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《加速度》教材解析

一名爱岗敬业的教师要充分考虑学生的理解性,作为高中教师就要好好准备好一份教案课件。教案可以让学生能够听懂教师所讲的内容,使高中教师有一个简单易懂的教学思路。那么,你知道高中教案要怎么写呢?下面是小编精心收集整理,为您带来的《《加速度》教材解析》,仅供参考,大家一起来看看吧。

《加速度》教材解析
一、教学目标
【知识与技能】
理解加速度的意义,能准确区分“速度大”、“速度变化大”、“速度变化得快”三种情况。知道加速度的表达式,并会用加速度表达式解答有关问题。
【过程与方法】
通过利用先前的实验成果,分析得出加速度的定义,并明确加速度和速度的关系。培养学生分析问题分析数据的能力。
【情感态度与价值观】
通过介绍加速度的定义过程,形成严谨的研究态度,养成科学的研究方法。
二、教学重难点
【重点】
加速度概念的建立和加速度公式的理解运用。
【难点】
加速度和速度的关系,利用加速度公式解答有关问题。理解比值定义法。
三、教学过程
环节一:新课导入
让学生回顾先前做过的利用打点计时器测量速度的实验,然后举例说明达到同一个速度的两个物体花费的时间不同,也就是说,在相同时间内速度变化不同,从而引出,需要另一个物理量来描述速度变化的快慢。
环节二:新课讲授
(一)加速度的定义
类比速度的定义,速度用来描述物体运动的快慢,也就是说物体在运动相同距离所花费的时间多少或是在相同时间内运动的距离多少。并提出问题,如何类比速度的定义来定义加速度,用以描述速度变化的快慢?
学生根据先前所学的速度的知识以及实验结果,得到初步的结论,能够联想到比值定义法,随后给出明确定义,,单位是米每二次方秒,尤其要重点说明变化量的概念。
例1.一辆小轿车从静止开始加速到30m/s的速度,总共花费了20s的时间,求小轿车的加速度的大小。
解答:利用加速度的定义式,分清速度和时间的变化量,带入得。
(二)加速度和速度的关系
先让学生举例说明日常生活中常见的“速度大”的物体,学生会说运动员、汽车、火车、飞机、子弹等,老师可以举例人造卫星或者地球公转速度;然后再让学生从中挑出“速度变化大”的物体,及时指出学生的错误,强调速度的变化量;最后再让学生思考“速度变化得快”的物体,即加速度大的物体,说明加速度大的物体不一定速度大,也不一定速度变化大。尤其要举一些速度小且速度变化也小但加速度很大物体,让学生理解加速度与速度之间的关系。
提出两个问题,速度大的物体加速度是否一定大?加速度大的物体速度是否一定大?强调速度的变化率才是加速度的大小。
环节三:巩固练习
让学生拿出之前做实验得到的纸带,使用较短间隔的平均速度代替瞬时速度,求出几个点之间的速度的变化量,进而求出几个点的加速度,加深学生对加速度的理解。
环节四:小结作业
A车从静止加速到60km/h花费了16s,B车从40km/h加速到80km/h花费了12s,试求A、B两辆车的加速度哪个大?

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速度和加速度


作为杰出的教学工作者,能够保证教课的顺利开展,作为高中教师就需要提前准备好适合自己的教案。教案可以让学生们能够更好的找到学习的乐趣,有效的提高课堂的教学效率。您知道高中教案应该要怎么下笔吗?小编经过搜集和处理,为您提供速度和加速度,供您参考,希望能够帮助到大家。

