2.3 速度和加速度 学案(共2个课时)

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名称 2.3 速度和加速度 学案(共2个课时)
格式 zip
文件大小 42.2KB
资源类型 教案
版本资源 鲁科版
科目 物理
更新时间 2016-08-05 22:12:13

文档简介

2.3
速度和加速度学案3
(第一课时)
[知识重点]
1.
理解速度和加速度的概念
2.
认知什么是匀速直线运动
3.
会求平均速度
[知识难点]
1.
瞬时速度的理解
3.
求平均速度
[要点导学]
1.平均速度的物理意义是“大致描述物体运动快慢和方向的物理量”,定义是“位移与发生这个位移所用的时间之比”,即
=

平均速度是矢量。
2.对于运动快慢一直在变化的“非匀速运动”(又叫变速运动),如果要精确描述物体每时每刻运动的快慢程度,就必须引入“瞬时速度”这个概念。
当Δt非常小(用数学术语来说,△t

0)时的就可以认为是瞬时速度。也就是说,要真正理解瞬时速度概念,需要数学里“极限”的知识,希望同学们结合数学相关内容进行学习。
3.瞬时速度是矢量
与“瞬时速度”对应的还有一个“瞬时速率”的概念。
速率(瞬时速率的简称)就是瞬时速度的大小。它是一个标量,没有方向。。
平均速率定义是“运动的路程与所用时间之比”,而不是“位移与所用时间之比”,在物体做曲线运动时,“平均速率”与“平均速度的大小”不一定相等,因为在做曲线运动时,路程是曲线轨迹的长度,比位移直线长,“平均速率”总是比“平均速度的大小”要大些,只有当物体做单方向的直线运动,“平均速率”才与“平均速度的大小相等。
[范例精析]
例1.一辆汽车以20m/s的速度沿平直公路从甲地运动到乙地,又以30m/s的速度从乙地运动到丙地。已知甲、乙两地间的距离与乙、丙两地间的距离相等,求汽车从甲地开往丙地的过程中的平均速度。
解析:根据平均速度的定义,汽车从甲地到丙地的平均速度,等于甲、丙两地间的总位移与总时间的比值,即
=
,设甲、乙两地间的距离和乙、丙两地间的距离为L,则
拓展:有的同学可能会认为平均速度=(v1+
v2)/
2=25m/s,但其实这是不对的。计算平均速度还是要根据其定义。
如果问题改成“物体在前半段时间和后半段时间内的速度分别为20m/s和30m/s,求它在整个时间内的平均速度?”则=(v1+
v2)/
2=25m/s。
[能力训练]
1.下列速度值指的是平均速度的大小还是瞬时速度的大小?
A.某同学百米赛跑的速度约为9m/s,答:
的大小;
B.运动员百米赛跑的冲线速度为12m/s,答:
的大小;
C.汽车速度计指示着的速度为60km/h,答:
的大小;
D.子弹离开枪口时的速度为600m/s,答:
的大小。
平均速度
瞬间速度
瞬间速度
瞬间速度
2.速度有许多单位,在国际单位制里速度的单位是m/s,但汽车速度常用km/h作单位,1m/s=
km/h,1km/h=
m/s。高速公路上某类汽车的限速为120km/h=
m/s。
3.6
1/3.6
33.3
3.对于做变速直线运动的物体,有如下几句话
A.物体在第2
s内的速度是4
m/s
B.物体在第3
s末的速度是4
m/s
C.物体在通过某一点的速度是8
m/s
D.物体在通过某一段位移时的速度是8
m/s
在以上叙述中,表示平均速度的是
,表示瞬时速度

AD
BC
4.一个运动员在百米赛跑中,测得在50m处的瞬时速度为6m/s,16s末到达终点时的瞬时速度为7.5m/s,则全程内的平均速度的大小为(
B

A.6m/s
B.6.25m/s
C.6.75m/s
D.7.5m/s
5.某人骑自行车,开始用100s的时间行驶了400m,接着又用100s的时间行驶了600m,关于他骑自行车的平均速度的说法中正确的是

BD

A.他的平均速度是4
m/s
B.他的平均速度是5
m/s
C.他的平均速度是6
m/s
D.他在后600m的路程中的平均速度是6
m/s2.3
速度和加速度学案4
(第二课时)
[知识重点]
1.
理解加速度的概念
2
会求与加速度
[知识难点]
1.
理解加速度与速度的关系
2.
掌握加速度的概念和求法
[要点导学]
1.加速度
⑴物理意义:反映运动物体速度变化快慢的物理量。
⑵定义:速度的变化与发生这一变化所用的时间的比值,即
a
=Δv/Δt=(vt-v0)/t
⑶加速度是矢量。加速度的方向与速度方向并不一定相同,但与“速度变化量”
Δv
=
vt-v0的方向相同。
2.加速度与速度是完全不同的物理量,加速度是速度的变化率。
加速度与速度两者之间并不存在“速度大加速度也大、速度为0时加速度也为0”等关系,加速度和速度的方向也没有必然相同的关系,加速直线运动的物体,加速度方向与速度方向相同;减速直线运动的物体,加速度方向与速度方向相反。
3.还有一个量也要注意与速度和加速度加以区分,那就是“速度变化量”Δv,Δv
=
v2

