物理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

[教学目标]

一、知识与技能

1.理解加速度的物理意义，知道加速度是矢量。

2.通过对日常生活中有关加速度的实例的分析，进一步体会变化率的概念及表达方式。

3.理解匀变速运动的意义，能用v-t图象表示匀变速直线运动，并能通过图象确定加速度。

二、过程与方法

1．经过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，初步了解如何描述运动．通过实例，引出生活中物体的运动，速度存在增加和减少的现实，提出为了描述物体运动变化的快慢，引入加速度概念的必要性，激发学生学习的兴趣．2．帮助学生学会分析数据，归纳总结得出加速度．

3．教学中从速度一时间图象的角度看物体的加速度，主要引导学生看倾斜直线的“陡度”(即斜率),让学生在实践中学会应用数据求加速度．

三、情感态度与价值观

１．利用实例激发学生的求知欲，激励学生的探索精神。

２．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，培养学生区分事物的能力和抽象思维能力．

３．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，敢于放弃自己的错误观点．

［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］

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．利用图象来分析加速度的相关问题．

［课时安排］

１课时

［教学过程］

一、导入新课

教师引导学生三种车辆速度随时间的变化规律,分析比较发现:三种车辆的速度均是增大的,但它们速度增加得快慢不同。

我们知道运动快慢用速度来比较。那么,如何比较不同物体速度变化的快慢呢?如何描述？

二、新授

（一）加速度

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。为此，我们引入加速度的概念。

1．加速度的定义：速度变化量与发生这一变化所用的时间的比值

t

v a ∆∆= ２．物理意义：描述速度变化快慢的物理量。 ３．单位：米/秒2（m/s 2）

就像平均速度与瞬时速度那样，加速度也有平均加速度与瞬时加速度之分。

4.平均加速度和瞬时加速度：

①运动物体在一段时间内（或一段位移内）的速度变化量与这段时间的比值叫这一段时间（或这一段位移）内的平均加速度。

②物体在某一时刻（或某一位置）的加速度称为瞬时加速度。

（二）加速度方向与速度方向的关系

加速度也是矢量，它不仅有大小，也有方向，方向与速度变化的方向相同。

加速度不变的运动叫做匀变速运动。匀变速运动又分匀变速直线运动和匀变速曲线运动。

[例题1]做匀加速运动的火车，在40s 内速度从10m/s 增加到20m/s ，求火车加速度的大小。汽车紧急刹车时做匀减速运动，在2s 内速度从10m/s 减小到零，求汽车的加速度。

分析：由于速度、加速度都是矢量，所以我们计算的时候必须先选一个正方向。一般选初速度的方向为正方向。

分析讨论：

（1）火车40s 秒内速度的改变量是多少，方向与初速度方向什么关系？

（2）汽车2s 内速度的改变量是多少？方向与其初速度方向有何关系？

（3）两物体的运动加速度分别为多少？方向如何呢？

分析(1)物体：物体作匀变速直线运动，40秒内属于的改变量为

s m s m s m v /10/10/20=-=∆，方向与速度方向相同，2/25.040/10s m s s m t v a ==∆=方向v ∆方向相同，即a 与v 方向相同。

分析(2)物体：物体作匀变速直线运动，5秒内速度的改变量为s

m s m s m v /10/10/0/-=-=∆，说明v ∆与v 方向相反。2///52/10s m s s m t

v a -=-=∆=，说明a 方向与v ∆方向相同，与v 方向相反，作匀减速直线运动。

强调：加速度的正、负号只表示其方向，而不表示其大小。

总结：

在直线运动中，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。

匀加速直线运动：0v v >，v ∆为正值，a 0>，a 与0v 方向一致。

匀减速直线运动：0v v <，v ∆为负值，a 0<，a 与0v 方向相反。

加速度和速度的区别：

①它们具有不同的含义：加速度描述的是速度变化的快慢，速度描述的是位移变化的快慢．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共同决定，与速度本身以及速度变化多少无必然联系。

②速度大，加速度不一定大；加速度大，速度不一定大；速度变化量大，加速度不一定大。加速度为零，速度可以不为零；速度为零，加速度可以不为零．

（三）从v-t图象看加速度

学生观看教材，教师引导学生回答下列问题：

（1）速度—时间图象描述了什么问题？怎样建立速度时间图象？

（2）图1.5-3中两条直线分别是两个物体运动的速度时间图象，通过图象比较两物体运动的异同点？

（3）在图象中如何表示出物体运动加速度的大小？

明确：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．

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。

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．还可以用加速度的定义式a＝△v/△t来定量求加速度，从而比较加速度的大小。

三、视野拓展

1、加速度与糖尿病患者

前不久，一名由昆明飞往武汉的旅客，刚下飞机就一头栽倒在候机楼大厅门口，昏了过去。由于患者系独自外出，身边没有同伴，病史无从询问，给诊断救护工作带来非常大的困难，在医护人员的努力下，终于明确诊断其为病死率十分高（40％～70％的死亡率）的“糖尿病高渗性昏迷”，经过抢救患者才脱离危险。这是怎么回事呢？

原来，该患者平常仅出现多饮多尿，并没发现自己患有糖尿病。在乘机前几天一直腹泻，在飞机上由于晕机发生剧烈呕吐，从而导致身体严重脱水。我们知道，在飞机起飞和降落以及气流导致的飞机颠簸时，人体会出现一定程度的重力和加速度作用的变化。实验证明，在加速度作用下，血糖浓度升高，糖原含量降低。动物试验证明，在高空气压降低缺氧时，糖的异生作用增强，血糖升高。患者在以上多因素的作用下，血糖较正常高出近5倍，从而出现高渗性昏迷，差点危及生命。