第3节速度和加速度
名师导航
知识梳理
1、速度
(1)定义:速度等于物体运动的跟所用的时间的

(2)公式:
(3)物理意义:速度是表示的物理量。
(4)单位:国际单位为,符号是,常用单位还有:千米每时(km/h),厘米每秒(cm/s)等。
1m/s=3.6km/h
(5)速度是,它的方向就是的方向。
2、平均速度
(1)定义:变速运动物体的位移跟发生这段位移所用时间的比值,叫做物体在这段时间(或位移)内的。
(2)公式:
(3)平均速度表示做变速运动的物体在某一段时间(或位移)内的平均快慢程度,只能粗略地描述物体地运动快慢。
(4)平均速度既有大小,又有方向,是矢量,其方向与一段时间内发生的方向相同。
3、瞬时速度与瞬时速率
(1)定义:运动物体经过的速度,叫瞬时速度,常称为速度;瞬时速度的大小叫,有时简称速率。
(2)物理意义:精确描述运动快慢。
(2)瞬时速度是矢量,其方向与物体经过某一位置时的运动方向相同,瞬时速率是标量。
答案:1、位移,发生这段位移,比值,物体运动快慢,米每秒,m/s,矢量,物体运动;2、平均速度,位移;3、某一位置(或某一时刻),瞬时速率。
疑点突破
1、如何区分平均速度和瞬时速度
(1)平均速度与某一过程中的一段位移、一段时间对应,而瞬时速度与某一位置、某一时刻对应。
(2)平均速度只能粗略描述质点运动情况,而瞬时速度能精确的描述质点的运动情况。
(3)平均速度的方向与所对应的时间内位移的方向相同,瞬时速度的方向与质点所在位置的运动方向相同。
2、对瞬时速度的理解
在匀速运动中,由于速度不便,所以匀速直线运动的速度既是平均速度,也是各个时刻的瞬时速度。
在变速运动中,平均速度随位移和时间的选取不同而不同。对做变速运动的物体,我们在它通过的某一位置附近选一段很小的位移,只要位移足够小(即通过这段小位移所用的时间足够短),那么这段小位移上的平均速度就是物体通过该位置的瞬时速度。

问题探究
(1)用什么方法判断同时启程的步行人和骑车人的快慢?
(2)如何比较两个百米运动员的快慢?
(3)如何比较一个百米短跑冠军同一个奥运会万米冠军谁跑得快.
探究:(1)比较步行人和骑车人的快慢,可在时间相同的情况下比较位移的大小,位移大的较快.(2)比较两位百米运动员的快慢可在位移相同的条件下比较时间,运动时间较长的较慢.(3)二者的位移不同,运动时间也不同,比较位移和时间的比值,也就是比较单位时间内的位移,比值大的较快.

典题精讲
例1、下列说法正确的是
A、平均速度就是速度的平均值
B、瞬时速率是指瞬时速度的大小
C、火车以速度v通过某一段路,v是指瞬时速度
D、子弹以速度v从枪口射出,v是指平均速度
【思路解析】
根据平均速度和瞬时速度的定义进行判断,平均速度不是速度的平均值,瞬时速率就是瞬时速度的大小;火车以速度v经过某一段路,v是指平均速度;子弹以速度v从枪口射出,是指从枪口射出时的瞬时速度。
【答案】B

例2、某质点由A出发做直线运动,前5s向东行了30m经过B点,又行了5s前进了60m到达C点,在C点停了4s后又向西行,经历了6s运动120m到达A点西侧的D点,如图1.3-1所示,求
(1)每段时间内的平均速度
(2)求全过程的平均速度
【思路解析】
取A点为坐标原点,向东为正方向建立坐标轴。
(1),方向向东。
,方向向东。
,方向向西。
(2)全程的平均速度为
=,负号表示方向向西。
例1、Ⅰ、Ⅱ是两物体运动的位移图象,如图1.3-2所示,两物体分别做什么运动?那个物体运动较快?
【思路解析】
从位移图象可以看出两图象均为直线,即位移随时间是均匀变化的,所以Ⅰ、Ⅱ两物体均做匀速直线运动,位移随时间变化的快则直线的斜率大,所以Ⅱ运动得快。
【答案】都做匀速直线运动,Ⅱ运动较快。知识导学
1.位移与时间的比值反映了位移随时间变化的快慢,也就是位移的变化率。
2.速度和位移一样都是矢量,矢量的共同特点就是既有大小,又有方向。在今后的学习中要逐步加深对矢量的理解。
3.一般情况下平均速度不等于瞬时速度,只有物体做匀速直线运动时,即速度的大小和方向都不随时间变化时平均速度才等于瞬时速度。
4.瞬时速率在数值上等于瞬时速度的大小。但平均速率不一定等于平均速度的大小。平均速率在定义上等于路程与通过这段路程所用时间的比值,即初中所讲的“速度”的概念。但在高中阶段,位移的大小和路程不一定相等,路程一般大于位移的大小,平均速率一般大于平均速度的大小,当位移的大小等于路程时,即物体做单方向直线运动时平均速率等于平均速度的大小。
5.通常所说的“速度”可能有不同的含义,注意根据上下文判断“速度”的准确含义,是指平均速度还是指瞬时速度。

