5 速度变化快慢的描述──加速度 教学设计 教案

2024-08-05 版权声明 我要投稿

5 速度变化快慢的描述──加速度 教学设计 教案(共8篇)

5 速度变化快慢的描述──加速度 教学设计 教案 篇1

1.教学目标

知识与技能

1.知道加速度的物理意义.2.掌握其定义公式和单位.3.知道加速度的方向与速度变化量方向一致.4.区别加速度、速度、速度变化量.过程与方法

1.通过比值定义法,进一步了解加速度的物理意义.2.通过对速度变化快慢描述的探索过程,体会一个量的变化与变化快慢的区别.情感态度与价值观

1.本节在物体运动快慢的基础上进一步提出速度变化快慢的问题.2.通过探索用比值定义法得出加速度的概念,感悟到探索问题解决问题的兴趣和学无止境的观点.3.激发探索科学的兴趣和毅力.2.教学重点/难点

教学重点

1.加速度概念的建立和加速度与匀变速直线运动的关系.2.加速度是速度的变化率,它描述速度变化的快慢和方向.教学难点

1.理解加速度的概念,树立变化率的思想.2.区分速度、速度的变化量及速度的变化率.3.利用图象分析加速度的相关问题.3.教学用具

多媒体 4.标签

教学过程 导入新课

复习导入

教师通过课件展示图1-5-1两幅vt图象,供同学们交流讨论,并设疑对比思考.指导学生对两个匀变速直线运动的v-t图象认真观察,找出速度随时间的变化规律.图1-5-1

学生归纳总结出:甲图中,物体的速度每秒变化5 m/s.乙图中,物体的速度每5 s变化5 m/s.引导学生体会速度的变化有快有慢,我们今天学习的加速度这一概念就是用来描述速度变化快慢的物理量,很自然地引出本节学习的内容.问题导入

普通的小汽车和高档跑车的速度都能达到200 km/h,但它们从静止到具有这一速度所经历的时间不同,高档跑车经历的时间要远小于普通的小汽车.哪个速度的变化快呢?速度变化的快慢是衡量汽车档次的一个重要标准.这节课我们就来学习描述速度变化快慢的物理量——加速度.影片导入

利用课件视频资源,依次大屏幕播放下列影片片断:

万吨货轮起航,10 s内速度增加到0.2 m/s

火箭发射时,10 s 内速度能增到约102 m/s 在以上片断中,各物体的速度都发生了变化,你怎样才能比较速度随时间变化的快慢呢? 推进新课

一、加速度

利用多媒体投影播放赛车、高速列车、自行车、运动员等录像,提出问题,让学生思考讨论.谁的速度“增加”得快?如何来表示增加的快慢?

课件展示:依次展示三个速度表格,分析比较速度改变的快慢.表一:

交流讨论:若物体在所用时间一样的情况下,速度改变大的物体速度改变得快.点评:让学生从最简单的例子入手,先比较相同时间内的速度改变量,为不同时间不同改变量作知识铺垫.从简单到复杂,从特殊到一般,正是物理学探究规律的顺序.表二:

学生认知观察表中数据并交流讨论,若在速度改变相同的情况下,可以比较时间的长短,所用时间越短,速度改变得越快.教师继续引导学生分析数据,提高学生根据数据表来概括总结规律的分析能力.教师设疑:若如下表所示,既无法用第一种方法,又无法用第三种方法比较,怎样比较它们速度变化的快慢?认真观察表三,通过计算说明这四个物体哪个速度改变得快.[来源:Zxxk.Com]

表三:

很明显,这几个运动物体速度的改变量不同,速度改变的快慢也不同,且速度增加大的不一定就增加得快.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快慢的物理量.教师指导学生回忆怎样描述物体运动位置的变化.例如在匀速直线运动中,物体从A点运动到B点,可以用A、B两点坐标的变化除以所用时间即速度的大小来描述位置变化的情况.点评:利用速度的表达式类比,力求使学生猜想到可以用速度的改变量除以所用时间来描述速度变化的快慢.教师设疑:在表三中,A物体在4 s内速度从2 m/s增加到11 m/s,怎样描述物体运动的速度增加的快慢呢?

交流讨论并总结: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速度增加的快慢.如果用符号a表示物体速度增加的快慢,Δv表示物体的速度的变化量,Δt表示物体的速度变化所用的时间,应如何用公式表达A物体的速度变化快慢呢?

