《怎樣描述速度變化的快慢》教案.doc

學(xué)案4怎樣描述速度變化的快慢學(xué)習(xí)目標(biāo)定位1.理解加速度的概念，知道加速度的定義，能用公式a進(jìn)行定量計(jì)算.2.知道加速度是矢量，知道速度改變量與加速度的區(qū)別.3.會根據(jù)加速度方向與速度方向的關(guān)系判斷物體運(yùn)動的性質(zhì).4.知道什么是勻變速直線運(yùn)動，能從勻變速直線運(yùn)動的vt圖像中理解加速度的意義知識儲備區(qū)一、加速度1定義：物體速度的變化跟發(fā)生這一變化所用時(shí)間的比值2公式：a.3單位：在國際單位制中，加速度的單位是米每二次方秒，符號是m/s2或ms2.4方向：加速度的方向跟物體運(yùn)動速度變化的方向相同二、從vt圖像看加速度在vt圖像中，過圖線某一點(diǎn)切線的斜率表示該點(diǎn)對應(yīng)時(shí)刻物體的加速度，斜率的大小等于加速度的大小，斜率的正負(fù)表示加速度的正負(fù)即加速度的方向三、勻變速直線運(yùn)動物體做直線運(yùn)動時(shí)，如果它的加速度大小、方向都不變，這種運(yùn)動就叫做勻變速直線運(yùn)動.學(xué)習(xí)探究區(qū)一、什么是加速度問題設(shè)計(jì)下列三種車輛起步后，經(jīng)不同的時(shí)間達(dá)到了不同的速度.時(shí)間速度自行車5 s14 m/s小型轎車20 s30 m/s旅客列車100 s40 m/s哪種車輛速度變化大？哪種車輛速度增加得快？并說明原因答案旅客列車速度變化大，自行車速度增加得快，因?yàn)椋鹤孕熊? s內(nèi)速度增加v1 m/s2.8 m/s小型轎車1 s內(nèi)速度增加v2 m/s1.5 m/s旅客列車1 s內(nèi)速度增加v3 m/s0.4 m/sv1v2v3，所以自行車速度增加得快要點(diǎn)提煉1加速度的物理意義表示物體速度變化快慢的物理量，加速度a也叫速度對時(shí)間的變化率2對加速度概念的進(jìn)一步理解a是用比值定義法定義的物理量，a的大小與vtv0、t無關(guān)(填“有關(guān)”或“無關(guān)”)，不能說a與vtv0成正比，與t成反比 延伸思考“速度(v)大”、“速度變化(vtv0)大”和“速度變化得快”的意義相同嗎？物體的速度很大，加速度一定很大嗎？物體的速度變化大，加速度一定很大嗎？物體的速度變化快，加速度一定很大嗎？答案“速度(v)大”、“速度變化(vtv0)大”和“速度變化得快”的意義不同首先，速度v大表示物體運(yùn)動得快，加速度a不一定大，如飛機(jī)勻速飛行時(shí)的速度很大，a卻等于零；v小，a也不一定小，如射擊時(shí)火藥爆炸瞬間，子彈的速度v可以看做零，這時(shí)加速度a卻很大其次，速度變化大，即vtv0大，加速度a卻不一定大，如列車由靜止到高速行駛，其速度變化量vtv0很大，但經(jīng)歷的時(shí)間也很長，所以加速度并不大最后，速度變化得快，表示單位時(shí)間內(nèi)速度變化大，即加速度a大二、加速度方向與速度方向的關(guān)系問題設(shè)計(jì)1做直線運(yùn)動的火車，在40 s內(nèi)速度由10 m/s增加到20 m/s，那么火車在40 s內(nèi)速度的改變量是多少？火車的加速度是多少？加速度的方向與速度改變量的方向有什么關(guān)系？答案vtv020 m/s10 m/s10 m/s，為正值，說明vtv0的方向與速度v的方向相同a0.25 m/s2，也為正值，說明a的方向與v方向相同故加速度的方向與速度改變量的方向相同2汽車緊急剎車時(shí)，在2 s內(nèi)速度從10 m/s減小到0，汽車2 s內(nèi)速度的改變量是多少？