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1、2019-2020年高中物理16速度變化快慢的描述加速度(教案)教科版必
課題:加速度的基本概念
學習目標:
1、知道加速度是表示速度變化快慢的物理量,知道加速度的定義、表達式、符號、單位,能用公式進行定量計算。
2、知道加速度與速度、速度的變化量的區(qū)別。
學案導學:
知識點一:加速度的概念
【情景導入】
火箭發(fā)射時,速度在10s內(nèi)由0增加到100m/s;而蜻蜓起飛時,速度在0.7s內(nèi)由
0增加到8m/s,火箭和蜻蜓在起飛過程中,誰的速度變化快?
【要點歸納】
1.加速度
(1) 定義:
(2) 表達式:
(3) 物理意義:加速度是表示速度變化快慢的物理量.
2、
(4) 單位:在國際單位制中,加速度的單位是:“米每二次方秒”符號是m/sM或m?s-2),常用的單位還有cm?s—2(或cm/S2).
(5) 加速度a是矢量,其方向與Av的方向相同.在直線運動中,如果速度增加,加速度的方向與速度的方向相同;如果速度減小,加速
度的方向與速度的方向相反.
若取初速度v方向為正,在加速直線運動中,a與v方向相同,a取正值;在減速直線運oo
動中,a與V。的方向相反,a取負值.
2.速度V、速度變化量Z、加速度a的區(qū)別
(1) 速度是描述質(zhì)點運動的快慢和方向的物理量,對應于某一時刻(或某一位置).
(2) 速度變化Av=v—v對應于某一段時間(
3、或發(fā)生某一段位移),若取V。為正,貝仏v>0
t0
表示速度增加,Av<0表示速度減小,Av0表示速度不變.
(3) 加速度a=Av/At也稱為“速度變化率”,表示在單位時間的速度變化量,反映了速度變化的快慢及方向.
(4) 加速度a與速度v無直接聯(lián)系,與Av也無直接聯(lián)系,v大,a不一定大;Av大,a也不—定大.
3.如同平均速度與瞬時速度那樣,加速度也有平均加速度與瞬時加速度之分.在運動過程中
加速度保持不變的運動叫做勻變速運動.在這種運動中,平均加速度與瞬時加速度相等。
【例1】下列關(guān)于速度和加速度的描述,正確的是()
A. 加速度增大,速度一定增大
B?速度改變量越大,
4、加速度越大
C. 物體有加速度,速度就一定增大
D. 速度很大的物體,其加速度可以很小
知識點二:加速度的計算
要點歸納:
1、加速度是矢量,既有大小又有方向。解題時要注意規(guī)定正方向,計算出加速度的值后,一定要說明加速度的方向,否則不全面。
2、根據(jù)加速度定義式計算出的實際是平均加速度,只能描述速度改變的平均快慢程度。勻變速直線運動的加速度不變,平均加速度即瞬時加速度。
【例2】某汽車做勻變速直線運動,10s內(nèi)速度從5m/s增加到25m/s,求這個過程的加速度?如遇緊急情況剎車,2s內(nèi)速度從25m/s減為零,這個過程也是勻變速的,求其加速度
2019-2020年高中物理16.1
5、實驗:探究碰撞中的不變量教案新人教版選
知識點梳理:
1.實驗探究的基本思路
1.1一維碰撞兩個物體碰撞前沿同一直線運動,碰撞后仍沿同一直線運動.
這種碰撞叫做一維碰撞.
1.2追尋不變量在一維碰撞的情況下與物體運動有關(guān)的量只有物體的質(zhì)量和物體的速度.
設(shè)兩個物體的質(zhì)量分別為m、m,碰撞前它們速度分別為v、v,碰撞后的速度分別
1212
為、.
規(guī)定某一速度方向為正.
碰撞前后速度的變化和物體的質(zhì)量m的關(guān)系,我們可以做如下猜測:
(1)mv+mv=mv'+mv'
11221122
(2)mv2+mv2=mv'2+mv'2
11221122
(3)
分析:
6、
① 碰撞前后物體質(zhì)量不變,但質(zhì)量并不描述物體的運動狀態(tài),不是我們追尋的“不變量”
② 必須在各種碰撞的情況下都不改變的量,才是我們追尋的不變量.
2.實驗條件的保證、實驗數(shù)據(jù)的測量
2.1實驗必須保證碰撞是一維的,即兩個物體在碰撞之前沿同一直線運動,碰撞之后還沿同一直線運動;
2.2用天平測量物體的質(zhì)量;
2.3測量兩個物體在碰撞前后的速度.
測量物體的速度可以有哪些方法?
