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高中速度教案

发表时间:2020-09-28

速度和平均速度教案示例之二。

作为杰出的教学工作者,能够保证教课的顺利开展,教师要准备好教案,这是教师需要精心准备的。教案可以更好的帮助学生们打好基础,帮助教师在教学期间更好的掌握节奏。那么,你知道教案要怎么写呢?下面的内容是小编为大家整理的速度和平均速度教案示例之二,但愿对您的学习工作带来帮助。

速度和平均速度教案示例之二

(一)教学目的

1.理解匀速直线运动速度的概念和公式,知道速度的单位,会进行米/秒、千米/时间的单位换算。

2.知道什么是变速直线运动,知道平均速度的概念和计算公式。

(二)教学过程

1.复习提问

(1)什么叫机械运动?什么叫匀速直线运动?

(2)坐在行驶汽车里的甲、乙两乘客,甲说乙是静止的,乙说甲是运动的。他们谁说的对,说出你的道理。

(3)结合上例,说出两个物体相对静止的条件。

2.新课教学

(1)引言:从日常生活中,大家都知道物体的运动有快有慢。例如我们要想尽快到达某地,坐火车就比坐汽车节省时间。物体运动的快慢是人们所关心的问题。如何比较物体运动的快慢呢?

组织学生阅读课本第15页第二节大“?”所提出的三个问题,围绕如何比较它们运动的快慢展开讨论,教师引导并进行小结。

①判断同时起程的步行人和骑车人的快慢。可以比较它们在相等的时间内运动的路程,走的路程远的骑车人运动的快。

②比较百米运动员的快慢,可以比较跑完相同的路程(百米)所用的时间,用的时间短的那个运动员跑的快。

③比较同学们百米短跑同奥运会万米冠军谁运动的快。要看1秒内谁跑的路程多,1秒钟内跑的路程多的运动员运动的快。

教师指出:在物理学里,速度用来表示物体运动的快慢。一个物体运动得很快,物理上就说它运动的速度较大。由此引出本节学习内容和速度的概念。

板书“二、速度和平均速度

1.速度

(1)速度是表示物体运动快慢的物理量”

(2)速度

提问:甲、乙两辆汽车在平直公路上匀速行驶,甲车1小时前进30千米,乙车10分钟前进10千米。怎样表示这两辆车运动的快慢?要求学生利用小学学过的有关速度的知识具体回答:

①利用前面比较百米短跑运动员同万米长跑运动员谁运动快的方法。算出在相同时间内甲、乙车行驶的路程。即算出它们运动的速度就可以进行比较。甲汽车1分钟行驶0.5千米,乙汽车1分钟行驶1千米。由此可知甲车运动的比乙车慢。(相同时间用1秒、1小时都可以)

②汽车所通过的路线长度叫路程。路程的单位是长度的单位,米或千米等。1秒、1分、1小时叫做单位时间。只要用时间去除这段时间内物体通过的路程,就可以求出物体的速度。知道了速度就能比较它们的快慢了。在此基础上,给出匀速直线运动速度的概念和公式。板书:“(2)在匀速直线运动中,速度等于运动物体单位时间内通过的路程。

提问:要求学生利用公式计算前面例子中甲、乙两汽车的速度,并解释它们的物理意义。计算过程如下:

(3)速度的单位

①教师指出:由以上计算结果可知,速度的单位是由长度的单位和时间的单位组成的。常用的长度的单位是米,时间的单位是秒,所以速度的单位是米/秒,读作“米每秒”,单位中的分数线读作“每”。交通运输中常用“千米/时”作速度的单位。

板书:“(4)速度的单位:米/秒,千米/时”

②单位的换算

教师板演千米/时和米/秒间的换算同时介绍进行单位换算的方法和注意问题。(详见课本第17页,可先讲容易的千米/时换算为米/秒,后讲较难的米/秒换算为千米/时)

在进行速度的单位换算时,要强调掌握长度和时间的各自单位进率,分子或分母要根据要求分别换算。运算时,数与数算,单位与单位算,单位的运算完全遵从数学相乘、相除或相约的法则。

(4)平均速度

①提问:从北京开往天津的火车的运动是匀速运动吗?它的运动有什么特点?

