速度与加速度

速度与加速度南平一中江礼善教学目标：一. 知识与技能 1 理解平均速度的概念知道平均速度是表示运动快慢的物理量，知道 它的定义、公式、符号和单位，知道它是矢量。2 理解瞬时速度，知道瞬时速度的概念。 3 知道速度和速率以及它们的区别。4 理解加速度的概念知道加速度是表示速度变化 快慢的物理量，知道它的定义、公式、符号和单位。5知道加速度是矢量，知道加速度的 方向始终跟速度的改变量的方向一致知道加速度跟速度改变量的区别和联系。二. 过程与方法1、让学生掌握物理学中经常采用的方法比值定义法。2、学生在学习过程中掌握用数学工具描述物理量之间的关系的方法。3、教学过程中培养学生学习迁移类推，提高抽象思维能力。三. 情感态度价值观：用物理对身边物理现象进行分析比较，领略自然界的奇妙与和谐，激发好奇心和 求知欲。四重点、难点1、在匀变速直线运动的vt图像中分析出v、a的大小、方向等。2、加速度的概念及物理意义，加速度的方向的理解。Av3、速度的变化量“卩速度的变化率亚的含义与区别。教学策略：一 教法选择：分析、讲解、讨论、练习。二 学法引导：学会运用比值定义法，能用已有知识对身边物理现象进行分析 比较。三 课堂组织：1、平均速度：比较物体运动的快慢：（1）古代，人用视觉判断物体运动的快慢。 （不可靠）（2）100m 短跑比赛，裁判是如何判出运动员的快慢的？中途观众是是怎么判断 的？（学生讨论）结论：（1）在相同的位移，比较所用的时间。（2）在相同的时间内，比较通过的位移。，（3）物体运动的快慢与位移和时间都有关系。例.1百米赛跑时，运动员甲10s跑完全程，运动员乙11s跑完全程，运动员甲 与乙谁快？汽车A在2h内的位移是108km,汽车B在2h内的位移是170km,汽车A与B谁运 动的快？解：运动员甲比乙快（相同的位移，甲所用的时间少）汽车A比B慢（相同的时间，A通过的位移少）如何比较运动员甲与汽车A谁快呢？物体学中，用单位时间内物体通过的位移来表示，物体运动快慢，即算出它们在1s 内的位移：运动员甲1s内的位移是（）m,等于10m运动员甲1s内的位移是（）m,等于15m则汽车A比运动员甲快（在相同时间1s内，汽车的位移是15m （15m10m）综上所述：可以用位移与时间的比值来表示物体的运动快慢，伽俐略将这个比值 定义为速度。在匀速直线运动中，在任何相等的时间里位移都是相等的，那v = s/t是恒定的。 那么如果是变速直线运动，在相等的时间里位移不相等，那又如何描述物体运动 的快慢呢？就用在某段位移的平均快慢即平均速度来表示。如：百米运动员，10s时间里跑完100m，那么他1s平均跑多少呢？ 学生：每秒平均跑 10m。老师：对，这就是运动员完成这100m的平均快慢速度。 说明：对于百米运动员，谁也说不定他在哪1秒破了10米，有的1秒钟跑10米多，有的1秒钟跑不到10米，但它等效于运动员自始至终用10m/s的速度匀 速跑完全程。所以就用这平均速度来粗略表示其快慢程度。但这个：= 10m/s只 代表这100 米内（或10 秒内）的平均速度，而不代表他前50 米的平均速度，也 不表示后50 米或其他某段的平均速度。由公式v = s/t可求出变速直线运动的物体在时间t （或是位移S）内的平均速度 例.2： 辆自行车在第一个5秒内的位移为10米，第二个5秒内的位移为15 米，第三个5秒内的位移为12米，请分别求出它在每个5秒内的平均速度以及 这15秒内的平均速度。学生计算得出：卩1 = 2m / v2 = 3m / s, = 2Am / v4 = 2.5m / s 由此可知求平均速度应指明求的是哪段时间或那段位移内的平均速度。巩固训练：（出示 ppt ）一物体从甲地到乙地，总位移为2s,前一 s内平均速度为v，第二s内平均开_ 1速度为v，求这个物体在从甲地到乙地的平均速度卩2师生共评：有的同学答案为这是错误的。平均速度不是速度的平均值，要严格按照平均速度的定义来求，用这段总位移与这段位移所用的时间的比 值，也就只表示这段位移内的平均速度。2、瞬时速度如果要精确地描述变速直线运动的快慢，应怎样描述呢？那就必须知道某一时刻 （或经过某一位置）时运动的快慢程度，这就是瞬时速度。板书：瞬时速度：运动的物体在（经过）某一时刻（或某一位置）的速度。比如：骑摩托车时或驾驶汽车时的速度表显示，若认为以某一速度开始做匀速运 动，也就是它前一段到达此时的瞬时速度。在直线运动中，瞬时速度的方向即物体在这一位置的运动方向，所以瞬时速度是 矢量。通常我们只强调其大小，把瞬时速度的大小叫瞬时速率，简称为速率，是定义：速度是表示运动的快慢的物理量，它等于位移s跟发生这段位移所用时 间t的比值。用v = s/1表示。由速度的定义式中可看出，v的单位由位移和时 间共同决定，国际单位制中是米每秒，符号为m/s或m s1,常用单位还有km/h、 cm/s 等，而且速度是既具有大小，又有方向的物理量，即矢量，速度的方向就 是物体运动的方向。