高中物理必修速度變化快慢的描述加速度教學(xué)課件16

第5節(jié)速度變化快慢的描述——加速度(教師參考)一、教學(xué)目標(biāo)知識與技能1.理解加速度的意義,知道它的定義、公式、符號和單位,能用公式a=進(jìn)行定量計(jì)算2.知道加速度與速度的區(qū)別和聯(lián)系,會根據(jù)加速度與速度的方向關(guān)系判斷物體是做加速運(yùn)動還是減速運(yùn)動3.能從v-t圖像理解加速度的意義過程與方法1.通過事例,提出為了描述物體運(yùn)動速度變化的快慢,引入了加速度概念的必要性,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣2.幫助學(xué)生學(xué)會分析數(shù)據(jù),歸納總結(jié)得出加速度3.教學(xué)中從速度—時間圖像的角度看物體的加速度,讓學(xué)生在實(shí)踐中學(xué)會應(yīng)用數(shù)據(jù)求加速度情感態(tài)度與價值觀1.領(lǐng)會人類探索自然規(guī)律中嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,理解加速度概念的建立對人類認(rèn)識世界的意義2.培養(yǎng)合作交流的思想二、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)1.加速度的概念建立和加速度與勻變速直線運(yùn)動的關(guān)系2.加速度是速度的變化率,它描述速度變化的快慢和方向教學(xué)難點(diǎn)1.理解加速度的概念,樹立變化率的思想2.區(qū)分速度、速度的變化量及速度的變化率三、重難點(diǎn)突破方略加速度概念建立的突破方略【思考與討論1】

測試人員對不同類型汽車啟動過程中的速度測試記錄如下.并提出問題:誰的速度增加得快?你是怎樣比較的?時刻/s0369越野車v/(m·s-1)0102030家用轎車v/(m·s-1)08162410噸貨車v/(m·s-1)061218學(xué)生:越野車的速度增加得快,因?yàn)樗脮r間相同的情況下,速度改變大的物體速度改變得快.【思考與討論2】

測試人員換了一種比較的方式,各類型汽車啟動過程中的速度測試記錄如下.并提出問題:誰的速度增加得快?你是怎樣比較的?初速度(m·s-1)末速度(m·s-1)所用時間(s)越野車0206家用轎車0207.510噸貨車02019學(xué)生:越野車的速度增加得快,因?yàn)樗俣雀淖兿嗤那闆r下,所用時間短的物體速度改變得快.【思考與討論3】

幾種不同情境的速度變化記錄如下,并提出問題.初速度(m·s-1)末速度(m·s-1)所用時間(s)自行車下坡2114公共汽車出站063火車出站020100空中的飛機(jī)30030010(1)很明顯,這幾個運(yùn)動物體的末速度不同,誰的末速度最大?該物體速度的改變量是多少?該物體速度的改變量是最大的嗎?學(xué)生:空中的飛機(jī)末速度最大,其速度的改變量為0,速度的改變量不是最大的.教師:速度大的物體,速度的改變量不一定大.(2)這幾個運(yùn)動物體速度的改變量也不同,誰的速度改變量最大?該物體速度的改變量是多少?該物體是不是速度增加得最快?學(xué)生:火車出站過程中速度的改變量最大,速度的改變量是20m/s,但火車不是速度增加得最快的.教師:速度改變量大的物體,速度增加得不一定快.(3)怎樣判斷這四個情境中誰的速度增加得快呢?學(xué)生:由速度的改變量與所用時間的比值來判斷,比值最大的物體速度增加得最快.【教師總結(jié)】