答:它的运动特点是有时快,有时慢,到达中途车站时还要停下来。其特点为速度是变化的。

教师指出:从北京开往天津的火车的运动速度是变化的,这种运动叫变速运动。这是常见的一种运动。变速运动比匀速运动复杂,在要求不很精确,粗略研究的情况下,可以用平均速度来描述变速运动的快慢。

板书:“(5)平均速度

①运动物体的速度是变化的,叫变速运动”

②平均速度的计算公式

把变速运动这一较复杂的问题当作简单的匀速运动来处理,用平均速度来描述做变速运动物体的快慢。

例:火车从北京行驶两小时到天津,通过的路程是140千米。火车虽然时快时慢,但我们设想火车在两小时匀速行驶了140千米。火车平均在单位时间内通过的路程,就是火车在这段路程中(或在这两小时内)的平均速度。即:

所以,做变速运动物体在时间t内通过的路程是s,那这个物体在时间t内的平均速度就是:

利用上式计算出来的平均速度,只能表示物体在所求的那段路程中(或这段时间内)的运动情况,不能表示运动中任何一段路程(或任何一段时间内)的运动情况。所以我们谈论平均速度一定要指明是哪段路程中的或哪段时间内的平均速度。

③例题:课本第17页例题。教师进行规范化板演。并说明解物理计算题的格式、要求。

解题规范化要求:

1)认真审题、明确题意。

2)解计算题,要求写全已知、求、解、答。单位可在已知中统一。

3)解题过程,要求写出根据公式(或由此得到的导出式),然后按公式逐项代入已知数值和单位。单位要统一到符合求答要求,最后得出计算结果。

4)进行检验,无误后,写出答题。

3.本节知识要点小结

提问:①速度是表示什么的物理量?计算匀速直线运动的公式是什么?在国际单位制中速度的单位是什么?如何读?怎样写?

②什么叫变速运动?你会计算做变速运动物体在时间t内的平均速度吗?

4.布置家庭作业:练习:1、2、3

注:教材选用人教版九年义务教育初中物理第一册

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速度


第一章运动的描述
1.3运动快慢的描述——速度
【教学目标】
一、知识目标
理解速度的概念。知道速度是表示运动快慢的物理量,知道它的定义、公式、符号和单位,知道它是矢量。
二、能力目标
1.比值定义法是物理学中经常采用的方法,学生在学习过程中掌握用数学工具描述物理量之间的关系的方法。
2.培养学生的迁移类推能力,抽象思维能力。
三、德育目标
由简单的问题逐步把思维迁移到复杂方向,培养学生认识事物的规律,由简单到复杂。
【教学重点】
理解坐标和坐标变化量
平均速度与瞬时速度的概念及其区别
【教学难点】
对瞬时速度的理解
【课时安排】
1课时
【教学过程】
一、导入新课
物体的各式各样的运动,快慢程度不一样,火箭转瞬即逝,蜗牛背着那重重的壳,一步一步地爬.那如何比较运动的快慢呢?
二、新课教学
一、坐标与坐标的变化量
1、研究直线运动时,坐标轴上的点x表示物体的位置,两点间的线段Δx表示位置的变化。
2、物体的位移可以用坐标的变化量来表示:
Δx的大小表示位移的大小;
Δx的正负表示位移的方向。
思考:课件投影图,让学生观察,用数轴表示坐标与坐标的变化量,能否用数轴表示时间的变化量?
分析:显然物体开始是向x轴正方向运动,位移△x=x2-x1为正值;若向x轴负方向运动时,位移△x为负值.
二、速度
1.比较运动快慢的方法
(1)相同时间内比较位移的大小;
(2)相同位移时比较所用时间的长短.
2.速度
(1)定义:速度等于位移跟发生这段位移所用时间的比值.