典型例題:
問題一實驗操作過程
例題1:在課本參考案例(二)中,下列說法正確的是()
A. 懸掛兩球的細繩長度要適當,且等長
B. 由靜止釋放小球以便較準確地計算小球碰前的速度
C. 兩小球必須
7、都是鋼性球,且質(zhì)量相同
D. 兩小球碰后可以粘合在一起共同運動
[解析]兩繩等長能保證兩球正碰,以減小實驗誤差,所以A正確。由于計算碰撞前速度時用到了mgh=mv2/2—0,即初速度為0,B正確。本實驗中對小球的性能無要求,C錯誤。兩球正碰后,有各種運動情況,所以D正確。[答案]ABD
問題二實驗數(shù)據(jù)的處理
例題2:為了研究碰撞,實驗可以在氣墊導軌上進行,這樣就可以大大減小阻力,使滑塊在碰撞前后的運動可以看成是勻速運動,使實驗的可靠性及準確度得以提高.在某次實驗中,A、B兩鋁制滑塊在一水平長氣墊導軌上相碰,用閃光照相每隔0.4s的時間拍攝一次照片,每次拍攝時閃光的延續(xù)時間很短,可以忽略
8、,如圖所示,已知A、B之間的質(zhì)量關(guān)系是mB=1.5mA,拍攝共進行了4次,第一次是在兩滑塊相撞之前,以后的三次是在
BA
碰撞之后,A原來處于靜止狀態(tài),設(shè)A、B滑塊在拍攝閃光照片的這段時間內(nèi)是在10cm至105cm這段范圍內(nèi)運動,(以滑塊上的箭頭位置為準),試根據(jù)閃光照片求出:
(1) A、B兩滑塊碰撞前后的速度各為多少?
(2) 根據(jù)閃光照片分析說明兩滑塊碰撞前后兩個物體各自的質(zhì)量與自己的速度的乘積和是不是不變量?
0102030405060708090100110120130cm
I|1|卜III1iIIII1
BABABABA
[解析]由圖分析可知(1)碰撞后:
V /
9、=0.50m/s,
B
V /=0.75m/s
A
從發(fā)生碰撞到第二次拍攝照片,A運動的時間是J=0.2s,由此可知:從拍攝第一次照片到發(fā)生碰撞的時間為t2=0.2s,則碰撞前B物體的速度為vB=1.0m/s,由題意得2B
vA=0。
⑵碰撞前:mAVA十mBvB=1.5mA,碰撞后:mv/十mv/=1.5m,所以mv+mv=mv/+mv/,即碰撞前后兩個物
AABBAAABBAABB
體各自的質(zhì)量與自己的速度的乘積之和是不變量。
問題三實驗原理及注意事項
例題3:如圖所示,在實驗室用兩端帶豎直擋板C、D的氣墊導軌和有固定擋板的質(zhì)
量都是M的滑塊A、B,做探究碰撞中不變量
10、的實驗:
(1) 把兩滑塊A和B緊貼在一起,在A上放質(zhì)量為m的砝碼,置于導軌上,用電動卡銷卡住A和B,在與A和B的固定擋板間放一彈簧,使彈簧處于水平方向上的壓縮狀態(tài)。
(2) 按下電鈕使電動卡銷放開,同時起動兩個記錄兩滑塊運動時間的電子計時器,當A和B與擋板C和D碰撞同時,電子計時器自動停表,記下A至C運動時間J,B至D運動時間t2。
⑶重復幾次取ti,t2的平均值。
請回答以下幾個問題:
① 在調(diào)整氣墊導軌時應注意
② 應測量的數(shù)據(jù)還有;
③ 作用前A、B兩滑塊速度與質(zhì)量乘積之和為,作用后A、B兩滑
塊速度與質(zhì)量乘積之和為。
[解析]⑴為了保證滑塊A、B作用后做勻速直線運動,必須使氣墊導軌水平,需要要用水平儀加以調(diào)試。
⑵要求出A、B兩滑塊在卡銷放開后的速度,需測出A至C的時間ti和B至D的時間t2,并且要測量出兩滑塊到擋板的距離L1和L2,再由公式v=s/t求出其速度。
⑶設(shè)向左為正方向,根據(jù)所測數(shù)據(jù)求得兩滑塊的速度分別為vA=Lq/t,vB=L_/to碰前兩物
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體靜止,v=0,速度與質(zhì)量乘積之和為0,碰后兩滑塊的速度與質(zhì)量乘積^(M+m)Li/ti-ML2/t2[點評]要求兩物體在碰撞前后質(zhì)量與速度乘積的關(guān)系,就要根據(jù)不同的儀器直接或間接測量,最后比較在誤差范圍內(nèi)其乘積是否相等即可。