2019-2020年高中物理 16 速度變化快慢的描述 加速度(教案) 教科版必修1

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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(xué)習(xí)目標(biāo)： 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(dá)式、符號(hào)、單位，能用公式進(jìn)行定量計(jì)算。 2、知道加速度與速度、速度的變化量的區(qū)別。 學(xué)案導(dǎo)學(xué)： 知識(shí)點(diǎn)一：加速度的概念 【情景導(dǎo)入】 火箭發(fā)射時(shí)，速度在10s內(nèi)由0增加到100m/s；而蜻蜓起飛時(shí)，速度在0.7s內(nèi)由 0增加到8m/s,火箭和蜻蜓在起飛過(guò)程中，誰(shuí)的速度變化快？ 【要點(diǎn)歸納】 1.加速度 (1) 定義： (2) 表達(dá)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(guó)際單位制中，加速度的單位是：“米每二次方秒”符號(hào)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(yùn)動(dòng)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?yàn)檎诩铀僦本€運(yùn)動(dòng)中，a與v方向相同，a取正值；在減速直線運(yùn)oo 動(dòng)中，a與V。的方向相反，a取負(fù)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(diǎn)運(yùn)動(dòng)的快慢和方向的物理量，對(duì)應(yīng)于某一時(shí)刻(或某一位置)． (2) 速度變化Av=v—v對(duì)應(yīng)于某一段時(shí)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(chēng)為“速度變化率”，表示在單位時(shí)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(wú)直接聯(lián)系，與Av也無(wú)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(shí)速度那樣，加速度也有平均加速度與瞬時(shí)加速度之分．在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中 加速度保持不變的運(yùn)動(dòng)叫做勻變速運(yùn)動(dòng)．在這種運(yùn)動(dòng)中，平均加速度與瞬時(shí)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(shí)點(diǎn)二：加速度的計(jì)算 要點(diǎn)歸納： 1、加速度是矢量，既有大小又有方向。解題時(shí)要注意規(guī)定正方向，計(jì)算出加速度的值后，一定要說(shuō)明加速度的方向，否則不全面。 2、根據(jù)加速度定義式計(jì)算出的實(shí)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(yùn)動(dòng)的加速度不變，平均加速度即瞬時(shí)加速度。 【例2】某汽車(chē)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，10s內(nèi)速度從5m/s增加到25m/s，求這個(gè)過(guò)程的加速度?如遇緊急情況剎車(chē)，2s內(nèi)速度從25m／s減為零，這個(gè)過(guò)程也是勻變速的，求其加速度 2019-2020年高中物理16.1

5、實(shí)驗(yàn):探究碰撞中的不變量教案新人教版選 知識(shí)點(diǎn)梳理： 1．實(shí)驗(yàn)探究的基本思路 1．1一維碰撞兩個(gè)物體碰撞前沿同一直線運(yùn)動(dòng)，碰撞后仍沿同一直線運(yùn)動(dòng)． 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(yùn)動(dòng)有關(guān)的量只有物體的質(zhì)量和物體的速度． 設(shè)兩個(gè)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?yàn)檎? 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(cè)： (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(yùn)動(dòng)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(shí)驗(yàn)條件的保證、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的測(cè)量 2．1實(shí)驗(yàn)必須保證碰撞是一維的，即兩個(gè)物體在碰撞之前沿同一直線運(yùn)動(dòng)，碰撞之后還沿同一直線運(yùn)動(dòng); 2．2用天平測(cè)量物體的質(zhì)量； 2．3測(cè)量?jī)蓚€(gè)物體在碰撞前后的速度． 測(cè)量物體的速度可以有哪些方法？ 典型例題： 問(wèn)題一實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程 例題1：在課本參考案例(二)中，下列說(shuō)法正確的是() A. 懸掛兩球的細(xì)繩長(zhǎng)度要適當(dāng)，且等長(zhǎng) B. 由靜止釋放小球以便較準(zhǔn)確地計(jì)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(yùn)動(dòng) ［解析］兩繩等長(zhǎng)能保證兩球正碰，以減小實(shí)驗(yàn)誤差，所以A正確。由于計(jì)算碰撞前速度時(shí)用到了mgh=mv2/2—0,即初速度為0，B正確。本實(shí)驗(yàn)中對(duì)小球的性能無(wú)要求，C錯(cuò)誤。兩球正碰后，有各種運(yùn)動(dòng)情況，所以D正確。［答案］ABD 問(wèn)題二實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理 例題2：為了研究碰撞，實(shí)驗(yàn)可以在氣墊導(dǎo)軌上進(jìn)行，這樣就可以大大減小阻力，使滑塊在碰撞前后的運(yùn)動(dòng)可以看成是勻速運(yùn)動(dòng)，使實(shí)驗(yàn)的可靠性及準(zhǔn)確度得以提高.在某次實(shí)驗(yàn)中，A、B兩鋁制滑塊在一水平長(zhǎng)氣墊導(dǎo)軌上相碰，用閃光照相每隔0.4s的時(shí)間拍攝一次照片，每次拍攝時(shí)閃光的延續(xù)時(shí)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(jìn)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(lái)處于靜止?fàn)顟B(tài)，設(shè)A、B滑塊在拍攝閃光照片的這段時(shí)間內(nèi)是在10cm至105cm這段范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)，(以滑塊上的箭頭位置為準(zhǔn))，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(shuō)明兩滑塊碰撞前后兩個(gè)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(yùn)動(dòng)的時(shí)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(shí)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(gè)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(wèn)題三實(shí)驗(yàn)原理及注意事項(xiàng) 例題3：如圖所示，在實(shí)驗(yàn)室用兩端帶豎直擋板C、D的氣墊導(dǎo)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(shí)驗(yàn)： (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(dǎo)軌上，用電動(dòng)卡銷(xiāo)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(dòng)卡銷(xiāo)放開(kāi)，同時(shí)起動(dòng)兩個(gè)記錄兩滑塊運(yùn)動(dòng)時(shí)間的電子計(jì)時(shí)器，當(dāng)A和B與擋板C和D碰撞同時(shí)，電子計(jì)時(shí)器自動(dòng)停表，記下A至C運(yùn)動(dòng)時(shí)間J,B至D運(yùn)動(dòng)時(shí)間t2。 ⑶重復(fù)幾次取ti，t2的平均值。 請(qǐng)回答以下幾個(gè)問(wèn)題： ① 在調(diào)整氣墊導(dǎo)軌時(shí)應(yīng)注意 ② 應(yīng)測(cè)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(yùn)動(dòng)，必須使氣墊導(dǎo)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(xiāo)放開(kāi)后的速度，需測(cè)出A至C的時(shí)間ti和B至D的時(shí)間t2,并且要測(cè)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(cè)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 A1B2 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(diǎn)評(píng)］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(cè)量，最后比較在誤差范圍內(nèi)其乘積是否相等即可。