為了描述物體運(yùn)動中速度變化的快慢,人們引入了加速度的概念,速度的改變量與所用時間的比值叫加速度.課堂探究自主學(xué)習(xí)達(dá)標(biāo)測評自主學(xué)習(xí)課前預(yù)習(xí)·感悟新知(教師參考)情境鏈接西方交通管理部門為了交通安全,特制定了死亡加速度500g(取g=10m/s2)這一數(shù)值,以醒世人.意思是如果行車加速度超過此值,將有生命危險(xiǎn).那么大的加速度,一般情況下車輛是達(dá)不到的,但如果發(fā)生交通事故時,可能會達(dá)到這一數(shù)值.因?yàn)橐话丬囕v碰撞的時間短,大多為毫秒級.例如,兩輛摩托車時速20km/h相向而行發(fā)生碰撞,碰撞時間為毫秒級,那么駕駛員是否有生命危險(xiǎn)?信息加速度等于速度的改變跟發(fā)生這一改變所用的時間的比值.碰撞時加速度大小約為a=m/s2=5.6×103m/s2>500g,有生命危險(xiǎn).教材梳理一、加速度1.定義:速度的

與發(fā)生這一變化所用

的比值.變化量時間2.定義式:a=

.3.物理意義:表示物體運(yùn)動速度

的物理量.4.單位:在國際單位制中是

,符號是m/s2或m·s-2.變化快慢米每二次方秒想一想若甲、乙兩物體沿直線運(yùn)動,甲物體在10s內(nèi)速度由10m/s增加到20m/s,乙物體在5s內(nèi)速度由1m/s增加到8m/s,甲、乙兩物體誰的加速度大?二、加速度方向與速度方向的關(guān)系1.加速度的方向:與

的方向相同.2.加速度與速度的方向關(guān)系:在直線運(yùn)動中,如果速度增加,加速度的方向與速度的方向

;如果速度減小,加速度的方向與速度的方向

.速度變化量Δv相同相反想一想加速度增大,物體的速度一定增大嗎?答案:不一定.加速度表示速度變化的快慢,加速度增大表示速度變化加快,可能是速度增加得越來越迅速,也可能是速度減小得越來越迅速.三、從v-t圖像看加速度如圖所示,v-t圖像的

反映加速度的大小.傾斜程度想一想教材P28“思考與討論”中哪個物體運(yùn)動的加速度比較大?為什么?1.物體運(yùn)動越快,則加速度越大.(

)2.物體速度變化越大,則加速度越大.(

)3.物體速度變化越快,則加速度越大.(

)4.物體的加速度變大,則速度也一定變大.(

)5.加速度的方向一定與速度變化的方向相同.(

)6.在v-t圖像中,圖線傾斜程度變大時速度一定變大.(

)思考判斷答案:1.×

2.×

3.√

4.×

5.√

6.×要點(diǎn)一課堂探究核心導(dǎo)學(xué)·要點(diǎn)探究【問題導(dǎo)學(xué)】加速度與速度、速度變化量的比較下列三種車輛起步后,經(jīng)不同的時間達(dá)到了不同的速度.時間速度自行車5s15m/s小型轎車20s32m/s旅客列車100s40m/s哪種車輛速度變化大?哪種車輛速度增加得快?并說明原因.【要點(diǎn)歸納】速度v速度變化量Δv加速度a定義物體的位移與所用時間的比值物體的末速度與初速度的差值物體速度的變化量與所用時間的比值表達(dá)式v=Δv=v2-v1a=單位m/sm/sm/s2方向速度的方向就是物體運(yùn)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(yùn)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【例1】

(2017·青海師大第二附中檢測)(多選)下列所描述的運(yùn)動情況,其中可能正確的有(

)A.速度變化量很大,加速度很小B.速度變化量方向?yàn)檎?加速度方向?yàn)樨?fù)C.速度越來越大,加速度越來越小D.速度變化越來越快,加速度越來越小?核心點(diǎn)撥?