(3)单位:m/s,常用的还有km/h、cm/s等.
换算关系:

(4)物理意义:表示物体运动快慢的物理量.
(5)速度是矢量.
速度的大小等于单位时间内位移的大小;速度的方向就是物体运动的方向.
(6)匀速直线运动中,任意相等时间内的位移都相等,运动的快慢程度相同,即速度的大小方向都不变.
三、平均速度和瞬时速度
1.平均速度
(1)定义:在某段时间的位移△x与发生这段位移所用的时间△t的比值,叫做这段时间(或位移)内的平均速度.
(2)公式:v=△x/△t
(3)平均速度只能粗略地描述物体在某段时间内(或者是某段位移内)运动的平均快慢程度。
(4)描述平均速度时,必须指明是哪一段位移上的平均速度;或是哪一段时间间隔内的平均速度.
2.瞬时速度
(1)定义:物体在某一时刻(或通过某一位置时)的速度,叫做瞬时速度.
(2)物理意义:精确地描述物体在某一时刻(或通过某一位置时的运动快慢.
(3)方向:与物体经过某一位置的运动方向相同.
(4)物体在从t到t+△t时间间隔内,若△t非常小,以至于△t0,则可以认为表示的是物体在t时刻的瞬时速度.
四、速度和速率
1.速率:瞬时速度的大小叫做速率.
2.日常生活和物理学中说到“速度”,有时是指速率.
思考:平均速率是平均速度的大小吗?
提示:平均速度是物体的位移与发生这段位移所需时间的比值.平均速率是物体通过的路程与所需时间的比值.由于物体在通过一段位移时,位移的大小一般不等于路程,故平均速率一般也不等于平均速度的大小.特例:只有当物体做单向直线运动时,位移大小才等于路程,平均速度的大小才与平均速率相等.
[典例分析]
例1:光在空气中的传播速度约等于3.0×108m/s,声音在空气中的传播速度是340m/s,一个人看到闪电后5s听到雷声,则打雷的地方离他大约多远?
分析:设打雷的地方到人的距离为x,根据x=vt,可分别计算闪电和雷声传到人所在处所用的时间分别为t1和t2,根据条件t2-t1=5s,则可得解。
答案:约1.7×103m
例2某物体沿一条直线运动,(1)若前一半时间内的平均速度为v1,后一半时间内的平均速度为v2,求全程的平均速度.(2)若前一半位移的平均速度为v1,后一半位移的平均速度为v2,全程的平均速度又是多少?
分析:求解平均速度一般由定义求解.
解:(1)设全程所用的时间为t,则由平均速度的定义知

[课标问题拓展]
从山顶悬崖边释放一小石块,石块下落,以释放点为原点,释放时开始计时,测得其x-t关系如下表:
x/m4.919.644.1
t/s123

根据上表画出石块的v-t图象,x轴向下为正方向,t轴水平向右,每1s为一个标度,然后回答下列问题:石块的运动是匀速直线运动吗?是否可以说石块下落的轨迹是曲线?
解析:建立x-t坐标系,将实验数据一一描点,把所描点
用平滑曲线连在一起,得到的x-t图象是曲线,如图由图象可
知石块的运动不是匀速直线运动而是变速直线运动,石块竖直
下落,它的轨迹是直线.
答案:如图1.3—8所示,不是匀速直线运动;不能说明下落轨迹是曲线.

[小结]
本节主要学习了速度的概念及其物理意义,平均速度和瞬时速度的概念及物理意义.知道了平均速度只能粗略的描述质点运动的快慢,而瞬时速度能更准确地描述质点运动的快慢.速度是矢量,方向就是物体运动的方向.平均速度中,速度方向也与位移方向相同。瞬时速度的方向就是质点在那一时刻的运动方向。速率是标量,是指速度的大小.平均速度与平均速率是不同的,前者跟位移相关,后者跟路程相关.