疑难导析
关于(1):譬如,研究一辆汽车通过一座平直大桥的速度,对应的位移是桥长,对应的时间是过桥的时间,对应的速度是平均速度。若要研究汽车到达某一位置的速度,则表示瞬时速度。
关于(2):譬如,火车从北京开往上海整个过程的速度,可以不考虑中间停站所用的时间,用平均速度可以粗略地表示火车运动的快慢。但要研究百米运动员冲过终点时的速度,则需要的是一个准确值,速度为瞬时速度。
关于(3):譬如,物体沿圆周运动,某段时间的平均速度的方向与位移方向相同,即这段时间通过的圆弧所对应的弦的方向,但每一时刻速度方向,都沿物体所在位置圆的切线方向。

问题导思
提示:此题涉及比较物体运动方法的问题:(1)相等时间内比较位移的大小;(2)通过相等位移比较所用时间的长短;(3)比较位移和时间的比值,也就是速度的大小。

典题导考
【绿色通道】
对于平均速度、瞬时速度说法正误的判断要紧扣它们的定义。平均速度对应一段位移或一段时间,瞬时速度对应某一位置或某一时刻。
[典题变式]
以下所说的速度,哪些是指平均速度,哪些是指瞬时速度?
A、子弹射出枪口时的速度为700m/s
B、一百米赛跑的运动员用10s跑完全程,某人算出他的速度为10m/s
C、测速仪测出汽车经过某一路标的速度达到100km/h
D、返回舱以5m/s的速度着陆
答案:A、C、D中的速度是瞬时速度,B中的速度为平均速度。

【绿色通道】
此题主要是考察对平均速度的计算,平均速度等于某段时间内的位移与这段时间的比值。注意位移与发生该段位移所用时间的对应性。另外速度是矢量,有方向,首先要选取一个正方向,位移有正负,则速度也对应地有正负。
[典题变式]
1、一辆轿车在平直公路上行驶,其速度计显示地读数为72km/h,在一条与公路平行地铁路上有一列长为200m的火车与轿车同向匀速行驶,经100s轿车由火车的车尾赶到了火车的车头,求火车的速度。
答案:v=18m/s
【绿色通道】
对位移图象得几点说明:(1)位移图象不是质点运动得轨迹。(2)匀速直线运动得位移图象是一条直线。(3)在图象上的某一点表示运动物体在某时刻所处的位置。(4)图线的斜率大小反映物体运动的快慢,斜率越大表明物体运动越快。
[典题变式]
如图1.3-3所示为某物体运动的位移图象,根据图象求出:
(1)0~2s内,2s~6s内,6s~8s内物体各做什么运动?各段速度多大?
(2)整个8s内的平均速度多大?前6s内的平均速度多大?
【答案】(1)0~2s做匀速运动,v1=2.5m/s;2s~6s物体精致;6s~8s内,物体做匀速运动,v3=5m/s(2)1.875m/s;0.83m/s

自主广场
我夯基我达标
1、关于速度的说法,下列各项中正确的是
A、速度是描述物体运动快慢的物理量,速度大表示物体运动得快
B、速度描述物体的位置变化快慢,速度大表示物体位置变化大
C、速度越大,位置变化越快,位移也就越大
D、速度的大小就是速率,速度是矢量,速率是标量
解析:速度是描述物体运动快慢的物理量,它表示物体位置变化的快慢。若物体位置变化得大,即位移大,但若时间长,则速度不一定大。速度是矢量,有大小,有方向。速度的大小叫速率,是标量。
答案:AD
2、以下为平均速度的是
A、子弹出枪口时的速度是800m/s
B、汽车从甲站到乙站的速度是40km/h
C、汽车通过站牌时的速度是72km/h
D、小球在第3s末的速度是6m/s
解析:平均速度是某段位移上的,或某段时间内的。它等于某段位移和通过这段位移所用时间的比值。
答案:B
3、关于瞬时速度、平均速度,以下说法中正确的是
A、瞬时速度可以看成时间趋于无穷小时的平均速度
B、做变速运动的物体在某段时间内的平均速度,一定和物体在这段时间内各个时刻的瞬时速度的平均值大小相等
C、物体做变速直线运动,平均速度的大小就是平均速率
D、物体做变速运动时,平均速度是指物体通过的路程与所用时间的比值
解析:当时间非常小时,物体的运动可以看成在这段很小时间内的匀速运动,平均速度等于瞬时速度,故A正确。
平均速度是位移跟发生这段位移所用时间的比值,而不是各时刻瞬时速度的平均值。
根据定义,平均速度的大小不是平均速率。平均速度是位移与时间的比值,而平均速率是路程跟时间的比值。
答案:A
4、一个质点做变速直线运动,其运动情况有如下记录,则记录中表示瞬时速度的有
A、质点在前5s内的速度是8m/s
B、质点在第7s末的速度是12m/s
C、指点通过某一路标时的速度是15m/s
D、质点通过某一路段的速度为10m/s
解析:瞬时速度是质点在某一时刻的速度,或通过某一位置的速度,它与时刻、位置相对应。
答案:BC

