2.3速度變化快慢的描述――加速度

1、2.3速度變化快慢的描述一一加 速度課 § 2.3 :速度變化快慢的 題描述一一加速度教學(xué)模式自主練習(xí)一小組討論一講練結(jié)合1 .知識(shí)與技能教 學(xué) 目 標(biāo)理解加速度概念、物理意義及與速度快、慢 的區(qū)別，知道加速度的公式、符號(hào)、單位。理解加速度的矢量性，能判斷物體是做加速 運(yùn)動(dòng)還是減速運(yùn)動(dòng)。2 .過(guò)程與方法利用一些更通俗的生活事例，如百米起跑， 賽車(chē)起跑的速度變化快慢情況或者通過(guò)播放 相關(guān)錄像片斷的方法來(lái)增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)， 順ei地引入加速度的概念。在與學(xué)生進(jìn)行新知識(shí)探究的同時(shí)，適當(dāng)加入 幾道針對(duì)性練習(xí)及能力提高的題目，培養(yǎng)學(xué)生 利用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。通過(guò)布置研究性課題，讓學(xué)生親

2、自動(dòng)手，收 集分析數(shù)據(jù)，體驗(yàn)加速度在生活中的意義。3 .情感態(tài)度與價(jià)值觀通過(guò)本節(jié)的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解物理學(xué)對(duì)經(jīng) 濟(jì)、社會(huì)發(fā)展的貢獻(xiàn)，體會(huì)物理與生活的密切關(guān)系，提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣通過(guò)研究性課題，能讓學(xué)生領(lǐng)略到生活的奇妙與和諧，發(fā)展對(duì)科學(xué)的好奇心與求知欲。培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)與他人合作的精神， 并能將自 己的見(jiàn)解與他人交流。教 學(xué) 重 難 占 八、 教1 ,加速度的概念及與速度快慢的區(qū)別是本節(jié) 教學(xué)的重點(diǎn)。2 .對(duì)加速度概念的理解是本節(jié)教學(xué)的難點(diǎn)。課件，帶滑輪的長(zhǎng)木板、小車(chē)及祛碼等.膠片、板 書(shū) 設(shè) 計(jì)速度森承諳劫助快”速度的法堡會(huì)示速度的變化反-01 %加速度系樂(lè)速席變化的快慢細(xì) at定義速度的變化展

3、跳空這一收受所用時(shí)間的比值公式Av單位in/11矢件方向與魂度變化的方向相同婀我量比我運(yùn)動(dòng)的腓點(diǎn)加速度怛定修度出象速度晴時(shí)間慢牝的關(guān)系從斜直度的斜率可因裁出加速發(fā)$窟窟變化的快惜一加速度投影儀、講義教學(xué)環(huán)節(jié)教師導(dǎo)向激勵(lì) 示范等內(nèi)容 （精講、啟發(fā)、聯(lián)系滲透等）學(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng)的過(guò)程與內(nèi)容 （按環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)自學(xué)、討論、實(shí) 踐、探索、訓(xùn)練等內(nèi)容）新課導(dǎo)入【討論與交流】利用多媒體投影播放賽車(chē)、高速列車(chē)、自行車(chē)、運(yùn)動(dòng)員等錄像，提出問(wèn)題，讓學(xué)生思考討 論.誰(shuí)的速度“增加”得快？如何來(lái)表示增加的 快慢？啟勢(shì),惇速旗厘加1 "內(nèi)建康加看曲廈埔切的快惠氣度前用也聿K草自行毒典265 s內(nèi)速度達(dá)到 250 km