v1。Δv越大,加速度并不一定越大,还要看所用的时间的多少。
4.在“速度-时间”图象中,加速度是图线的斜率。速度图线越陡,加速度越大;速度图线与t轴平行的,加速度为0。
[范例精析]
例1试举出下列实例:
(1)速度很大而加速度较小,甚至为0;
(2)速度很小而加速度很大;
(3)加速度为0而速度不为0;
(4)速度为0而加速度不为0。
(5)速度方向与加速度方向相反。
解析:(1)高速飞行的飞机速度很大,但加速度不一定也很大,甚至可能为0(当飞机高速匀速飞行时);
(2)子弹在枪膛里刚被激发时,速度很小而加速度很大;
(3)一切匀速运动的物体加速度为0而速度不为0;
(4)刚启动时刻的汽车、火车,速度为0而加速度不为0,竖直向上抛出的石子在最高点时速度为0而加速度不为0。
(5)汽车刹车后停止运动前作减速运动过程中,速度方向与加速度方向相反。
拓展:由例1可知,速度和加速度是完全不同的物理量。大小不成比例,方向不一定相同。
例2.篮球以6m/s的速度竖直向下碰地面,然后以4m/s速度竖直向上反弹,碰地的时间为0.2秒。
(1)求篮球在这0.2秒内的速度变化Δv。
(2)有的同学这样计算球的加速度:a
=(v2-v1)/
t=(4-6)/0.2m/s2=-10m/s2。他的方法对吗?为什么?正确的是多少?
解析:(1)Δv
=v2—
v1=
—10m/s
(2)不对。他没有注意速度的方向。正确解法为:
以向下为正方向,v1=+6m/s,v2=-4m/s,加速度为
a
=(v2-v1)/
t=(-4-6)/0.2m/s2=-50m/s2
负号表示加速度方向与正方向相反,即向上。
拓展:加速度的定义式为矢量式,只要规定正方向,速度和加速度均可以用带有正负号的代数量表示,在解题时要特别注意各个量正负号的确定。已知量代入公式时必须冠以符号,未知量一般可先假设为正,求解后再作出判断说明。
例3
.如图所示,是一电梯由底楼上升到顶楼过程中速度随时间的变化图象,电梯的运动速度如何变化的?各段时间内电梯的加速度各是多大?
解析:
电梯从底楼到顶楼总的运动时间为10s,这10s可分为三个阶段:
第一阶段:0到4s末,速度由0增大到8m/s,是一个加速运动阶段。
第二阶段:从4s末到8s末,速度保持8m/s不变,是一个匀速运动阶段。
第三阶段:从8s末到10s末,速度由8m/s减小到0,是一个减速运动阶段。
由加速度的定义式a
=Δv/Δt可求得:第一阶段的加速度a1=(8-0)/(8-4)m/s2=2m/s2,第二阶段的加速度a2=(8-8)/(8-4)m/s2=0,第三阶段的加速度a3=(0-8)/(10-8)m/s2=-4m/s2,—号表示电梯在做减速运动,表示加速度的方向与速度方向相反。
拓展:第三阶段的加速度与第一阶段的加速度哪个大呢?很多同学可能会说,当然是a1大了!因为a3是负的,a1是正的。但是这个看法却是错的。
加速度是矢量,要比较矢量的大小,只要看其绝对值的大小,负号只是表示其方向。所以是a3比a1(的绝对值)大。
[能力训练]
1.下列关于加速度的说法中正确的是(
B

A.加速度表示物体运动的快慢
B.加速度表示物体速度变化的快慢
C.物体运动速度越大,其加速度越大
D.物体运动速度为零,其加速度一定也为零
2.物体的加速度为2m/s2,表示这物体

C

A
每秒运动2m
B每经过1秒,其速度增大2m/s2
C
每经过1秒,其速度增大2m/s
D每经过1秒,其速度增大2m
3.下列关于速度和加速度的说法中,正确的是(
D

A.物体运动的速度改变越大,它的加速度一定越大
B.物体运动的加速度为零,它的速度也一定为零
C.物体运动的速度改变越小,它的加速度一定越小
D.加速度的大小是表示物体运动速度随时间变化率的大小
4.一起重机在竖直向上吊运重物时的速度变化如下表所示:
t/s
0
0.5
1
1.5
2
3
4
5
6
7
8
9
10
v/m·s-1
0
0.25
0.5
0.75
1
1.2
1.4
1.6
1.6
1.6
1.6
0.8
0
在表格中所列时间内,哪段时间内重物在做加速运动?哪段时间内重物做匀速运动?哪段时间内重物在做减速运动?
0-5s内做加速运动,5-8s内作匀速运动,8-10s内做减速运动。
5.一个小球以3m/s的速度水平向右运动,碰到墙壁后经过0.1s后以2m/s的速度沿同一直线反弹。则小球在这段时间内的平均加速度为

D

A.10m/s2,方向向右
B.10m/s2,方向向左
C.50m/s2,方向向右
D.50m/s2,方向向左
2
4
6
8
10
8
t/s
υ/m·s-1
O