只要加速度與速度方向相同(或相反),無論加速度大小如何變化,速度一定增大(或減少).AC解析:根據(jù)a=可知加速度a由速度的變化量Δv和速度發(fā)生改變所需要的時間Δt共同決定,若Δv很大,但Δt更大時,a可以很小,選項(xiàng)A正確.加速度的方向就是物體速度變化量的方向,速度變化量為正,則加速度也一定為正,選項(xiàng)B錯誤.當(dāng)物體的加速度方向與速度方向相同時,無論加速度大小如何變化,速度都會增大,只是速度增加得快慢不同,選項(xiàng)C正確.加速度是描述速度變化快慢的物理量,速度變化越來越快,則加速度越來越大,選項(xiàng)D錯誤.誤區(qū)警示“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(yùn)動得快,位置變化快,速度大,速度的變化不一定大,如飛機(jī)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=v-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.速度變化的快慢就是速度的變化率.(教師備用)例1-1:(多選)核潛艇是國家的戰(zhàn)略利器,也是國家安全的重要保證.某核潛艇在充滿未知的深海獨(dú)自執(zhí)行任務(wù),做變速運(yùn)動,關(guān)于核潛艇在變速運(yùn)動過程中的速度、加速度、速度變化量的關(guān)系,下列說法中正確的是(

)A.核潛艇某時刻的加速度等于0,但速度可以不為0B.核潛艇的加速度方向向東,速度變化量的方向可以向西C.核潛艇做直線運(yùn)動,后一階段的加速度比前一階段小,但速度可以比前一階段大D.核潛艇的速度變化量很大,但加速度可以很小解析:a與v大小間無必然關(guān)系,選項(xiàng)A,C正確;根據(jù)a=,Δv很大時,若Δt也很大,a可以很小,選項(xiàng)D正確;a的方向與Δv方向一定相同,選項(xiàng)B錯誤.ACD針對訓(xùn)練1:(2017·廣東揭陽一中段考)下列關(guān)于物體運(yùn)動的說法,正確的是(

)A.物體速度不為零,其加速度也一定不為零B.物體具有加速度時,它的速度可能不會改變C.物體的加速度變大時,速度也一定隨之變大D.物體加速度方向改變時,速度方向可以保持不變解析:由于加速度與速度沒有直接關(guān)系,則速度不為零時,加速度可能為零,選項(xiàng)A錯誤;物體具有加速度時,速度必定改變,選項(xiàng)B錯誤;物體的加速度變大時,速度不一定隨之變大,要看兩者方向的關(guān)系,選項(xiàng)C錯誤;物體加速度方向改變時,速度方向可以保持不變,比如物體在一條直線上先做加速運(yùn)動后做減速運(yùn)動時,加速度方向改變,而速度方向不變,選項(xiàng)D正確.D要點(diǎn)二【問題導(dǎo)學(xué)】已知物體做直線運(yùn)動且它的加速度為負(fù)值,那么該物體是否一定做減速運(yùn)動?答案:不一定.直線運(yùn)動中,物體做加速運(yùn)動還是減速運(yùn)動并不是取決于加速度的方向,而是取決于加速度與速度的方向關(guān)系;如果兩者方向相同,則物體做加速運(yùn)動;如果兩者方向相反,則物體做減速運(yùn)動.只給出加速度的方向,而未給出速度的方向,故不能確定物體做加速運(yùn)動還是減速運(yùn)動.加速度對物體運(yùn)動的影響【要點(diǎn)歸納】由加速度來判斷物體的運(yùn)動情況(1)加速度的大小決定物體速度變化的快慢(2)加速度與速度方向間的關(guān)系決定物體加速還是減速,物體是加速還是減速與加速度的變化和加速度的正、負(fù)無關(guān),即【例2】

