物理①必修1.5《速度變化快慢的描述-加速度》教案.doc

1.5 速度變化快慢的描述——加速度 【教學目標】 一、知識與技能 1．理解加速度的物理意義，知道加速度是矢量。 2. 通過對日常生活中有關加速度的實例的分析，進一步體會變化率的概念及表達方式。 3. 理解勻變速運動的意義，能用v-t圖像表示勻變速直線運動，并能通過圖象確定加速度。 二、過程與方法 1．經(jīng)過將生活中的實際上升到物理概念的過程，理解物理與生活的聯(lián)系，初步了解如何描述運動．通過實例，引出生活中物體的運動，速度存在增加和減少的現(xiàn)實，提出為了描述物體運動變化的快慢，引入加速度概念的必要性，激發(fā)學生學習的興趣。 2．幫助學生學會分析數(shù)據(jù)，歸納總結得出加速度． 3．教學中從速度一時間圖像的角度看物體的加速度，主要引導學生看傾斜直線的“陡度”(即斜率)，讓學生在實踐中學會應用數(shù)據(jù)求加速度。 三、情感態(tài)度與價值觀 1．利用實例激發(fā)學生的求知欲，激勵學生的探索精神。 2. 領會人類探索自然規(guī)律中嚴謹?shù)目茖W態(tài)度，理解加速度概念的建立對人類認識世界的意義，培養(yǎng)學生區(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，能主動與他人合作，勇于發(fā)表自己的主張，敢于放棄自己的錯誤觀點． 【教學重點】 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。 【教學難點】 1．理解加速度的概念，樹立變化率的思想． 2．區(qū)分速度、速度的變化量及速度的變化率． 3．利用圖象來分析加速度的相關問題． 【課時安排】 １課時 【教學過程】 一、導入新課 起動的車輛 初始時刻的速度(m/s) 可以達到的速度(m/s) 起動所用的時間(s) 小轎車 0 30 20 火車 0 50 600 摩托車 0 20 10 教師引導學生三種車輛速度隨時間的變化規(guī)律，分析比較發(fā)現(xiàn):三種車輛的速度均是增大的，但它們速度增加得快慢不同。 我們知道運動快慢用速度來比較。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: 速度的變化量指的是什么？ （速度由經(jīng)一段時間后變?yōu)?，那的差值即速度的變化量。用表示。? 提問: 越大，表示的變化量越大，即速度改變的越快，對嗎？為什么？ 教師引導學生討論得出: 要比較速度改變的快慢，必須找到統(tǒng)一的標準。也就是要找單位時間內(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速度那樣，加速度也有平均加速度與瞬時加速度之分。 4.平均加速度和瞬時加速度： ①運動物體在一段時間內(nèi)（或一段位移內(nèi)）的速度變化量與這段時間的比值叫這一段時間（或這一段位移）內(nèi)的平均加速度。 ②物體在某一時刻（或某一位置）的加速度稱為瞬時加速度。 （二）加速度方向與速度方向的關系 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。 加速度不變的運動叫做勻變速運動。勻變速運動又分勻變速直線運動和勻變速曲線運動。 [例題1]做勻加速運動的火車，在40s內(nèi)速度從10m/s增加到20m/s，求火車加速度的大小。汽車緊急剎車時做勻減速運動，在2s內(nèi)速度從10m/s減小到零，求汽車的加速度。 分析：由于速度、加速度都是矢量，所以我們計算的時候必須先選一個正方向。一般選初速度的方向為正方向。 分析討論： （1）火車40s秒內(nèi)速度的改變量是多少，方向與初速度方向什么關系？ （2）汽車2s內(nèi)速度的改變量是多少？方向與其初速度方向有何關系？ （3）兩物體的運動加速度分別為多少？方向如何呢？ 分析(1)物體： 物體作勻變速直線運動，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動，5秒內(nèi)速度的改變量為，說明與方向相反。，說明方向與方向相同，與方向相反，作勻減速直線運動。 強調(diào)：加速度的正、負號只表示其方向，而不表示其大小。 總結： 在直線運動中，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。 勻加速直線運動：，為正值，，與方向一致。 勻減速直線運動：，為負值，，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)生這一變化所用時間共同決定，與速度本身以及速度變化多少無必然聯(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 學生觀看教材，教師引導學生回答下列問題： （1）速度—時間圖象描述了什么問題？怎樣建立速度時間圖像？ （2）圖1.5-3中兩條直線分別是兩個物體運動的速度時間圖像，通過圖像比較兩物體運動的異同點？ （3）在圖像中如何表示出物體運動加速度的大??？ 明確：在v-t圖像中，圖像的斜率在數(shù)值上等于加速度。 勻變速直線運動的v-t圖像是一條直線，直線的斜率的數(shù)值等于其加速度。 速度一時間圖像是描述速度隨時間變化關系的圖像，它以時間軸為橫軸，以縱軸為速度軸，在坐標系中將不同時刻的速度以坐標的形式描點，然后連線，就畫出了速度一時間圖像。 a直線的傾斜程度更厲害，也就是更陡些，而b相對較平緩。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，剛下飛機就一頭栽倒在候機樓大廳門口，昏了過去。由于患者系獨自外出，身邊沒有同伴，病史無從詢問，給診斷救護工作帶來非常大的困難，在醫(yī)護人員的努力下，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)過搶救患者才脫離危險。這是怎么回事呢？ 　　原來，該患者平常僅出現(xiàn)多飲多尿，并沒發(fā)現(xiàn)自己患有糖尿病。在乘機前幾天一直腹瀉，在飛機上由于暈機發(fā)生劇烈嘔吐，從而導致身體嚴重脫水。我們知道，在飛機起飛和降落以及氣流導致的飛機顛簸時，人體會出現(xiàn)一定程度的重力和加速度作用的變化。實驗證明，在加速度作用下，血糖濃度升高，糖原含量降低。動物試驗證明，在高空氣壓降低缺氧時，糖的異生作用增強，血糖升高。患者在以上多因素的作用下，血糖較正常高出近5倍，從而出現(xiàn)高滲性昏迷，差點危及生命。 因此，糖尿病患者在選擇航空旅行時一定要多加注意。 2. 沖擊性加速度或過載對全身作用的機制 沖擊性加速度或過載對人體的影響與持續(xù)性加速度不同，它主要不是引起血液動力學改變,而是引起疼痛,短暫意識喪失和各種機械性損傷,如組織器官變形、撕裂及破壞等，嚴重時可致死亡。其影響的程度除了與沖擊過載峰值、作用時間、過載速率3個基本參數(shù)有關外，還與過載作用的方向、人的體位、束縛狀況等因素有關。 　　載人飛船在各個不同的飛行階段中，加速度的變化很大?；鸺痫w時，加速度很小，隨著火箭不斷上升，推進劑逐漸消耗，加速度就越來越大，在火箭熄火瞬間達到最大值。在飛船返回時，脫離軌道，再入大氣層時，又將遇到巨大的峰值減速度。在加速度或減速度值超過一個重力加速度（g=9.8m/s2）時，因慣性力而受到很大的過載，人變重了，這種現(xiàn)象稱為超重。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。超重對人體的影響與它的作用方向有關。在飛船上升時，主要影響是頭部血壓降低，下肢血壓升高，視覺減退。返回艙進入大氣層時，會導致航天員頭部充血。