5、对于各种速度和速率,下列说法中正确的是
A、速率是速度的大小
B、平均速率是平均速度的大小
C、速度是矢量,平均速度是标量
D、平均速度的方向就是物体运动的方向
解析:教材中没有出现平均速率的概念,而有些人根据速率的概念主观地认为平均速率是平均速度的大小。实际上平均速率定义为路程跟时间的比值,故B错。平均速度的方向和位移的方向一致,它不能表示物体运动的方向。物体运动的方向是瞬时速度的方向,故D错。正确选项应为A。
答案:A
6、汽车以36km/h的速度从甲地匀速运动到乙地用了2h,如果汽车从乙地返回甲地仍做匀速直线运动且用了2.5h,那么汽车返回时的速度为(设甲、乙两地在同一直线上)
A、-8m/sB、8m/s
C、-28.8km/hD、28.8km/h
解析:速度和力、位移一样都是矢量,即速度有正方向、负方向分别用“+”、“-”表示。当为正方向时,一般不带“+”。速度的正方向可以根据具体问题自己规定,有时也隐含在题目之中。例如该题中汽车从甲地到乙地的速度为36km/h,为正值,隐含着从甲地到乙地的方向为正,所以返回速度为负值,故淘汰BD。
依据甲、乙两地距离为:36×2km=72km,所以返回速度为-72km/2.5h=-28.8km/h=-8m/s。
答案:AC

我综合我发展
7、下列关于瞬时速度和平均速度的说法中正确的是
A、若物体在某段时间内每一个时刻的瞬时速度都等于零,则它在这段时间内的平均速度一定等于零
B、若物体在某段时间内的平均速度等于零,则它在这段时间内任一时刻的瞬时速度一定等于零
C、匀速直线运动中物体任意一段时间内的平均速度都等于它任一时刻的瞬时速度
D、变速运动中任一段时间内的平均速度一定不等于它某一时刻的瞬时速度
解析:物体的各个时刻瞬时速度都等于零,证明物体精致,即位移为零,因此平均速度一定等于零。
物体在某段时间内平均速度为零,说明整个运动过程中的位移为零,但不能证明物体不运动,例如物体做往返运动回到出发点,位移为零,但瞬时速度不为零。
匀速运动中,由于瞬时速度都相等,因此平均速度等于瞬时速度。
变速运动中,速度时刻在变,但平均速度可能与某一时刻的瞬时速度相等。
答案:AC
8、甲、乙两车从A地出发经历不同的时间后都到达B地,甲运动的时间较长,则
A、甲的平均速度一定比乙大
B、甲的平均速度一定比乙小
C、甲的瞬时速度一定比乙小
D、甲、乙通过的位移一定相等
解析:位移只决定于初、末位置,故甲、乙通过的位移一定相等,D正确。
由平均速度公式知,位移s相同,而甲运动时间较长,所以B正确。因甲和乙不一定是做直线运动,所以瞬时速度大小和平均速率大小无法确定。
答案:BD
9、如图1.3-4所示,物体沿曲线轨迹的箭头方向运动,现要考虑物体处于图中A点时瞬间的速度。假设物体沿ABCDE、ABCD、ABC、AB四段曲线轨迹运动所用的时间分别是1.5s,0.9s,0.4s,0.1s,通过测量和计算,可以得出物体在这四段曲线轨迹上的平均速度分别是

解析:分别测量出AE、AD、AC、AB的线段长度,然后换算成实际运动的位移,根据平均速度的公式进行计算。
答案:1.7m/s,3.9m/s,6.0m/s,15m/s

