的思路,为本节课定义加速度做铺垫)用生活实例图片感知速度变化:1.刘翔的110 m跨栏过程。
2.晕车的同学感知车速的变化。
红绿灯处行人、自行车和小汽车的速度变化不同。
(讲解时教师可以进行必要的图片说明)说明生活中不同事物运动的速度变化快慢往往不一样的。
提出新课的学习:速度变化快慢的描述──加速度。
二、新课内容1、加速度概念通过数据感知,提出问题1.谁的速度变化快?(相同时间比较速度变化量)2.谁的速度变化快?(相同的速度变化量比较时间)3.如表格数据,该如何比较速度变化的快慢呢?思考:为了描述物体速度变化的快慢,我们引入了新的物理量──加速度,它该如何定义呢?2、加速度定义定义:加速度等于速度的改变跟发生这一改变所用时间的比值。
单位及符号:米每二次方秒(此处返回表3,对数据进行处理,计算相应的加速度,加深学生对概念的理解,明确加速度数值上是单位时间内速度的变化量。
)提出问题:用两辆汽车以相同的速度变化率做匀加速运动和匀减速运动,虽然速度变化快慢相同,但速度变化情况不同,前者速度越来越大,后者则速度越来越小!启发学生思考:只凭速度变化的快慢(速度变化率的大小)不能完全反映速度变化的规律。
还得关注什么?加速度的方向(以直线运动为例讨论)如图:速度增加时的情况:再说明图示法表示加速度的方向方法,以及比较速度变化量与初速度的方向,启发学生感受加速运动与减速运动的不同之处。
启示:1.加速度的方向与速度变化量的方向相同。
2.直线运动中,如果速度增加,加速度的方向与速度的方向相同;如果速度减小,加速度的方向与速度的方向相反。
3、平均加速度和瞬时加速度与学习平均速度和瞬时速度的过程进行比较,学生很容易得出以下结论:三.课堂小结及课外研究性课题布置(一)、思考1.什么叫加速度?它的定义式、物理意义、单位各是什么?2.加速度的方向?3.加速度的正负号?4.平均加速度和瞬时加速度的物理意义(二)、计算物体在下列时间内的加速度:1.一辆汽车从车站出发做匀加速直线运动,经10s速度达到108km/h。
2024-2025学年高中物理第1章5速度变化快慢的描述——加速度教案新人教版必修1
6.学习资料:为学生准备相关的学习资料,如习题集、参考书籍等。这些资料可以帮助学生巩固课堂所学内容,提高解题能力。
7.网络资源:提前准备好可能需要的网络资源,如在线教学平台、学术文章、教学视频等。这些资源可以为学生提供更多的学习渠道和信息。
2.初中数学中的平均速度和瞬时速度的概念,要求学生能够运用数学知识理解速度的变化。
3.小学数学中的加速度概念,要求学生能够将加速度与实际运动情景相结合,理解加速度的含义。
核心素养目标分析
本节课的核心素养目标主要包括:
1.科学思维:通过学习加速度的概念,培养学生的逻辑思维能力,使其能够运用科学的方法分析物体的运动状态,从而提高解决问题的能力。
(三)新课呈现(预计用时:25分钟)
知识讲解:
清晰、准确地讲解加速度的概念、计算方法和物理意义等内容,结合实例帮助学生理解。
突出重点,强调难点,通过对比、归纳等方法帮助学生加深记忆。
互动探究:
设计小组讨论环节,让学生围绕加速度问题展开讨论,培养学生的合作精神和沟通能力。
鼓励学生提出自己的观点和疑问,引导学生深入思考,拓展思维。
解:
根据加速度的定义,加速度是速度变化量与时间变化量的比值。设加速度为a,速度变化量为Δv,时间变化量为Δt。
由题意知,汽车经过10秒后的速度是20米/秒,因此速度变化量Δv=20米/秒-0米/秒=20米/秒。
时间变化量Δt=10秒。
根据加速度的计算公式a=Δv/Δt,代入上述数据,得:
a = 20米/秒/ 10秒= 2米/秒²。
介绍与加速度内容相关的拓展知识,拓宽学生的知识视野。
1.4 速度变化快慢的描述—加速度(教学设计)-高中物理人教版 (2019)必修第一册