4、課件展示：某 競(jìng)賽用的跑車(chē)啟動(dòng) 時(shí)，3. 87 s內(nèi)速 度達(dá)到100 kny h, 某高速列車(chē)啟動(dòng)時(shí), /h,自行車(chē)9 s內(nèi)速度達(dá)到15 2s,而100 m 跑運(yùn)動(dòng)員起跑時(shí)，O. 2 s內(nèi)速度達(dá)到12 m/s.師：試根據(jù)上述數(shù)據(jù)，推算出這些物體啟動(dòng) 時(shí)，速度的增加量和1 s內(nèi)速度的增加量，并填 入下列表格：生：計(jì)算可以得到如下數(shù)據(jù)：師：很明顯，啟岫卷件盤(pán)度增加:口內(nèi)速度的才恥£金，砧速I(mǎi)t/K府快工程量f快，皎依、履慢、魴立.用車(chē)7.2*速科市4盤(pán)"打士.151712w這幾個(gè)運(yùn)動(dòng)物體 速度的增加量不 同，速度增加的 快慢也不同，且速度增加大的不一定就增加得快.為了描述物體運(yùn)

5、動(dòng)中速度變化的快慢， 人們引入了加速度的概念一一加速度是用來(lái)描述速 度變化的快慢的物理量.新課教學(xué)一、加速度心 _ K.J j*J|-1 0 L2345fi7 8 9 jc/ei師：請(qǐng)回憶一下我們是 怎樣描述物體運(yùn)動(dòng)位置的 變化的？例如在直線運(yùn)動(dòng)中，物體從 A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到 B點(diǎn)，如下圖1 5 1所示建立數(shù)軸AB,設(shè)A點(diǎn)在數(shù)軸上的讀數(shù)xi （ 一維 位置坐標(biāo)，下同）為2 m, B點(diǎn)在數(shù)軸上的 讀數(shù)X2為7 m,則物體運(yùn)動(dòng)位置的變化大小為多 少？師：如果物體從A到B是做勻速運(yùn)動(dòng)，如果所用 時(shí)間為t=10 s ,怎樣求這段過(guò)程中物體的速度？如果物體做加速直線運(yùn)動(dòng)，同樣在 10 s內(nèi)， 速度從2 m/s增

6、加到7 m/s,怎樣描述物體運(yùn) 動(dòng)的速度增加的快慢呢？如果用符號(hào)a表示物體速度增加的快慢，v表 示物體的速度變化量，出表示物體的速度變化所 用的時(shí)間，那么用公式如何表達(dá)呢？ 不同物體的運(yùn)動(dòng)，速度變化的快慢往往是不同 的，再看下面的例子.案例1:飛機(jī)的速度由。增加到約300 km/h, 飛機(jī)的速度的變化是多少？若發(fā)生這一變化用時(shí) 約30 s ,則物體的速度平均每秒增加多少？ 案例2:追擊炮射擊時(shí)，炮彈在炮筒中的速度在 0.005 s內(nèi)就可以由0增加到250 m/s,炮彈速 度的變化與發(fā)生這個(gè)變化所用時(shí)間的比值是多 少？學(xué)生討論后回答.師：上述方法就是變速直線運(yùn)動(dòng)中，描述物 體運(yùn)動(dòng)速度變化快慢的基

7、本思路和基本方法. 其 中的a （是變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度的基本定義 式.在國(guó)際單位制中，加速度的單位是 m/s2,讀 作米每二次方秒.師：加速度也是矢量，不僅有大小，也有方向.當(dāng)物體加速時(shí)，則v v2-vi>0時(shí)間at是標(biāo) 量，加速度a的計(jì)算值為正值，如果以初速度的 方向?yàn)檎较颍闯跛俣萔。取正值） 為正值則 可表示a的方向與初速度的方向相同，或反過(guò)來(lái)說(shuō)，若加速度a與初速度同向時(shí)，則這 個(gè)直線運(yùn)動(dòng)為加速運(yùn)動(dòng).當(dāng)物體是減速時(shí).則v V2-Vi<0,時(shí)間t是標(biāo) 量，加速度a的計(jì)算值為負(fù)值，如果仍以初速度 的方向?yàn)檎较颍闯跛俣却壢≌担?，a為負(fù)值 則可表示a的方向與初速度的方向相反