[板书]
§1.3运动快慢的描述——速度
一、坐标与坐标的变化量
二、速度
1、物理意义:表示物体运动的快慢
2、定义:位移跟发生这个位移所用时间的比值.
3、公式:v=Δx/Δt
三、平均速度
1.定义:运动物体在某段时间内的位移与发生这段位移所用的时间的比值.
2.公式:v=Δx/Δt
3.物理意义:表示物体运动的平均快慢程度
4.矢量性:方向与位移△x方向相同,就是物体的运动方向
四、瞬时速度
1.定义:运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度.准确地讲,瞬时度是物体在某时刻前后无穷短时间内的平均速度.
2.公式:v=Δx/Δt(Δt→0)
3.物理意义:描述物体在某一时刻(或某一位置)的运动快慢
4.矢量性:与物体此时刻的运动方向相同,即物体运动轨迹在该点的切线方向速度
五、速度和速率
1.速率:速度的大小。
2.速度既有大小,又有方向,是矢量
[知识应用自测]
1.下列物体运动的速度哪个大().
A.蜗牛:1.5mm/sB.炮弹:1000m/s
C.发射人造卫星的最起码速度:7.9km/sD.火车:360km/h
答案:C
2.关于速度,下面的说法是正确的是()
A.通过位移长的物体速度大
B.通过相同的位移,所用时间少的物体速度大
C.单位时间内通过位移长的物体速度大
D.运动快的物体速度大
答案:BCD
3.对于做匀速直线运动的物体,则()
A.任意2s内的位移一定等于1s内位移的2倍
B.任意一段时间内的位移大小一定等于它的路程
C.若两物体的速度相同,则它们的速率必然相同,在相同时间内通过的路程相等
D.若两物体的速率相同,则它们的速度必然相同,在相同时间内的位移相等
答案:ABC
4.甲乙两车沿平直公路通过同样的位移,甲车在前半段位移上以v1=40km/h的速度运动,后半段位移上以v2=60km/h的速度运动;乙车在前半段时间内以v1=40km/h的速度运动,后半段时间以v2=60km/h的速度运动,则甲、乙两车在整个位移中的平均速度大小的关系是()
A.v甲=v乙B.v甲v乙C.v甲v乙D.因不知为是和时间无法确定
答案:C
5.从匀速直线运动的公式v=x/t可知()
A.速度与位移成正比,与时间成反比
B.速度等于位移与所用时间的比值,与位移和时间无关
C.做匀速直线运动的物体的速度不随时间或位移而变化
D.做匀速直线运动的物体的速度决定于运动的位移
答案:BC
6.一质点做变速直线运动,若前t/3内的平均速度为6m/s,后2t/3时间的平均速度为9m/s,则这段时间t内的平均速度为______m/s.若质点前一半位移的平均速度为3m/s,后一半位移的平均速度为6m/s,则这段位移的平均速度为_______m/s.(8m/s,4m/s)
7.一汽艇在相距2km的甲乙两码头之间往返航行,逆水时用1.5h,顺水时用1h,则往返一次的平均速度为________,平均速率为_________。(0,0.8km/h)
8.做变速直线运动的汽车,通过第一个100m用了20s,通过第二个100m用了10s,求汽车在第一个100m内和第二个100m内的平均速度各是多大?汽车在这200m内的平均速度是多大?(5m/s,10m/s,6.7m/s)

《速度变化快慢的描述—加速度》教案分析


古人云,工欲善其事,必先利其器。高中教师要准备好教案,这是高中教师的任务之一。教案可以让上课时的教学氛围非常活跃,帮助高中教师缓解教学的压力,提高教学质量。所以你在写高中教案时要注意些什么呢?为此,小编从网络上为大家精心整理了《《速度变化快慢的描述—加速度》教案分析》,相信您能找到对自己有用的内容。

