5速度变化快慢的描述──加速度PPT专用课堂实录内容

5　速度变化快慢的描述─… 高中物理       人教2003课标版

[讨论与交流]  案例（1）——两辆赛车的运动情况，让学生讨论其性能：

 ①、雷诺赛车最高时速达231km／h;它从启动加速到60km／h需3.2s,从启动加速到100km／h需6.3s;

 ②、法拉利赛车最高时速达220km／h，从启动加速到60km／h需3.1s，从启动加速到100km／h需6.2s。   问：两辆车的优势和劣势？

引导学生分析比较以上两组实例，物体的速度发生变化时，不同的实例速度的变化不同，完成这段变化所要的时间也不完全相同。为了描述物体运动中速度变化的快慢，人们引入了加速度的概念——加速度是用来描述速度变化的快慢的物理量．§1.5速度变化快慢的描述——加速度（板）

 [新课教学]

一、加速度

师：请回忆一下我们是怎样描述物体运动位置的变化的?例如在直线运动中，物体从A点运动到B点，如右图所示建立数轴AB，设A点在数轴上的读数x1(一维位置坐标，下同)为2 m，B点在数轴上的读数x2为7m，则物体运动位置的变化大小为多少?

生：△x＝x2-xl＝7 m-2 m＝5 m，方向由A指向B．

师：如果物体从A到B是做匀速运动，如果所用时间为t＝10s，怎样求这段过程中物体的速度?

   生：物体运动的速度v＝△x/△t＝5m／10s＝0.5m/s，方向从A指向B．

   师：如果物体做加速直线运动，同样在10s内，速度从2m／s增加到7m／s，怎样描述物体运动的速度增加的快慢呢?

   生：用物体速度的增加量除以所用的时间来描述这段过程中物体运动速度增加的快慢．

   师：如果用a符号表示物体速度增加的快慢，△v表示物体的速度变化量，△t表示物体的速度变化所用的时间，那么用公式如何表达呢?

   生：a＝△v/△t＝(7-2)m／10s2＝0.5m/s2

    师：不同物体的运动，速度变化的快慢往往是不同的，再看下面的例子．

   案例：迫击炮射击时，炮弹在炮筒中的速度在0.005 s内就可以由0增加到250 m／s，炮弹速度的变化与发生这个变化所用时间的比值是多少?

    学生讨论后回答．

     提问学生：a＝△v/△t＝(250—0)/0.005m/s2＝5×104m/s2   

师：上述方法就是变速直线运动中，描述物体运动速度变化快慢的基本思路和基本方法．其中a＝ 是变速直线运动的加速度的基本定义式．

(板书) 加速度  (1)定义：加速度等于速度的改变量跟发生这一改变所用时间的比值．

    定义式：a＝ =  

    v0——开始时刻物体的速度      vt——经过一段时间t时的速度

    (2)物理意义：加速度是表示速度改变快慢的物理量．

    (3) 国际单位：m／s2或m·s-2读作米每二次方秒

     (4)加速度也是矢量，不仅有大小，也有方向．

[问]用两辆汽车以相同的速度变化加速运动和减速运动，虽然在单位时间内速度变化的大小相等，但速度的变化情况不同，前者速度越来越大，后者则反之．启发学生思考，只凭速度变化快慢不能完全反映速度变化的规律，从而引出加速度不仅有大小，而且有方向，是矢量．

  (5)方向 ： 加速度的方向和速度改变量的方向相同

    加速度定义公式中时间△t是标量，是没有方向的，因此加速度a的方向跟速度改变量△v的方向相同，对做直线运动的物体，加速度的方向与初速度v0的方向相同或相反，若取v0的方向为正方向，则a的方向可用正负号来表示．因此：

    加速度的方向和速度改变量的方向相同

    加速直线运动：加速度的方向和初速度的方向相同，为正值．

减速直线运动：加速度的方向和初速度的方向相反，为负值．

[分析]当物体加速时，则△v =（vt-v0）>0，时间△t是标量，加速度a的计算值为正值，如果以初速度的方向为正方向(即初速度 v0取正值)，a为正值则可表示a的方向与初速度的方向相同，或反过来说，若加速度a与初速度同向时，则这个直线运动为加速运动．

    当物体是减速时，则△v =（vt-v0）<0，时间△t是标量，加速度a的计算值为负值，如果仍以初速度的方向为正方向(即初速度Iv0取正值)，a为负值则可表示a的方向与初速度的方向相反，或反过来说，若加速度a与初速度反向时，则这个直线运动为减速运动．

[讨论与交流]  师：“上海磁悬浮列车的最高速度可达430 km／h，它的加速度一定很大．”这一说法对吗?为什么?

