魯科版必修一運動的描述第3節(jié) 速度和加速度

第3節(jié)速度和加速度教師備課參考|核心素養(yǎng)養(yǎng)成目標(biāo)|物理觀念1.認(rèn)識用速度描述物體運動快慢的方法。2.理解平均速度和瞬時速度在描述物體運動時的區(qū)別和聯(lián)系。3.認(rèn)識用加速度描述物體速度變化快慢的方法?？茖W(xué)思維與科學(xué)探究1.通過極限法,了解瞬時速度的概念。2.讓學(xué)生從熟悉的常見現(xiàn)象和已有的生活經(jīng)驗出發(fā),通過實例的比較,理解平均速度和瞬時速度的區(qū)別與聯(lián)系。3.通過對加速度的學(xué)習(xí),體會比值定義法在物理學(xué)中的作用。科學(xué)態(tài)度與責(zé)任1.通過對速度和加速度的學(xué)習(xí),體會物理規(guī)律和生活的聯(lián)系。2.體會極限法及比值定義法在物理學(xué)中的應(yīng)用,滲透物理與生活的聯(lián)系。|教學(xué)重難點|教學(xué)重點1.理解平均速度、瞬時速度和加速度的概念。2.理解加速度的矢量性及與速度、速度改變量方向間的關(guān)系。教學(xué)難點1.平均速度與平均速率的區(qū)別和聯(lián)系。2.加速度a與v,Δv,的區(qū)別和聯(lián)系。感悟解題規(guī)律探尋基本知識測評學(xué)習(xí)效果探尋基本知識·樹立物理觀念知識點一平均速度與瞬時速度【情境導(dǎo)學(xué)】2017年第2號臺風(fēng)“苗柏”于6月12日下午15時位于廣東汕尾南偏東方向約640千米的海面上,中心附近最大風(fēng)力8級(18米/秒,熱帶風(fēng)暴級),中心最低氣壓為1000百帕.預(yù)計,臺風(fēng)中心將以每小時20千米左右的速度向北偏西方向移動……(1)報道中的兩個速度值分別指的是平均速度還是瞬時速度?(2)怎樣區(qū)分平均速度與瞬時速度?答案:(1)18米/秒指的是瞬時速度,每小時20千米指的是平均速度.(2)平均速度反映一段時間內(nèi)物體運動的平均快慢程度,與一段時間(或一段位移)相對應(yīng);瞬時速度精確反映物體在某個時刻的運動快慢,與某時刻(或某位置)相對應(yīng)?！局R梳理】1.平均速度(1)定義:運動物體的

與所用

的比,叫這段位移(或這段時間)內(nèi)的平均速度.(2)公式:=

.(3)方向:與對應(yīng)時間內(nèi)發(fā)生的

方向相同。2.瞬時速度(1)定義:運動物體在某

或某位置的速度。(2)方向:與物體的

方向相同。(3)瞬時速率:簡稱

,它是瞬時速度的

,是

量。位移時間位移時刻運動速率大小標(biāo)(4)瞬時速度的測量①光電門法.用光電門實驗裝置可測物體在極短時間內(nèi)的

,可近似認(rèn)為它就是測得的。②速度計法.用速度計可直接讀出物體在某一時刻或某一位置的_________的大小?！舅伎寂袛唷?.某質(zhì)點在一段時間內(nèi)的平均速度為零,在這段時間內(nèi)該質(zhì)點一定靜止。(

)2.勻速直線運動的平均速度等于瞬時速度。(

)3.瞬時速度和平均速度都可以精確描述變速運動。(

)平均速度瞬時速度瞬時速度×√×知識點二加速度【情境導(dǎo)學(xué)】汽車由靜止開始啟動,10s末速度為20m/s,以后勻速行駛30min,遇到緊急情況后急剎車,4s停下,探究以下問題:(1)汽車在加速階段的加速度;(2)勻速階段的加速度;(2)勻速階段,汽車的速度變化量為零,所以加速度為零。即a2=0.(3)減速階段的加速度.(選v0方向為正方向)(4)加速階段和減速階段的加速度方向相同嗎?(4)不同。【知識梳理】1.定義:物體