《速度变化快慢的描述—加速度》教案分析

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。
因为速度是矢量,所以加速度也是矢量。加速度的方向就是速度变化的方向。在直线运动中,速度变化的方向可以与速度的方向相同,也可以与速度的方向相反。因此,加速度的方向可以与速度的方向相同,也可以与速度的方向相反。加速度的方向与速度的方向相同,物体做加速运动;加速度的方向与速度的方向相反,物体做减速运动。
在直线运动中,加速度可以用一个带有正负号的数值表示,绝对值表示其大小,正负号表示其方向。加速度为正表示其方向与规定的正方向相同,加速度为负表示其方向与规定的正方向相反。
加速度的单位可由其定义式确定。在国际单位制中,加速度的单位是“米每二次方秒”,符号是“m/s2”或“m·s-2”。要将加速度的单位与速度的单位区别开来。
加速度不是“加”出来的速度,而是“加速”的快慢程“度”,更确切地说是变速的快慢程度,它是速度对时间的变化率,是表示速度变化快慢的物理量。物体的速度增量很大,但如果经历的时间很长,加速度的值仍可能很小。加速度只是在数值上等于单位时间内增加的速度。
4.速度和加速度的区别
速度和加速度是两个不同的物理量,我们可以从以下三方面来区别它们。
(1)从定义上看:速度是描述物体运动方向和快慢的物理量,是位置的变化(位移)和时间的比值;加速度是描述物体速度变化方向和快慢的物理量,是速度的变化(速度增量)和时间的比值。
(2)从方向上看:速度加速度都是矢量,速度的方向就是物体运动的方向,而加速度的方向不是速度的方向,而是速度变化的方向,故加速度方向与速度方向没有必然的联系。只有在直线运动中,加速运动时加速度与速度方向一致,减速运动时加速度与速度方向相反。
(3)从量值上看:加速度“大”,只意味着速度变化“快”,不表示速度变化量大,也不表示速度大。速度大,加速度不一定大;速度小,加速度不一定小;加速度减小而速度可能增大,加速度不为零而速度大小可能不变。例如,空中匀速飞行的飞机,苏打很大,加速度为零。今后我们还会学到,弹簧振子在最大位移处速度为零,但加速度却是最大;汽车以恒定功率启动时,加速度在减小而速度却在增大;做匀速圆周运动的物体加速度不为零,而速度的大小却保持不变。结合这些实例进行分析,可进一步认识速度和加速度这两个基本概念的区别。
5.平均加速度和瞬时加速度的区别
严格地讲,由公式定义的加速度实际上指的是平均加速度,同平均速度与瞬时速度的关系相似,只有当所取的时间间隔△t趋近于零时,平均加速度才趋近于瞬时加速度。
平均加速度和一段时间(或一段位移)相对应,瞬时加速度和某一时刻(或某一位置)相对应。讲平均加速度必须指明是哪一段时间(或哪一段位移)内的平均加速度,讲瞬时加速度必须指明是哪一个时刻(或哪一个位置)的瞬时加速度。
平均加速度只能粗略地描述一段时间内物体速度变化的快慢程度,瞬时速度能够精确地描述某一时刻物体速度变化的快慢程度。
另外还需指出,平均加速度与加速度的平均值也是有严格区别的,两者的数值一般并不相等,不可混淆。
在匀变速运动(加速度保持不变的运动)中,平均加速度与瞬时加速度相等。
O
v
t
图1-28
△v
△t
P
6.从速度图象求加速度

7.对“说一说”问题的讨论
本节教材“说一说”栏目指出,日常生活中讲的“快”和“慢”,有时指速度,有时指加速度,要求分别举出几个这样的例子。
速度描述了物体位置变化的快慢。日常生活中讲的“快”和“慢”,指速度的如:你走得真“快”;将要进站时,汽车行驶“慢”下来了;下课后,同学们“快”步奔向操场……
加速度描述了物体速度变化的快慢。日常生活中讲的“快”和“慢”,指加速度的如:赛车性能不佳,起步太“慢”;幸亏汽车急刹车刹得“快”,才没有酿成事故……
发展级
8.对速度的变化量的再认识