生：不对，当匀速运动时，尽管速度很大，加速度可以为零．

师：运载火箭在点火后的短时间内，速度的变化很小，它的加速度一定很小吗?

生：不对．由公式a＝△v/△t可知，加速度等于速度的变化量和时间的比值，时间短，虽然变化量小，但比值可能较大；

  [说一说]日常生活中，对于运动物体说它走多远，是指路程或位移，说它走得多快，是指速度，而对加速度则没有相对应的典型词语．一般只有笼统的“快”和“慢”，往往指的是速度，但有时也有一些说法是模模糊糊地指加速度．请大家讨论哪些说法中指的是加速度?

 生1：汽车的加速性能是汽车的一个很重要的参数，有人说，我这车好,启动快．

 生2：在百米赛跑中，我们常说某某同学素质好，有很好的爆发力，起跑快．

从v—t图象看加速度

    师：速度一时间图象描述了什么问题?怎样建立速度一时间图象?

    生：速度一时间图象是描述速度随时间变化关系的图象，它以时间轴为横轴，以纵轴为速度轴，在坐标系中将不同时刻的速度以坐标的形式描点，然后连线，就画出了速度一时间图象．

    [思考与讨论]课本P29页中两条直线a、b分别是两个物体运动的速度一时间图象，哪个物体运动的加速度比较大?

    教师引导，学生讨论后回答．

    学生在没有学习斜率概念前，可以用陡度的“平缓”或“陡”来表述．

    生：a直线的倾斜程度更厉害，也就是更陡些，而b相对较平缓。所以a的速度变化快，即a的加速度大，b的速度变化慢，加速度小．

    师：我们可以从直线上任意选择间隔较大的两点来找到这两个点间的速度变化量△v，时间间隔△t．

    生：这样就可以定量求加速度了，用加速度的定义式a＝△v/△t

总结、扩展   

    1．什么叫加速度?它的定义式、物理意义、单位各是什么?

    2．怎样正确理解加速度?加速度与速度间有什么关系?

    3．速度的改变量是否总是速度增加?怎样理解加速度的正负号．

    4．根据v—t图像怎样求加速度?

    5．怎样根据加速度的大小和方向去判定物体的运动规律?

作业布置：

课本第30页的第二三小题，并要求学生在生活中体会和观察速度的变化快慢，例如：观察汽车启动过程中的速度变化；

5　速度变化快慢的描述──加速度　

5　速度变化快慢的描述──加速度　

[讨论与交流]  案例（1）——两辆赛车的运动情况，让学生讨论其性能：

 ①、雷诺赛车最高时速达231km／h;它从启动加速到60km／h需3.2s,从启动加速到100km／h需6.3s;

 ②、法拉利赛车最高时速达220km／h，从启动加速到60km／h需3.1s，从启动加速到100km／h需6.2s。   问：两辆车的优势和劣势？

引导学生分析比较以上两组实例，物体的速度发生变化时，不同的实例速度的变化不同，完成这段变化所要的时间也不完全相同。为了描述物体运动中速度变化的快慢，人们引入了加速度的概念——加速度是用来描述速度变化的快慢的物理量．§1.5速度变化快慢的描述——加速度（板）

 [新课教学]

一、加速度

师：请回忆一下我们是怎样描述物体运动位置的变化的?例如在直线运动中，物体从A点运动到B点，如右图所示建立数轴AB，设A点在数轴上的读数x1(一维位置坐标，下同)为2 m，B点在数轴上的读数x2为7m，则物体运动位置的变化大小为多少?

生：△x＝x2-xl＝7 m-2 m＝5 m，方向由A指向B．

师：如果物体从A到B是做匀速运动，如果所用时间为t＝10s，怎样求这段过程中物体的速度?

   生：物体运动的速度v＝△x/△t＝5m／10s＝0.5m/s，方向从A指向B．

   师：如果物体做加速直线运动，同样在10s内，速度从2m／s增加到7m／s，怎样描述物体运动的速度增加的快慢呢?

   生：用物体速度的增加量除以所用的时间来描述这段过程中物体运动速度增加的快慢．

   师：如果用a符号表示物体速度增加的快慢，△v表示物体的速度变化量，△t表示物体的速度变化所用的时间，那么用公式如何表达呢?

   生：a＝△v/△t＝(7-2)m／10s2＝0.5m/s2

    师：不同物体的运动，速度变化的快慢往往是不同的，再看下面的例子．

   案例：迫击炮射击时，炮弹在炮筒中的速度在0.005 s内就可以由0增加到250 m／s，炮弹速度的变化与发生这个变化所用时间的比值是多少?

