高中物理人教版 (新课标)必修15 速度变化快慢的描述──加速度教案
展开二、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-v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.
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v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vt>v0,速度增大,a为正值,表示a的方向与v0的方向相同;
(2)若vt
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.
(五)讨论:比较速度v、匀变速直线运动中的速度改变Δv、和加速度a.
(六)课堂练习
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
(八)课外作业
教材练习五:(4)
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
V
Δv
a
定义式
s/t
vt-v0
(vt-v0)/t
意义
表示运动的快慢
表示速度改变了多少
表示速度改变的快慢
大小
位移与时间的比值
位移对时间的变化率
Δv= vt-v0
速度改变与时间的比值
速度对时间的变化率
方向
质点运动的方向
可能与v0方向相同也可能与v0方向相反
与Δv方向相同
单位
m/s
m/s
m/s2
与时间的关系
与时刻对应
与时间间隔对应
不随时间改变
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