结论:a=

=

m/s2=2.25 m/s2

教师指导学生依次完成表三中B、C、D的计算:

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.其中的a=加速度的单位是

m/s2,读作米每二次方秒.明确:1.定义:加速度等于速度的改变跟发生这一改变所用的时间的比值.2.表达式:a= 3.单位及符号

米/秒2 m/s2(国际单位制)

厘米/秒2 cm/s2

阅读体会:课件展示阅读材料,让学生认真阅读并体会计算加速度.材料一:高级跑车

克莱斯勒

ME412

0——100 km/h加速时间2.9 s[来源:Z.xx.k.Com]

发动机:V12双顶凸轮轴48气门4Turbo

排量:6.000c.c.最大马力:850/bhp/5,750rpm

峰值扭力:117.3 kgm/2,500——4,500rpm车重:1,310 kg

急速:400 km/h以上

汽车性能知识参考网址:

http://

式是变速直线运动的加速度的基本定义式.在国际单位中,http:auto.sohu.com/ 材料二:死亡加速度

西方交通管理部门为了交通安全,特制定了死亡加速度500g(取g=10 m/s2)这一数值,以醒世人.意思是如果行车加速度超过此值,将有生命危险.那么大的加速度,一般情况下车辆是达不到的.但如果发生交通事故时,将会达到这一数值.因为,一般车辆碰撞的时间短,大多为毫秒级.例如,两辆摩托车时速20 km相向而行发生碰撞,碰撞时间为毫秒级,能产生多大加速度?

教师引导学生类比加速度与位移,有什么共同的地方.引导学生归纳出加速度既有大小又有方向,是矢量.说明:当物体加速时,则Δv=v2-v1>0,时间Δt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Δv=v2-v1<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v0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.在未学到“牛顿第二定律”之前,也可以用两辆汽车以相同的速度变化率做匀加速运动和匀减速运动,虽然速度变化快慢相同,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(速度变化率的大小)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.虽然不必让学生从速度变化的方向去判断加速度的方向,但是应该让学生知道:物体做匀加速运动时,加速度的方向跟速度的方向相同;做匀减速运动时,加速度的方向跟速度的方向相反.这是直线运动中(无往复运动)的普遍性结论.至于加速度的正、负问题,只是在特定的条件下(v0取正值)判断物体做匀加速还是匀减速运动的一种方法,这不是实质性的结论,所以教学中不必强化.也可类比v=

中速度v的方向与位移Δx的方向相同,理解a=中速度a的方向与速度变化量Δv的方向相同.实验与探究

通过实验让学生体会1 m/s2加速度有多大.实验器材:高度约为斜面长度的十分之一的斜面(越光滑越好).体验方法:把斜面的高度调节为斜面长度的十分之一(向学生说明),让小球在斜面上滚下(注意观察速度变化的快慢程度),小球在这个斜面上运动的加速度便大约是1 m/s2.它的含义是说物体每秒钟速度的改变量是1 m/s.问题探究

问题1:“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?

问题2: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?

归纳总结:1.不对,当匀速运动时,尽管速度很大,加速度可以为零.2.不对,由公式a=

可知,加速度等于速度的变化量和时间的比值,因而加速度是速度对时间的变化率.所谓某一个量对时间的变化率,是指单位时间内该量变化的数值.变化率表示变化的快慢,不表示变化的大小.加速度和速度的区别:

1.速度大,加速度不一定大;加速度大,速度不一定大.2.速度变化量大,加速度不一定大.3.加速度为零,速度可以不为零;速度为零,加速度可以不为零.问题互动

判断下列说法是否正确.1.做匀变速直线运动的物体,它的加速度方向和速度方向总是相同.错.只有做匀加速直线运动的物体,它的加速度方向和速度方向相同.2.做匀变速直线运动的物体,它的速度变化越大,加速度越大.错.速度变化大,但不知所用时间的多少.3.做匀变速直线运动的物体,它的速度变化越快,加速度越大.对.师生探究:教师指导学生对下列问题分组探究.探究1:某同学骑着自行车和学校百米冠军赛跑.观察并思考,起跑时谁的加速度比较大些?将观察结果与同学交流一下,得出较一致的结论.参考:创造条件,亲自观察,培养有目的的观察能力;加强交流,善于交流,增强协作精神.比较方法:相同时间内,谁的速度变化得快,谁的加速度就大.探究2:小球沿斜面的运动可近似看成是匀加速直线运动.猜想一下,加速度的大小与哪些因素有关?(比较加速度的大小时,可通过观察小球滚动时速度改变的快慢来进行)