8、，或反過(guò) 來(lái)說(shuō)，若加速度a與初速度反向時(shí)，則這個(gè)直線 運(yùn)動(dòng)為減速運(yùn)動(dòng).師：閱讀課文，說(shuō)說(shuō)什么是勻變速運(yùn)動(dòng).（如 果物體的加速度保持不變，該物體的運(yùn)動(dòng)就是勻 變速運(yùn)動(dòng).）師：如同平均速度與瞬時(shí)速度那樣，加速度 也有平均和瞬時(shí)之分.在勻變速運(yùn)動(dòng)中，平均加 速度與瞬時(shí)加速度有什么關(guān)系 ？（在勻變速運(yùn)動(dòng) 中，其速度隨時(shí)間均勻變化（增加或減少），每時(shí) 每刻的加速度，即瞬時(shí)加速度與一段時(shí)間內(nèi)的加 速度，即平均加速度相同.）師：勻速直線運(yùn)動(dòng)可看成什么運(yùn)動(dòng)？（可看成 加速度為零的勻變速運(yùn)動(dòng).）【實(shí)驗(yàn)與探究】課題：體驗(yàn)1 m/s。加速度究竟有多大.實(shí)驗(yàn)器材：高度約為斜面長(zhǎng)度的十分之一的 斜面（越光滑越好）.體驗(yàn)

9、方法：把斜面的高度調(diào)節(jié)為斜面長(zhǎng)度的 十分之一（向?qū)W生講明），讓小球在斜面上滾下 （注意觀察速度變化的快慢程度），小球在這個(gè)斜 面上運(yùn)動(dòng)的加速度便大約是 1 m/s2.它的含義 是說(shuō)物體每秒鐘速度的改變量是 1 m/s.【討論與交流】師：“上海磁懸浮列車(chē)的最高速度可達(dá) 430 km /h,它的加速度一定很大.”這一說(shuō)法對(duì)嗎 ？ 為什么？（不對(duì)，當(dāng)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，盡管速度很 大，加速度可以為零.）師：運(yùn)載火箭在點(diǎn)火后的短時(shí)間內(nèi)，速度的 變化很小，它的加速度一定很小嗎？（不對(duì).由 公式n一巖可知，加速度等于速度的變化量和時(shí) 間的比值，因而加速度是速度對(duì)時(shí)間的變化 率.所謂某一個(gè)量對(duì)時(shí)間的變化率，是指單位

10、時(shí) 間內(nèi)該量變化的數(shù)值.變化率表示變化的快慢， 不表示變化的大小.）【說(shuō)一說(shuō)】日常生活中，對(duì)于運(yùn)動(dòng)物體說(shuō)它走多遠(yuǎn)，是 指路程或位移，說(shuō)它走得多快，是指速度，而對(duì) 加速度則沒(méi)有相對(duì)應(yīng)的典型詞語(yǔ).一般只有籠統(tǒng) 的“快”和“慢”，往往指的是速度，但有時(shí)也 有一些說(shuō)法是模模糊糊地指加速度.請(qǐng)大家討論哪些說(shuō)法中指的是加速度？生1:汽車(chē)的加速性能是汽車(chē)的一個(gè)很重要 的參數(shù)，有人說(shuō)，我這車(chē)好，啟動(dòng)快.生2:在百米賽跑中，我們常說(shuō)某某同學(xué)素 質(zhì)好，有很好的爆發(fā)力，起跑快.【閱讀】師：請(qǐng)學(xué)生閱讀教材第43頁(yè)“一些運(yùn)動(dòng)物 體的加速度”.學(xué)生閱讀“一些運(yùn)動(dòng)物體的加速度”后應(yīng)注息：1 .注意標(biāo)題后括號(hào)內(nèi)標(biāo)明的“a/

11、(m,s-2)”的含義，注意養(yǎng)成時(shí)時(shí)關(guān)心物理單位 的習(xí)慣.2 .閱讀汽車(chē)、電車(chē)、旅客列車(chē)、炮彈加速 時(shí)的典型值，形成大小印象.3 .表中汽車(chē)急剎車(chē)時(shí)的加速度值為負(fù)值， 這是什么含義？這是因?yàn)榧铀俣仁鞘噶?，不但?大小，而且有方向，而負(fù)號(hào)只表示其方向。不表 示其大小.師：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體速度改變的快慢，加速度越大，速度改變得越快，加速度越小， 速度改變得越慢.加速度的方向跟速度改變的方 向總是相同.師：加速度跟速度是否有關(guān)？生：加速度和速度是兩個(gè)完全不同的物理量， 加速度反映了物體速度改變的快慢，而速度反映 了物體運(yùn)動(dòng)的快慢.不能根

