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安徽省合肥市第六十二中学高中物理必修一人教版教案:1.5速度变化快慢的描述——加速度全面版

项目 课题
教学 目标
教学 重、 难点
教学 准备 课型 课时 安排
教学 过程

集体备课教案 内容
§1.5 速度变化快慢的描述——加速度 1.知道加速度的物理意义. 2.掌握其定义公式和单位. 3.知道加速度的方向与速度变化量方向一致. 4.区别加速度、速度、速度变化量. 教学重点 1.加速度概念的建立和加速度与匀变速直线运动的关系. 2.加速度是速度的变化率,它描述速度变化的快慢和方向. 教学难点 1.理解加速度的概念,树立变化率的思想. 2.区分速度、速度的变化量及速度的变化率. 3.利用图象分析加速度的相关问题.

修改与创新

2课时
A 预习本节内容,了解本节内容基本概况 B、新课教学 普通的小汽车和高档跑车的速度都能达到 200 km/h,但它们从静止到具有 这一速度 所经历的 时间不 同,高档 跑车经历 的时间要远小于普通的小汽车.哪个速度的变化快呢?速度变化的快慢是 衡量汽车档次的一个重要标准.这节课我们就来学习描述速度变化快慢的 物理量——加速度. 再如:

万吨货轮起航,10 s 内速度增加到 0.2 m/s 火箭发射时,10 s 内速度 能增到约 102 m/s
以 8 m/s 的速度行驶的汽车在急刹车时 2.5 s 内能停下来

以 8 m/s 的速度飞行的蜻蜓能在 0.7 s 内停下来

在以上中,各物体的速度都发生了变化,怎样才能比较速度随时间变化的

快慢呢?

一、加速度

初速度(km/h) 末速度(km/h) 所用时间(s)

轿车启动

20

50

7

5 吨货车启动

20

50

38

10 吨货车启动

20

50

50

观察表中数据并交流讨论,若在速度改变相同的情况下,可以比较时

间的长短,所用时间越短,速度改变得越快.

若如下表所示,既无法用第一种方法,又无法用第三种方法比较,怎样比

较它们速度变化的快慢?认真观察表三,通过计算说明这四个物体哪个速

度改变得快.

表二:

初速度(m/s) 末速度(m/s) 所用时间(s)

A 自行车下坡

2

11

4

B 公共汽车出

0

6

3



C 火车出站

0

20

100

D 飞机在空中

300

300

10

飞行

很明显,这几个运动物体速度的改变量不同,速度改变的快慢也不同,

且速度增加大的不一定就增加得快.为了描述物体运动中速度变化的快

慢,人们引入了加速度的概念——加速度是用来描述速度变化快慢的物理

量.

回忆怎样描述物体运动位置的变化.例如在匀速直线运动中,物体从 A 点

运动到 B 点,可以用 A、B 两点坐标的变化除以所用时间即速度的大小来

描述位置变化的情况.

利用速度的表达式类比,在表二中,A 物体在 4 s 内速度从 2 m/s 增加到

11 m/s,怎样描述物体运动的速度增加的快慢呢?

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速度增加的

快慢.

如果用符号 a 表示物体速度增加的快慢,Δ v 表示物体的速度的变化量,

Δ t 表示物体的速度变化所用的时间,应如何用公式表达 A 物体的速度变

化快慢呢?
结论:a= ?v = 11? 2 m/s2=2.25 m/s2 ?t 4
依次完成表三中 B、C、D 的计算:
对 B:a= ?v = 6 ? 0 m/s2=2 m/s2 ?t 3
对 C:a= ?v = 20 ? 0 m/s2=0.2 m/s2 ?t 100
对 D:a= ?v = 300 ? 300 m/s2=0 ?t 10
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.其中的 a= ?v 式是变速直线运动的加速度的基本定义式.在国际 ?t
单位中,加速度的单位是 m/s2,读作米每二次方秒. 明确:1.定义:加速度等于速度的改变跟发生这一改变所用的时间的比值.
2.表达式:a= vt ? v0 t
3.单位及符号 米/秒 2 m/s2(国际单位制) 厘米/秒 2 cm/s2

两辆汽车以相同的速度变化率做匀加速运动和匀减速运动,虽然速度

变化快慢相同,但速度的变化情况不同,前者速度越来越大,后者则反之.

只凭速度变化快慢(速度变化率的大小)不能完全反映速度变化的规律,

从而引出加速度不仅有大小,而且有方向,是矢量.

