物理①必修1.5《速度變化快慢的描述-加速度》教案.doc

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1.5 速度變化快慢的描述——加速度 【教學(xué)目標(biāo)】 一、知識(shí)與技能 1．理解加速度的物理意義，知道加速度是矢量。 2. 通過(guò)對(duì)日常生活中有關(guān)加速度的實(shí)例的分析，進(jìn)一步體會(huì)變化率的概念及表達(dá)方式。 3. 理解勻變速運(yùn)動(dòng)的意義，能用v-t圖像表示勻變速直線運(yùn)動(dòng)，并能通過(guò)圖象確定加速度。 二、過(guò)程與方法 1．經(jīng)過(guò)將生活中的實(shí)際上升到物理概念的過(guò)程，理解物理與生活的聯(lián)系，初步了解如何描述運(yùn)動(dòng)．通過(guò)實(shí)例，引出生活中物體的運(yùn)動(dòng)，速度存在增加和減少的現(xiàn)實(shí)，提出為了描述物體運(yùn)動(dòng)變化的快慢，引入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(huì)分析數(shù)據(jù)，歸納總結(jié)得出加速度． 3．教學(xué)中從速度一時(shí)間圖像的角度看物體的加速度，主要引導(dǎo)學(xué)生看傾斜直線的“陡度”(即斜率)，讓學(xué)生在實(shí)踐中學(xué)會(huì)應(yīng)用數(shù)據(jù)求加速度。 三、情感態(tài)度與價(jià)值觀 1．利用實(shí)例激發(fā)學(xué)生的求知欲，激勵(lì)學(xué)生的探索精神。 2. 領(lǐng)會(huì)人類(lèi)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(duì)人類(lèi)認(rèn)識(shí)世界的意義，培養(yǎng)學(xué)生區(qū)分事物的能力和抽象思維能力。 3．培養(yǎng)合作交流的思想，能主動(dòng)與他人合作，勇于發(fā)表自己的主張，敢于放棄自己的錯(cuò)誤觀點(diǎn)． 【教學(xué)重點(diǎn)】 1. 速度的變化量、速度的變化率的含義。 2. 加速度的概念及物理意義。 【教學(xué)難點(diǎn)】 1．理解加速度的概念，樹(shù)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． 3．利用圖象來(lái)分析加速度的相關(guān)問(wèn)題． 【課時(shí)安排】 １課時(shí) 【教學(xué)過(guò)程】 一、導(dǎo)入新課 起動(dòng)的車(chē)輛 初始時(shí)刻的速度(m/s) 可以達(dá)到的速度(m/s) 起動(dòng)所用的時(shí)間(s) 小轎車(chē) 0 30 20 火車(chē) 0 50 600 摩托車(chē) 0 20 10 教師引導(dǎo)學(xué)生三種車(chē)輛速度隨時(shí)間的變化規(guī)律，分析比較發(fā)現(xiàn):三種車(chē)輛的速度均是增大的，但它們速度增加得快慢不同。 我們知道運(yùn)動(dòng)快慢用速度來(lái)比較。那么,如何比較不同物體速度變化的快慢呢？如何描述？ 二、新授 （一）加速度 提問(wèn): 速度的變化量指的是什么？ （速度由經(jīng)一段時(shí)間后變?yōu)?，那的差值即速度的變化量。用表示。? 提問(wèn): 越大，表示的變化量越大，即速度改變的越快，對(duì)嗎？為什么？ 教師引導(dǎo)學(xué)生討論得出: 要比較速度改變的快慢，必須找到統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。也就是要找單位時(shí)間內(nèi)的速度的改變量。為此，我們引入加速度的概念。 1．加速度的定義：速度變化量與發(fā)生這一變化所用的時(shí)間的比值 　　 2．物理意義：描述速度變化快慢的物理量。 3．單位：米/秒2（m/s2） 就像平均速度與瞬時(shí)速度那樣，加速度也有平均加速度與瞬時(shí)加速度之分。 4.平均加速度和瞬時(shí)加速度： ①運(yùn)動(dòng)物體在一段時(shí)間內(nèi)（或一段位移內(nèi)）的速度變化量與這段時(shí)間的比值叫這一段時(shí)間（或這一段位移）內(nèi)的平均加速度。 ②物體在某一時(shí)刻（或某一位置）的加速度稱(chēng)為瞬時(shí)加速度。 （二）加速度方向與速度方向的關(guān)系 加速度也是矢量，它不僅有大小，也有方向，方向與速度變化的方向相同。 加速度不變的運(yùn)動(dòng)叫做勻變速運(yùn)動(dòng)。勻變速運(yùn)動(dòng)又分勻變速直線運(yùn)動(dòng)和勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。 [例題1]做勻加速運(yùn)動(dòng)的火車(chē)，在40s內(nèi)速度從10m/s增加到20m/s，求火車(chē)加速度的大小。汽車(chē)緊急剎車(chē)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(chē)的加速度。 分析：由于速度、加速度都是矢量，所以我們計(jì)算的時(shí)候必須先選一個(gè)正方向。一般選初速度的方向?yàn)檎较颉? 分析討論： （1）火車(chē)40s秒內(nèi)速度的改變量是多少，方向與初速度方向什么關(guān)系？ （2）汽車(chē)2s內(nèi)速度的改變量是多少？方向與其初速度方向有何關(guān)系？ （3）兩物體的運(yùn)動(dòng)加速度分別為多少？方向如何呢？ 分析(1)物體： 物體作勻變速直線運(yùn)動(dòng)，40秒內(nèi)屬于的改變量為，方向與速度方向相同，方向方向相同，即與方向相同。 分析(2)物體： 物體作勻變速直線運(yùn)動(dòng)，5秒內(nèi)速度的改變量為，說(shuō)明與方向相反。，說(shuō)明方向與方向相同，與方向相反，作勻減速直線運(yùn)動(dòng)。 強(qiáng)調(diào)：加速度的正、負(fù)號(hào)只表示其方向，而不表示其大小。 總結(jié)： 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。 勻加速直線運(yùn)動(dòng)：，為正值，，與方向一致。 勻減速直線運(yùn)動(dòng)：，為負(fù)值，，與方向相反。 加速度和速度的區(qū)別： ①它們具有不同的含義：加速度描述的是速度變化的快慢，速度描述的是位移變化的快慢．加速度的大小由速度變化的大小和發(fā)生這一變化所用時(shí)間共同決定，與速度本身以及速度變化多少無(wú)必然聯(lián)系。 ②速度大，加速度不一定大；加速度大，速度不一定大；速度變化量大，加速度不一定大。加速度為零，速度可以不為零；速度為零，加速度可以不為零。 （三）從v-t圖像看加速度 學(xué)生觀看教材，教師引導(dǎo)學(xué)生回答下列問(wèn)題： （1）速度—時(shí)間圖象描述了什么問(wèn)題？怎樣建立速度時(shí)間圖像？ （2）圖1.5-3中兩條直線分別是兩個(gè)物體運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間圖像，通過(guò)圖像比較兩物體運(yùn)動(dòng)的異同點(diǎn)？ （3）在圖像中如何表示出物體運(yùn)動(dòng)加速度的大??？ 明確：在v-t圖像中，圖像的斜率在數(shù)值上等于加速度。 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖像是一條直線，直線的斜率的數(shù)值等于其加速度。 速度一時(shí)間圖像是描述速度隨時(shí)間變化關(guān)系的圖像，它以時(shí)間軸為橫軸，以縱軸為速度軸，在坐標(biāo)系中將不同時(shí)刻的速度以坐標(biāo)的形式描點(diǎn)，然后連線，就畫(huà)出了速度一時(shí)間圖像。 a直線的傾斜程度更厲害，也就是更陡些，而b相對(duì)較平緩。所以a的速度變化快，即a的加速度大，b的速度變化慢，加速度小。還可以用加速度的定義式a＝△v/△t來(lái)定量求加速度，從而比較加速度的大小。 三、視野拓展 1. 加速度與糖尿病患者 前不久，一名由昆明飛往武漢的旅客，剛下飛機(jī)就一頭栽倒在候機(jī)樓大廳門(mén)口，昏了過(guò)去。由于患者系獨(dú)自外出，身邊沒(méi)有同伴，病史無(wú)從詢(xún)問(wèn)，給診斷救護(hù)工作帶來(lái)非常大的困難，在醫(yī)護(hù)人員的努力下，終于明確診斷其為病死率十分高（40％~70％的死亡率）的“糖尿病高滲性昏迷”，經(jīng)過(guò)搶救患者才脫離危險(xiǎn)。這是怎么回事呢？ 　　原來(lái)，該患者平常僅出現(xiàn)多飲多尿，并沒(méi)發(fā)現(xiàn)自己患有糖尿病。在乘機(jī)前幾天一直腹瀉，在飛機(jī)上由于暈機(jī)發(fā)生劇烈嘔吐，從而導(dǎo)致身體嚴(yán)重脫水。我們知道，在飛機(jī)起飛和降落以及氣流導(dǎo)致的飛機(jī)顛簸時(shí)，人體會(huì)出現(xiàn)一定程度的重力和加速度作用的變化。實(shí)驗(yàn)證明，在加速度作用下，血糖濃度升高，糖原含量降低。動(dòng)物試驗(yàn)證明，在高空氣壓降低缺氧時(shí)，糖的異生作用增強(qiáng)，血糖升高?；颊咴谝陨隙嘁蛩氐淖饔孟?，血糖較正常高出近5倍，從而出現(xiàn)高滲性昏迷，差點(diǎn)危及生命。 因此，糖尿病患者在選擇航空旅行時(shí)一定要多加注意。 2. 沖擊性加速度或過(guò)載對(duì)全身作用的機(jī)制 沖擊性加速度或過(guò)載對(duì)人體的影響與持續(xù)性加速度不同，它主要不是引起血液動(dòng)力學(xué)改變,而是引起疼痛,短暫意識(shí)喪失和各種機(jī)械性損傷,如組織器官變形、撕裂及破壞等，嚴(yán)重時(shí)可致死亡。其影響的程度除了與沖擊過(guò)載峰值、作用時(shí)間、過(guò)載速率3個(gè)基本參數(shù)有關(guān)外，還與過(guò)載作用的方向、人的體位、束縛狀況等因素有關(guān)。 　　載人飛船在各個(gè)不同的飛行階段中，加速度的變化很大。火箭起飛時(shí)，加速度很小，隨著火箭不斷上升，推進(jìn)劑逐漸消耗，加速度就越來(lái)越大，在火箭熄火瞬間達(dá)到最大值。在飛船返回時(shí)，脫離軌道，再入大氣層時(shí)，又將遇到巨大的峰值減速度。在加速度或減速度值超過(guò)一個(gè)重力加速度（g=9.8m/s2）時(shí)，因慣性力而受到很大的過(guò)載，人變重了，這種現(xiàn)象稱(chēng)為超重。60年代的載人飛船，在上升段的最大加速度是8g，返回艙的最大減速度約10g。超重對(duì)人體的影響與它的作用方向有關(guān)。在飛船上升時(shí)，主要影響是頭部血壓降低，下肢血壓升高，視覺(jué)減退。返回艙進(jìn)入大氣層時(shí)，會(huì)導(dǎo)致航天員頭部充血。