人教版高中物理必修1教案

人教版高中物理必修1教案

第一章運(yùn)動的描述

第一節(jié)質(zhì)點(diǎn)參考系和坐標(biāo)系

【三維目標(biāo)】

知識與技能

1.認(rèn)識建立質(zhì)點(diǎn)模型的意義和方法能根據(jù)具體情況將物體簡化為質(zhì)點(diǎn)，知道它是一種科學(xué)的抽象，知道

科學(xué)抽象是一種普遍的研究方法。

2.理解參考系的選取在物理中的作用，會根據(jù)實(shí)際情況選定參考系。

3.認(rèn)識一維直線坐標(biāo)系，掌握坐標(biāo)系的簡單應(yīng)用。

過程與方法

1.體會物理模型在探索自然規(guī)律中的作用，初步掌握科學(xué)抽象理想化模型的方法。

2.通過參考系的學(xué)習(xí)，知道從不同角度研究問題的方法。

3.體會用坐標(biāo)方法描述物體位置的優(yōu)越性。

情感態(tài)度與價值觀

1.認(rèn)識運(yùn)動是宇宙中的普遍現(xiàn)象，運(yùn)動和靜止的相對性，培養(yǎng)學(xué)生熱愛自然、勇于探索的精神。

2.滲透抓住主要因素，忽略次要因素的哲學(xué)思想。

3.滲透具體問題具體分析的辯證唯物主義思想。

教學(xué)重點(diǎn)

1.理解質(zhì)點(diǎn)概念以及初步建立質(zhì)點(diǎn)要點(diǎn)所采用的抽象思維方法。

2.在研究具體問題時，如何選取參考系。

3.如何用數(shù)學(xué)上的坐標(biāo)軸與實(shí)際的物理情景結(jié)合起來建立坐標(biāo)系。

教學(xué)難點(diǎn)：在什么情況下可以把物體看作質(zhì)點(diǎn)。

課時安排：1課時

教學(xué)過程

導(dǎo)入

我們知道宇宙中的一切物體都在不停地運(yùn)動著，機(jī)械運(yùn)動是最基本、最普遍的運(yùn)動形式，那么什么是

機(jī)械運(yùn)動呢？請列舉幾個運(yùn)動物體的例子。

機(jī)械運(yùn)動簡稱運(yùn)動，指物體與物體間或物體的一部分和另一部分間相對位置隨時間發(fā)生改變的過程。

新課教學(xué)

一、物體和質(zhì)點(diǎn)

問題：選擇以上一個較復(fù)雜的運(yùn)動（例如鳥的飛行），我們?nèi)绾蚊枋鏊?/p>

引導(dǎo)學(xué)生分析：

1.描述起來有什么困難？

2.我們能不能把它當(dāng)作一個點(diǎn)來處理？

3.在什么條件下可以把物體當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)來處理？

小結(jié)

1.只有質(zhì)量，沒有形狀和大小的點(diǎn)叫做質(zhì)點(diǎn)。

2.質(zhì)點(diǎn)是一種科學(xué)抽象，一一種理想化的模型，這種忽略次要因素、突出主要因素（質(zhì)量）的處理方法

是一種非常重要的科學(xué)研究方法。

3.一個物體能否看成質(zhì)點(diǎn)，取決于它的形狀和大小在所研究問題中是否可以忽略不計，而跟自身體積的

大小、質(zhì)量的多少和運(yùn)動速度的大小無關(guān)。

4.一個物體能否被看成質(zhì)點(diǎn)，取決于所研究的問題的性質(zhì)，同一個物體在不同的問題中，有的能被看作

質(zhì)點(diǎn)，有的卻不能被看成質(zhì)點(diǎn)。

學(xué)生討論：1。是不是只有很小的物體才能看作質(zhì)點(diǎn)？

2.地球的自轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)動的車輪能否被看作質(zhì)點(diǎn)？

3.物理中的“質(zhì)點(diǎn)”和幾何中的點(diǎn)有什么相同和不同之處？

二、參考系

導(dǎo)入

坐在教室里的同學(xué)看到其他同學(xué)都是靜止的，卻不知道他們都在繞著太陽在高速運(yùn)動著，這里面蘊(yùn)含

了什么問題呢？

學(xué)生活動

讓學(xué)生觀察圖1.1-3和1.1-4,閱讀圖右文字，回答以下問題

1.得出什么結(jié)論？

2.就圖1.1-4能否提出一些問題？（例如為什么跳傘者總是在飛機(jī)的正下方）

目的是為了培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和提取有用知識的能力。

小結(jié)

1.參考系是參照物的科學(xué)名稱，是假定不動的物體。

2.運(yùn)動和靜止都是相對的。

3.參考系的選擇是任意的，一般選擇地面或相對地面靜止的物體。

學(xué)生討論：1。小小竹排江中游，巍巍青山兩岸走

2.月亮在蓮花般的云朵里穿行

3.坐地日行八萬里，巡天遙看一千河

在上述三例中，各個物體的運(yùn)動分別是以什么物體為參考系的。

三、坐標(biāo)系

創(chuàng)設(shè)實(shí)例：從一中到冶浦橋的公交車或劉翔的110m欄。

提出問題：怎樣定量（準(zhǔn)確）地描述車或劉翔所在的位置。

教師提示：你的描述必須能反映物體（或人）的運(yùn)動特點(diǎn)（直線）、運(yùn)動方向、各點(diǎn)之間的距離等因素。

學(xué)生討論

教師總結(jié)

1.為了定量描述物體的位置隨時間的變化規(guī)律，我們可以在參考系上建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系，這個坐標(biāo)系應(yīng)

該包含原點(diǎn)、正方向和單位長度。

2.對于質(zhì)點(diǎn)的直線運(yùn)動，一般選取質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動軌跡為坐標(biāo)軸，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的方向?yàn)樽鴺?biāo)軸的正方向，選取

計時起點(diǎn)為坐標(biāo)軸的原點(diǎn)。單位長度的選定要根據(jù)具體情況。

3.位置的表示方法，例：x=5m。

學(xué)生討論：如果物體在平面上運(yùn)動（例如滑冰運(yùn)動員），我們應(yīng)如何建立坐標(biāo)系？

小結(jié)

可以建立一個直角坐標(biāo)系，此時可以用（x,y）表示物體的位置。

鞏固練習(xí)

1.下列物體能看做質(zhì)點(diǎn)的是（）

A.沿著斜面下滑的木塊B。研究斜面上的木塊是下滑還是翻滾

Co電扇的葉片D。自轉(zhuǎn)中的地球

2.下列關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的說法中，正確的是（）

A.地球很大，一定不能看做質(zhì)點(diǎn)B。原子核很小，一定能看做質(zhì)點(diǎn)Co同一物體在不同的情

況中，有時可看做質(zhì)點(diǎn)，有時則不可看做質(zhì)點(diǎn)D。質(zhì)點(diǎn)是一種理想化模型，無實(shí)際意義

3.下列說法中正確的是（）

A。研究物體的運(yùn)動，首先必須選定參考系

B。參考系必須選擇地面

C。研究同一物體的運(yùn)動時，選取地面或相對地面靜止的物體為參考系，所得出的關(guān)于物體運(yùn)動的結(jié)論是

相同的

Do選取不同的參考系，所得出的關(guān)于物體運(yùn)動的結(jié)論可能是不同的

4.詩句“滿眼風(fēng)波多閃灼，看山恰似走來迎，仔細(xì)看山山不動，是船行”中，“看山恰似走來迎”和“是

船行”所選的參考系分別為（）

Ao船和山Bo山和船

Co地面和山D。河岸和流水

布置作業(yè)