1.4《速度变化快慢的描述──加速度》教学设计【教材分析】《速度变化快慢的描述──加速度》是人教版物理必修一第一章第四节的内容,是学生学习了位移、时间与时刻、参考系、速度等之后又要学习的一个描述物体运动的物理量,为今后学习匀变速直线运动以及学习牛顿定律打下基础,在教材上起到承上启下的作用。
教材在安排上也是跟速度的编排如出一辙,从运动的快慢比较出发,然后从加速度的大小和方向去分析,再用图像去介绍加速度,让学生在熟悉的模式中学习加速度,达到一个很好的效果。
【学情分析】学生通过前三节的学习,已经掌握位移、速度的概念和计算方法,知道其为矢量,知道了速度变化量的概念,理解现实生活中存在变速运动问题,对速度变化的快慢的概念有了模糊的认识,具备一定的物理基础,为加速度的学习奠定了基础。
但是,学生对于加速度的概念尚不了解,需要教师从实际生活中的例子引入新知识,学生对于加速度在实际生活中的应用有一定的好奇心,有利于激发学生学习兴趣。
【教学目标与核心素养】物理观念:理解引入加速度的物理意义,知道加速度是矢量。
科学思维:培养学生分析现象的能力及抽象思维能力科学探究:领会人类探索自然规律中严谨的科学态度,理解加速度概念的建立对人类认识世界的意义科学态度与责任:培养合作交流的思想,能主动与他人合作,勇于发表自己的主张,勇于放弃自己的错观点【教学重难点】【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【课前准备】多媒体课件【教学过程】【复习回顾】位置、位移、速度、速度变化量的概念【新课导入】1.观看视频,思考问题:为什么说跑车赢了飞机?2.分析以下问题情境,回答两个问题: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。
人教版必修一1.5《速度变化快慢的描述──加速度》WORD教案9
1.5《速度变化快慢的描述——加速度》学案一、加速度1.定义;加速度等于速度的改变跟发生这一改变所用时间的比值。
用a表示。
2.定义式:a=(v t-v0)/t 或 a=△v/△t3.单位:国际单位:m/s2。
,读着:米每二次方秒4.物理意义:表示速度改变快慢的物理量,是速度对时间的变化率数值上等于单位时间内速度的变化量。
5.加速度的标矢性:大小:等于单位时间内速度的改变量。
匀变速直线运动是加速度不变的运动。
匀速直线运动是加速度为零的变速直线运动。
方向:①加速度的方向始终与速度变化v t-v0或△v的方向相同。
②在变速直线运动中速度的方向始终在一条直线上。
若规定v0为正方向,若物体加速运动,v t-v0为正,a为正,a与v0方向相同。
若物体减速运动v t-v0为负,a为负,a 与v0方向相反。
在单向直线运动中速度是增大还是减小由加速度方向与速度方向相同或相反决定不是由加速度大小决定注:①加速度不是增加的速度,不是速度变化的多少。
②加速度大,表示速度变化快,并不表示速度大,也不表示速度变化大,加速度与速度,速度变化无直接因果关系。
③加速度很大时,速度可能很小,加速度很小时,速度可能很大。
二、从v-t图象看加速度在v-t图象中,图线的斜率表示物体运动的加速度。
斜率为正,表示加速度方向与所设正方向相同;斜率为负表示加速度方向与所设正方向相反;斜率不变,表示加速度不变。
三.速度是位移对时间的变化率,加速度是速度对时间的变化率[例1]物体作匀加速直线运动,已知加速度为2m/s2,那么在任意1s内 [ ]A.物体的末速度一定等于初速度的2倍B.物体的未速度一定比初速度大2m/sC.物体的初速度一定比前1s内的末速度大2m/sD.物体的末速度一定比前1s内的初速度大2m/s[例2]图1表示一个质点运动的v-t图,试求出该质点在3s末、5s末和8s末的速度.[例3]一物体作匀变速直线运动,某时刻速度大小为v1=4m/s,1s后的速度大小变为v2=10m/s,在这1s内物体的加速度大小[ ]A.可能小于4m/s2B.可能等于6m/s2C.一定等于6m/s2D.可能大于10m/s2【例4】如图1—5—3所示为一物体作匀变速直线运动的v-t图像,试分析物体的速度和加速度的特点。