我创新我超越
10人类为了探测距地球约30万千米的月球,发射了一种类似于四轮小车的月球登陆探测器,它能够在自动导航系统的控制下行走,且每隔10s向地球发射一次信号,探测器上还装有两个相同的减速器(其中一个是备用的),这种减速器的最大加速度是5m/s2.
某次探测的自动导航系统出现故障,从而使探测器只能匀速前进而不再能自动避开障碍物,此时地球上的科学家必须对探测器进行人工遥控操作。
下表为控制中心的显示屏的数据:
受到信号时间与前方障碍物距离(单位:m)
9:10:2052
9:10:3032
发射信号时间给减速器设定的加速度(单位:m/s2)
9:10:332
受到信号时间与前方障碍物距离(单位:m)
9:10:4012
已知控制中心的信号发射与接受设备工作的速度极快,科学家每次分析数据并输入命令最少需3s。根据以上材料,考虑下面两个问题:
1、经过数据分析,你认为减速器是否执行了减速命令。
2、假如你是控制中心的工作人员,应采取怎样的措施。通过计算分析说明。
共同成长
见仁见智
著名物理学家、诺贝尔奖获得者费恩曼曾讲过这样一则笑话。
一位女士由于驾车超速而被警察拦住。警察走过来对她说:“太太,您刚才的车速是60英里每小时!”(1英里=1。609千米)。
这位女士反驳说:“不可能的!我才开了7分钟,还不到一个小时,怎么可能走了60英里呢?”
警察说:“太太,我的意思是:如果您继续象刚才那样开车,在下一个小时里您将驶过60英里。”
太太说:“这也是不可能的。我只要再行驶10英里就到家了,根本不需要在开过60英里的路程。”
请你根据物理学的观点来分析,这位女士没有认清哪个科学概念?你是怎么认识的?
合作共赢
请你和你的同学一起进行下列探究活动。
用铁锤十分准确地每隔1s敲打一下挂在树上的一段铁轨,假设你既能看到锤子的敲打动作,也能听到敲打的声音,你能否只用一把卷尺测出声音在空气中传播的速度?简述方法。

高一物理《速度变化快慢的描述-加速度》典型案例解析


每个老师不可缺少的课件是教案课件,大家在仔细设想教案课件了。教案课件工作计划写好了之后,这样我们接下来的工作才会更加好!你们会写一段适合教案课件的范文吗?下面是小编帮大家编辑的《高一物理《速度变化快慢的描述-加速度》典型案例解析》,仅供参考,大家一起来看看吧。

高一物理《速度变化快慢的描述-加速度》典型案例解析
[例1]下列说法中正确的是[]
A.物体运动的速度越大,加速度也一定越大
B.物体的加速度越大,它的速度一定越大
C.加速度就是“加出来的速度”
D.加速度反映速度变化的快慢,与速度无关
[分析]物体运动的速度很大,若速度的变化很小或保持不变(匀速运动),其加速度不一定大(匀速运动中的加速度等于零).
物体的加速度大,表示速度变化得快,即单位时间内速度变化量大,但速度的数值未必大.比如婴儿,单位时间(比如3个月)身长的变化量大,但绝对身高并不高。
“加出来的速度”是指vt-v0(或△v),其单位还是m/s.加速度是“加出来的速度”与发生这段变化时间的比值,可以理解为“数值上等于每秒内加出来的速度”.
加速度的表达式中有速度v0、v1,但加速度却与速度完全无关——速度很大时,加速度可以很小甚至为零;速度很小时,加速度也可以很大;速度方向向东,加速度的方向可以向西.
[答]D.
[说明]要注意分清速度、速度变化的大小、速度变化的快慢三者不同的含义,可以跟小孩的身高、身高的变化量、身高变化的快慢作一类比.
[例2]物体作匀加速直线运动,已知加速度为2m/s2,那么在任意1s内[]
A.物体的末速度一定等于初速度的2倍
B.物体的未速度一定比初速度大2m/s
C.物体的初速度一定比前1s内的末速度大2m/s
D.物体的末速度一定比前1s内的初速度大2m/s
[分析]在匀加速直线运动中,加速度为2m/s2,表示每秒内速度变化(增加)2m/s,即末速度比初速度大2m/s,并不表示末速度一定是初速度的2倍.
在任意1s内,物体的初速度就是前1s的末速度,而其末速度相对于前1s的初速度已经过2s,当a=2m/s2时,应为4m/s.
[答]B.
[说明]研究物体的运动时,必须分清时间、时刻、几秒内、第几秒内、某秒初、某秒末等概念.如图所示(以物体开始运动时记为t=0)。
[例3]计算下列物体的加速度:
(1)一辆汽车从车站出发作匀加速运动,经10s速度达到108km/h.
(2)高速列车过桥后沿平直铁路匀加速行驶,经3min速度从54km/h提高到180km/h.
(3)沿光滑水平地面以10m/s运动的小球,撞墙后以原速大小反弹,与墙壁接触时间为0.2s.