加速度是多少？加速度的方向與速度改變量的方向有什么關(guān)系？答案vtv0010 m/s10 m/s，為負(fù)值，說明v的方向與速度v方向相反a5 m/s2，也為負(fù)值，說明a的方向與v的方向相反，但加速度的方向與速度改變量的方向相同要點(diǎn)提煉1加速度的矢量性：由a知加速度的方向總是與速度變化量v的方向相同但與速度的方向沒有必然聯(lián)系2加速度對運(yùn)動的影響(1)加速度的大小決定物體速度變化的快慢加速度大表示物體速度變化得快加速度小表示物體速度變化得慢 (2)加速度的方向與速度方向的關(guān)系決定物體是加速還是減速加速度與速度方向相同時(shí)，物體做加速運(yùn)動；加速度與速度方向相反時(shí)，物體做減速運(yùn)動延伸思考若物體的加速度逐漸減小，速度一定減小嗎？若物體的加速度逐漸增大，速度一定增大嗎？答案不一定若加速度a與初速度v0同向，則物體做加速直線運(yùn)動，這時(shí)若a逐漸減小，只是說明v增加得慢了；若加速度a與初速度v0反向，則物體做減速直線運(yùn)動，這時(shí)若a逐漸增大，只是說明v減小得快了三、從vt圖像看加速度問題設(shè)計(jì)1如圖1所示是甲、乙兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的速度時(shí)間圖像，求出它們的加速度的大小圖1答案a甲 m/s22 m/s2a乙 m/s21 m/s22試說明vt圖像中圖線的“陡”和“緩”與加速度有什么關(guān)系？答案由第1問知甲的加速度大于乙的加速度，由圖像可以直觀地看出，甲的圖線比乙的圖線“陡”，所以通過比較圖線的“陡”、“緩”就可以比較加速度的大小在同一個(gè)vt圖像中，圖線“陡”的加速度較大要點(diǎn)提煉1vt圖像的斜率大小表示加速度大小在vt圖像中，比值描述了直線的傾斜程度，叫做直線的斜率，其值等于物體運(yùn)動的加速度(1)在同一個(gè)坐標(biāo)系中，斜率越大，加速度越大圖2(2)vt圖線為傾斜直線時(shí)，表示物體的加速度不變，如圖1中的圖線甲、乙所示；圖線為曲線時(shí)表示物體的加速度變化，圖線切線的斜率表示這一時(shí)刻的瞬時(shí)加速度，如圖2中A點(diǎn)的切線e的斜率等于該時(shí)刻A點(diǎn)的瞬時(shí)加速度，整個(gè)運(yùn)動過程中物體的加速度在減小2vt圖像斜率的正負(fù)表示加速度的方向3由vt圖像判斷速度的變化通過vt圖像可直觀判斷速度的變化與加速度的正、負(fù)無關(guān)如圖3所示圖3(1)在0t0時(shí)間內(nèi)，v0，物體做減速運(yùn)動；(2)在tt0時(shí)間內(nèi)，v0，a0，物體做加速運(yùn)動典例精析一、對加速度的理解例1雨滴從高空由靜止下落，由于空氣阻力作用，其加速度逐漸減小，直到變?yōu)榱悖诖诉^程中雨滴的運(yùn)動情況是()A速度不斷減小，加速度為零時(shí)，速度最小B速度不斷增大，加速度為零時(shí)，速度最大C位移越來越小D速度變化率越來越大解析雨滴做加速直線運(yùn)動，加速度減小，雨滴下落的速度增加得越來越慢；加速度為零時(shí)，雨滴的速度最大，A錯(cuò)，B對；雨滴一直下落，位移逐漸增大，C錯(cuò)加速度即為速度變化率，加速度減小，故速度變化率減小，D錯(cuò)答案B二、a的應(yīng)用例2爆炸性的加速度往往是跑車的賣點(diǎn)，某品牌跑車由靜止加速至100 km/h只需4.2 s.