高中物理:1.5《运动变化快慢的描述——加速度》教案(新人教版必修1)
1.5运动变化快慢的描述加速度教学目标:一、知识目标: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,知道加速度跟速度改变量的区别。
3、知道什么是匀变速直线运动,能从匀变速直线运动的v—t图像中理解加速度的意义。
二、能力目标:通过对速度、速度的变化量、速度的变化率三者的分析比较,提高学生的比较、分析问题的能力。
教学重点:1、速度的变化量速度的变化率的含义。
2、加速度的概念及物理意义。
教学难点:加速度的方向的理解教学方法:比较、分析、讨论法课时安排:1课时教学步骤:一、新课导入找出小轿车、火车和摩托车速度随时间的变化规律。
甲同学:速度都是增大的。
乙同学:小轿车速度增加得快慢不同。
教师:乙同学说得对,不同物体速度增加得快慢不同。
如何比较不同物体速度变化的快慢呢?今天我们就来引入一个新概念——加速度,来描述速度改变的快慢。
二、新课教学:请同学阅读课本,然后回答问题。
然后全班主要讨论下面的问题:提问:速度的改变量指的是什么?学生:速度由v0经一段时间t后变为v t,那的差值即速度的改变量。
用表示。
老师:,越大,表示的变化量越大,即速度改变的越快。
对吗?为什么?学生甲:对,因为大,当然变化的快。
学生乙:不对。
△V大,如用了很长的时间,速度改变也不快。
学生丙:我同意乙的看法。
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。
老师总结:丙同学说得非常好,加速度是表示速度改变的快慢,而不是指速度变化的多少,只有用速度的变化和时间的比值,即单位时间内该量变化的数值(变化率),也就是用加速度才能表示速度变化的快慢。
老师:下面请同学们说出自己对加速度概念的理解。
请三到五个同学分别说出加速度的属性。
可有重复、补充。
经过看书,学生大多说出了加速度的意义、定义、表达式、单位,加速度是矢量。
高一物理必修一人教版1.5速度变化快慢的描述——加速度
向与速度改变量的方向有什么关系?
提示: 40 s内汽车速度的改变量为Δv=20 m/s-10 m/s=10 m/s, 加速度为 a
v 10 m / s 2 0.25 m / s 2 ; t 40
Δv为正值,说明速度改变量方向与速度v方向相同, a也为正 值,说明加速度的方向与v的方向相同,加速度方向与速度改变量 方向相同。
公共汽车的速度从0增加到10 m/s,速度增加了10 m/s,飞机的速
度没有变化,故公共汽车的速度变化最大。
(2)哪一个物体的速度变化最快? 提示:比较物体速度变化的快慢,可以看物体在单位时间内的
11 2 m / s 3 m / s,公共汽 3 10 0 车每秒速度改变 飞机速度不变,做匀速直线 m / s 2 m / s, 5
2.对加速度的方向的理解。
一、加速度 1.物理意义 变化快慢 的物理量。 描述速度_________ 2.概念 变化量 与发生这一变化所用_____ 时间 的比值。 速度的_______ 3.公式
v _______ t 。 a
4.标矢性 矢 量,有大小,也有方向。 ___
5.单位 m/s2 。 米每二次方秒 ,符号是______ 在国际单位制中,加速度的单位是_____________ 6.加速度的分类 平均 加速度;(2)______ 瞬时 加速度。 (1)______
2.若汽车沿直线做减速运动,在2 s内速度从10 m/s减小到零,那 么:
(1)汽车在这2 s内速度的改变量是多少?汽车的加速度是多少?
