5速度變化快慢的描述──加速

1、1.5 速度改變快慢的描述加速度【學(xué)生狀況分析 】加速度的概念, 對(duì)于剛邁上高中門檻的初中學(xué)生來講, 實(shí)在是太抽象！ 首先 在日常生活中,多數(shù)情況下,學(xué)生只涉及到運(yùn)動(dòng)多少路程、位移,運(yùn)動(dòng)有多快？ 很少碰到速度變化有快慢之分的現(xiàn)象, 可以說不學(xué)物理, 在頭腦中是不會(huì)自發(fā)的 形成“加速度 的概念；其次,學(xué)生抽象思維水平不高, 對(duì)于速度、 速度的變化、 速度的變化率的區(qū)別很難分清； 最后,在教學(xué)過程中學(xué)生往往只重結(jié)果, 輕過程, 再通過大量的習(xí)題來死記結(jié)論,如果這樣,學(xué)生的思維水平將得不到培養(yǎng).【教材教法分析 】 加速度是聯(lián)系動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)的橋梁,機(jī)械振動(dòng)、電磁場(chǎng)、能量守恒、動(dòng)量 定理等內(nèi)容都涉及到

2、. 利用一節(jié)課的時(shí)間把它講清講透是不可能的事, 使學(xué)生心 理上自動(dòng)接受并運(yùn)用, 這是循序漸進(jìn)的過程. 因此,教師上課時(shí)要充分挖掘書本 的素材,如圖像、表格、數(shù)據(jù)；盡最大努力搜集與速度變化快慢有關(guān)的現(xiàn)象,引 起學(xué)生重視加速度的概念； 采用演示、 類比、比喻等一切手段幫助學(xué)生理解加速 度的意義；調(diào)動(dòng)學(xué)生參與教學(xué)過程, 培養(yǎng)學(xué)生的思維水平, 調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)物理的興趣.【教學(xué)目標(biāo) 】 1知道物體的速度變化是有快慢之分的,理解加速度的含義及物理意義.2知道加速度單位的符號(hào)和讀法,會(huì)用公式 a= AV/ t來解決一些簡(jiǎn)單 的實(shí)際問題.3培養(yǎng)學(xué)生抽象思維的水平,能對(duì)事物進(jìn)行具體分析和判斷,使學(xué)生了解 物理推理過程

3、的邏輯美.【教學(xué)重、難點(diǎn) 】重點(diǎn)： 加速度的概念及物理意義.難點(diǎn)： 加速度的物理意義.疑點(diǎn)： 加速度與速度之間有關(guān)系嗎？加速度在減小,速度反而有可能增大 嗎？【教學(xué)方法 】 演示、類比、比喻,分析討論、啟發(fā)式教學(xué).【教學(xué)過程 】實(shí)驗(yàn): 讓玩具小車從斜面頂端由靜止開始下滑,第一次斜面坡度小,第二次 斜面坡度較大.兩次小車各在做什么運(yùn)動(dòng)？?jī)纱螌?shí)驗(yàn)中小車的運(yùn)動(dòng)情況有何不 同？學(xué)生答復(fù)可能有很多種情況,例舉以下三種： 1斜面傾角越大,物體運(yùn)動(dòng)越快； 2小車從傾角大的斜面滾到末端,所用時(shí)間較少； 3小車從傾角大的斜面滾到末端,獲得的速度較大.估計(jì)全班沒有一個(gè)人會(huì)直接講出物體在傾角較大的斜面滾下時(shí), 速度