教材第13頁問題與練習(xí)

教學(xué)后記：

第二節(jié)時間和位移

三維目標(biāo)

知識與技能

1.知道時間和時刻的區(qū)別和聯(lián)系

2.理解位移的概念，了解路程與位移的區(qū)別。

3.知道標(biāo)量和矢量，知道位移是矢量，時間、時刻和路程是標(biāo)量。

4.能用數(shù)軸或一維直線坐標(biāo)表示時刻和時間、位置和位移。

5.知道時刻與位置、時間與位移的對應(yīng)關(guān)系。

6.初步了解矢量與標(biāo)量不同的運(yùn)算法則。

過程與方法

1■通過具體問題引出時間、時刻、位移、路程等概念，要使學(xué)生學(xué)會將抽象問題形象化化的處理方法。

2.會用坐標(biāo)表示時刻與時間、位置和位移及相關(guān)方向。

3.會用矢量表示和計算質(zhì)點(diǎn)的位移，用標(biāo)量表示路程。

情感態(tài)度與價值觀

1?通過時間位移的學(xué)習(xí)，要讓學(xué)生了解生活與物理的關(guān)系，同時學(xué)會用科學(xué)的思維看待事實(shí)。

2.養(yǎng)成良好的思考表述習(xí)慣和科學(xué)的價值觀。

教學(xué)重點(diǎn)

1,時間和時刻的概念以及它們之間的區(qū)別和聯(lián)系。

2.位移的概念以及它與路程的區(qū)別。

教學(xué)難點(diǎn)

1.幫助學(xué)生正確認(rèn)識生活中的時間與時刻。

2.理解位移的概念，會用有向線段表示位移。

課時安排

2課時

教學(xué)過程

引入

提問一個走讀生，上學(xué)的時候是什么時間離開家的？在路上用了多長時間？怎么走的？什么時間到校

的？

根據(jù)學(xué)生的回答提出，要想清楚地描述物體運(yùn)動情況，僅僅用上節(jié)課所學(xué)的內(nèi)容是不夠的，我們需要

學(xué)習(xí)更多的物理量。

新課教學(xué)

—*、時間和時間間隔

在一開始學(xué)生的回答中，學(xué)生離家和到校所對應(yīng)的是時刻概念，在路上所用的時間就是時間間隔，它

等于兩個時刻之差。

如果建立一個表示時間的一維直線系，則在這個坐標(biāo)系中，時刻用點(diǎn)表示，時間間隔是兩個時刻之差,

用線段表示。

學(xué)生討論

如圖所示，物體沿直線從0點(diǎn)開始運(yùn)動，如果各點(diǎn)之間的時間間隔都是一秒，則下列各說法中分別表

示哪一點(diǎn)或線段。

前3s內(nèi)：

第2s內(nèi)：oABCDE

（第）2s末：-******

第3s初：

第二個2s內(nèi)：

二、路程和位移

重新討論提問學(xué)生的問題，問學(xué)生為什么不從另外一條路走？學(xué)生會很快回答另外一條路遠(yuǎn)，那么從

不同的路徑走就沒有相同之處嗎？當(dāng)然有，那就是初始位置和末位置是相同的，所以為了準(zhǔn)確描述這兩種

運(yùn)動，就需要引入兩個不同的概念。

小結(jié)

1.路程是物體運(yùn)動軌跡的長度

2.位移是描述物體位置變化的物理量，用從初位置到末位置的有向線段表示，即物體位移的大小由初末

位置決定，方向由初位置指向末位置。

問題：物體的位移大小有沒有等于路程的情況？

答：在單向直線運(yùn)動中位移的大小等于路程。

課堂訓(xùn)練

下列關(guān)于位移和路程關(guān)系的正確說法是（）

A.物體沿直線向某一方向運(yùn)動，通過的路程就是位移

B.物體沿直線運(yùn)動，通過的路程等于位移的大小

C.物體通過的路程不等，位移可能相同

D.物體通過一段路程，位移不可能為零

三、矢量和標(biāo)量

象位移這樣既有大小又有方向的物理量叫做矢量，象路程這樣只有大小，沒有方向的物理量叫做標(biāo)量。

問題：回憶初中所學(xué)過的物理量，說明它們是標(biāo)量還是矢量。

答：溫度、時間、質(zhì)量、密度等是標(biāo)量，速度是知量。

問題：我們知道，如果一個口袋中原來有20kg大米，再放入10kg大米，口袋里共有30kg大米。那

么如果一個物體第一次的位移大小為20m,第二次的位移大小為10m,則物體的總位移是不是30m呢？

問題：閱讀教材的思考與討論，能否得出分位移和合位移的關(guān)系？并由此得出知量運(yùn)算的一般法則（實(shí)

驗(yàn)班）。

教師總結(jié)

1.當(dāng)兩個矢量共線時，可以用算術(shù)運(yùn)算，但首先要設(shè)定正方向。

2.當(dāng)兩個矢量不共線時，合矢量和分矢量必將構(gòu)成一個三角形，它們分別是三角形的三條邊。

3.不共線矢量的運(yùn)算法則叫做平行四邊形定則，又叫三角形定則。

四、直線運(yùn)動的位置和位移

問題：要想準(zhǔn)確描述物體的位置變化怎么辦？

答：對于做直線運(yùn)動的物體，可以用直線坐標(biāo)系來描述。

在直線坐標(biāo)系中，位置用點(diǎn)來描述，記為X=?；位移是位置的變化，記為Ax,AX=X2%。

分析討論：一個物體從點(diǎn)沿直線運(yùn)動到點(diǎn)，已知點(diǎn)的坐標(biāo)為，點(diǎn)的坐標(biāo)為，求物體的位移？負(fù)號的含

義？能否在直線坐標(biāo)系中表示出來？

小結(jié)：物理中矢量的正負(fù)不表示大小，只表示方向，當(dāng)規(guī)定了正方向后，正值表示與正方向同向，負(fù)

值表示與正方向反向。反之亦然。

鞏固練習(xí)

1.下列關(guān)于位移和路程的說法中，正確的是（）

A.位移的大小和路程總是相等，但位移是矢量，路程是標(biāo)量

B.位移描述直線運(yùn)動，路程描述曲線運(yùn)動

C.位移取決于始末位置，路程取決于實(shí)際運(yùn)動路線

D.運(yùn)動物體的路程總大于位移

2.一個質(zhì)點(diǎn)在x軸上運(yùn)動，各個時刻的位置如下表(質(zhì)點(diǎn)在每一秒內(nèi)都做單向直線運(yùn)動)

時刻01234

位置坐標(biāo)/m05-4-1-7

(1)幾秒內(nèi)位移最大

A。1s內(nèi)B。2s內(nèi)C。3s內(nèi)D。4s內(nèi)

(2)第幾秒內(nèi)位移最大()

A。第1s內(nèi)B。第2s內(nèi)Co第3s內(nèi)D。第4s內(nèi)

(3)幾秒內(nèi)的路程最大()

A。1s內(nèi)B。2s內(nèi)C。3s內(nèi)D。4s內(nèi)

(4)第幾秒內(nèi)的路程最大()

A。第1s內(nèi)B。第2s內(nèi)C。第3s內(nèi)Do第4s內(nèi)

3.某人沿著半徑為R的水平圓形跑道跑了1.75圈時，他的()

A。路程和位移的大小均為3.5"RB。路程和位移的大小均為R

C。路程為3.5“R、位移的大小為后7?D。路為0.5"R、位移的大小為JlR

布置作業(yè)

教材第頁

教學(xué)后記：

第三節(jié)運(yùn)動快慢的描述一速度

三維目標(biāo)

【知識目標(biāo)】

1.理解速度的概念，知道速度是表示物體運(yùn)動快慢的物理量，知道速度的定義.

