速度变化快慢的描述-加速度.doc

大家一定认识这个标志吧哪么为什么要限速呢?下面我们就一起来研究这个问题当车在路上高速行驶时若遇到障碍物司机会怎么做？刹车。刹车就可以了吗？(需要急刹车)即速度要发生很大的变化且速度变化必需要快不能够慢为了解决这个问题我们需要引入一个新的物理量来描述速度变化的快慢我们把它叫做加速度 新课教学 一、加速度 师：请回忆一下我们是怎样描述物体运动位置的变化的?例如在直线运动中，物体从A点运动到B点，如下图所示 建立数轴AB，设A点在数轴上的读数x1(一维位置坐标，下同)为2 m，B点在数轴上的读数x2为7m，则物体运动位置的变化大小为多少? 生：xx2一xl7 m一2 m5 m，方向由A指向B 师：如果物体从A到B是做匀速运动，如果所用时间为t10s，怎样求这段过程中物体的速度? 生：物体运动的速度vx/t5m10s0.5m/s，方向从A指向B 师：如果物体做加速直线运动，同样在10s内，速度从2m/s增加到7m/s，怎样描述物体运动的速度增加的快慢呢? 生：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运动速度增加的快慢 师：如果用a符号表示物体速度增加的快慢，v表示物体的速度变化量，t表示物体的速度变化所用的时间，那么用公式如何表达呢? 生：av/t(7-2)m10s20.5m/s2 师：不同物体的运动，速度变化的快慢往往是不同的，再看下面的例子 案例1：飞机的速度由0增加到约300kmh，飞机的速度的变化是多少?若发生这一变化用时约30 s，则物体的速度平均每秒增加多少? 案例2：迫击炮射击时，炮弹在炮筒中的速度在0.005 s内就可以由0增加到250 ms，炮弹速度的变化与发生这个变化所用时间的比值是多少? 学生讨论后回答 生1(回答第一个案例)：300km/h约相当于83m/s，av/t(83-0)/30m/s22.8m/s2 生2(回答第二个案例)：av/t(250-0)/0.005m/s25104m/s2 师：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av/t是变速直线运动的加速度的基本定义式 (板书) 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 (2) 定义式：a （Vt-V0）/t V0开始时刻物体的速度 Vt经过一段时间t时的速度 (3) 物理意义：加速度是表示速度改变快慢的物理量 (4) 国际单位：ms2或ms-2读作米每二次方秒 问: 1 m/s2表示什么意思?它的含义是说物体每秒钟速度的改变量是1 m/s 实验与探究 课题：体验1 m/s2加速度究竟有多大 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(向学生讲明)，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/s2它的含义是说物体每秒钟速度的改变量是1 m/s (5) 加速度也是矢量，不仅有大小，也有方向 分析: 当物体加速时，则V=（Vt-V0）0，时间t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 V0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V =（Vt-V0）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V0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 (6)方向 ： 加速度的方向和速度改变量的方向相同 加速度定义公式中时间t是标量，是没有方向的，因此加速度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v0的方向相同或相反，若取v0的方向为正方向，则a的方向可用正负号来表示因此：总结：物体是否作加速运动，决定于加速度和速度的方向关系 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 物体做加速直线运动还是做减速直线运动取决于加速度方向和初速度方向是否相同不能根据速度的方向判断加速度的方向 提出问题：物体做匀加速直线运动时，加速度一定为正吗?物体做匀减速直线运动时，加速度一定为负吗? 生：不一定物体做匀加速直线运动时，加速度方向一定跟物体的运动方向相同，物体做匀减速直线运动时，加速度的方向跟物体的运动方向相反但是，加速度是正值还是负值，与正方向的选取有关，若取运动方向为正方向，则匀加速直线运动的加速度为正值，匀减速直线运动的加速度为负值；若取运动的反方向为正方向，则匀加速直线运动的加速度为负值，匀减速直线运动的加速度为正值 提出问题：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?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? 生：不对加速度的大小反映的是速度变化的快慢，并不能反映速度的大小应该根据加速度的方向和速度方向的关系，判断速度增加还是减小只要加速度方向跟速度方向相同，无论加速度大小如何变化，物体一定做加速运动；只要加速度方向跟速度方向相反，无论加速度大小如何变化，物体一定做减速运动 总结：速度、速度的变化和加速度的大小没有关系。 阅读课文，说说什么是匀变速运动 生：如果物体的加速度保持不变，该物体的运动就是匀变速运动 师：如同平均速度与瞬时速度那样，加速度也有平均和瞬时之分在匀变速运动中，平均加速度与瞬时加速度有什么关系? 生：在匀变速运动中，其速度随时间均匀变化(增加或减少)，每时每刻的加速度，即瞬时加速度与一段时间内的加速度，即平均加速度相同 师：匀速直线运动可看成什么运动? 生：可看成加速度为零的匀变速运动 (3)加速度和速度以及速度的变化量之间的区别 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 讨论与交流 提出问题：“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? 