五、速度改变快慢的描述-加速度
教学目标:
一、知识目标:
1、理解加速度的概念,知道加速度是表示速度变化快慢的物理量,知道它的定义、公式、符号和单位。
2、知道加速度是矢量,知道加速度的方向始终跟速度的改变量的方向一致,知道加速度跟速度改变量的区别。
3、知道什么是匀变速直线运动,能从匀变速直线运动的v—t图像中理解加速度的意义。
二、能力目标:
通过对速度、速度的变化量、速度的变化率三者的分析比较,提高学生的比较、分析问题的能力。
三、德育目标:
培养学生善于区分事物的相同点和不同点。
教学重点:
1、速度的变化量速度的变化率的含义。
2、加速度的概念及物理意义。
教学难点:
加速度的放心的理解
教学方法:
比较、分析、讨论法
教学用具:
有关知识的投影片
课时安排:
1课时
教学步骤:
一、导入新课(出示投影片)
这是两物体的v—t图像,都是匀变速直线运动,同学们从图中找一找速度随时间的变化规律。
学生:甲图中,物体的速度每秒变化5m/s,
乙图中,物体的速度每5秒变化5m/s。
师:哪个物体的速度改变要快一些呢?
学生:甲物体,因为甲的速度每秒才改变1m/s。
师:对,今天我们就来引入一个新概念——加速度,来描述速度改变的快慢。
二、新课教学
(一)用投影片出示本节课的学习目标
1、知道加速度不是增加的速度,而是表示速度变化快慢的物理量。
2、知道加速度的公式和单位,初步理解公式中各物理量之间的关系,能初步应用此公式求解有关问题。
3、知道加速度是矢量,知道在匀变速直线运动中,加速度是正、负值的含义。
4、能理解速度的大小、速度变化的大小和加速度的大小三者之间的关系。
(二)学习目标完成过程
1、请同学阅读课本内容,弄清其中的某些概念,然后提出问题,咱们共同解决。
提问:在匀变速直线运动中,速度指的是什么速度?
学生:是某时刻(或某位置)的瞬时速度。
提问:速度的改变量指的是什么?
学生:速度由v0经一段时间t后变为vt,那的差值即速度的改变量。用表示。
老师:,越大,表示的变化量越大,即速度改变的越快。对吗?为什么。
学生甲:对,因为大,当然变化的快。
学生乙:不对。大,如用了很长的时间,速度改变也不快。
学生丙:我同意乙的看法。要比较谁 ( http: / / www.21cnjy.com )的速度改变的快慢,必须去找统一的标准比较。比如,比较物体匀速运动速度的大小,必须用单位时间作出统一标准区衡量,要比较速度改变的快慢,也必须找单位时间内的速度的改变量。
老师总结:丙同学说得非常好,加速度 ( http: / / www.21cnjy.com )是表示速度改变的快慢,而不是指速度变化的多少,只有用速度的变化和时间的比值,即单位时间内该量变化的数值(变化率)才能表示变化的快慢。
板书:加速度是表示速度改变快慢的物理量,它等于速度的改变跟发生这一改变所用时间的比值。表达式:单位:m/s2、cm/s2
提问:那加速度是矢量,还是标量,为什么,方向(由谁来决定)与谁的方向一致?
学生讨论得出:速度是矢量,速度的变化也是矢量,单位时间内速度的改变量也是矢量。即a的方向就是vt—v0的方向。
提问:比值是恒定的,具体的含义是什么?
学生讨论得出:就是速度随时间而均匀改变。
师:速度随时间均匀地改变,叫匀变速直线运动,也就是加速度不变的直线运动。
2、重点、难点导析
如图
请回答:
(1)图线①②分别表示物体做什么运动?
(2)①物体3秒内速度的改变量是多少,方向与速度方向什么关系?
(3)②物体5秒内速度的改变量是多少?方向与其速度方向有何关系?
(4)①②物体的运动加速度分别为多少?方向如何呢?
分析①物体:①作匀变速直线运动,3秒内属于的改变量为,方向与速度方向相同,
方向方向相同,即a与v方向相同。
分析②物体:②作匀变速直线运动,5秒内速度的改变量为,说明与v方向相反。,
说明a方向与方向相同,与v方向相反,作匀减速直线运动。
强调:加速度的正、负号只表示其方向,而不表示其大小。
3、巩固性练习
某物体的速度-时间图像如图所示,则物体做
A、往复运动
B、匀变速直线运动
C、朝某一方向直线运动
D、不能确定
三、小结
1、加速五度的概念及物理意义
2、速度的变化、速度的变化率的区别
3、能在匀变速直线运动的v—t图像中分析出v、a的大小、方向等。
四、作业
1、P30练习五3、4、5
2、甲、乙两物体沿同一直线同时运动,它们的运动的v—t图像如图:
分析:(1)甲乙的运动形式
(2)甲乙的加速度的大小比较
(3)t1时刻的物理意义。
五、板书设计速度改变快慢的描述 加速度
一、教学目标
1、理解加速度的概念,a、理解加速度是表示速度矢量变化快慢的物理量;b、明确加速度的定义、公式、符号和单位.