2.知道速度是矢量，知道速度的單位、符號和讀法.了解生活實(shí)際中的某些直線運(yùn)動的速度大小數(shù)

據(jù).

3.理解平均速度的概念，知道平均速度的定義式，會用平均速度的公式解答有關(guān)的問題.

4.知道瞬時速度的概念及意義，知道瞬時速度與平均速度的區(qū)別和聯(lián)系.

5.知道速度和速率以及它們的區(qū)別.

【能力目標(biāo)】

1.運(yùn)用平均速度的定義，把變速直線運(yùn)動等效成勻速直線運(yùn)動處理，從而滲透物理學(xué)的重要研究方

法等效的方法.

2.培養(yǎng)遷移類推能力

【情意目標(biāo)】

1.通過解決一些問題，而向復(fù)雜問題過渡，使學(xué)生養(yǎng)成一種良好的學(xué)習(xí)方法.

2.通過師生平等的情感交流，培養(yǎng)學(xué)生的審美情感.

【教學(xué)方法】

1.通過例題和實(shí)例引導(dǎo)學(xué)生分析如何辨別快慢.

2.通過討論來加深對概念的理解.

【教學(xué)重點(diǎn)】速度，平均速度，瞬時速度的概念及區(qū)別.

【教學(xué)難點(diǎn)】

1.怎樣由速度引出平均速度及怎樣由平均速度引出瞬時速度.

2.瞬時速度與平均速度之間有什么區(qū)別和聯(lián)系及在運(yùn)動中瞬時速度是怎樣確定的.

采用物理學(xué)中的重要研究方法等效方法（即用已知運(yùn)動來研究未知運(yùn)動，用簡單運(yùn)動來研究復(fù)雜運(yùn)

動的一種研究方法）來理解平均速度和瞬時速度.

【師生互動活動設(shè)計】

1.教師通過舉例，讓學(xué)生自己歸納比較快慢的兩種形式.

2.通過實(shí)例的計算，得出規(guī)律性的結(jié)論，即單位時間內(nèi)的位移大小.

3.教師講解平均速度和瞬時速度的意義.

【教學(xué)過程】

初始位置/m經(jīng)過時間/S末了位置/m

A.自行車沿平直道路行駛020100

B.公共汽車沿平直道路行駛010100

C.火車沿平直軌道行駛500301250

D.飛機(jī)在天空直線飛行500102500

問題1:比較A和B誰運(yùn)動的快，為什么？

問題2：比較B和D誰運(yùn)動的快，為什么？

結(jié)論：比較物體運(yùn)動的快慢，可以有兩種方法:

1）一種是在位移相同的情況下，比較所用時間的長短，時間短的物體運(yùn)動快，時間長的物體運(yùn)動慢;

2）另一種是在時間相同的情況下，比較位移的大小，位移大的物體運(yùn)動得快，位移小的物體運(yùn)動得

慢；

問題3：比較B和C誰運(yùn)動的快，為什么？

一.速度

1.定義：位移Ar跟發(fā)生這段位移所用時間4的比值，用v表示.

2.物理意義：速度是表示運(yùn)動快慢的物理量，

2.定義式：v=—.

△t

3.單位：國際單位：m/s（或m?s"）

常用單位：km/h（或km?h"）、cm/s（或cm,s"）.

4.方向：與物體運(yùn)動方向相同.

說明：速度有大小和方向，是矢量

二.平均速度和瞬時速度

如果物體做變速直線運(yùn)動，在相等的時間里位移是否都相等？那速度還是否是恒定的？那又如何描述

物體運(yùn)動的快慢呢？

問題：百米運(yùn)動員，10s時間里跑完100m,那么他Is平均跑多少呢？

回答：每秒平均跑10m。

百米運(yùn)動員是否是在每秒內(nèi)都跑10m呢？

答：否。

說明：對于百米運(yùn)動員，誰也說不來他在哪1秒破了10米，有的1秒鐘跑10米多，有的1秒鐘跑不

到10米，但當(dāng)我們只需要粗略了解運(yùn)動員在100m內(nèi)的總體快慢，而不關(guān)心其在各時刻運(yùn)動快慢時，就可

以把它等效于運(yùn)動員自始至終用10m/s的速度勻速跑完全程。此時的速度就稱為平均速度。所以在變速運(yùn)

動中就用這平均速度來粗略表示其快慢程度。

1.平均速度

1）定義：在變速直線運(yùn)動中，運(yùn)動物體的位移和所用時間的比值，叫做這段時間（或這段位移）的平

均速度，用力表示.

2）說明:

a.平均速度只能粗略表示其快慢程度。表示的是物體在t時間內(nèi)的平均快慢程度。這實(shí)際上是把變速

直線運(yùn)動粗略地看成是勻速運(yùn)動來處理.

b.這是物理學(xué)中的重要研究方法一一等效方法，即用已知運(yùn)動研究未知運(yùn)動，用簡單運(yùn)動研究復(fù)雜

運(yùn)動的一種研究方法.

問題8：百米賽跑運(yùn)動員的這個u=10m/s代表這100米內(nèi)（或10秒內(nèi)）的平均速度，是否是說明他在前

50米的平均速度或后50米內(nèi)或其他某段的平均速度也一定是10m/s?

c.平均速度只是對運(yùn)動物體在某一段時間內(nèi)（或某一段位移內(nèi)）而言的，對同一運(yùn)動物體，在不同

的過程，它的平均速度可能是不同的，因此，平均速度必須指明“哪段時間”或“哪段位移”的.

d.平均速度只能粗略地描述一段時間（或一段位移）內(nèi)的總體快慢，這就是“平均速度”與勻速直線

運(yùn)動“速度”的根本區(qū)別.

e.平均速度不是各段運(yùn)動速度的平均值，必須根據(jù)平均速度的定義來求解。

2.瞬時速度

（1）定義：運(yùn)動物體經(jīng)過某一時刻（或某一位置）的速度，叫做此時刻（或此位置）的瞬時速度.

（2）意義：反映物體在某一時刻（或經(jīng)某一位置）時運(yùn)動的快慢，它能精確地描述變速運(yùn)動的快慢。

平均速度只能粗略地描述變速運(yùn)動.