變化跟發(fā)生這一變化所用

的比。2.定義式:a=

。3.單位:在國際單位制中是

,讀作

,符號是

。4.加速度方向與速度方向的關(guān)系:在直線運動中,當(dāng)加速度與速度同向時,物體運動速度

,做加速運動;當(dāng)加速度與速度反向時,物體運動速度

,做減速運動。5.物理意義:描述物體速度

的物理量。速度時間米/秒2米每二次方秒m/s2越來越大越來越小變化快慢【思考判斷】1.速度越大,加速度就越大。(

)2.有加速度,物體的速度就一定增大。(

)3.速度變化越快,加速度就越大。(

)××√要點一感悟解題規(guī)律·培養(yǎng)科學(xué)思維平均速度與瞬時速度平均速度與瞬時速度的區(qū)別與聯(lián)系平均速度瞬時速度區(qū)別反映一段時間內(nèi)物體運動的平均快慢程度反映物體在各個時刻的運動情況與一段時間(或一段位移)相對應(yīng)與某時刻(或某位置)相對應(yīng)其方向與一段時間內(nèi)發(fā)生的位移方向相同,與物體運動的方向不一定相同其方向與該時刻物體運動的方向相同聯(lián)系(1)當(dāng)位移足夠小或時間足夠短時,可以認(rèn)為瞬時速度等于平均速度(2)勻速直線運動中,平均速度和瞬時速度相等(3)當(dāng)物體做單一方向的直線運動時,平均速度和瞬時速度的方向相同【典例1】(2017·湖南省衡陽市高一月考)(多選)如圖所示,物體沿曲線軌跡的箭頭方向運動,AB,ABC,ABCD,ABCDE四段曲線軌跡運動所用的時間分別是1s,2s,2.5s,3s.下列說法正確的是(

)A.物體在AB段的平均速度大小為1m/sB.物體在ABC段的平均速度大小為m/sC.AB段的平均速度比ABC段的平均速度更能反映物體處于A點時的瞬時速度D.物體在AB段的平均速度與ABCDE段的平均速度相同ABC規(guī)律方法

平均速度的求解方法(1)平均速度是過程量,計算平均速度時,必須明確所求的是哪一段時間或哪一段位移的平均速度。(2)明確所研究過程的初末位置,求該過程的位移。(3)利用平均速度的定義求其大小,最后明確平均速度的方向即為位移的方向。(教師備用)例1-1:以下為平均速度的是(

)A.子彈出槍口時的速度是800m/sB.汽車通過站牌時的速度是72km/hC.小球在第3s末的速度是6m/sD.汽車從甲站行駛到乙站的速度是40km/hD解析:子彈出槍口的速度,是通過某一位置的速度,表示瞬時速度,故A錯誤;汽車通過站牌時的速度,是通過某一位置的速度,是瞬時速度,故B錯誤;小球第3s末的速度,表示某一時刻的速度,是瞬時速度,故C錯誤;汽車從甲站行駛到乙站的速度,是一段位移的速度,表示平均速度,故D正確。?針對訓(xùn)練1-1?(2016·甘肅甘谷高一檢測)(多選)下列所說的速度中,哪些是瞬時速度(

)A.百米賽跑的運動員以9.5m/s的速度沖過終點線B.2011年8月28日鐵路調(diào)整列車運行后,部分高鐵的動車組速度悄然降低,如濟(jì)南西-杭州的G51次列車,在滬杭高鐵段時速由350km/h降至300km/hC.返回地面的太空艙以8m/s的速度落入太平洋D.由于堵車,在隧道內(nèi)的車速僅為1.2m/sAC解析:百米賽跑的運動員沖過終點線的速度對應(yīng)一個點,為瞬時速度.故選項A正確;濟(jì)南西-杭州的G51次列車,在滬杭高鐵段時速由350km/h降至300km/h,是平均速度,故選項B錯誤;返回地面的太空艙落入太平洋的速度對應(yīng)一個位置,表示瞬時速度,故選項C正確;在隧道內(nèi)的車速對應(yīng)一段位移,是平均速度,故選項D錯誤。要點二平均速度與平均速率的區(qū)別與聯(lián)系【典例2】

在校運動會中,某同學(xué)在標(biāo)準(zhǔn)的400米跑道上參加800米比賽的成績是130秒,則該同學(xué)的平均速度和平均速率分別是(

)A.6.15m/s,6.15m/sB.0,6.15m/sC.6.15m/s,0D.0,3.3m/s?審題指導(dǎo)?B關(guān)鍵詞信息標(biāo)準(zhǔn)400米位置在最內(nèi)圈跑了800米位移是0,路程是800米平均速度、平均速率平均速度等于位移與時間的比值;平均速率等于路程與時間的比值誤區(qū)警示

求平均速度時常見的兩種錯誤(1)認(rèn)為平均速度就等于速度的平均值,即=(v1,v2分別是物體的初、末速度).實際上這個式子對于極個別的運動適用,但對于一般的直線運動和曲線運動是不適用的。(2)認(rèn)為平均速度大小等于平均速率.在計算平均速度時,用路程與時間的比值去求解.而實際上平均速度必須依據(jù)其定義用位移與時間的比值去求解.并且必須強調(diào)針對的是哪段位移(或哪段時間)。(教師備用)例2-1:(2017·寧夏銀川市高一檢測)物體在甲、乙兩地往返一次,從甲到乙的平均速度為v1,返回時的平均速度為v2,則物體往返一次平均速度的大小和平均速率分別是(

)C?針對訓(xùn)練2-1?