[分析]由题中已知条件,统一单位、规定正方向后,根据加速度公式,即可算出加速度.
[解]规定以初速方向为正方向,则
对汽车v0=0,vt=108km/h=30m/s,t=10s,

对列车v0=54km/h=15m/s,vt=180km/h=50m/s,t=3min=180s.

对小球v0=10m/s,vt=-10m/s,t=0.2s,

[说明]由题中可以看出,运动速度大、速度变化量大,其加速度都不一定大,尤需注意,
不能认为,必须考虑速度的方向性.计算结果a3=-100m/s2,表示小球在撞墙过程中的加速度方向与初速方向相反,是沿着墙面向外的,所以使小球先减速至零,然后再加速反弹出去.速度和加速度都是矢量,在一维运动中(即沿直线运动),当规定正方向后,可以转化为用正、负表示的代数量.
应该注意:
物体的运动是客观的,正方向的规定是人为的.只有相对于规定的正方向,速度与加速度的正、负才有意义.。速度与加速度的量值才真正反映了运动的快慢与速度变化的快慢.所以,vA=-5m/s,vB=-2m/s,应该是物体A运动得快;同理,aA=-5m/s2,aB=-2m/s2,也应该是物体A的速度变化得快(即每经过1s速度减少得多),不能按数学意义认为vA比vB小,aA比aB小.
[例4]一个做匀变速直线运动的物体连续通过两段长s的位移所用时间分别为t1、t2,则该物体的加速度为多少?
[分析]根据匀变速运动的物体在某段时间内的平均速度等于中点时刻瞬时速度的关系,结合加速度的定义.即可算出加速度.
[解]物体在这两段位移的平均速度分别为
它们分别等于通过这两段位移所用的时间中点的瞬时速度.由于两个时间
中点的间隔为,根据加速度的定义
可知:

[说明]由计算结果的表达式可知:当t1>t2时,a>0,表示物体作匀加速运动,通过相等位移所用时间越来越短;当t1<t2时,a<0,表示物体作匀减速运动,通过相等位移所用时间越来越长.
[例5]图1表示一个质点运动的v-t图,试求出该质点在3s末、5s末和8s末的速度.

[分析]利用v-t图求速度有两种方法:(1)直接从图上找出所求时刻对应的纵坐标,即得对应的速度值,再根据速度的正负可知此刻的方向;(2)根据图线求出加速度,利用速度公式算出所求时刻的速度.下面用计算法求解。
[解]质点的运动分为三个阶段:
AB段(0~4s)质点作初速v0=6m/s的匀加速运动,由4s内的速度变化得加速度:

所以3s末的速度为:
v3=v0+at=6m/s+(1.5×3)m/s=10.5m/s
方向与初速相同.
BC段(4~6s)质点以4s末的速度(v4=12m/s)作匀速直线运动,所以5s末的速度:
v5=12m/s
方向与初速相同.
CD段(6~12s)质点以6s末的速度(即匀速运动的速度)为初速作匀减速运动.由6s内的速度变化得加速度:

因所求的8s末是减速运动开始后经时间t=2s的时刻,所以8s末的速度为:

其方向也与初速相同.
[说明]匀变速运动速度公式的普遍表达式是:
vt=v0+at
使用中应注意不同运动阶段的初速和对应的时间.在匀减速运动中,写成vt=v0-at后,加速度a只需取绝对值代入.
速度图象的斜率反映了匀变速直线运动的加速度.如图所示,其斜率

式中夹角α从t轴起以逆时针转向为正,顺时针转向为负.如图3中与图线1,2对应的质点作匀加速运动,与图线3对应的质点作匀减速运动.图线越陡,表示加速度越大,故a1>a2.
[例6]一个质点作初速为零的匀加速运动,试求它在1s,2s,3s,…内的位移s1,s2,s3,…之比和在第1s,第2s,第3s,…内的位移sⅠ,sⅡ,sⅢ,…之比各为多少?
[分析]初速为零的匀加速运动的位移公式为:
其位移与时间的平方成正比,因此,经相同时间通过的位移越来越大.
[解]由初速为零的匀加速运动的位移公式得:


∴sⅠ∶sⅡ∶sⅢ=1∶3∶5…
[说明]这两个比例关系,是初速为零的匀加速运动位移的重要特征,更一般的情况可表示为:在初速为零的匀加速运动中,从t=0开始,在1段、2段、3段……时间内的位移之比等于12∶22∶32…;在第1段、第2段、第3段……时间内的位移之比等于从1开始的连续奇数比,即等于1∶3∶5…(图1)).

2.利用速度图线很容易找出例6中的位移之比.如图2所示,从t=0开始,在t轴上取相等的时间间隔,并从等分点作平行于速度图线的斜线,把图线下方的面积分成许多相同的小三角形.于是,立即可得:从t=0起,在t、2t、3t、…内位移之比为
s1∶s2∶s3…=1∶4∶9…
在第1个t、第2个t、第3个t、…内位移之比为
sⅠ∶sⅡ∶sⅢ∶…=1∶3∶5∶…
[例7]一辆沿平直路面行驶的汽车,速度为36km/h.刹车后获得加速度的大小是4m/s2,求:
(1)刹车后3s末的速度;
(2)从开始刹车至停止,滑行一半距离时的速度.
[分析]汽车刹车后作匀减速滑行,其初速度v0=36km/h=10m/s,vt=0,加速度a=-4m/s2.设刹车后滑行ts停止,滑行距离为S,其运动示意图如图所示.

[解](1)由速度公式vt=v0+at得滑行时间:

即刹车后经2.5s即停止,所以3s末的速度为零.
(2)由位移公式得滑行距离.即
m
设滑行一半距离至B点时的速度为vB,由推论

[说明](1)不能直接把t=3s代入速度公式计算速度,因为实际滑行时间只有2.5s.凡刹车滑行一类问题,必须先确定实际的滑行时间(或位移);(2)滑行一半距离时的速度不等于滑行过程中的平均速度.

向心加速度


总课题曲线运动总课时第7课时
课题向心加速度课型新授课



标知识与技能
1.理解速度变化量和向心加速度的概念,
2.知道向心加速度和线速度、角速度的关系式.
3.能够运用向心加速度公式求解有关问题.
过程与方法
体会速度变化量的处理特点,体验向心加速度的导出过程,领会推导过程中用到的数学方法,教师启发、引导.学生自主阅读、思考,讨论、交流学习成果.
情感、与价值观
培养学生思维能力和分析问题的能力,培养学生探究问题的热情,乐于学习的品质.特别是“做一做”的实施,要通过教师的引导让学生体会成功的喜悦.

教学
重点理解匀速圆周运动中加速度的产生原因,掌握向心加速度的确定方法和计算公式.
教学
难点向心加速度方向的确定过程和向心加速度公式的推导与应用.
学法
指导自主阅读、合作探究、精讲精练、
教学
准备用细线拴住的小球
教学
设想预习导学→学生初步了解本节内容→合作探究→突出重点,突破难点→典型例题分析→巩固知识→达标提升
通过前面的学习,我们已经知道,做曲线运动的物体速度一定是变化的.即使是我们上一堂课研究的匀速圆周运动,其方向仍在不断变化着.换句话说,做曲线运动的物体,一定有加速度.圆周运动是曲线运动,那么做圆周运动的物体,加速度的大小和方向如伺寒确定呢?
教学过程
师生互动补充内容或错题订正
任务一预习导学
(认真阅读教材p13-p15,独立完成下列问题)
1、请同学们看两例:
(1)图1中的地球受到什么力的作用?这个力可能沿什么方向?
(2)图2中的小球受到几个力的作用?这几个力的合力沿什么方向?