—Ac

（3）對瞬時速度的理解：瞬時速度是在運(yùn)動時間加TO時的平均速度，即平均速度u=—在加一

時的極限就是某一時刻（或某一位置）的瞬時速度。

（4）瞬時速度的方向：瞬時速度是矢量，在直線運(yùn)動中，瞬時速度的方向與物體經(jīng)過某一位置時的運(yùn)

動方向相同，（若是曲線運(yùn)動，瞬時速度的方向是軌跡上物體所在點(diǎn)的切線方向（與軌跡在該點(diǎn)的延伸方

向一致））

三.速率：

1.瞬時速率

1）定義：瞬時速度的大小叫瞬時速率，簡稱速率。

2）瞬時速率的測量：技術(shù)上通常用速度計來測量瞬時速率。

2.平均速率：

瞬時速度的大小是瞬時速率，那平均速度的大小是否也可以叫平均速率呢？（NO）其實(shí)我們初中所學(xué)

的速度也不是沒有意義的，我們給了他一個新的名字平均速率。

1）定義：路程與發(fā)生這段路程所用時間的比值。

2）速率是標(biāo)量。

3）注意：平均速率不是平均速度的大小。

【例題1】一個做直線運(yùn)動的物體，某時刻速度是10,/，那么這個物體（）

A.在這一時刻之前0.1.v內(nèi)位移一定是1m

B.在這一時刻之后1S內(nèi)位移一定是10/72

C.在這一時刻起10s內(nèi)位移可能是50/7!

D.如果從這一時刻起開始勻速運(yùn)動，那么它繼續(xù)通過1000,”路程所需時間一定是100s

【解析】某時刻速度是10，〃人指的是該時刻的瞬時速度，不能說物體從此時起以后運(yùn)動的快慢情況，以后

做直線運(yùn)動或勻變速直線運(yùn)動，或非句變速直線運(yùn)動均可能。所以選項(xiàng)A、8均錯。如果從某時刻（速度

為10"心）起質(zhì)點(diǎn)做非勻變速直線運(yùn)動，從這一時刻起以后的10s內(nèi)位移可能為50m,所以選項(xiàng)C正確，

如果從這一時刻起物體做勻速直線運(yùn)動，那么經(jīng)過1000m路程所需時間t=100s。正確選項(xiàng)是C、D。

【例2】一物體沿直線運(yùn)動，先以3m/s的速度運(yùn)動60m,又以2m/s的速度繼續(xù)向前運(yùn)動60m,物體在整

個運(yùn)動過程中平均速度是多少？

一V

【解析】根據(jù)平均速度的定義公式V=—，S為總位移，t為總時間，等于前一段位移與后一段位移所用時

t

間之和。

全過程的位移s=120，〃

物體在前一段位移用的時間為。=江==20s

匕3

后段位移用的時間為心=—=—s=30s

眩2

整個過程的用的總時間為片f|+t2=50s

整個過程的平均速度v=-=”=坦^m/s=2.Am/s

tr,+t250

*注意：全過程的平均速度只能由全過程的總位移與通過全路程所用的總時間的比值得出。如果用求速度

的平均值去做3=t乜=2=2.5〃心這樣得出的結(jié)果是錯誤的?？梢?，平均速度概念與速度的平均值

22

概念是不完全相同的。

【鞏固練習(xí)】

教學(xué)后記:

第四節(jié)實(shí)驗(yàn):用打點(diǎn)計時器測速度

三維目標(biāo)

知識與技能

1.了解打點(diǎn)計時器的計時原理，理解紙帶中包含的物體運(yùn)動的信息（時間和位移）

2.會安裝并使用打點(diǎn)計時器,理解利用紙帶測量速度的原理并會測量瞬時速度

3.明確速度一時間圖象的物理意義,描點(diǎn)法畫圖象的方法，并畫出該實(shí)驗(yàn)的速度一時間圖象

過程與方法

1.通過學(xué)生自己看打點(diǎn)計時器的說明書，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立學(xué)習(xí)的能力

2.通過實(shí)驗(yàn)得出物體的運(yùn)動信息，用數(shù)學(xué)的方法表述出來.培養(yǎng)學(xué)生獲取信息處理信息的能力，體會處理問

題的方法，領(lǐng)悟如何間接測量一些不能直接測量的物理量的方法

3.通過畫速度--時間圖象培養(yǎng)學(xué)生用圖象法處理數(shù)據(jù)的能力,體驗(yàn)數(shù)學(xué)工具在物理發(fā)展中的作用

4.體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)中理性思維的重要，即要動手，又要動腦

5.經(jīng)歷科學(xué)探究過程認(rèn)識科學(xué)探究的意義,嘗試應(yīng)用科學(xué)探究的方法研究物體的運(yùn)動

情感態(tài)度價值觀

1.感受打點(diǎn)計時器的巧妙設(shè)計思路，體會物理原理在解決實(shí)際問題中的指導(dǎo)作用，增強(qiáng)將物理知識應(yīng)用于

實(shí)際生活的意識

2.經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)過程，體驗(yàn)科學(xué)實(shí)驗(yàn)過程的艱辛與喜悅，并樂于探索自然界的奧秘

3.體驗(yàn)用圖象方法描述物理現(xiàn)象的樂趣,培養(yǎng)學(xué)生用數(shù)學(xué)方法處理物理問題的意識

4.培養(yǎng)學(xué)生的交流與合作精神，有將自己的見解與他人交流的愿望，并養(yǎng)成尊重他人的習(xí)慣

教學(xué)重點(diǎn)

1.學(xué)會使用打點(diǎn)計時器

2.能根據(jù)紙帶計算物體運(yùn)動的瞬時速度

3.會用描點(diǎn)法描繪物體的速度--時間圖象,并從中獲取物理信息

教學(xué)難點(diǎn)

處理紙帶的方法，用描點(diǎn)法畫圖象的能力

教具準(zhǔn)備

打點(diǎn)計時器，學(xué)生電源，導(dǎo)線，紙帶，刻度尺，小車細(xì)線及鉤碼，坐標(biāo)紙

課時安排

2課時

教學(xué)設(shè)計

［新課導(dǎo)入］

測定物體的運(yùn)動速度并不是一件容易的事，特別是物體的速度在不斷變化時.為了簡化我們今天只研究物體

的直線運(yùn)動.當(dāng)物體沿直線運(yùn)動時，其位移在不斷變化，要研究物體的運(yùn)動，我們首先要準(zhǔn)確記錄物體的運(yùn)動

信息.怎樣記錄呢？

課堂活動

請同桌的兩位同學(xué)合作用彩筆和紙帶模擬打點(diǎn)計時器.

思考1.彩筆打出的點(diǎn)能不能準(zhǔn)確記錄紙帶的位置？

2.在打點(diǎn)時間間隔大致相同的情況下，紙帶拉動的快慢對紙帶上點(diǎn)的間隔有無影響？

學(xué)生討論：

師總結(jié):彩筆打出的點(diǎn)可以記錄紙帶的位置.但在打點(diǎn)時間間隔大致相同的情況下，紙帶拉動的快慢對紙帶上

點(diǎn)的間隔有影響（拉的越慢紙帶上點(diǎn)越密，反之就會越稀疏）考慮到用手打點(diǎn)的時間間隔不能準(zhǔn)確相等，所以

無法準(zhǔn)確測定物體的運(yùn)動速度.原因在哪？

生:原因出在用手打點(diǎn)時的時間間隔不能嚴(yán)格相等,要是有一臺打點(diǎn)時間間隔嚴(yán)格相等的儀器問題就可以解

決了.