2、明确加速度是矢量,加速度的方向始终跟速度改变量的方向一致.
3、明确加速度跟速度、速度改变量的区别.
二、重点难点
加速度概念既是重点,又是难点,要弄清加速度与速度、速度改变量之间的区别,理解加速度是如何描述速度矢量改变快慢的.
三、教学方法
比较、分析、归纳
四、教学过程
(一)概念引入
实例:某铅球运动员在投出铅球时,可在0.2s ( http: / / www.21cnjy.com )内使铅球的速度由零增加到17m/s,而迫击炮射击时,炮弹在炮筒中的速度在0.005s内由零增加到250m/s,在这两种运动中,速度改变量各为多少?哪一个速度变化得快?
解析:用v0表示物体开始时 ( http: / / www.21cnjy.com )刻的速度(初速度),用vt表示末了时刻的速度(末速度),t表示完成速度改变所经历的时间,那么Δv=vt-vo表示物体速度的改变.为了描述速度改变的快慢,应该比较速度对时间的变化率,即速度的改变跟发生这一改变所用时间的比值.
速度m/s 速度改变m/svt-v0 速度变化率m/s2(vt-v0)/t
初速度v0 末速度vt
铅球 0 17 17-0=17 (17-0)/0.02=85
炮弹 0 250 250-0=250 (250-0)/0.005=5×104
从上面的计算可以看出,速 ( http: / / www.21cnjy.com )度改变量vt-v0能够描述物体在时间t内速度改变了多少,但不能描述速度改变的快慢,而比值(vt-v0)/t能够描述物体速度改变的快慢,为此,引入加速度的概念.
(二)加速度
1、定义:加速度等于速度的改变跟发生这一改变所用时间的比值,即
a =(vt-v0)/t
式中vt、v0分别表示质点的末速度和初速度,t是质点的速度从vo变化到vt所需的时间,a表示质点的加速度.
2、物理意义:加速度是表示速度矢量改变快慢的物理量,其大小在数值上等于单位时间内速度的改变.
3、单位:在国际单位制中,加速度的单位是米每二次方秒,符号是m/s2.
4、加速度不但有大小,而且有方向,是矢量,加速度的方向与速度改变量Δv的方向相同.
在变速直线运动中,速度的方向始终在一条直线上,取初速度v0的方向为正方向.
(1)若vt>v0,速度增大,a为正值,表示a的方向与v0的方向相同;
(2)若vt(三)匀变速直线运动中的加速度
在匀变速直线运动中,速度是均匀变化的, ( http: / / www.21cnjy.com )比值(vt-v0)/t是恒定的,即加速度a的大小、方向不改变.因此,匀变速直线运动是加速度不变的运动.
(四)在v-t图象中认识加速度
加速度在大小上等于速度对时间的变化率, ( http: / / www.21cnjy.com )因此在匀变速直线运动中,v-t图象的斜率等于质点的加速度,如图中甲图象的加速度a1=2m/s2,方向与初速度方向相同;乙图象的加速度a2=-2m/s2,负号表示其方向与初速度方向相反.
( http: / / www.21cnjy.com )
(五)讨论:比较速度v、匀变速直线运动中的速度改变Δv、和加速度a.
V Δv a
定义式 s/t vt-v0 (vt-v0)/t
意义 表示运动的快慢 表示速度改变了多少 表示速度改变的快慢
大小 位移与时间的比值位移对时间的变化率 Δv= vt-v0 速度改变与时间的比值速度对时间的变化率
方向 质点运动的方向 可能与v0方向相同也可能与v0方向相反 与Δv方向相同
单位 m/s m/s m/s2
与时间的关系 与时刻对应 与时间间隔对应 不随时间改变
(六)课堂练习
1、教材第30页练习五:(1)、(2)、(3)、(5)
2、以下对于加速度的认识中,哪些是对是?
A、物体的加速度很大,速度可以很小
B、物体的速度为零,加速度可以不为零
C、加速度表示增加的速度
D、加速度为零时,速度必然为零
解:以图示匀加速直线运动为例,质点 ( http: / / www.21cnjy.com )加速度不随时间而变,而速度与时刻对应,且均匀增加,在t=0时刻,v0=0,而加速度不等于零,其大小等于图象的斜率,可见A对,B对,而C错,当物体作匀速直线运动时,其加速度为零而速度不为零.D项错误.
正确选项为A、B
(七)课堂小结
定义:a =(vt-v0)/t
物理意义:描述速度改变的快慢
加速度a 方向:与Δv方向一致
单位:m/s2
在v-t图象中的几何意义:图象的斜率