故(2)对。
(3)汽车启动瞬间,虽然速度仍为零,但已获得加速度,加速 度不再是零,故(3)错。 (4)在直线运动中,如果速度减小,则加速度的方向与速度的 方向相反,故(4)对。
2019-2020年高中物理 《1.5 速度变化快慢的描述--加速度1》教案 新人教版必修1
2019-2020年高中物理 《1.5 速度变化快慢的描述--加速度1》教案新人教版必修1理解领悟加速度是力学中的重要概念,也是高一物理课较难懂的概念,要结合具体实例加深理解。
要注意区别“速度快”、“速度变化大”与“速度变化快”的含义,理解平均加速度和瞬时加速度。
基础级1. 为什么要引入加速度的概念?教材中列举了小型轿车和旅客列车不同的加速情况:小型轿车起步时可在20s 内速度达到100km/h ,它的速度平均1s 增加了5km/h ;而旅客列车由静止开始达到100km/h 的速度,大约要用500s ,它的速度平均1s 只增加0.2km/h 。
小型轿车的速度增加得比较快,这说明做变速运动的物体,速度变化有快有慢。
让我们再来看一个例子:图1-27描述了汽车的加速过程和制动过程中速度变化的情况。
汽车的加速性能是反映汽车质量优劣的一项重要标志,汽车的制动距离也是反映汽车性能的一项指标。
可见,研究速度变化快慢是有意义的,需要引入一个物理量——加速度来描述速度变化的快慢。
2. 如何定义加速度?要比较物体运动速度变化的快慢可以有两种方法:一种是相同时间内,比较物体运动速度变化量的大小,速度变化量大,速度变化得快;另一种是速度变化量相同,比较所用时间的长短,时间短的,速度变化得快。
物理学中用速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值表示物体速度变化的快慢,这就是加速度。
如果在时间△t 内物体的速度变化量是△v ,它的加速度就可以表示为用速度的变化量与时间的比值比较物体运动速度变化的快慢,事实上是采用了前一种比较方法,即比较相同时间1s 内速度变化量的大小。
3. 对加速度的进一步理解在加速度的定义式中,△v 是速度的变化量,它是运动物体的末速度与初速度的差,即△v=vt -v0。
因为速度本身是矢量,所以其差是矢量差。
对于直线运动而言,速度可用带有正负号的代数量表示,因此其差等于末速度与初速度的代数差。
△t 是速度改变△v 所经历的时间,必须注意两者的同一性。
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“速度变化快慢的描述—加速度”教学设计
一、教学内容
《物理》必修①(人教版)第一章第5节“速度变化快慢的描述――加速度”
二、教学设计说明
[教材分析]加速度是联系动力学和运动学的桥梁,机械振动、电磁场、能量守恒、动量定理等内容都涉及到。
利用一节课的时间把它讲清讲透是不可能的事,主要原因在于:一是高一学生初学矢量;二是学生不能很好的理解变化率;三是生活中缺少相关的经验。
使学生心理上自动接受并运用,这是循序渐进的过程。
因此,教师上课时要充分利用学生已经经历了“位置的变化—位置变化的多少—位置变化的快慢”、“物体位置变化的方向”、“平均速度与瞬时速度”的学习,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,引起学生重视加速度的概念;采用演示、类比、比喻等一切手段帮助学生理解加速度的意义;调动学生参与教学过程,培养学生的思维能力,调动学习物理的兴趣
[学生情况分析]加速度的概念,对于刚迈上高中门槛的初中学生来讲,实在是太抽象!首先在日常生活中,多数情况下,学生只涉及到运动多少路程、位移,运动有多快?很少碰到速度变化有快慢之分的现象,可以说不学物理,在头脑中是不会自发的形成“加速度”的概念;其次,学生抽象思维能力不高,对于速度、速度的变化、速度的变化率的区别很难分清;最后,在教学过程中学生往往只重结果,轻过程,再通过大量的习题来死记结论,如果这样,学生的思维能力将得不到培养。