12、據(jù)加速度大小，判斷 物體運(yùn)動(dòng)快慢（速度大小），也不能根據(jù)速度大小 判斷速度改變的快慢（加速度大小），同樣不能根 據(jù)加速度方向判斷物體的運(yùn)動(dòng)方向（速度方向）， 也不能根據(jù)速度方向判斷物體速度改變的方向 （加速度方向）.師：物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度一定為 正嗎？物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度一定為 負(fù)嗎？生：不一定.物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速 度方向一定跟物體的運(yùn)動(dòng)方向相同，物體做勻減 速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度的方向跟物體的運(yùn)動(dòng)方向 相反.但是，加速度是正值還是負(fù)值，與正方向 的選取有關(guān)，若取運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较?，則勻加速 直線運(yùn)動(dòng)的加速度為正值，勻減速直線運(yùn)動(dòng)的加 速度為負(fù)值；若取運(yùn)動(dòng)的反方向?yàn)?/p>

13、正方向，則勻 加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度為負(fù)值，勻減速直線運(yùn)動(dòng) 的加速度為正值.師：加速度增加的運(yùn)動(dòng)是加速運(yùn)動(dòng)， 加速度減 小的運(yùn)動(dòng)是減速運(yùn)動(dòng).這種認(rèn)識(shí)對(duì)嗎？如果不對(duì), 你認(rèn)為應(yīng)該怎樣根據(jù)加速度判斷物體的速度是 增加還是減??？生：不對(duì).加速度的大小反映的是速度變化的 快慢，并不能反映速度的大小.應(yīng)該根據(jù)加速度 的方向和速度方向的關(guān)系，判斷速度增加還是減 小.只要加速度方向跟速度方向相同， 無(wú)論加速 度大小如何變化，物體一定做加速運(yùn)動(dòng)；只要加 速度方向跟速度方向相反，無(wú)論加速度大小如何 變化，物體一定做減速運(yùn)動(dòng).師：速度、速度變化量及加速度有何區(qū)別 ？生：速度是用來(lái)表示物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量， 它等于位

14、移和所用時(shí)間的比值，而加速度是用來(lái) 表示物體的速度變化快慢的物理量，它等于速度 的變化量和時(shí)間的比值（速度的變化率）.加速度 的大小只反映物體速度變化的快慢，不能反映物 體運(yùn)動(dòng)的快慢，加速度大說(shuō)明物體速度變化得 快，并不意味著物體就運(yùn)動(dòng)得快.力H速度小說(shuō) 明物體速度變化得慢，并不意味著物體運(yùn)動(dòng)得 慢；加速度為零，說(shuō)明物體速度不變化，但并不 意味著物體的速度為零，物體可能以很大的速度 做勻速直線運(yùn)動(dòng).不僅速度大小和加速度大小沒(méi) 有必然聯(lián)系，速度方向和加速度方向也沒(méi)有必然 聯(lián)系.加速度方向與速度方向可能相同， 也可能 不相同.對(duì)于速度的變化量和加速度的區(qū)別， 可 根據(jù)加速度的定義n一半來(lái)理解，加速

15、度是速度 的變化率，而不是速度的變化量，加速度表示的 是速度變化的快慢，而不是速度變化的多少，速 度的變化量不僅與加速度有關(guān)，還與時(shí)間有 關(guān).因此，根據(jù)加速度不能判斷速度變化的量的 大小，反過(guò)來(lái)，根據(jù)速度變化量大小也不能判斷 加速度的大小.師：加速度和速度的區(qū)別：(1)速度大，加速度不一定大；加速度大，速 度不一定大.(2)速度變化量大，加速度不一定大.(3)加速度為零，速度可以不為零；速度為零， 加速度可以不為零.【例題剖析】(出示例題1)做勻加速運(yùn)動(dòng)的火車(chē)，在40 s 內(nèi)速度從10 m/s增加到20 m/s,求火車(chē)加速 度的大小.汽車(chē)緊急剎車(chē)時(shí)做勻減速運(yùn)動(dòng)，在 2 s內(nèi)速度從10 m/s減

