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1、2022年高中物理 速度改變快慢的描述 加速度教案 新人教版必修1
一、教學(xué)目標(biāo)
1.知道什么是勻變速直線運(yùn)動(dòng)。
2.理解加速度的概念:
(1)知道加速度是描述速度變化快慢的物理量。
速的國際制單位是m/s2。
(3)知道加速度是矢量,知道加速度方向與速度方向相同或相反時(shí),結(jié)果是速度隨時(shí)間增加或減少。
(4)知道勻變速直線運(yùn)動(dòng)是加速度大小和方向都不變的運(yùn)動(dòng)。
二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
加速度的概念既是重點(diǎn),又是難點(diǎn)。
首先要注意加速度的引入。可以通過公共汽車與無軌電車(或卡車與小汽車)啟動(dòng),速度從零加速到5m/s的差異,使學(xué)生體會(huì)到速度的變化有快慢問題。也可演示物體從不同傾角
2、的斜面滑下,在水平面滑行的距離大致相同,比較物體在不同傾角的斜面的速度變化的不同點(diǎn)是什么?從而提出速度變化有快慢之分。
引入加速度的概念后,要強(qiáng)調(diào)兩個(gè)問題。其一,加速度不是表示速度的增加,也不是速度的變化,而是速度變化的快慢。其二,加速度的大小與速度的大小沒有任何直接關(guān)系,高速公路上高速勻速行駛的汽車,它的加速度為零。這兩個(gè)問題,都可以用課堂討論的方式進(jìn)行。
暫時(shí)回避幾個(gè)問題:第一,只提出加速度是矢量,如何判斷方向的問題應(yīng)暫時(shí)回避,待引出牛頓第二定律再研究;第二,不宜提“速度變化的快慢”,包括“速度方向變化的快慢”;第三,不宜提平均加速度與即時(shí)加速度。
三、教具
“教參”第100頁介紹
3、的“阿特伍德機(jī)”裝置,裝置中的槽碼可選用幾個(gè)不同規(guī)格的。
或用研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的裝置。(不用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器)
四、主要教學(xué)過程
(一)引入課題
研究變速直線運(yùn)動(dòng),應(yīng)當(dāng)從簡單的入手,什么樣的變速直線運(yùn)動(dòng)最簡單呢?
下面給出沿直線做變速運(yùn)動(dòng)的火車和汽車,從開始計(jì)時(shí)及每隔1s的速度v1和v2的變化情況:
時(shí)刻t/s
0
1
2
3
4
…
火車v1/m·s-1
5.0
5.3
5.6
5.9
6.2
…
汽車v2/m·s-1
20
18
16
14
12
…
?
問:表中火車(汽車)的速度變化有什么特點(diǎn)(規(guī)律)?
引導(dǎo)同學(xué)答出在相等的時(shí)間內(nèi)速度
4、的變化相等:每隔1s速度的增加或減小(變化)相等。
伽里略研究后認(rèn)為,這樣的變速直線運(yùn)動(dòng)最簡單。
(二)教學(xué)過程設(shè)計(jì)
六、勻變速直線運(yùn)動(dòng) 加速度
1.勻變速直線運(yùn)動(dòng)
物體在一條直線上運(yùn)動(dòng),如果在相等的時(shí)間內(nèi)速度的變化相等,這種運(yùn)動(dòng)叫做勻變速直線運(yùn)動(dòng)。
表中所表示的火車、汽車在給定的時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動(dòng),是勻變速直線運(yùn)動(dòng)。
絕對(duì)的勻變速直線運(yùn)動(dòng)很少,但實(shí)際生活中可見到變速直線運(yùn)動(dòng),可視為勻變速直線運(yùn)動(dòng)。
學(xué)生舉例:
子彈在槍筒內(nèi)的運(yùn)動(dòng)。
火車、汽車啟動(dòng)后的一段時(shí)間,或靜止前的一段時(shí)間的運(yùn)動(dòng)。
落下運(yùn)動(dòng),或豎直向上拋出的運(yùn)動(dòng)。
……
提問:表中火車、汽車表現(xiàn)的都是在做勻變速直線運(yùn)
5、動(dòng),但也有不同點(diǎn),有什么不同點(diǎn)呢?
總結(jié)兩處不同:一是一個(gè)是增速,另一個(gè)是減速;二是在相同時(shí)間內(nèi)速度變化的大小不同,也就是速度變化的快慢有所不同,為了反映這一不同點(diǎn),我們引入一個(gè)新的物理量,叫做加速度。
2.加速度
表中火車速度變化得慢,汽車變化得快。
生活中,騎自行車想超過停在站上的公共汽車或無軌電車。當(dāng)騎到車尾時(shí),公共汽車(無軌電車)恰要啟動(dòng),能超過嗎?
無軌電車速度變化得比公共汽車快。
比較t1、t2所用時(shí)間。
相同時(shí)間速度變化大小不同(汽車、火車);變化相同速度所用時(shí)間不同。
定義:在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中,速度的變化與所用時(shí)間的比值,叫做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度。
v0
6、:開始時(shí)的速度(初速度)? vt:經(jīng)時(shí)間t的速度(末速度)
練習(xí)讀:先讀速度,再讀加速度單位。
火車的加速度a=0.3m/s2(讀)? 汽車的加速度a=2m/s2(讀)
加速度不但有大小,而且有方向,是矢量。(這個(gè)問題要在進(jìn)一步學(xué)習(xí)中不斷加深理解。)
勻變速直線運(yùn)動(dòng)有:勻加速運(yùn)動(dòng)和勻減速運(yùn)動(dòng)。
勻加速運(yùn)動(dòng):vt>v0,速度隨時(shí)間均勻增加,a>0,v為正值,a與v方向一致。
勻減速運(yùn)動(dòng):vt<v1,速度隨時(shí)間均勻減小,a<0,v為負(fù)值,a與v方向相反。
表:(1)加速的大小表示什么意義?
(2)讀:賽車的加速度為4.5m/s2(米每二次方秒)
(3)負(fù)號(hào)的意義。
7、[例題]? 做勻加速運(yùn)動(dòng)的火車,在40s內(nèi)速度從10m/s增加到20m/s,求火車加速度的大小。汽車緊急剎車時(shí)做勻減速運(yùn)動(dòng),在2s內(nèi)速度從10m/s減小到零,求汽車的加速度大小。
加速度和加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間分別用v0、vt、a和t表示。汽車的初速度、末速度、加速度和剎車的時(shí)間分別用v0′、vt′、a′、t′來表示。
解:①由于v0=10m/s,vt=20m/s,t=40s,所以火車的加速度
②由于v0′=10m/s,vt′=0,t′=2s,所以汽車的加速度
答:火車的加速度的大小是0.25m/s2。汽車緊急剎車時(shí)的加速度大小是5m/s2,負(fù)號(hào)在這里表示汽車做減速運(yùn)動(dòng)。
(三)課堂小結(jié)
1.什么是勻變速直線運(yùn)動(dòng)。
2.什么是加速度?加速度是速度增加嗎?加速度是速度的變化嗎?