新課教學(xué)

師:我們今天要介紹的打點(diǎn)計時器就是可以精確記錄時間間隔和位移的儀器.

一電磁打點(diǎn)計時器

布置學(xué)生閱讀打點(diǎn)計時器的說明書:明確打點(diǎn)計時器的結(jié)構(gòu),個部分的名稱，工作原理及使用方法.

師總結(jié):電磁打點(diǎn)計時器是一種使用交流電的計時儀器.工作電壓為4—6V.當(dāng)電源頻率為50Hz時，打點(diǎn)計時

器每隔0.02s打一個點(diǎn).通電前把紙帶穿過限位孔并壓在復(fù)寫紙的下面.通電時,線圈產(chǎn)生的交變磁場使振動

片磁化，振動片的一端位于永久磁鐵的磁場中，由于振動片的磁極隨著電流方向的改變而不斷變化，在永久磁

鐵的作用下，振動片將上下振動.其振動周期與線圈中交流電的周期一致，即為0.02s.如果紙帶運(yùn)動振動片一

端的振針就會在紙帶上打出一系列的點(diǎn).

思考:電磁打點(diǎn)計時器用低壓交流電源工作,能不能用直流電源呢，為什么？

師總結(jié):電磁打點(diǎn)計時器的工作原理是靠交流電的方向改變來改變電磁鐵的磁極方向,從而使振動片上下振

動的，且振動片的頻率與交流電的頻率一致.若使用50Hz的交流電打點(diǎn)周期正好是頻率的倒數(shù)為0.02s.若使

用直流電振動片將無法振動，打點(diǎn)計時器將打不出點(diǎn)！

二電火花打點(diǎn)計時器

布置學(xué)生閱讀打點(diǎn)計時器的說明書:明確打點(diǎn)計時器的結(jié)構(gòu),個部分的名稱，工作原理及使用方法.

師總結(jié):電火花打點(diǎn)計時器可以代替電磁打點(diǎn)計時器使用.與電磁打點(diǎn)計時器不同的是:電火花打點(diǎn)計時器的

工作電壓是220V的交流電.使用時將電源插頭直接插在交流220V插座內(nèi)就可以了.點(diǎn)火花打點(diǎn)計時器用墨

粉和電火花打點(diǎn).墨粉盤夾在兩條紙帶之間，當(dāng)按下脈沖輸出開關(guān)時會產(chǎn)生高溫電火花,高溫電火花可以使墨

粉汽化在紙帶上.當(dāng)輸入交流電的頻率是50Hz時，電火花打點(diǎn)計時器也每隔0.02s打一個點(diǎn).實(shí)驗(yàn)是紙帶的兩

面可以重復(fù)使用,注意降低實(shí)驗(yàn)成本.

思考1:從原理上講兩種打點(diǎn)計時器哪中誤差更小，為什么？

學(xué)生討論：

師總結(jié):電磁打點(diǎn)計時器使用時阻力較大:阻力包括振針和紙帶間的摩擦以及限位孔和紙帶間的摩擦.而電火

花打點(diǎn)計時器在使用過程中阻力極小,這極小的阻力來自紙帶運(yùn)動的本身而不是打點(diǎn)時產(chǎn)生的，因而系統(tǒng)誤

差較小.同時電火花打點(diǎn)計時器操作簡易，安全可靠.

思考2:打點(diǎn)計時器能記錄哪些信息？

生:時間(時間間隔)和位移

三練習(xí)使用打點(diǎn)計時器

學(xué)生自主閱讀教材中的實(shí)驗(yàn)步驟提示:教師指導(dǎo)學(xué)生練習(xí)使用打點(diǎn)計時器并引導(dǎo)學(xué)生思考下列問題：

問題1.電磁打點(diǎn)計時器中怎樣安放復(fù)寫紙和紙帶？

師總結(jié):將復(fù)寫紙?zhí)自趶?fù)寫紙定位銷上，推動調(diào)節(jié)片可以調(diào)節(jié)復(fù)寫紙位置.將紙帶從復(fù)寫紙圓片下穿過即可.

問題2.振針打的點(diǎn)不清晰或打不出點(diǎn)可能有哪些情況?怎樣調(diào)節(jié)？

師總結(jié)：1.可能是復(fù)寫紙該換新的了

2.可能是振動片的振動幅度太小了，可以調(diào)節(jié)振動片的位置

3.可檢查壓紙框的位置是否升高而阻礙了振動片使振針打不到紙帶上，可將壓紙框向下調(diào)節(jié)到原來

的位置

4.可能是振針的位置太高,調(diào)節(jié)振針直到能打出點(diǎn)為止

5.可能是選擇的4—6V的電壓太低，可適當(dāng)調(diào)高電壓，但不得超過10V

問題3.為什么要先打開電源讓打點(diǎn)計時器先工作1—2s再松手打紙帶?可不可以先松手再打開打點(diǎn)計時器

的電源？

師總結(jié)：打點(diǎn)計時器打開電源后要經(jīng)過一個短暫的時間才能穩(wěn)定工作，所以應(yīng)先打開電源讓打點(diǎn)計時器工

作1—2s后才能松手打紙帶.這樣做可以減小誤差

問題4.打點(diǎn)計時器打完點(diǎn)后要及時關(guān)閉電源,這樣做有什么好處？

師總結(jié):因?yàn)榇螯c(diǎn)計時器是按照間歇性工作設(shè)計的，長期工作會導(dǎo)致線圈發(fā)熱而損壞

問題5.處理紙帶時從某個能看清楚的點(diǎn)開始，往后數(shù)出n個點(diǎn)，這些點(diǎn)之間的時間間隔應(yīng)該怎樣確定？

師總結(jié):每2個相鄰的點(diǎn)之間的時間間隔是0.02s,n個點(diǎn)之間的時間間隔為(n-1)倍的0.02s

問題6.怎樣根據(jù)紙帶上的點(diǎn)跡計算紙帶的平均速度？

師總結(jié):測出兩個點(diǎn)的距離△也數(shù)出兩個點(diǎn)之間有n段時間間隔，則=0.02/7.在用公式

一/\V

丫=一即可計算出平均速度

四用打點(diǎn)計時器測量瞬時速度

思想方法:用某段時間內(nèi)的平均速度來粗略的代替這段時間內(nèi)的某點(diǎn)的瞬時速度.所取的時間間隔越接近該

點(diǎn)計算出的瞬時速度就越精確.

DEFG

如圖:要計算E點(diǎn)的瞬時速度可以用D—E的平均速度來替代，也可以用E-F的平均速度來替代，還可以用

D-F的平均速度來替代.這三種方法中D—F包含E點(diǎn)切比較靠近E點(diǎn),所以用D—F的平均速度來替代E

點(diǎn)的瞬時速度是最精確的！

可以用同樣的方法計算出圖中各點(diǎn)的瞬時速度填入課本24頁的表2中,從表中列出的點(diǎn)我們可以粗略的了

解紙帶的運(yùn)動情況.