物体做匀加速运动时,加速度的方向跟速度的方向相同;做匀减速运动

时,加速度的方向跟速度的方向相反.这是直线运动中(无往复运动)的

普遍性结论.至于加速度的正、负问题,只是在特定的条件下(v0 取正值)

判断物体做匀加速还是匀减速运动的一种方法,这不是实质性的结论。也

可类比 v= ?x 中速度 v 的方向与位移Δ x 的方向相同,理解 a= ?x 中速度

?t

?t

a 的方向与速度变化量Δ v 的方向相同.

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.

问题探究

问题 1:“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?

答:不对,当匀速运动时,尽管速度很大,加速度可以为零.

问题 2: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?

答:不对,由公式 a= ?v 可知,加速度等于速度的变化量和时间的比值, ?t
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.
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. 例 1 做匀加速运动的火车,在 40 s 内速度从 10 m/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 2 s 内速度从 10 m/s 减小到零,求汽车的加速度大小. 解:
答案:0.25 m/s2-5 m/s2 问题互动
判断下列说法是否正确. 1.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. 2.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. 3.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 v-t 图象看加速度 认真观察课本中的 v-t 图象,并思考:速度—时间图象描述了什么问题? 怎样建立速度—时间图象? 总结归纳: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.

知识小结:速度—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—时间图象. 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Δ v,时间间隔Δ t.
这样就可以定量求加速度了,用加速度的定义式 a= ?v 就行了. ?t
课堂训练 如图 1-5-3 是某质点做直线运动的 vt 图象,从图上求出各段的速度变化 及加速度.
图 1-5-3 解析:速度的变化量等于变化后的速度减变化前的速度,即Δ v=v-v0.速度 的变化量也是矢量,正值表示速度增加,负值表示速度减小或反向.由图 可知:v0=0,va=4 m/s,vb=4 m/s,vc=0. 所以 OA 段的速度变化量为Δ vAO=va-vO=4 m/s
加速度为 a 下标 AO= ?v AO = 4 m/s2=2 m/s2 ?t 2
AB 段的速度变化量为Δ vBA=vb-va=0 加速度为 aBA=0 BC 段的速度变化量为Δ vCB=vc-vb=-4 m/s
加速度为 aCB= ?vCB = ? 4 m/s2=-4 m/s2. ?t 1
答:OA 段的速度变化为 4 m/s,加速度为 2 m/s2;AB 段的速度变化为 0,加速度也为 0;BC 段的速度变化为-4 m/s,加速度为-4 m/s2.

板书 设计

§1.5 速度变化快慢的描述——加速度 一、加速度 加速度:速度的变化量与发生这一变化量所用时间的比值。(描述速度变化快慢的物理量) 符号:a 单位:m/s2 或 m.s-2,读作米每二次方秒。 二、加速度方向与速度方向 的关系 在直线运动中,如果速度增加,则加速度的方向与速度的方向相同;如果速度减小,则加 速度方向与速度的方向相反。 三、从 v 一 t 图象看加速度 从直线的倾斜程度能判断加速度的大小,在同一 v 一 t 图象中,直线越陡,加速度越大。

教学 反思

加速度概念是高中物理最为抽象的概念之一,高一学生在此时对加速度的理解还有欠缺之 处。

选择朋友要经过周密考察,要经过命运的考验,不论是对其意志力还是理解力都应事先检验,看其是否值得信赖。此乃人生成败之关键,但世人对此很少费心。虽然多管闲事也能带来友谊, 但大多数友谊则纯靠机遇。人们根据你的朋友判断你的为人:智者永远不与愚者为伍。乐与某人为伍,并不表示他是知已。有时我们对一个人的才华没有信心,但仍能高度评价他的幽默感。 有的友谊不够纯洁,但能带来快乐;有些友谊真挚,其内涵丰富,并能孕育成功。一位朋友的见识比多人的祝福可贵得多。所以朋友要精心挑选,而不是随意结交。聪明的朋友则会驱散忧愁,

而愚蠢的朋友会聚集忧患。此外,若想让友谊地久天长。这需要技巧和判断力。有的朋友需近处,有的则需远交。不善言谈的朋友可能擅长写信。距离能净化近在身边无法容忍的缺陷。交友 不宜只图快乐,也要讲求实用。一位朋友等于一切。世间任一美好事物的三大特点,友谊兼而有之:真、善、专一。良友难遇,如不挑选则更难求。保住老朋友,比结交新朋友更重要。交友 当寻可长久之友,如得其人,今日之新交,他年自成老友。最好的朋友是那些历久常新,能与之共享生活体验者。没有朋友的人生是一片荒原。友谊使欢乐加倍,痛苦减半;它是应对厄运的 不二良方,是可以滋润心田的美酒。




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