4、改變 快.物體的速度的改變是有快慢之分的. 請(qǐng)同學(xué)們聽好以下所描述的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象,并進(jìn)行答復(fù),以喚醒學(xué)生的記憶. 1運(yùn)動(dòng)的客車進(jìn)站時(shí),如車的速度改變太快,立即變成0,會(huì)出現(xiàn)什么情況？2百米賽跑時(shí),發(fā)令槍一響,運(yùn)發(fā)動(dòng)希望自己在短時(shí)間內(nèi)速度改變是越大 越好,還是越小越好？3.火車出站時(shí),速度逐漸較大,經(jīng)過一段時(shí)間后風(fēng)馳電掣；而一扣槍的板 機(jī),子彈“啪的一聲已不見蹤影,這說明什么？以上實(shí)驗(yàn),以及生活中現(xiàn)象都說明速度的改變是有快慢之分的,那么,如何定量地比擬物體速度的變化快慢呢？出示小黑板 師：小黑板上所列的是四個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)情況,它們都是同 學(xué)們所熟悉,身邊發(fā)生的事.請(qǐng)同學(xué)們判斷一下,誰速度改變最快,誰速

5、度改變 最慢.初速度/-1m.s經(jīng)過時(shí)間/ s末速度/ m.s-1甲：小朋友從高處沿滑梯下 滑023乙:小球從高處?kù)o止豎直下 落0220丙：火車從車站出發(fā)010020?。猴w機(jī)在天空勻速飛行250100250方法一：比擬甲、乙它們經(jīng)歷的時(shí)間 t 一樣,甲的速度變化量為3m/ s, 乙的速度變化量為20m/ s,經(jīng)過類比后,得到乙速度改變較快.方法二：比擬乙、丙它們的速度變化量都為 20m/ s,但所用的時(shí)間不一樣, 進(jìn)行類比后,所用時(shí)間越少的,速度改變快.方法三：比擬甲、丙,它們的速度變化是不同的,經(jīng)歷的時(shí)間也不一樣,那 么如何比擬呢？可以計(jì)算平均每秒速度的變化量,即單位時(shí)間內(nèi)速度變化多的速 度

6、改變快.師：通常情況下,比擬速度改變的快慢,物體所用的時(shí)間不一樣,速度的改 變大小也不一樣,此時(shí),我們都可以計(jì)算平均每秒鐘速度的變化量.即第三種方 法具有普遍意義.并由此算出以上四個(gè)物體每秒速度變化的數(shù)值分別為：1. 510 0. 2 0那么速度改變的快慢就不言而喻了.通過以上的比擬,速度的改變量除以所用的時(shí)間,可以反映出物體速度改變 的快慢,我們把這個(gè)比值叫加速度.1.定義：加速度等于速度的改變量與發(fā)生這一改變所用時(shí)間的比值.2 .公式：a= A V/ A t,且 V= V2-Vi強(qiáng)調(diào),且為矢量,其大小在數(shù)值上 等于單位時(shí)間內(nèi)速度的改變解釋Vi與V2的含義,另外速度的變化量與時(shí)間的比值也叫速

7、度的變化率. 公式出來后,單位也確定,它是一個(gè)復(fù)合單位,與學(xué)生共同分析,得出國(guó)際單位 和常用單位以及讀法.3.單位：在國(guó)際單位制中,加速度的單位是米每二次方秒,符號(hào)是m/ s2還有cm/ s2請(qǐng)兩個(gè)同學(xué)把小黑板上的甲、乙的加速度算出來,下面的同學(xué)計(jì)算丙、丁的2 2 2 加速度,要有過程.正確答案分別為：1. 5m/ s 10m/ s 0. 2m/ s 01. 5m/ s2表示什么樣的意思？ 共同分析,結(jié)合定義,得出物理意義；并讓 學(xué)生說出其它數(shù)值的含義.4物理意義：加速度是表示速度改變快慢的物理量,其數(shù)值越大,表示速 度改變?cè)娇?加速度是矢量,速度的變化量V也是矢量,單位時(shí)間內(nèi)速度的改變量也是