五用圖象表示速度

在表2中我們只能粗略得知紙帶在有些間斷的點(diǎn)的速度.要想知道紙帶的速度變化規(guī)律我們還要借助于圖

象怎樣用圖象來表示物體的運(yùn)動速度呢？

學(xué)生討論：

師總結(jié):在坐標(biāo)紙上建立直角坐標(biāo)系，用縱坐標(biāo)表示物體的運(yùn)動速度，用橫坐標(biāo)表示時間，根據(jù)表2中各個時刻

的速度，將（v,t）作為一組坐標(biāo)在圖象中描點(diǎn)，將點(diǎn)連線后得出的圖象稱為速度…時間圖象（v--t圖象）,簡稱速

度圖象.

學(xué)生實(shí)際操作：

思考:我們從根據(jù)實(shí)際測量數(shù)據(jù)所描出的點(diǎn)的走向可以大致看出紙帶的速度變化規(guī)律.在把點(diǎn)連成線的時候

我們是用折線來連還是用光滑的曲線來連呢？

學(xué)生討論：

師總結(jié):速度的變化應(yīng)該是比較平滑的，所以，如果用一條平滑的曲線來”擬合”這些點(diǎn)應(yīng)該更符合實(shí)際情況.

小結(jié)

電磁打點(diǎn)計時器和電火花打點(diǎn)計時器都是記錄物體在一定時間間隔內(nèi)位移的儀器.v—t圖象：

表示做運(yùn)動的物體的速度隨時間變化的規(guī)律.

板書設(shè)計

4用打點(diǎn)計時器測速度

電磁打點(diǎn)計時器靠電磁感應(yīng)帶動振針振動通過復(fù)寫紙打點(diǎn)

電火花打點(diǎn)計時器靠產(chǎn)生的電火花放電蒸發(fā)墨粉打點(diǎn)

打點(diǎn)計時器的使用注意使用方法和領(lǐng)悟注意事項(xiàng)

測量瞬時速度用包含某點(diǎn)的一段時間的平均速度來粗略表示該點(diǎn)的瞬時速度

速度一時間圖象以時間為橫坐標(biāo),速度為縱坐標(biāo)，描點(diǎn)連線作出的平滑圖象

布置作業(yè)

課本第26—27頁

補(bǔ)充練習(xí)

1.運(yùn)動的物體帶動紙帶被打點(diǎn)計時器打上一系列的點(diǎn)，這些點(diǎn)的距離不一定相等，但這些點(diǎn)能說明

（）

A運(yùn)動物體在一段時間內(nèi)的位移

B運(yùn)動物體在一段時間內(nèi)的運(yùn)動快慢

C運(yùn)動物體在某時刻的位置

D運(yùn)動物體的運(yùn)動性質(zhì)

2.通過打點(diǎn)計時器得到的一條紙帶上的點(diǎn)子不均勻，下列判斷正確的是（）

A點(diǎn)子密集的地方物體的運(yùn)動速度比較大

B點(diǎn)子密集的地方物體的運(yùn)動速度比較小

C點(diǎn)子不均勻說明物體在做變速運(yùn)動

D點(diǎn)子不均勻說明打點(diǎn)計時器有故障

3.在你練習(xí)使用打點(diǎn)計時器時,小車拖動紙帶并在上面打下一系列的小點(diǎn)，根據(jù)你所打出紙帶，在判斷紙帶表

示的運(yùn)動是勻速直線運(yùn)動還是變速直線運(yùn)動時（）

A應(yīng)通過測量紙帶表示的運(yùn)動的全程來判斷

B必須通過計算任意兩點(diǎn)間的平均速度來判斷

C必須通過計算全程的平均速度來計算

D可以通過測量每相鄰兩點(diǎn)間的距離，看其是否相同來判斷

參考答案

l.ABCD2.BC3.D

教學(xué)后記：

5速度變化快慢的描述一一加速度

整體設(shè)計

加速度是力學(xué)教學(xué)的重要概念，也是高一年級物理課中較難懂的概念.在學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)中，與加速度有

關(guān)的現(xiàn)象不多，這就給學(xué)習(xí)加速度概念帶來困難.教材先列舉轎車和旅客列車的加速過程，讓學(xué)生討論它

們速度的快慢以增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識.教材還展示飛機(jī)的起飛過程，要求學(xué)生從具體問題中了解“速度快”

“速度變化大”“速度變化快”的含義不同，并且又在旁批中指出“物體運(yùn)動的快慢”與“運(yùn)動速度變化

的快慢”不同.在此基礎(chǔ)上，通過飛機(jī)起飛和炮彈射出過程的具體數(shù)字運(yùn)算引出平均加速度，進(jìn)而說明瞬

時加速度.同時指出了加速運(yùn)動和減速運(yùn)動中加速度與速度方向的關(guān)系.通過瞬時加速度得出直線運(yùn)動的

這一物理運(yùn)動模型.在學(xué)習(xí)加速度概念后，又通過上節(jié)課學(xué)習(xí)的速度時間圖象進(jìn)一步說明怎樣在圖象中找

到加速度，讓學(xué)生通過速度時間圖象加深對加速度概念的認(rèn)識和對圖象的理解，是對圖象認(rèn)識的深化和提

高.變化率是生活中的常用概念，教材在“科學(xué)漫步”欄目中深入、細(xì)致地介紹了一般情況下的變化率，

有助于學(xué)生理解速度是位置的變化率，加速度是速度的變化率.

要想正確理解加速度的物理意義，掌握加速度的定義公式，學(xué)生必須具有較高的抽象思維能力.可是，

學(xué)生首次碰到加速度概念時是剛剛考入高中不久，不少學(xué)生抽象思維能力不高，難以理解加速度的意義和

定義公式.為了降低難度，現(xiàn)行教材均把勻變速直線運(yùn)動和加速度合為一節(jié)，只限于討論勻變速直線運(yùn)動

中的加速度，只研究勻變速直線運(yùn)動的加速度定義、公式、意義、單位、方向.沒有研究加速度的測量方

法，沒有討論加速度的合成與分解，沒有涉及加速度的成因，只在以后各章節(jié)中才把加速度的概念逐步擴(kuò)

充到一般變速運(yùn)動中的瞬時加速度.因此，在確定加速度教學(xué)目標(biāo)時，應(yīng)該注意教材處理的這一實(shí)際情況，

逐步到位，不能一步到位.否則，教學(xué)目標(biāo)制定過高，學(xué)習(xí)難度太大，不僅不能達(dá)到預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)，影

響教學(xué)效率的提高，而且易于在學(xué)生中產(chǎn)生物理難學(xué)的心里障礙，對今后的物理學(xué)習(xí)也會產(chǎn)生負(fù)面影響.

當(dāng)然，也不能把教學(xué)目標(biāo)制定得太低，這是不利于物理課堂教學(xué)效率提高的.

教學(xué)重點(diǎn)

1.加速度概念的建立和加速度與勻變速直線運(yùn)動的關(guān)系.

2.加速度是速度的變化率，它描述速度變化的快慢和方向.