让学生阅读：（ ppt） 优秀的径赛运动员跑完 1500米，大约需要 3分 35 秒。如果想把这个速度跟普通 步行速度 1. 5米/每秒 做一个比较，必须先做一个简单的计算。计算 的结果告诉我们，这位运动员跑的速度竟达到 7 米每秒。当然，这两个速度实际 上是不能够相比的，因为步行的人虽然每小时只能走5公里，却能连续走上几小 时，而运动员的速度虽然很快，却只能够持续很短一会儿。步兵部队在急行军的 时候，速度只有赛跑的人的 1/ 3；他们每秒钟走2 米，或每小时走 7 公里多， 但是跟赛跑的人相比，他们的长处是能够走很远很远的路程。假如我们把人的正常步行速度去跟行动缓慢的动物，像蜗牛或者乌龟的速度相 比，那才有趣哩。蜗牛这东西，确实可以算是最缓慢的动物：它每秒钟一共只能 够前进1. 5毫米，也就是每小时5. 4米恰好是人步行速度的1 / 1000 !另外一种典型的行动缓慢的动物，就是乌龟，它只比蜗牛爬得稍快一点，它的普通 速度是 70 米每小时。人跟蜗牛、乌龟相比，虽然显得十分敏捷，但是，假如跟周围另外一些行动还不 算太快的东西相比，那就又当别论了。是的，人可以毫不费力地追过大平原上河 流的流水，也不至于落在中等速度的微风后面。但是，如果想跟每秒钟飞行5 米的苍蝇来较量，那人就只有用滑雪橇在雪地上滑溜，才能够追得上。至于想追 过一只野兔或是猎狗的话，那么人即使骑上快马也办不到。如果想跟老鹰比赛， 那么人只有一个办法：那就是坐上飞机。人类发明了机器，就成了世界上行动最 快的一种动物。现在可以看一看下面这个速度比较表：米/秒千米/时米/秒千米/时蜗牛0. 0150.0054野兔1865乌龟0. 020. 07鹰2486鱼13. 5猎狗2590步行的人1. 45火车28100骑兵常步1. 76小汽车56200骑兵快步3. 512. 6兄赛汽车（纪录）174633苍蝇518大型民航飞机250900滑雪的人518声音（空气中）3301200骑兵快跑8. 530轻型喷气飞机5502000水翼船1760地球的公转300001080003、加速度请同学阅读课本内容，弄清其中的某些概念，然后提出问题，咱们共同解决。提问：在匀变速直线运动中，速度指的是什么速度？学生：是某时刻（或某位置）的瞬时速度。提问：速度的改变量指的是什么？学生：速度由V经一段时间t后变为v，那片一的差值即速度的改变量。用0t心表示。老师：心卩二齐 , 卩越大，表示的变化量越大，即速度改变的越快。对吗? 为什么。学生甲：对，因为心卩大，当然变化的快。学生乙：不对。大，如用了很长的时间，速度改变也不快。学生丙：我同意乙的看法。要比较谁的速度改变的快慢，必须去找统一的标准比 较。比如，比较物体匀速运动速度的大小，必须用单位时间作出统一标准去衡量， 要比较速度改变的快慢，也必须找单位时间内的速度的改变量。老师总结：丙同学说得非常好，加速度是表示速度改变的快慢，而不是指速度变 化的多少，只有用速度的变化和时间的比值，即单位时间内该量变化的数值（变 化率）才能表示变化的快慢。定义：加速度是表示速度改变快慢的物理量，它等于速度的改变跟发生这一改变所用时间的比值。表达式：单位：m/s2、cm/s2 提问：那加速度是矢量，还是标量，为什么，方向（由谁来决定）与谁的方向一 致?学生讨论得出：速度是矢量，速度的变化Vf_V=Av也是矢量，单位时间内速 度的改变量也是矢量。即a的方向就是vv的方向。t0齐一也提问：比值 是恒定的，具体的含义是什么？ 学生讨论得出：就是速度随时间而均匀改变。老师：速度随时间均匀地改变，叫匀变速直线运动，也就是加速度不变的直线运 动。例.3：如图请回答：（1）图线分别表示物体做什么运动?(2) 物体3秒内速度的改变量是多少，方向与速度方向什么关系？(3) 物体5秒内速度的改变量是多少？方向与其速度方向有何关系?(4) 物体的运动加速度分别为多少？方向如何呢？分析物体：作匀变速直线运动，3秒内属于的改变量为Av 9m! s / 2 a =5m / ，方向与速度方向相同，方向险方向相同，即a与v方向相同。分析物体：作匀变速直线运动，5秒内速度的改变量为Avy = Om/s-9m/s = -9m/s，说明心与弋方向相反。说明a方向与 险方向相同,与 v 方向相反，作匀减速直线运动。强调：加速度的正、负号只表示其方向，而不表示其大小 让学生阅读：( ppt)一些物体的加速度a /m S21015 十加速器中的质子106 十高迷离心机中的物质105 十子弹在枪膛中103 十号箭射出时102 十火箭升空101 十地球上自由落体100 十卡车起步、月球上自由落体10-1 十列车开出10-2 十万吨货轮起航10-3 十地球绕太阳公转10-6 十太阳绕银河系中心公转 随堂练习：1. 有人说加速度就是指增加的速度，这个说法对不对 ?2. 物体速度的变化量很小，加速度一定很小吗 ?3. 物体速度很大，加速度一定很大吗？ 巩固性练习某物体的速度-时间图像如图所示，则物体做A、往复运动B、匀变速直线运动C、朝某一方向直线运动D、不能确定小结，布置作业。