    学生讨论后回答．

     提问学生：a＝△v/△t＝(250—0)/0.005m/s2＝5×104m/s2   

师：上述方法就是变速直线运动中，描述物体运动速度变化快慢的基本思路和基本方法．其中a＝ 是变速直线运动的加速度的基本定义式．

(板书) 加速度  (1)定义：加速度等于速度的改变量跟发生这一改变所用时间的比值．

    定义式：a＝ =  

    v0——开始时刻物体的速度      vt——经过一段时间t时的速度

    (2)物理意义：加速度是表示速度改变快慢的物理量．

    (3) 国际单位：m／s2或m·s-2读作米每二次方秒

     (4)加速度也是矢量，不仅有大小，也有方向．

[问]用两辆汽车以相同的速度变化加速运动和减速运动，虽然在单位时间内速度变化的大小相等，但速度的变化情况不同，前者速度越来越大，后者则反之．启发学生思考，只凭速度变化快慢不能完全反映速度变化的规律，从而引出加速度不仅有大小，而且有方向，是矢量．

  (5)方向 ： 加速度的方向和速度改变量的方向相同

    加速度定义公式中时间△t是标量，是没有方向的，因此加速度a的方向跟速度改变量△v的方向相同，对做直线运动的物体，加速度的方向与初速度v0的方向相同或相反，若取v0的方向为正方向，则a的方向可用正负号来表示．因此：

    加速度的方向和速度改变量的方向相同

    加速直线运动：加速度的方向和初速度的方向相同，为正值．

减速直线运动：加速度的方向和初速度的方向相反，为负值．

[分析]当物体加速时，则△v =（vt-v0）>0，时间△t是标量，加速度a的计算值为正值，如果以初速度的方向为正方向(即初速度 v0取正值)，a为正值则可表示a的方向与初速度的方向相同，或反过来说，若加速度a与初速度同向时，则这个直线运动为加速运动．

    当物体是减速时，则△v =（vt-v0）<0，时间△t是标量，加速度a的计算值为负值，如果仍以初速度的方向为正方向(即初速度Iv0取正值)，a为负值则可表示a的方向与初速度的方向相反，或反过来说，若加速度a与初速度反向时，则这个直线运动为减速运动．

[讨论与交流]  师：“上海磁悬浮列车的最高速度可达430 km／h，它的加速度一定很大．”这一说法对吗?为什么?

生：不对，当匀速运动时，尽管速度很大，加速度可以为零．

师：运载火箭在点火后的短时间内，速度的变化很小，它的加速度一定很小吗?

生：不对．由公式a＝△v/△t可知，加速度等于速度的变化量和时间的比值，时间短，虽然变化量小，但比值可能较大；

  [说一说]日常生活中，对于运动物体说它走多远，是指路程或位移，说它走得多快，是指速度，而对加速度则没有相对应的典型词语．一般只有笼统的“快”和“慢”，往往指的是速度，但有时也有一些说法是模模糊糊地指加速度．请大家讨论哪些说法中指的是加速度?

 生1：汽车的加速性能是汽车的一个很重要的参数，有人说，我这车好,启动快．

 生2：在百米赛跑中，我们常说某某同学素质好，有很好的爆发力，起跑快．

从v—t图象看加速度

    师：速度一时间图象描述了什么问题?怎样建立速度一时间图象?

    生：速度一时间图象是描述速度随时间变化关系的图象，它以时间轴为横轴，以纵轴为速度轴，在坐标系中将不同时刻的速度以坐标的形式描点，然后连线，就画出了速度一时间图象．

    [思考与讨论]课本P29页中两条直线a、b分别是两个物体运动的速度一时间图象，哪个物体运动的加速度比较大?

    教师引导，学生讨论后回答．

    学生在没有学习斜率概念前，可以用陡度的“平缓”或“陡”来表述．

    生：a直线的倾斜程度更厉害，也就是更陡些，而b相对较平缓。所以a的速度变化快，即a的加速度大，b的速度变化慢，加速度小．

    师：我们可以从直线上任意选择间隔较大的两点来找到这两个点间的速度变化量△v，时间间隔△t．

    生：这样就可以定量求加速度了，用加速度的定义式a＝△v/△t

总结、扩展   

    1．什么叫加速度?它的定义式、物理意义、单位各是什么?

    2．怎样正确理解加速度?加速度与速度间有什么关系?

    3．速度的改变量是否总是速度增加?怎样理解加速度的正负号．

    4．根据v—t图像怎样求加速度?

    5．怎样根据加速度的大小和方向去判定物体的运动规律?

作业布置：

课本第30页的第二三小题，并要求学生在生活中体会和观察速度的变化快慢，例如：观察汽车启动过程中的速度变化；