教學(xué)難點(diǎn)

1.理解加速度的概念，樹立變化率的思想.

2.區(qū)分速度、速度的變化量及速度的變化率.

3.利用圖象分析加速度的相關(guān)問題.

時間安排

2課時

三維目標(biāo)

知識與技能

1.知道加速度的物理意義.

2.掌握其定義公式和單位.

3.知道加速度的方向與速度變化量方向一致.

4.區(qū)別加速度、速度、速度變化量.

過程與方法

1.通過比值定義法，進(jìn)一步了解加速度的物理意義.

2.通過對速度變化快慢描述的探索過程，體會一個量的變化與變化快慢的區(qū)別.

情感態(tài)度與價值觀

1.本節(jié)在物體運(yùn)動快慢的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提出速度變化快慢的問題.

2.通過探索用比值定義法得出加速度的概念，感悟到探索問題解決問題的興趣和學(xué)無止境的觀點(diǎn).

3.激發(fā)探索科學(xué)的興趣和毅力.

課前準(zhǔn)備

1.多媒體課件.

2.帶滑輪的長木板、小車及祛碼等.

3.課前讓學(xué)生觀察生活中的一些速度變化的例子.

教學(xué)過程

導(dǎo)入新課

復(fù)習(xí)導(dǎo)入

教師通過課件展示圖1-5-1兩幅vt圖象，供同學(xué)們交流討論，并設(shè)疑對比思考.指導(dǎo)學(xué)生對兩個勻變

速直線運(yùn)動的v-t圖象認(rèn)真觀察，找出速度隨時間的變化規(guī)律.

圖1-5T

學(xué)生歸納總結(jié)出：甲圖中，物體的速度每秒變化5m/s.

乙圖中，物體的速度每5s變化5m/s.

引導(dǎo)學(xué)生體會速度的變化有快有慢，我們今天學(xué)習(xí)的加速度這一概念就是用來描述速度變化快慢的物

理量，很自然地引出本節(jié)學(xué)習(xí)的內(nèi)容.

問題導(dǎo)入

普通的小汽車和高檔跑車的速度都能達(dá)到200km/h,但它們從靜止到具有這一速度所經(jīng)歷的時間不同，

高檔跑車經(jīng)歷的時間要遠(yuǎn)小于普通的小汽車.哪個速度的變化快呢？速度變化的快慢是衡量汽車檔次的一

個重要標(biāo)準(zhǔn).這節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)描述速度變化快慢的物理量一一加速度.

影片導(dǎo)入

利用課件視頻資源，依次大屏幕播放下列影片片斷：

火箭發(fā)射時，10s內(nèi)速度能增到約IO?m/s

以8m/s的速度行駛的汽車在急剎車時2.5s內(nèi)能停下來

以8m/s的速度飛行的蜻蜓能在0.7s內(nèi)停下來

圖1-5-2

在以上片斷中，各物體的速度都發(fā)生了變化，你怎樣才能比較速度隨時間變化的快慢呢？

推進(jìn)新課

一、加速度

利用多媒體投影播放賽車、高速列車、自行車、運(yùn)動員等錄像，提出問題，讓學(xué)生思考討論.誰的速

度“增加”得快？如何來表示增加的快慢？

課件展示：依次展示三個速度表格，分析比較速度改變的快慢.

表一：

時刻/s051015

甲v/(m,sl)20253035

乙v/(m?sL)10305070

丙v/(m,s1)35302520

Tv/(m?s')5035205

交流討論：若物體在所用時間一樣的情況下，速度改變大的物體速度改變得快.

點(diǎn)評：讓學(xué)生從最簡單的例子入手，先比較相同時間內(nèi)的速度改變量，為不同時間不同改變量作知識

鋪墊.從簡單到復(fù)雜，從特殊到一般，正是物理學(xué)探究規(guī)律的順序.

表二：

初速度（km/h）末速度（km/h）所用時間（S）

轎車啟動20507

5噸貨車啟動205038

10噸貨車啟動205050

學(xué)生認(rèn)知觀察表中數(shù)據(jù)并交流討論，若在速度改變相同的情況下，可以比較時間的長短，所用時間越

短，速度改變得越快.

教師繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生分析數(shù)據(jù)，提高學(xué)生根據(jù)數(shù)據(jù)表來概括總結(jié)規(guī)律的分析能力.

教師設(shè)疑：若如下表所示，既無法用第一種方法，又無法用第三種方法比較，怎樣比較它們速度變化

的快慢？認(rèn)真觀察表三，通過計算說明這四個物體哪個速度改變得快.

表三：

初速度（m/s）末速度（m/s）所用時間（S）

A自行車下坡2114

B公共汽車出站063

C火車出站020100

D飛機(jī)在空中飛行30030010

很明顯，這幾個運(yùn)動物體速度的改變量不同，速度改變的快慢也不同，且速度增加大的不一定就增加

得快.為了描述物體運(yùn)動中速度變化的快慢，人們引入了加速度的概念一一加速度是用來描述速度變化快

慢的物理量.

教師指導(dǎo)學(xué)生回憶怎樣描述物體運(yùn)動位置的變化.例如在勻速直線運(yùn)動中，物體從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)，

可以用A、B兩點(diǎn)坐標(biāo)的變化除以所用時間即速度的大小來描述位置變化的情況.

點(diǎn)評：利用速度的表達(dá)式類比，力求使學(xué)生猜想到可以用速度的改變量除以所用時間來描述速度變化

的快慢.

教師設(shè)疑：在表三中，A物體在4s內(nèi)速度從2m/s增加到11m/s,怎樣描述物體運(yùn)動的速度增加的

快慢呢？

交流討論并總結(jié)：用物體速度的增加量除以所用的時間來描述這段過程中物體速度增加的快慢.

如果用符號a表示物體速度增加的快慢，Av表示物體的速度的變化量，At表示物體的速度變化所

用的時間，應(yīng)如何用公式表達(dá)A物體的速度變化快慢呢？

結(jié)論：a=-^=—~-m/S2=2.25m/s"

△t4

教師指導(dǎo)學(xué)生依次完成表三中B、C、D的計算：

對B：a=-=-_-m/s-2m/s2

加3

Av20—0

對C：a-——=------m/s-2=0.2m/s-2

△t100

Av300-300-

對D：a-——=---------m/s=0

△t10

上述方法就是變速直線運(yùn)動中，描述物體運(yùn)動速度變化快慢的基本思路和基本方法.其中的a=上式

是變速直線運(yùn)動的加速度的基本定義式.在國際單位中，加速度的單位是

m/s2,讀作米每二次方秒.

明確：1.定義：加速度等于速度的改變跟發(fā)生這一改變所用的時間的比值.

2.表達(dá)式：a=二二%

t

3.單位及符號

米/秒2m/s"國際單位制）

厘米/秒2cm/s2

閱讀體會：課件展示閱讀材料，讓學(xué)生認(rèn)真閱讀并體會計算加速度.

材料一：高級跑車克萊斯勒ME412

0——100km/h加速時間2.9s

發(fā)動機(jī)：V12雙頂凸輪軸48氣門4Turbo

排量：6.000c.c.

