2.3 速度和加速度 教案 (3)

2.3
速度和加速度
教案
三维目标：
一、知识目标
1、理解速度的概念。知道速度是表示运动快慢的物理量，知道它的定义、公式、符号和单位，知道它是矢量。
2、理解平均速度，知道瞬时速度的概念。
3、知道速度和速率以及它们的区别。
4、理解加速度的定义，能够描述物体加速度的物理意义；
5、知道加速度是矢量，其方向与运动规律的关系；
6、知道加速度大小与速度大小及速度变化大小的区别。
二、过程与方法
1、比值定义法是物理学中经常采用的方法，学生在学生过程中掌握用数学工具描述物理量之间的关系的方法。
2、培养学生的迁移类推能力，抽象思维能力。
三、情感态度与价值观
由简单的问题逐步把思维迁移到复杂方向，培养学生认识事物的规律，由简单到复杂。
教学重点
平均速度与瞬时速度的概念及其区别
2、加速度的定义及它是描述速度变化快慢的物理量。物体做匀加速运动时，加速度方向跟速度方向相同；做匀减速运动时，加速度方向跟速度方向相反。
教学难点
怎样由平均速度引出瞬时速度
2、速度的大小与加速度的大小关系的理解。
教学方法
类比推理法
教学用具
有关数学知识的投影片
课时安排
1课时
教学步骤
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导入新课
]
质点的各式各样的运动，快慢程度不一样，那如何比较运动的快慢呢？
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新课教学
]
速度
提问：运动会上，比较哪位运动员跑的快，用什么方法？
学生：同样长短的位移，看谁用的时间少。
提问：如果运动的时间相等，又如何比较快慢呢？
学生：那比较谁通过的位移大。
老师：那运动物体所走的位移，所用的时间都不一样，又如何比较其快慢呢？
学生：单位时间内的位移来比较，就找到了比较的统一标准。
师：对，这就是用来表示快慢的物理量——速度，在初中时同学就接触过这个概念，那同学回忆一下，比较一下有哪些地方有了侧重，有所加深。
板书：速度是表示运动的快慢的物理量，它等于位移s跟发生这段位移所用时间t的比值。用v＝s/t表示。
由速度的定义式中可看出，v的单位由位移和时间共同决定，国际单位制中是米每秒，符号为m/s或m·s—1，常用单位还有km/h、cm/s等，而且速度是既具有大小，又有方向的物理量，即矢量。
板书：
速度的方向就是物体运动的方向。
1、平均速度
在匀速直线运动中，在任何相等的时间里位移都是相等的，那v＝s/t是恒定的。那么如果是变速直线运动，在相等的时间里位移不相等，那又如何白色物体运动的快慢呢？那么就用在某段位移的平均快慢即平均速度来表示。
例：百米运动员，10s时间里跑完100m，那么他1s平均跑多少呢？
学生马上会回答：每秒平均跑10m。
师：对，这就是运动员完成这100m的平均快慢速度。
板书：
说明：对于百米运动员，谁也说不来他在哪1秒破了10米，有的1秒钟跑10米多，有的1秒钟跑不到10米，但它等效于运动员自始至终用10m/s的速度匀速跑完全程。所以就用这平均速度来粗略表示其快慢程度。但这个=10m/s只代表这100米内（或10秒内）的平均速度，而不代表他前50米的平均速度，也不表示后50米或其他某段的平均速度。
例：一辆自行车在第一个5秒内的位移为10米，第二个5秒内的位移为15米，第三个5秒内的位移为12米，请分别求出它在每个5秒内的平均速度以及这15秒内的平均速度。
学生计算得出：
由此更应该知道平均速度应指明是哪段时间内的平均速度。
2、瞬时速度
如果要精确地描述变速直线运动的快慢，应怎样描述呢？那就必须知道某一时刻（或经过某一位置）时运动的快慢程度，这就是瞬时速度。
板书：瞬时速度：运动的物体在（经过）某一时刻（或某一位置）的速度。
比如：骑摩托车时或驾驶汽车时的速度表显示，若认为以某一速度开始做匀速运动，也就是它前一段到达此时的瞬时速度。