(多選)根據(jù)給出的速度和加速度的正負(fù),對下列物體的運(yùn)動性質(zhì)的判斷正確的是(

)解析:物體運(yùn)動的速度、加速度方向的規(guī)定是任意的,但是當(dāng)速度方向與加速度方向同向時,物體做加速運(yùn)動;反向時物體做減速運(yùn)動,當(dāng)時間足夠長,且加速度始終存在時,物體先減速至零后反向加速,選項(xiàng)A錯誤,B,C正確;當(dāng)a=0時,物體做勻速直線運(yùn)動,當(dāng)v0=0,a=0時,物體靜止,選項(xiàng)D正確.A.v0<0,a>0,物體先做加速運(yùn)動,后做減速運(yùn)動B.v0<0,a<0,物體做加速運(yùn)動C.v0>0,a<0,物體先做減速運(yùn)動,后做加速運(yùn)動D.v0>0,a=0,物體做勻速直線運(yùn)動BCD誤區(qū)警示加速度正負(fù)的理解誤區(qū)(1)物體存在加速度,說明物體做變速運(yùn)動,不一定是加速運(yùn)動.(2)加速度的正負(fù)表示方向,加速度的方向與規(guī)定的正方向相同時為正值,相反時為負(fù)值.(3)根據(jù)加速度的正負(fù)無法判斷物體做加速運(yùn)動還是減速運(yùn)動,判斷的依據(jù)是加速度與速度的方向關(guān)系,同向加速,反向減速.(教師備用)例2-1:(2017·四川雅安中學(xué)模擬)物體A,B做直線運(yùn)動,A的加速度為7m/s2,B的加速度為-9m/s2,下列說法中正確的是(

)A.物體A的加速度比物體B的加速度大B.物體B的速度變化比物體A的速度變化快C.物體A的速度一定在增加D.物體B的速度一定在減小B解析:比較加速度的大小應(yīng)比較它們的絕對值,物體A的加速度比物體B的加速度小,B的速度變化較快,選項(xiàng)A錯誤,B正確.當(dāng)加速度與初速度方向相同時,物體做加速直線運(yùn)動,反之則做減速直線運(yùn)動,本題由于不知A,B兩物體的運(yùn)動方向與其加速度方向的關(guān)系,故不能確定它們做加速運(yùn)動還是減速運(yùn)動,選項(xiàng)C,D錯誤.針對訓(xùn)練2:甲、乙為兩個在同一直線上沿規(guī)定的正方向運(yùn)動的物體,a甲=4m/s2,a乙=-4m/s2.下列對甲、乙兩物體的運(yùn)動判斷正確的是(

)A.甲的加速度大于乙的加速度B.甲、乙兩物體的運(yùn)動方向一定相反C.甲的加速度和速度方向一致,乙的加速度和速度方向相反D.甲、乙的速度都是越來越大的C解析:加速度的負(fù)號表示方向,不表示其大小,所以甲、乙兩物體的加速度大小相等,故選項(xiàng)A錯誤;甲、乙為兩個在同一直線上沿規(guī)定的正方向運(yùn)動的物體,所以甲、乙兩物體的運(yùn)動方向一定相同,選項(xiàng)B錯誤;甲的加速度和速度方向相同,做加速運(yùn)動,乙的加速度方向和速度方向相反,做減速運(yùn)動,所以,甲的速度越來越大,乙的速度越來越小,選項(xiàng)C正確,D錯誤.要點(diǎn)三【問題導(dǎo)學(xué)】如圖所示,如何描述圖像所示的短跑運(yùn)動員的速度和加速度?答案:由圖像可知,運(yùn)動員的速度從零開始,在最初幾秒增加得很快,而在達(dá)到大約10.0m/s后,速度就差不多保持不變了.也就是說,在最初幾秒,運(yùn)動員的加速度很大,但速度并不太大,隨后速度增加到接近最大值,此時的加速度幾乎減為零.v-t圖像與加速度【要點(diǎn)歸納】1.v-t圖像中圖線的傾斜程度在v-t圖像中,圖線的傾斜程度用斜率k表示,而k=tanα,如圖所示,若E點(diǎn)表示t1時刻速度為v1,F點(diǎn)表示t2時刻速度為v2.2.通過v-t圖像認(rèn)識加速度(1)如果速度均勻增大或減小,加速度不變,v-t圖像的傾斜程度不變,是一條傾斜的直線.如圖中甲的加速度不變,方向與速度方向相同;乙的加速度方向與速度方向相反.(2)如果速度不是均勻變化的,即物體的加速度在變化,則v-t圖像的傾斜程度變化,是一條曲線.如圖所示,物體在做加速運(yùn)動,但加速度在逐漸減小.【例3】