8、 矢量,所以a方向與 V的方向相同.5 加速度的方向 加速度的方向與速度改變量的方向相同. 加速直線運(yùn)動(dòng), 加速度的方向與速度方向相同；減速直線運(yùn)動(dòng)與速度方向相反.在直線運(yùn)動(dòng)中, 速度的方向始終在一條直線上,速度的“ “即表示的方向.假設(shè)取初速度 V.的方向?yàn)檎较?在加速直線運(yùn)動(dòng)中Vt > Vo, a>0表示a方向與v方向相同；在減速直線運(yùn)動(dòng)中vtv vo, av 0表示a方向與v方向相反.結(jié)論：a與v方向相同加速直線運(yùn)動(dòng)；a與v方向相反減速直線運(yùn)動(dòng).加速度也分為平均加速度和瞬時(shí)加速度, 并且加速度保持不變的運(yùn)動(dòng)叫勻變 速運(yùn)動(dòng).那么計(jì)算時(shí),如何表達(dá)出加速度的方向？下面以典型例題進(jìn)

9、行說明：典型例題：在一次事故中,小車以10m/ s的速度向一面墻撞過去,碰撞時(shí) 間為 01s,1 .如果墻不牢固,墻被撞倒后的一瞬間,車仍以 3m/ s向前沖去,求碰撞 過程中的加速度？2.如果墻很牢固,車與它碰撞后的一瞬間,以 5m/ s的速度被彈回來,求 這一碰撞過程中的加速度？1 .(略)2.解：以小車開始運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎较?Vi= 10m/s,由于未速度與開始運(yùn)動(dòng)的方向相反,且速度為矢量,二V 2= -5m / s那么厶V= -15 m / s二a=(-15)/( 0. 1) m/ s2=-150 m / s2即此時(shí)加速度大小為150 m/ s2,負(fù)號(hào)表示a方向與車開始運(yùn)動(dòng)的方向相反.

10、加速度是恒量車輛質(zhì)量好壞的一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn). 車的加速度不是想有多大就有 多大,它是受發(fā)動(dòng)機(jī)功率、車體質(zhì)量、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等因素決定的.下面例舉三種世 界名車速度從 0 到 100km/h 所用的時(shí)間,看一看說明什么問題？奇瑞轎車： 11 . 64s 新奧迪 A84 車： 7s 寶馬車： 6. 3s問： 1.如用這些車作賽車參加百米賽跑,你希望駕駛哪一輛？為什么？2.如果這些車以相同的速度在高速公路上行駛,忽然前面遇到障礙物, 哪一種最有可能不會(huì)撞到障礙物上,為什么？從公式上可以求出a的大小方向,我們也可以從圖象上知道物體的加速度從 V t 圖象看加速度：圖略：教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析, 結(jié)合初中函數(shù)圖象知

11、識(shí)很容易得出, 直線越傾斜,加速度越大,圖象的斜率在數(shù)值上等于加速度.對(duì)加速度 a 的進(jìn)一步熟悉：判斷題,請(qǐng)同學(xué)們答復(fù)對(duì)與錯(cuò),對(duì)錯(cuò)誤的,舉一例子加以說明：1物體的速度變化越大,那么物體加速度就越大.錯(cuò).結(jié)合前面小黑板所 舉的例子,比擬乙與丙可知此結(jié)論不對(duì).2物體的速度很大時(shí),加速度不可能為 0.錯(cuò).結(jié)合小黑板所舉的例子, 如丁,雖然飛機(jī)速度很大,但加速度卻為 03物體的加速度在減小,而速度可能在增加.對(duì)于第 3題,結(jié)論是對(duì)的, 同學(xué)們一時(shí)可能很難理解, 舉這樣的例子進(jìn)行類 比.例如：豬場(chǎng)里剛生下來的小豬,第 1 天體重增加 1000 克,第 2 天體重增加 900 克,第 3天增加 700克,那么,前 3 天小豬的體重一直在增加嗎？每天增加 的程度一樣嗎？體重一直在增加,增加的程度在變小. “增加的程度相當(dāng)于加速度, “體 重相