最大馬力：850/bhp/5,750rpm

峰值扭力：117.3kgm/2,500——4,500rpm車重：1,310kg

急速:400km/h以上

汽車性能知識參考網(wǎng)址：

http:〃www.autoworld,/mantan.htm

http:/

材料二：死亡加速度

西方交通管理部門為了交通安全，特制定了死亡加速度500g（取g=10m/s2）這一數(shù)值，以醒世人.

意思是如果行車加速度超過此值，將有生命危險.那么大的加速度，一般情況下車輛是達(dá)不到的.但如果發(fā)

生交通事故時，將會達(dá)到這一數(shù)值.因?yàn)?，一般車輛碰撞的時間短，大多為毫秒級.例如，兩輛摩托車時速

20km相向而行發(fā)生碰撞，碰撞時間為毫秒級，能產(chǎn)生多大加速度？

教師引導(dǎo)學(xué)生類比加速度與位移，有什么共同的地方.引導(dǎo)學(xué)生歸納出加速度既有大小又有方向，是

矢量.

說明：當(dāng)物體加速時，則△v=V2-”>0,時間At是標(biāo)量，加速度a的計算值為正值，如果以初速度的方

向?yàn)檎较颍闯跛俣萔。取正值），a為正值則可表示a的方向與初速度的方向相同，或反過來說，若加

速度a與初速度同向時，則這個直線運(yùn)動為加速運(yùn)動.

當(dāng)物體是減速時，則△v=V2-vi<0,時間t是標(biāo)量，加速度a的計算值為負(fù)值，如果仍以初速度的方向

為正方向（即初速度V。取正值），a為負(fù)值則可表示a的方向與初速度的方向相反，或反過來說，若加速

度a與初速度反向時，則這個直線運(yùn)動為減速運(yùn)動.

在未學(xué)到“牛頓第二定律”之前，也可以用兩輛汽車以相同的速度變化率做勻加速運(yùn)動和勻減速運(yùn)動,

雖然速度變化快慢相同，但速度的變化情況不同，前者速度越來越大，后者則反之.啟發(fā)學(xué)生思考，只憑

速度變化快慢（速度變化率的大?。┎荒芡耆从乘俣茸兓囊?guī)律，從而引出加速度不僅有大小，而且有

方向，是矢量.

雖然不必讓學(xué)生從速度變化的方向去判斷加速度的方向，但是應(yīng)該讓學(xué)生知道：物體做勻加速運(yùn)動時,

加速度的方向跟速度的方向相同；做勻減速運(yùn)動時，加速度的方向跟速度的方向相反.這是直線運(yùn)動中（無

往復(fù)運(yùn)動）的普遍性結(jié)論.至于加速度的正、負(fù)問題，只是在特定的條件下（V。取正值）判斷物體做勻加

Ar

速還是勻減速運(yùn)動的一種方法，這不是實(shí)質(zhì)性的結(jié)論，所以教學(xué)中不必強(qiáng)化.也可類比丫=空中速度V的

加

Ar

方向與位移Ax的方向相同，理解a=—中速度a的方向與速度變化量Av的方向相同.

實(shí)驗(yàn)與探究

通過實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生體會1m/s,加速度有多大.

實(shí)驗(yàn)器材：高度約為斜面長度的十分之一的斜面（越光滑越好）.

體驗(yàn)方法：把斜面的高度調(diào)節(jié)為斜面長度的十分之一（向?qū)W生說明），讓小球在斜面上滾下（注意觀

察速度變化的快慢程度），小球在這個斜面上運(yùn)動的加速度便大約是1m/s?.它的含義是說物體每秒鐘速度

的改變量是1m/s.

問題探究

問題1：“上海磁懸浮列車的最高速度可達(dá)430km/h,它的加速度一定很大”.這一說法對嗎？為什么？

問題2：運(yùn)載火箭在點(diǎn)火后的短時間內(nèi)，速度的變化很小，它的加速度一定很小嗎？

歸納總結(jié)：1.不對，當(dāng)勻速運(yùn)動時，盡管速度很大，加速度可以為零.

Av

2.不對，由公式a=——可知，加速度等于速度的變化量和時間的比值，因而加速度是速度對時間的變

化率.所謂某一個量對時間的變化率，是指單位時間內(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.

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1做勻加速運(yùn)動的火車，在40s內(nèi)速度從10m/s增加到20m/s,求火車加速度的大小.汽車緊急

剎車時做勻減速運(yùn)動，在2s內(nèi)速度從10m/s減小到零，求汽車的加速度大小.

學(xué)生活動并解答.

Av

解析：這是利用公式a=—式求解a的題目.火車的初速度、末速度、加速度和加速運(yùn)動的時間分別

△t

用vo、v下標(biāo)t、a和t表示.汽車的初速度、末速度、加速度和剎車的時間分別用vo'、v「、a'、t'來

表示.

由于vo=10m/s,Vi=20m/s,t=40s,所以火車的加速度a="=空~—m/s2=0.25m/s2.

△t40

由于vo'=10m/s,Vt'=0,t*=2s,所以汽車的加速度

2

a，上=j./Jm/s.

△tt2

答案：0.25m/s2-5m/s2

問題互動

判斷下列說法是否正確.

1.做勻變速直線運(yùn)動的物體，它的加速度方向和速度方向總是相同.

錯.只有做勻加速直線運(yùn)動的物體，它的加速度方向和速度方向相同.

2.做勻變速直線運(yùn)動的物體，它的速度變化越大，加速度越大.

錯.速度變化大，但不知所用時間的多少.

3.做勻變速直線運(yùn)動的物體，它的速度變化越快，加速度越大.

對.

師生探究：教師指導(dǎo)學(xué)生對下列問題分組探究.

探究1：某同學(xué)騎著自行車和學(xué)校百米冠軍賽跑.觀察并思考，起跑時誰的加速度比較大些？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：相同時間內(nèi)，誰的速度變化得快，誰的加速度就大.

探究2：小球沿斜面的運(yùn)動可近似看成是勻加速直線運(yùn)動.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，可通過觀察小球滾動時速度改變的快慢來進(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)探究時要注意加強(qiáng)交流與合作，檢驗(yàn)猜想時要注意控制變量.

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，要善于通過討論和交流最后得出正確的

答案）.

（2）探究時，一定要先設(shè)計好實(shí)驗(yàn)方案，注意體會控制變量法.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;研究傾角與加速度的關(guān)系；研究長度與加速度的關(guān)系等.

探究3：宇航員要從地球進(jìn)入空間站，可以由航天飛機(jī)來完成這一任務(wù).航天飛機(jī)在發(fā)射的過程中，會

產(chǎn)生相當(dāng)大的加速度，最大加速度可以達(dá)到8g（取g=9.8m/s）,高重力加速度對人的身體會產(chǎn)生不良作

用，甚至可能會產(chǎn)生危險.譬如，引起身體某些部位充血或缺血，如果大腦缺血，便會失去視覺和知覺.類

似實(shí)驗(yàn)表明，人體的姿勢與所能承受的加速度有關(guān)：當(dāng)人的身體與加速度的方向垂直時，人可以經(jīng)受15g

的加速度達(dá)幾分鐘之久，而當(dāng)人的身體順著加速度方向時，最多