(1)求該品牌跑車的平均加速度的大小(2)假設(shè)普通私家車的平均加速度為3 m/s2，它需要多長時(shí)間才能由靜止加速至100 km/h？解析(1)末速度vt100 km/h m/s27.78 m/s平均加速度a m/s26.61 m/s2(2)所需時(shí)間t s9.26 s答案(1)6.61 m/s2(2)9.26 s三、vt圖像與加速度例3如圖4所示是一個(gè)物體向東運(yùn)動的速度圖像由圖可知在010 s內(nèi)物體的加速度大小是_，方向_，物體做_運(yùn)動；在10 s40 s內(nèi)物體的加速度為_，物體做_運(yùn)動；在40 s60 s內(nèi)物體的加速度大小是_，方向_，物體做_運(yùn)動圖4解析由題圖可知，在010 s內(nèi)，物體做加速直線運(yùn)動，加速度a1 m/s23 m/s2；在10 s40 s內(nèi)，物體做勻速直線運(yùn)動，a20；在40 s60 s內(nèi)，物體做減速直線運(yùn)動，a3 m/s21.5 m/s2.a1為正，說明a1方向與初速度方向相同，向東；a3為負(fù)，說明a3方向與初速度方向相反，向西答案3 m/s2向東加速直線0勻速直線15 m/s2向西減速直線課堂要點(diǎn)小結(jié)1加速度(1)加速度a，也稱為“速度變化率”，表示單位時(shí)間內(nèi)的速度變化量，反映了速度變化的快慢；(2)加速度是矢量，其方向與速度變化量v的方向相同，但與v的方向無關(guān)；(3)a與vtv0、t的大小無關(guān)，與速度v的大小也無關(guān)v大，a不一定大；vtv0大，a也不一定大2判斷物體加速運(yùn)動和減速運(yùn)動的方法3從vt圖像看加速度(1)斜率大小表示加速度的大?。?2)斜率正負(fù)表示加速度的方向自我檢測區(qū)1.(加速度的概念的理解)由a可知()Aa與vtv0成正比Ba的大小由vtv0決定Ca的方向與vtv0的方向相同D(vtv0)/t叫速度變化率，就是加速度 答案CD解析a的大小與vtv0和t的比值有關(guān)，只知道vtv0或t的大小，不能確定加速度的大小，A、B錯(cuò)；a的方向與vtv0的方向相同，C對；(vtv0)/t叫速度變化率，表示速度變化的快慢，也就是加速度，D對2(加速度的計(jì)算)一物體做勻變速直線運(yùn)動，某時(shí)刻速度大小為4 m/s，2 s后速度大小變?yōu)?0 m/s，則在這2 s內(nèi)該物體的加速度大小可能為()A2 m/s2 B3 m/s2C5 m/s2 D7 m/s2答案BD3.(vt圖像與加速度)甲、乙兩個(gè)物體在同一直線上運(yùn)動，它們的vt圖像如圖5所示，則在t1時(shí)刻()圖5A甲、乙運(yùn)動的速度大小相等，方向相反B甲、乙運(yùn)動的速度大小相等，方向相同C甲、乙運(yùn)動的加速度大小不等，方向相同D甲、乙運(yùn)動的加速度大小不等，方向相反答案BD解析由題圖知，甲、乙直線的斜率大小不等，且一正一負(fù)，所以甲、乙在t1時(shí)刻速度相同，加速度大小不等，方向相反4(vt圖像與加速度)做直線運(yùn)動的物體，其vt圖像如圖6所示，試根據(jù)vt圖像判斷：圖6(1)第1秒內(nèi)，物體的加速度為多大？(2)第2秒內(nèi)和第4秒內(nèi)的加速度是否相同？(3)在第4秒內(nèi)，物體做什么運(yùn)動？答案(1)4 m/s2(2)加速度相同(3)物體做加速度為負(fù)且恒定的加速直線運(yùn)動，加速度大小為2 m/s2解