9.关于“变化率”
前面我们学到,速度是物体位置的变化率,它表示物体位置变化的快慢;加速度是物体速度的变化率,它表示物体速度变化的快慢。一般来说,描述变化快慢的量就是变化率。
教材对“变化率”下了如下定义:自然界中某量D的变化可以记为△D,发生这个变化所用的时间间隔可以记为△t;变化量△D与△t的比值就是这个量的变化率。可见,变化率表示变化的快慢,不表示变化的大小。
需要进一步指出的是,教材中所定义的“变化率”明确地讲是指“对时间的变化率”,还有另一种变化率——“对位移的变化率”。例如,速度对位移的变化率就定义为“物体速度的变化与发生这一变化物体位移的比值”,即定义为,它在数值上等于物体发生1m位移时速度的变化量。当然,若不加特别说明,讲“变化率”就是指“对时间的变化率”。
应用链接
本节课的应用主要是对加速度概念的理解,对速度、速度的变化量和速度的变化率(加速度)的辨析,以及运用加速度的定义式或速度图象求解加速度。
基础级
例1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.速度变化所用的时间越短,加速度一定越大
C.速度变化越快,加速度一定越大
D.单位时间内速度变化越大,加速度一定越大
提示根据加速度的定义式及物理意义进行判断。
解析由加速度的定义式可知,加速度的大小是由速度的变化量和发生
这一变化所用的时间共同决定的。速度变化越大,所用的时间不确定,加速度不一定越大。速度变化所用时间越短,但速度的变化量大小不确定,也不能确定加速度一定越大。单位时间内速度变化越大,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。选项C、D正确。
点悟加速度是反映速度变化快慢的物理量。加速度越大,只能说明速度变化越快,不能说明速度变化越大,也不能说明物体运动越快。要正确区分运动的快慢(v)、速度的变化量(△v)和速度变化的快慢的不同。
例2下列运动可能出现的是()
A.物体的加速度增大,速度反而减小
B.物体的加速度减小,速度反而增大
C.物体的速度为零时,加速度却不为零
D.物体的加速度始终不变,速度也始终不变
提示物体做加速直线运动还是做减速直线运动,要看加速度的方向与速度的方向是否一致。只要加速度的方向与速度的方向相同,速度就增大;加速度的大小则决定速度变化的快慢,而不决定速度变化的趋势(即速度增大还是减小)。
解析当加速度方向与速度方向相反时,物体做减速运动,速度在不断减小,若加速度增大,速度减小得更快。当加速度方向与速度方向相同时,物体做加速运动,速度在不断增大,若加速度减小,只是速度增大得慢了。当速度为零时,加速度可能为零,也可能不为零。加速度是描述速度变化快慢的物理量,有了加速度,物体的速度一定要发生变化。选项A、B、C正确。
点悟有的同学可能错误地认为“加速度增大时,速度一定增大;加速度减小时速度一定减小”,产生这种错误的原因在于没有弄清楚加速度对速度变化的影响。加速度是矢量,既有大小又有方向。加速度的方向决定速度是增大还是减小;加速度的大小则决定速度增大或减小的快慢,即单位时间内变化了多少。
例3篮球以10m/s的速度水平撞击篮板后以6m/s的速度反向弹回,篮球与篮板的接触时间为0.1s,则篮球在这段时间内的加速度为多大?加速度的方向如何?
提示因为速度和加速度均为矢量,所以在求解之前必须首先确定正方向。若速度、加速度方向与规定的正方向相同,则为正;反之,则为负。已知量代入公式时必须冠以符号,未知量一般先假设为正,解后再作出判断。
解析选取篮球的初速度方向为正方向,则初速度v0=10m/s。因为末速度方向与规定的正方向相反,故末速度为vt=-6m/s。由加速度的定义式可得

可见,加速度的大小为160m/s2,负号表示加速度的方向与初速度的方向相反。
v/(m·s-1)
t/s
O
10
20
30
20
10
30
40
50
60
图1-30
点悟加速度的定义式为矢量式,对于直线运动只要规定正方向,速度与加速度均可用带有正负号的代数量表示,在解题时要特别注意各个量正负的确定。本题也可以选取末速度的方向为正方向,解出的加速度将为正值,同学们不妨试一试。
例4图1-30是一个物体向东运动的速度图象。由图可知在0~10s内物体的加速度大小是,方向是;在10~40s内物体的加速度为;在40~60s内物体的加速度大小是,方向是。

提示,由速度图象读出与△t相应的△v,代入公式即可算得加速度
a;由a的正负号即可确定加速度的方向。
解析由题图可知,在0~10s内物体的加速度为

点悟要理解速度图象的物理意义,能根据速度图象和加速度的定义式计算加速度的大小,判断加速度的方向。
发展级
例5有些国家的交通管理部门为了交通安全,特制定了死亡加速度为500g这一数值(g取9.8m/s2)以醒世人,意思是如果行车加速度超过此值,将有生命危险。这么大的加速度,一般车辆是达不到的,但发生交通事故时,将会达到这一数值。假如两辆摩托车以36km/h的速度相向而行发生碰撞,碰撞时间为2×10-3s,你判断一下驾驶员是否有生命危险?
提示只要计算出摩托车碰撞时加速度的大小,即可作出判断。
解析碰撞后摩托车静止,则碰撞中摩托车的加速度为

可见,摩托车加速度的大小为5×103m/s2,已超过死亡加速度500g,驾驶员会有生命危险。
点悟本题是一道联系实际的物理问题,在运用加速度的定义式求解加速度时,需要根据实际情况,挖掘出摩托车碰撞后末速度等于零这一隐含条件。值得注意的是,求得加速度a=-5×103m/s2,负号仅表示加速度的方向与初速度方向相反,不表示加速度的大小,千万不能因为a是负值,而误认为a<500g。
例6图1-31中每一个图都有两条图线,分别表示一种直线运动的加速度和速度随时间变化的图象,其中可能正确的是()