在引入加速度的说法时,基于学生接受能力不是太强,让学生首先感受,分以下几个层次: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。
从而自然地引入“加速度”这个物理量来描述运动物体的速度变化快慢程度。
[设计指导思想]
(1)形象化教学,促进学生对物理概念的理解
加速度的概念不像质点的概念那样,质点概念虽然抽象,但由于学生有直觉思维为基础,还是比较容易理解的,而加速度这个概念在生活中甚至没有与之对应的词语,所以,对学生来说则更加抽象,更加难以理解,因此通过一些列举
生活实例、视频资源等向学生展示大量的生活实际来帮助学生体会和理解加速度的概念更符合学生的认知。
(2)合理制定教学目标
加速度是运动学和动力学中重要的基本概念之一,也是运动学中最难懂的概念。
我们常常发现有些学生能背出加速度的定义,也会用加速度的公式解一些简单问题,但不能用加速度的概念说明实际问题,更不会灵活运用。
一方面是学生学习方法不对,不重视理解和思考,而习惯于死记硬背套用公式。
另一方面,要想正确理解加速度的物理意义,掌握加速度的定义公式,学生必须具有较高的抽象思维能力。
可是,学生首次碰到加速度概念时是刚刚考入高中不久,不少学生抽象思维能力不高,理解问题的角度还没有脱离初中阶段那种直观、形象的思维定式。
因此,难于理解加速度的意义和定义公式。
为了降低难度,在确定加速度教学目标时,应该注意处理这一学生能力缺陷的实际情况,逐步到位,不能一步到位。
否则,教学目标制定过高,学习难度太大,不仅不能达到预期的教学目标,影响教学效率的提高,而且容易在学生中产生物理难学的心里障碍,对今后的物理学习也会产生负面影响。
当然,也不能把教学目标制定的太低,这是不利于物理课堂教学效率提高的。
三、教学目标
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。
四、教学重、难点分析
加速度是力学中的重要概念之一,它是运动学与动力学的桥梁,也是高中一年级物理课中比较难懂的概念,它比速度的概念还抽象。
对加速度的概念及物理意义的理解,是本节课的重点。
学生对“速度的大小与加速度的大小没有直接的关系,速度变化大,加速度不一定大”的理解有一定的困难,这是本节的难点。
五、教学方法
演示、类比、比喻,分析讨论、启发式教学
六、教学过程
(一)引入新课:
情景一:(多媒体视频展示)
①火车出站和进站;②公共汽车启动和刹车
(让学生观察、分析得出:物体有速度、速度在变化。
)
情景二:(投影展示)
1、在汽车商对汽车性能的宣传介绍中,起动性能是一项重要的技术指标。
赛车从静止起加速到96km/h,约需5s。
普通轿车从静止起到96km/h,约需12s。
谁的起动性能好?
同样道理,汽车在制动时,从某一速度变到静止需时间越短,制动性能越好。
汽车优良的起动和制动性能,在抢险、追击和避让危险等许多情况下可以使人们赢得宝贵的时间。
2、普通的小型轿车和旅客列车,速度都能达到100km/h,但它们启动后达到这样的速度所需的时间是不一样的,小轿车约需20s,而火车约需500s。
请你就小轿车和旅客列车的启动过程谈谈你的看法。
(让学生认识到速度变化有快慢。
相同的速度变化,可以通过时间来比较:时间短,速度变化得快。
)
3、生活中物体速度改变的快慢很多时候是一件非常重要的事情…
短跑运动员赛跑时----这称为爆发力。
物体运动的快慢用速度来描述,是不是还应该有一个物理量来描述速度变化的快慢呢?(引入课题)
(二)进行新课:
1.探究表示速度变化快慢一般方法?