16、小到零，求汽車(chē)的加速度 大小.（出示例題2）判斷下列說(shuō)法是否正確.做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體，它的加速度方 向和速度方向總是相同.錯(cuò).只有做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體，它的加 速度方向和速度方向相同.做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體，它的速度變化 越大，加速度越大.錯(cuò).速度變化大，但不知所用時(shí)間的多少.做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體，它的速度變化 越快，加速度越大.對(duì).師：下面分組進(jìn)行探究：探究1:某同學(xué)騎著自行車(chē)和學(xué)校百米冠軍 賽跑.觀察并思考，起跑時(shí)誰(shuí)的加速度比較大些？ 將觀察結(jié)果與同學(xué)交流一下，得出較一致的結(jié) 論.參考：創(chuàng)造條件，親自觀察，培養(yǎng)有目的的 觀察能力；加強(qiáng)交流，善于交流，增強(qiáng)協(xié)作精神. 比較方法：相同時(shí)

17、間內(nèi)，誰(shuí)的速度變化得快，誰(shuí)的加速度就大.探究2:小球沿斜面的運(yùn)動(dòng)可近似看成是勻 加速直線運(yùn)動(dòng).猜想一下，加速度的大小與哪些 因素有關(guān)？（比較加速度的大小時(shí)，可通過(guò)觀察小 球滾動(dòng)時(shí)速度改變的快慢來(lái)進(jìn)行）要求：（1）將猜想的結(jié)果互相討論，最后得 出共同的猜想.若有條件，可以用實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)一下 你的猜想.（2）實(shí)驗(yàn)探究時(shí)要注意加強(qiáng)交流與 合作，檢驗(yàn)猜想時(shí)要注意控制變量.參考：（1）幾種可能猜想：小球的質(zhì)量、斜 面的粗糙程度、斜面的傾角、斜面的長(zhǎng)短等 （還 有什么可能，你自己去猜想，這里給出的只是參 考，并不一定是標(biāo)準(zhǔn)答案，要善于通過(guò)討論和交 流最后得出正確的答案）.（2） 探究時(shí)，一定要先設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)方案

18、，注 意體會(huì)控制變量法.可保持其他量不變，研究小 球質(zhì)量與加速度的關(guān)系；或研究粗糙程度與加速 度的關(guān)系；研究?jī)A角與加速度的關(guān)系；研究長(zhǎng)度 與加速度的關(guān)系等.根據(jù)上述信息，回答下列問(wèn)題 ：我國(guó)航天 英雄楊利偉乘“神舟”五號(hào)升入太空和返回地面 的過(guò)程，采取什么姿勢(shì)（站、坐、 備躺）較好？身體與加速度方向什么關(guān)系？答案：躺倒垂直:、從v t圖象看加速度師：速度一時(shí)間圖象描述了什么問(wèn)題 ？怎樣建 立速度一時(shí)間圖象？生：速度一時(shí)間圖象是描述速度隨時(shí)間變化關(guān) 系的圖象，它以時(shí)間軸為橫軸，以縱軸為速度軸, 在坐標(biāo)系中將不同時(shí)刻的速度以坐標(biāo)的形式描 點(diǎn)，然后連線，就畫(huà)出了速度一時(shí)間圖象.【思考與討論】圖1 52中兩條直線a、b分別是 兩個(gè)物體運(yùn)動(dòng)的速度一時(shí)間圖象，哪 個(gè)物體運(yùn)動(dòng)的加速度比較大？教師引導(dǎo)，學(xué)生討論后回答.學(xué)生在沒(méi)