假設(shè)一架殲-15戰(zhàn)機于8點整從“遼寧”號航母起飛,在8點18分正好抵達(dá)距航母680km的指定位置,戰(zhàn)機儀表顯示此段行程正好為800km.試求:(1)戰(zhàn)機此段過程的平均速率和飛行100m約需的時間分別是多少?(2)此段過程中戰(zhàn)機的平均速度大小又是多少?答案:(1)741m/s

0.135s(2)630m/s要點三對加速度的理解及計算1.速度v、速度變化量Δv和加速度a的比較方向是物體運動的方向Δv=a·Δt,Δv與a的方向相同a與Δv的方向相同物理意義表示物體運動的快慢和方向表示物體速度變化的大小和方向表示物體速度變化的快慢和方向說明加速度a與速度v無直接關(guān)系,與速度變化量Δv也無直接關(guān)系,v大,a不一定大;Δv大,a也不一定大.a為零,v可以不為零;v為零,a可以不為零2.加速度的計算(1)選擇正方向,將初、末速度含著方向符號代入加速度定義式進(jìn)行求解.(2)利用加速度定義式求解的加速度一定是該過程的平均加速度,只有速度均勻變化時,平均加速度才等于瞬時加速度。【典例3】(2017·蘇州高一檢測)關(guān)于速度、速度改變量、加速度,正確的說法是(

)A.物體運動的速度改變量很大,它的加速度一定很大B.速度很大的物體,其加速度可以很小,也可能為零C.某時刻物體的速度為零,其加速度一定為零D.加速度很大時,運動物體的速度一定很大B解析:由a=知,速度改變量Δv很大,加速度不一定很大,選項A錯誤;沿直線勻速飛行的飛機,速度很大,加速度為零,選項B正確;做變速直線運動的物體一定有加速度,但它的速度有時可能為零,選項C錯誤;炮彈爆炸瞬間,炮彈的加速度很大,但速度較小,選項D錯誤。誤區(qū)警示正確理解“速度大”“速度變化大”和“速度變化快”的含義(1)速度大→表示物體運動得快,位置變化快,速度大,速度的變化不一定大,如飛機在高空勻速飛行時,速度v很大。(2)速度變化大→表示速度的變化(Δv=vt-v0)大,與發(fā)生這一變化所需的時間Δt無關(guān)。(3)速度變化快→表示相同時間內(nèi)速度變化大,速度變化快.速度變化的快慢不僅與速度變化量的大小有關(guān),還與發(fā)生該變化所需時間的長短有關(guān)。(教師備用)例3-1:下表是通過測量得到的一輛摩托車沿直線運動時不同時刻的速度。t/s051015202530v/(m·s-1)010203020100請根據(jù)測量數(shù)據(jù):(1)求摩托車在第一個10s內(nèi)的加速度;答案:(1)2m/s2,與運動方向相同(2)求摩托車在最后15s內(nèi)的加速度。答案:(2)2m/s2,與運動方向相反?針對訓(xùn)練3-1?以8m/s的速度飛行的蜻蜓,能在0.7s內(nèi)停下來,則其加速度大小為(

)A.0.09m/s2 B.9m/s2C.11.4m/s2 D.22.8m/s2C測評學(xué)習(xí)效果·演練當(dāng)堂技法1.(2017·黑龍江省雙鴨山市高一月考)根據(jù)速度定義式v=,當(dāng)Δt極短時,就可以表示物體在t時刻的瞬時速度,該定義應(yīng)用了下列哪種物理方法(

)A.控制變量法B.假設(shè)法C.微元法D.極限的思想方法D解析:當(dāng)時間極短時,某段時間內(nèi)的平均速度可以代替瞬時速度,該思想是極限的思想方法.故D正確,A,B,C錯誤。2.關(guān)于速度和加速度的關(guān)系,以下說法正確的是(

)A.加速度方向為正時,速度一定增加B.速度變化得越快,加速度就越大C.加速度方向保持不變,速度方向也保持不變D.加速度大小不斷變小,速度大小也不斷變小B解析:當(dāng)加速度方向與速度方向相同時,物體做加速運動,速度增大,加速度方向為正時,若速度方向為負(fù),則速度減小,故選項A錯誤;加速度等于