生：不对，当匀速运动时，尽管速度很大，加速度可以为零 提出问题：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? 生：不对由公式av/t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 说一说 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地指加速度请大家讨论哪些说法中指的是加速度? 生1：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 生2：在百米赛跑中，我们常说某某同学素质好，有很好的爆发力，起跑快 阅读师：请学生阅读教材第30页“一些运动物体的加速度” 学生阅读“一些运动物体的加速度”后应注意： 1注意标题后括号内标明的“a(ms-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 提出问题：加速度大小反映了什么?加速度的方向一定跟什么方向相同? 生：加速度大小反映了物体速度改变的快慢，加速度越大，速度改变得越快，加速度越小，速度改变得越慢加速度的方向跟速度改变的方向总是相同 提出问题：加速度跟速度是否有关? 生：加速度和速度是两个完全不同的物理量，加速度反映了物体速度改变的快慢，而速度反映了物体运动的快慢不能根据加速度大小，判断物体运动快慢(速度大小)，也不能根据速度大小判断速度改变的快慢(加速度大小)，同样不能根据加速度方向判断物体的运动方向(速度方向)，也不能根据速度方向判断物体速度改变的方向(加速度方向) 提出问题：速度、速度变化量及加速度有何区别? 生：速度是用来表示物体运动快慢的物理量，它等于位移和所用时间的比值，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和时间的比值(速度的变化率) 加速度的大小只反映物体速度变化的快慢，不能反映物体运动的快慢，加速度大说明物体速度变化得快，并不意味着物体就运动得快；加速度小说明物体速度变化得慢，并不意味着物体运动得慢；加速度为零，说明物体速度不变化，但并不意味着物体的速度为零，物体可能以很大的速度做匀速直线运动不仅速度大小和加速度大小没有必然联系，速度方向和加速度方向也没有必然联系加速度方向与速度方向可能相同，也可能不相同对于速度的变化量和加速度的区别，可根据加速度的定义av/t来理解，加速度是速度的变化率，而不是速度的变化量，加速度表示的是速度变化的快慢，而不是速度变化的多少，速度的变化量不仅与加速度有关，还与时间有关因此，根据加速度不能判断速度变化的量的大小，反过来，根据速度变化量的大小也不能判断加速度的大小 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 (3)加速度和速度以及速度的变化量之间的区别 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 例题剖析 (出示例题1):做匀加速运动的火车，在40 s内速度从10m/s增加到20 m/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，求汽车的加速度大小 (出示例题2):判断下列说法是否正确 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 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 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 二、从vt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153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 生：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 师：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v，时间间隔t 生：这样就可以定量求加速度了，用加速度的定义式av/t (2)在vt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vt图像是一条直线，直线的斜率的数值等于其加速度 三、阅读科学漫步 (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vt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? 作业： 问题与练习:1,2,3 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vt图像的斜率 总结：加速度与速度没有直接关系：加速度很大，速度可以很小、可以很大、也可以为零（某瞬时）；加速度很小，速度可以很小、可以很大、也可以为零（某瞬时）；总结：物体是否作加速运动，决定于加速度和速度的方向关系，而与加速度的大小无关。加速度的增大或减小只表示速度变化快慢程度增大或减小，不表示速度增大或减小。提纲:一、 引入：漫画引入说明速度大、速度变化大、速度变化快是表示不同的意义二、 新课教学（一） 举例说明怎样描述物体位置的变化(注意方向)（二） 举例说明怎样求匀速直线运动的速度（三） 举例说明怎样求加速直线运动的速度变化的快慢（四） 讨论课本例题（五） 讲述加速度的定义、定义式、物理意义（六） 讨论加速度的单位并体验1m/s2 的加速度（七） 讲述匀变速直线运动、平均加速度和瞬时加速度（八） 讨论加速度的方向。结论：加速度的方向和速度变化的方向相同，加速度的方向和物体运动的方向相同时物体做加速运动反之做减速运动。（九） 解决问题：（1）物体做匀加速直线运动时，加速度一定为正吗?物体做匀减速直线运动时，加速度一定为负吗?加速度是正值还是负值，与正方向的选取有关（2）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