(2017·江蘇省如東高一檢測)(多選)在2016年2月舉行的跳水世界杯比賽中,我國運(yùn)動員取得了優(yōu)異的成績;在跳板比賽中,若某運(yùn)動員(可看做質(zhì)點(diǎn)),其速度與時間關(guān)系圖像如圖所示,選豎直向下為正方向,t=0是其向上起跳瞬間,則(

)A.t1時刻開始進(jìn)入水面B.t2時刻開始進(jìn)入水面C.t3時刻已浮出水面D.0～t2時間內(nèi),加速度保持不變BD?思維導(dǎo)圖?解析:從開始到t2時刻,v-t圖像為直線,說明該過程中的加速度不變,所以在0～t2時間內(nèi)人在空中,先上升后下降,t1時刻到達(dá)最高點(diǎn),t2之后速度減小,開始進(jìn)入水中,選項(xiàng)A錯誤,B,D正確;t3時刻,人的速度減為零,此時人處于水下的最深處,選項(xiàng)C錯誤.誤區(qū)警示分析v-t圖像時的兩點(diǎn)注意(1)加速度是否變化看有無折點(diǎn):在折點(diǎn)位置,圖線的傾斜程度改變,表示此時刻物體的加速度改變.v-t圖像為曲線,可認(rèn)為曲線上處處是折點(diǎn),加速度時刻在改變.(2)速度方向是否改變看與時間軸有無交點(diǎn):在與時間軸的交點(diǎn)位置前后,縱坐標(biāo)的符號改變,表示物體的速度方向改變.(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(yùn)動時速度隨時間變化的數(shù)據(jù).t/s051015202530v/(m·s-1)010203020100請根據(jù)測量數(shù)據(jù):(1)畫出摩托車運(yùn)動的v-t圖像;解析:(1)將各組數(shù)據(jù)在v-t坐標(biāo)系中描點(diǎn),并過這些點(diǎn)作圖線,即得v-t圖像如圖所示.答案:(1)見解析(2)求摩托車在第1個10s內(nèi)的加速度;(3)根據(jù)畫出的v-t圖像,利用求斜率的方法求出第1個10s內(nèi)的加速度;(4)求摩托車在最后15s內(nèi)的加速度.(3)v-t圖像的斜率表示加速度,第1個10s內(nèi)的加速度a=k=2m/s2,與運(yùn)動方向相同.答案:(2)2m/s2,與運(yùn)動方向相同(3)2m/s2,與運(yùn)動方向相同(4)2m/s2,與運(yùn)動方向相反針對訓(xùn)練3:(2017·濰坊高一檢測)(多選)質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動的v-t圖像如圖所示,則(

)A.第1s末速度反向B.第2s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的加速度大小為2m/s2

C.第2s內(nèi)速度方向與加速度方向相反D.在2s時質(zhì)點(diǎn)回到出發(fā)點(diǎn)BC(教師參考)【教材探究】教材P25“思考與討論”中,普通小轎車與旅客列車起步后都能達(dá)到100km/h的速度.它們的速度變化相同嗎?速度變化的快慢相同嗎?答案:從列舉的數(shù)據(jù)可看出,小轎車與旅客列車雖然在起步中改變的速度相等,但發(fā)生這些改變所用的時間是不相等的.小轎車只需20s的時間,而列車則需要500s的時間,可見,小轎車速度變化得更快.達(dá)標(biāo)測評隨堂演練·檢測效果AD1.(2017·福建四地六校高一檢測)(多選)結(jié)合圖中說明的情景及數(shù)據(jù),以下判斷正確的是(

)A.高速行駛的動車的加速度可能為零B.汽車剎車至靜止時如果初速度很大,其加速度一定也很大C.在炮膛中點(diǎn)燃火藥后的炮彈的瞬時速度、加速度可能均為零D.蘇炳添在100m比賽起跑時速度很小,但加速度很大解析:高速行駛的動車,速度很大但可能不變,則加速度可能為零,選項(xiàng)A正確;汽車剎車至靜止時,初速度很大,加速度不一定大,還與剎車的時間有關(guān),選項(xiàng)