提示根据速度图象和加速度图象的物理意义进行分析判断。
解析在A图中,表示物体做匀变速直线运动,速度减至零再反向加速,是可能的。在图B与C中,速度恒定,还有变化的加速度,这是不可能的。在图D中,加速度恒定,物体做匀加速直线运动,速度随时间均匀增加,这是可能的。选项A、D正确。
点悟在速度图象中,图线的斜率表示物体的加速度。图线斜率的绝对值表示加速度的大小,斜率的绝对值越大,表示速度变化得越快。图线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规定的正方向相同;斜率为负,表示加速度的方向与规定的正方向相反。根据加速度的方向与速度的方向相同还是相反,即可判断物体是在做加速运动还是减速运动。
课本习题解读
[p.31问题与练习]
1.100km/h=27.8m/s。

2.有符合下列说法的实例:
A.物体运动的加速度等于0,而速度不等于0。例如,汽车做匀速直线运动。
B.两物体相比,一个物体的速度变化量比较大,而加速度却比较小。例如,列车起动慢慢达到最大速度50m/s,速度变化量较大,但加速时间较长,如经过2min,则加速度为0.42m/s2,比汽车起动时的加速度小。
C.物体具有向东的加速度,而速度的方向却向西。例如,汽车向西行驶,汽车减速时加速度向东。
D.物体做直线运动,后一阶段的加速度比前一阶段的加速度小。例如,汽车起动达到最大速度的过程中,后一阶段的加速度比前一阶段的加速度小,但速度却比前一阶段大。
本题告诉我们,加速度的大小与速度的大小、速度变化量的大小均无直接的联系。

练习巩固(1—5)
基础级
1.关于加速度,以下说法正确的是()
A.加速度为0的物体一定处于静止状态
B.物体的加速度减小,其速度必随之减小
C.物体的加速度增大,其速度不一定增大
D.物体的加速度越大,其速度变化越快
2.已知甲的加速度比乙的加速度大,则下列说法正确的是()
A.甲的速度一定比乙的速度大
B.甲的速度变化量一定比乙的速度变化量大
C.甲的速度变化一定比乙的速度变化快
D.如果甲、乙两物体的速度变化量相同,则甲用的时间一定比乙少
3.一个运动物体经时间△t后又回到原处,回到原处时的速度和初速度大小相等,都是v,但方向相反,则物体在时间△t内加速度的大小为()

4.物体某时刻的速度为5m/s,加速度为-3m/s2,这表示()
A.物体的加速度方向与速度方向相同,而速度在减小
B.物体的加速度方向与速度方向相同,而速度在增大
C.物体的加速度方向与速度方向相反,而速度在减小
D.物体的加速度方向与速度方向相反,而速度在增大
5.一子弹以0.02s的时间穿过一木板,穿入木板时的速度是800m/s,穿出木板时的速度是300m/s,则子弹在穿过木板时的加速度有多大?
6.一足球以8m/s的速度飞来,运动员在0.2s的时间内将足球以12m/s的速度反向踢出。足球在这段时间内的加速度多大?方向如何?

7.图1-32中的直线①和②分别表示两个物体运动的速度图象。它们的初速度各是多大?哪一个的加速度大?经过多长时间它们的速度大小相等?
发展级
8.一个物体初速度的大小为2m/s,末速度的大小为4m/s,则()
A.速度变化量的大小可能是6m/s
B.速度变化量的大小可能是4m/s
C.速度变化量的方向可能与初速度方向相同
D.速度变化量的方向可能与初速度方向相反
9.某物体沿直线运动的速度图象如图1-33所示,下列说法正确的是()

A.物体在第1s末运动方向发生变化
B.物体在第2~3s内和第6~7s内的加速度相同
C.物体在第2s末返回出发点,然后向反方向运动
D.物体的加速度大小始终不变
10.质点从静止开始做匀加速直线运动,经5s后速度达到10m/s,然后匀速运动了20s,接着经2s匀减速运动后静止。那么,质点在加速运动阶段的加速度有多大?在第26s末的速度有多大?

速度改变快慢的描述加速度


五、速度改变快慢的描述加速度

一、教学目标

1、理解加速度的概念,1理解加速度是表示速度矢量变化快慢的物理量;2明确加速度的定义、公式、符号和单位.