2、请同学们再举出几个类似的做圆周运动的实例,并就刚才讨论的类似问题进行说明.
3、做匀速圆周运动的物体所受的力或合外力指向圆心,所以物体的加速度也指向圆心.在理论上,分析速度方向的变化,可以得出结论:“任何做匀速圆周运动的物体的加速度方向都指向”
4、进一步的分析表明,由a=△v/△可以导出向心加速度大小的表达式:
aN=,aN=
任务二合作探究
1、速度变化量
请在图中标出速度变化量△v
2、向心加速度方向理论分析
(请同学们阅读教材p18页“做一做”栏目,并思考以下问题:)
(1)在A、B两点画速度矢量vA和vB时,要注意什么?
(2)将vA的起点移到B点时要注意什么?
(3)如何画出质点由A点运动到B点时速度的变化量△V?
(4)△v/△t表示的意义是什么?
(5)△v与圆的半径平行吗?在什么条件下.△v与圆的半径平行?
(6)△v的延长线并不通过圆心,为什么说这个加速度是“指向圆心”的?

3、学生思考并完成课本第19页“思考与讨论”栏目中提出的问题:
从公式an=v2/r看,向心加速度an与圆周运动的半径r成反比;从公式an=ω2r看,向心加速度an与半径r成正比。这两个结论是否矛盾?请从以下两个角度讨论这个问题。
(1)在y=kx这个关系中,说y与x成正比,前提是什么?

(2)自行车的大齿轮、小齿轮、后轮三个轮子的半径不一样,它们的边缘有三个点A、B、C,其中哪些点向心加速度的关系是用于“向心加速度与半径成正比”,哪些点是用于“向心加速度与半径成反比”?作出解释
例:如图所示,一个大轮通过皮带拉着小轮转动,皮带和两轮之间无相对滑动,大轮的半径是小轮半径的2倍,大轮上的一点S离转动轴的距离是半径的1/3。当大轮边缘上的P点的向心加速度是0.12m/S2时,大轮上的S点和小轮边缘上的Q点的向心加速度各为多大?

练习:如图,A、B、C三轮半径之比为3∶2∶1,A与B共轴,B与C用不打滑的皮带轮传动,则A、B、C三轮的轮缘上各点的线速度大小之比为______,角速度大小之比为________,转动的向心加速度大小之比为__________.
任务三达标提升
1.下列关于向心加速度的说法中,正确的是………………………()
A.向心加速度的方向始终与速度的方向垂直
B.向心加速度的方向保持不变
C.在匀速圆周运动中,向心加速度是恒定的
D.在匀速圆周运动中,向心加速度的大小不断变化
2.甲、乙两个物体都做匀速圆周运动.转动半径比为3:4,在相同的时间里甲转过60圈时,乙转过45圈,则它们所受的向心加速度之比为……………………()
A.3:4B.4;3C.4:9D.9:16
3.如图的皮带传动装置中………………………()
A.A点与C点的角速度相同,所以向心加速度也相同
B.A点半径比C点半径大,所以A点向心加速度大于C点向心加速度
C.A点与B点的线速度相同,所以向心加速度相同
D.B点与C点的半径相同,所以向心加速度也相同
4.关于做匀速圆周运动的物体的线速度、角速度、周期与向心加速度的关系,下列说法中正确的是()
A.角速度大的向心加速度一定大
B.线速度大的向心加速度一定大
C.线速度与角速度乘积大的向心加速度一定大
D.周期小的向心加速度一定大
5、(双选)如图所示为质点P、Q做匀速圆周运动的向心加速度随半径变化的图线.表示质点P的图线是双曲线,表示质点Q的图线是过原点的一条直线.由图线可知()
A.质点P的线速度大小不变?
B.质点P的角速度大小不变?
C.质点Q的角速度不变??
D.质点Q的线速度大小不变?

6、于向心加速度的物理意义,下列说法正确的是()
A它描述的是线速度方向变化的快慢?B.它描述的是期变化快慢
C它是线速度大小变化的快慢?D.它描述的是角速度变化的快慢?
7、某变速箱中有甲、乙、丙三个齿轮,如图所示,其半径分别为r1、r2、r3,若甲轮的角速度为ω,则丙轮边缘上某点的向心加速度为()
A.B.
C.D.
8、如图所示传送装置中,三个轮的半径分别为R,2R,4R;则图中A,B,C各点的线速度之比为;角速度之比为;加速度之比为。

速度改变快慢的描述加速度


五、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,1理解加速度是表示速度矢量变化快慢的物理量;2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/s

vt-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vtv0,速度增大,a为正值,表示a的方向与v0的方向相同;

(2)若vtv0,速度减少,a为负值,表示a的方向与v0的方向相反.

(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,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,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.

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

(八)课外作业

教材练习五:(4)

文章来源:http://m.jab88.com/j/38579.html

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