在直线运动中，瞬时速度的方向即物体在这一位置的运动方向，所以瞬时速度是矢量。通常我们只强调其大小，把瞬时速度的大小叫瞬时速率，简称为速率，是标量。
3、巩固训练：（出示投影片）
一物体从甲地到乙地，总位移为2s，前一s内平均速度为v1，第二s内平均开速度为v2，求这个物体在从甲地到乙地的平均速度。
师生共评：有的同学答案为这是错误的。平均速度不是速度的平均值，要严格按照平均速度的定义来求，用这段总位移与这段位移所用的时间的比值，也就只表示这段位移内的平均速度。
加速度
教师投影提问：上面两个实例，物体都做匀变速运动，它们的不同之处在哪？
学生得出：在相等的时间内速度的变化不同。
分析：物体甲在
1s内速度增加
2m/s，2s速度增加
4m/s…；物体乙在
1s内速度减小5m/s，2s内速度减小10m/s…。
比较甲、乙这两个恒量可看出：比值大表示速度变化的快，比值小表示速度变化的慢。（1）定义：在匀变速直线运动中，速度的变化和所用时间的比值，叫做匀变速直线运动的加速度。
（2）物理意义：描述速度变化的快慢。
根据上述实例，同学思考得出加速度公式。
vt：经过一段时间t的速度。
（4）在国际单位制中加速度的单位是m/s2，加速度的单位还可以是cm/s2。
读作：米每二次方秒，厘米每二次方秒。
让同学动手计算甲、乙两物体的加速度：
分析：匀变速直线运动有两种形式：
匀加速运动：速度随时间均匀增加，vt＞v0
，a为正，此时加速度方向与速度方向相同。
匀减速运动：速度随时间均匀减小，vt＜v0，a为负，此时加速度方向与速度方向相反。
（5）加速度是矢量，既有大小又有方向。
指导学生看书：物体运动的加速度。
要求：会叙述不同物体加速度的物理意义。
例：炮弹在炮筒内的加速度a=5×105m/s2，表示炮弹在炮筒内每经过
1s速度增加5×105m/s；跳伞者着陆的加速度为a=-24.5m/s2，表示跳伞者着陆时，每经过
1s速度减小24.5m/s。
强调：速度、速度变化的大小和加速度的物理意义是完全不同的，速度大的，加速度不一定大。例如以
35m/s匀速行驶的汽车，
v=35m/s，
a=0，因为vt-v0=0。而刚启动的汽车，经2s后速度为
9m/s，此时加速度a=4.5m/s2。速度变化大的加速度也不一定大，还要看这一变化所用的时间。所以加速度的大小是描述速度变化快慢的。
（6）例题
①做匀加速直线运动的汽车，5s内速度由
10m/s增至
20m/s，求
5s内它的加速度？
解：v0=10m/s
vt=20m/s
t=5s
加速度大小为2m/s2，加速度方向与速度方向相同。
②做匀减速直线运动的卡车，10s内速度由
20m/s减为
5m/s，求
10s内它的加速度？
解：
v0=20m/s
vt=5m/s
t=10s
加速度大小为1.5m/s2，加速度方向与速度方向相反。
强调：负号只表示加速度的方向，不能反映加速度的大小。
三、小结
1、速度的概念及物理意义；
2、平均速度、瞬时速度的概念及物理意义；
3、速度的大小称为速率；
4、加速度公式，要能根据物体的运动规律找出加速度方向，会分析出匀变速直线运动是运动物体受恒力、加速度为恒量、速度随时间均匀变化的运动。
四、作业P28练习1、2、3、4
[板书设计]
速度
速度是表示运动的快慢的物理量，它等于位移s跟发生这段位移所用时间t的比值。用v＝s/t表示。速度的方向就是物体运动的方向。
平均速度
瞬时速度：运动的物体在（经过）某一时刻（或某一位置）的速度。
二、加速度
定义：在匀变速直线运动中，速度的变化和所用时间的比值，叫做匀变速直线运动的加速度。
（2）物理意义：描述速度变化的快慢。
vt：经过一段时间t的速度。
（4）在国际单位制中加速度的单位是m/s2，加速度的单位还可以是cm/s2。
（5）加速度是矢量，既有大小又有方向。
三、小结
1、速度的概念及物理意义；
2、平均速度、瞬时速度的概念及物理意义；
3、速度的大小称为速率；
4、加速度公式，要能根据物体的运动规律找出加速度方向，会分析出匀变速直线运动是运动物体受恒力、加速度为恒量、速度随时间均匀变化的运动。