2、明确加速度是矢量,加速度的方向始终跟速度改变量的方向一致.

3、明确加速度跟速度、速度改变量的区别.

二、重点难点

加速度概念既是重点,又是难点,要弄清加速度与速度、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.

三、教学方法

比较、分析、归纳

四、教学过程

(一)概念引入

实例:某铅球运动员在投出铅球时,可在0.2s内使铅球的速度由零增加到17m/s,而迫击炮射击时,炮弹在炮筒中的速度在0.005s内由零增加到250m/s,在这两种运动中,速度改变量各为多少?哪一个速度变化得快?

解析:用v0表示物体开始时刻的速度(初速度),用vt表示末了时刻的速度(末速度),t表示完成速度改变所经历的时间,那么Δv=vt-vo表示物体速度的改变.为了描述速度改变的快慢,应该比较速度对时间的变化率,即速度的改变跟发生这一改变所用时间的比值.

速度m/s

速度改变m/s

vt-v0

速度变化率m/s2

(vt-v0)/t

初速度v0

末速度vt

铅球

0

17

17-0=17

(17-0)/0.02=85

炮弹

0

250

250-0=250

(250-0)/0.005=5×104从上面的计算可以看出,速度改变量vt-v0能够描述物体在时间t内速度改变了多少,但不能描述速度改变的快慢,而比值(vt-v0)/t能够描述物体速度改变的快慢,为此,引入加速度的概念.

(二)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,即

a=(vt-v0)/t

式中vt、v0分别表示质点的末速度和初速度,t是质点的速度从vo变化到vt所需的时间,a表示质点的加速度.

2、物理意义:加速度是表示速度矢量改变快慢的物理量,其大小在数值上等于单位时间内速度的改变.

3、单位:在国际单位制中,加速度的单位是米每二次方秒,符号是m/s2.

4、加速度不但有大小,而且有方向,是矢量,加速度的方向与速度改变量Δv的方向相同.

在变速直线运动中,速度的方向始终在一条直线上,取初速度v0的方向为正方向.

(1)若vtv0,速度增大,a为正值,表示a的方向与v0的方向相同;

(2)若vtv0,速度减少,a为负值,表示a的方向与v0的方向相反.

(三)匀变速直线运动中的加速度

在匀变速直线运动中,速度是均匀变化的,比值(vt-v0)/t是恒定的,即加速度a的大小、方向不改变.因此,匀变速直线运动是加速度不变的运动.

(四)在v-t图象中认识加速度

加速度在大小上等于速度对时间的变化率,因此在匀变速直线运动中,v-t图象的斜率等于质点的加速度,如图中甲图象的加速度a1=2m/s2,方向与初速度方向相同;乙图象的加速度a2=-2m/s2,负号表示其方向与初速度方向相反.

1、教材第30页练习五:(1)、(2)、(3)、(5)

2、以下对于加速度的认识中,哪些是对是?

A、物体的加速度很大,速度可以很小

B、物体的速度为零,加速度可以不为零

C、加速度表示增加的速度

D、加速度为零时,速度必然为零

解:以图示匀加速直线运动为例,质点加速度不随时间而变,而速度与时刻对应,且均匀增加,在t=0时刻,v0=0,而加速度不等于零,其大小等于图象的斜率,可见A对,B对,而C错,当物体作匀速直线运动时,其加速度为零而速度不为零.D项错误.

正确选项为A、B

(七)课堂小结

定义:a=(vt-v0)/t

物理意义:描述速度改变的快慢

加速度a方向:与Δv方向一致

单位:m/s2

在v-t图象中的几何意义:图象的斜率

(八)课外作业

教材练习五:(4)

速度改变快慢的描述 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,能区分,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秒内速度由0增到10m/s,后匀速.

第二个:2s内速度由0增到6m/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1s内,第2s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、看书29页第一自然段,及第二自然段,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?如:

的含义?

(3)计算一下课件中所给两物体的加速度大小(练习)

4、看书29页第三、四、五自然段,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)比的加速度小,对吗?

(4)如何从图像中求物体的加速度?

5、阅读30页上部分内容讨论:

(1)速度越大,加速度越大对吗?举例说明(如课件1情况)

(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?

(展示课件: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?

(展示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。