再举出一些例子,说明“速度大”、“速度变化大”、“速度变化得快”描述的是三种不同的情况。
你能从表中得到比较速度变化的快慢的方法吗?
速度的变化量跟发生这一变化所用时间的比值有何意义?
投影展示问题:如果物体从A 到B 做匀速运动,A 点坐标x 1=2 m ,B 点坐标x 2=7 m ,位移为5 m ,用时10 s ,怎么求此过程中物体的平均速度?如果物体做加速直线运动,同样在10 s 内,速度从2m/s 增加到7m/s ,怎么描述物体运动速度增加的快慢呢? 学生通过与速度定义的类比,得出可用
t
v ∆∆来描述速度变化快慢,同时对两个概念的物理意义区别有了一定的理解。
2.关于加速度定义的学习 教师:在物理学中,我们就用t v ∆∆来定义加速度,这里采用了怎样一种定义物理量的方法?你能给出加速度的单位吗?它是矢量还是标量?方向如何确定?
学生联系、类比所学过的速度的知识,得出相关结论。
教师引导学生完成以下思考题,强化对加速度概念的理解,区分速度、速度变化、加速度的不同。
思考练习题:对加速度的理解正确的是:
A 、加速度是加出来的速度
B、加速度反映了速度变化的大小
C、加速度反映了速度变化的快慢
D、速度越大,加速度越大
E、速度变化越大,加速度一定越大
F、速度变化所用的时间越短,加速度一定越大
G、速度变化越快,加速度一定越大
H、速度为零,加速度一定为零
教师: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指加速度,你能举例说明吗?
(“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。
”
“百米赛跑,我们常说某同学素质好,有很好的爆发力,起跑快。
”……)教师引导学生:加速度和平均速度与瞬时速度一样,加速度也有平均加速度和瞬时加速度之分,在运动过程中,加速度保持不变的运动叫做匀变速运动。
在这种运动中,平均加速度与瞬时加速度相等。
匀变速运动可分为匀加速运动和匀减速运动。
3、加速度的方向与速度方向的关系
通过动画演示汽车启动过程、汽车刹车过程,引导学生用图示法分析加速度的方向,理解加速度的方向与速度方向、速度变化的方向之间的关系。
4、加速度的计算
投影展示学生练习:
(1)飞机起飞前在地面上滑行,可以在30s内,速度由零增加到81m/s。
那么,飞机起飞前的加速度为多少?
(2)汽车急刹车时,可以在3秒内速度由18m/s减小到零。
那么,汽车急刹车时的加速度为多少?
引导学生通过类比“直线运动中的位置和位移”得出速度变化的计算Δv= v t -v0,及同一直线上的矢量运算方法。
思考:引导学生思考计算中“-”的意义?如果物体在某段时间内运动方向发生改变,如何求加速度的大小?(初步了解同一直线上的矢量运算方法) (三)板书设计
1、物理意义:描述速度变化的快慢
2、定义式:a =
t
v ∆∆=0t v v t - 3、单位:m/s 2
4、是矢量,方向:与Δv 方向一致
(四)课堂小结
(五)课外作业:“问题与练习”1、2、4 七、反思与评价
加速度是个非常抽象的概念,学生缺少相关经验,本节课通过大量列举日常生活的实例、动画演示,让学生认识到引入加速度概念的重要意义。
另外,本节课充分运用与速度等教学内容的类比教学法,由浅入深,层层深入,有效的化解了难点内容的教学。
通过本节课的很好的培养了学生的思维能力,激发了学生学习物理的热情。