要求:(1)将猜想的结果互相讨论,最后得出共同的猜想.若有条件,可以用实验检验一下你的猜想.(2)实验探究时要注意加强交流与合作,检验猜想时要注意控制变量.参考:(1)几种可能猜想:小球的质量、斜面的粗糙程度、斜面的倾角、斜面的长短等(还有什么可能,你自己去猜想,这里给出的只是参考,并不一定是标准答案,要善于通过讨论和交流最后得出正确的答案).(2)探究时,一定要先设计好实验方案,注意体会控制变量法.可保持其他量不变,研究小球质量与加速度的关系;或研究粗糙程度与加速度的关系;研究倾角与加速度的关系;研究长度与加速度的关系等.探究3:宇航员要从地球进入空间站,可以由航天飞机来完成这一任务.航天飞机在发射的过程中,会产生相当大的加速度,最大加速度可以达到8g(取g=9.8 m/s2),高重力加速度对人的身体会产生不良作用,甚至可能会产生危险.譬如,引起身体某些部位充血或缺血,如果大脑缺血,便会失去视觉和知觉.类似实验表明,人体的姿势与所能承受的加速度有关:当人的身体与加速度的方向垂直时,人可以经受15g的加速度达几分钟之久,而当人的身体顺着加速度方向时,最多只能经受6g的加速度.根据上述信息,回答下列问题:

我国航天英雄杨利伟乘“神舟”五号升入太空和返回地面的过程,采取什么姿势

(站、坐、躺)较好?身体与加速度方向什么关系?

答案:躺倒

垂直

二、从v-t图象看加速度

教师指导学生认真观察课本中的v-t图象,并思考:速度—时间图象描述了什么问题?怎样建立速度—时间图象?

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.学生总结归纳: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.知识小结:速度—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—时间图象.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Δv,时间间隔Δt.这样就可以定量求加速度了,用加速度的定义式a=

就行了.课堂小结

5 速度变化快慢的描述──加速度 教学设计 教案 篇2

一、设计思路

质点的概念虽然抽象, 但由于学生有知觉思维为基础, 还是比较容易理解的。而加速度这个概念具有“动态性”, 对于学生来说非常抽象, 很难理解。加速度反映速度变化的快慢, 所以理解加速度a的过程, 就是要逐渐地去理解速度v, 速度的变化△v和速度的变化率△v/△t之间的关系。为此可以采用这样的教学策略:提供物理现象→归纳出共同点→研究速度改变的快慢→然后建立加速度的概念→再巩固练习→以生活实际加深理解。

这样从易到难、从现象到本质、从形象到抽象, 符合学生的思维发展规律, 易为学生所接受, 具有探究性的特点;学生亲身体验加速度概念的建立过程, 是学生掌握加速度概念的最有效途径。

怎样理解和建立加速度的概念这一重点内容呢?为了充分调动学生的积极性, 先展示了一段赛车和飞机起动时的视频资料, 学生观察、分析、总结出运动物体有速度, 物体速度有变化, 速度变化有快慢。再通过小实验让学生比较小车从倾角不同的斜面上滑下时的速度变化的快慢情况, 给学生设置障碍, 然后在学生的猜想与假设的基础上进行自主探究, 要得出加速度概念所需的一系列速度值从何而来?为了体现真实性和可靠性, 又能激发学生的学习积极性, 最好的方法是通过实验现场采集数据。由于一节课只有40分钟, 必须要设计一个精度高、速度快的实验。可以借助位移传感器利用计算机快速测出瞬时速度 (时间很短时物体的平均速度即为瞬时速度) , 同时测出两个速度变化所用的时间, 供学生分组研究比较速度变化的快慢。

本节课的难点—加速度方向的理解如何突破呢?加速度方向的认识取决于对速度变化量△v的认识, 而速度的变化量对初学矢量的学生是不容易理解的。教学时可以先让学生回忆第3节研究位置变化的过程, 用计算位移时位移的方向可能与坐标的正方向相同, 也可能与坐标的正方向相反, 但是位移△x的方向与速度方向一定相同。类比出速度的变化可能与速度方向相同, 也可能与两个速度方向相反, a的方向与△v的方向相同。

用正负号表示矢量的方向性, 当a为正时速度增加, 当a为负时速度减小。学生自主探究并在教师的讲解下对加速度的方向性已经有了全面深刻的认识, 再通过例题对所学的知识加以巩固。

教师的教法就是通过实例分析、引导启发、实验探究, 逐步建立起加速度概念, 再通过小组活动和典型的例题让学生进一步认识到加速度的方向性及v、△v及△v/△t饾之l��间的联系。学生的学法是通过观察视频和直观实验, 小组间讨论、猜想、归纳。然后通过对�]��实]�爳巌�]i���验�爳巌�]爳�i数]��i�g���据��]�g�]�进�行``p0鄺�分�X搃搃惁i3�lg鄻]@鄻�g析�]�i��i]�梚���抜得鄻@鄻�`0�i!��]i出梚��抜�搃�]]]��鄻��加速度的表达式。再通过老师的点拨充分理解并掌握加速度的物理意义及应用。最后通过习题作业对所学的知识加以巩固。

二、教学目标

1. 知识与技能:

知道速度变化有快慢之分, 理解加速度的定义及物理意义。知道加速度的单位, 理解加速度的方向。会用公式a=△v/△t来解释一些简单的实际问题。

2. 过程与方法:

通过视频、实验探究、理论探究和典型例题分析让学生充分理解加速度的概念、加速度的矢量性、v、△v及△v/△t的联系。

3. 情感态度与价值观:

培养学生的抽象思维能力, 能对事物进行具体分析和判断, △v/△t的比值使学生了解物理推理过程, 提高学习物理的兴趣。

三、教学重、难点

1. 重点:加速度的概念及理解;

2. 难点:加速度方向的理解。

四、教学过程

1. 引入新课。引导学生通过观看视频录像中赛车和飞机运动的情况, 使学生从不同层面更加细致、准确地领会到物体运动及变化描述具有不同的层次性:运动物体有速度、速度在变化、速度变化有快慢, 为逐步建立加速度概念做好准备。

2. 新课教学。

(1) 研究小车的速度变化快慢。

演示:教师将小车从不同倾角的斜面滑下, 让学生观察并判断两次小车速度变化的快慢。教师说明物理研究仅靠观察是不够的, 还要通过精确的数据来佐证。

实验:教师利用位移传感器现场采集数据, 并通过计算机测出小车在不同倾角的斜面上运动的速度和相应的时刻, 投影供学生研究。

研究:相邻学生分成小组, 设计方案, 分工合作, 自主添加栏目, 完成以下表格, 探究出倾角较大斜面上小车速度变化较快。

交流:师生、生生共同交流, 教师引导学生得出比较物体速度变化的快慢的方法 (控制变量) , 强调物体速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值更有普遍意义, 可以反映物体速度变化的快慢。

(2) 建立加速度概念。

物理意义:在物理中用加速度描述速度变化的快慢。

定义:加速度运动是物体速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值。

定义式:加速度用a来表示, 即

单位:读作“米每二次方秒”。

矢量:既有大小又有方向。

(3) 研究加速度方向。引导学生回顾教材第3节得和位移△x的方向与速度方向一定相同, 类比知道a的方向总与△v的方向相同。

引导学生分析速度变化实际上可以变换成我们熟悉的矢量加法, 即换成让学生讨论并作出加速运动和减速运动中的方向。教师说明加速度的方向可能与速度方向相同, 也可能与两个速度方向相反。

例题:已知汽车甲在5s内速度由10m/s增加到30m/s, 汽车乙在10s内速度由10m/s增加到40m/s, 汽车丙在5s内由40m/s减小到10m/s, 求甲、乙、丙车的加速度各是多少?哪一辆汽车的加速度较大?

引导学生分析加速度有负值, 负号表示加速度方向跟速度的方向相反, 即加速度既有大小又有方向是矢量。

引导学生分析速度变化大, 加速度不一定大, 速度变化与时间有关, 加速度反映的是速度变化的快慢。

(4) 加速度的应用: (1) 学生举例说明生活中加速度有时大些好, 有时小些好。 (2) 播放刘翔跨栏、火车进站、汽车刹车、火箭升空等视频。 (3) 学生阅读课本:27页一些物体的加速度, 并说明某数据的含义。

3. 课堂小结。引导学生总结, 学生自主总结加速度的概念, 速度、速度变化和速度变化快慢的区别。

4. 布置作业:课本29页1、2题;预习课本最后部分:从v-t图象看加速度。

五、教学反思

1. 从运动快慢到速度变化快慢的认知是学生认知水平的一个飞跃。本节课用赛车和飞机的视频来引入新课, 在提高学生学习兴趣的同时, 引导学生去思考, 使学生认识物体的运动情况的三个层次:速度→速度变化→速度变化的快慢。接着, 设计两辆小车在不同倾角斜面上运动的对比分析, 借助位移传感器并通过计算机现场采集数据供学生自主研究。虽然学生对其原理不太清楚, 从科学的角度来考虑不够严谨, 但这符合学生的认知水平。从教学效果来看, 学生通过这两个认知的过程, 在不知不觉中顺利地跨过了这个台阶, 说明了这种设计是正确的。由此可见, 在进行新课程的教学时, 分析学生认知水平, 尊重学生认知规律是非常重要的。

2. 以教师为主导, 学生为主体, 让学生自主建构知识。在建立加速度概念的过程中, 通过学生自主探究、合作、讨论与交流, 引导学生自己用△v/△t的比值来描述速度变化的快慢, 把加速度看成是一个比值的符号, “加速度”只是一个符号的名称而已, 实现了把抽象的概念具体化, 把生硬的概念形象化的目的。学生亲身经历了建立加速度概念的全过程, 对概念的理解就更加深刻了。同时也渗透了用比值定义物理量的方法教育。

3. 对于教学难点, 采用了先讨论、后探究、再交流、最后讲解的教学策略。本节课的教学难点是加速度的方向和加速度与速度的区别, 对于加速度的方向的教学, 是让学生根据位移和速度的矢量性来讨论加速度的矢量性;对于速度和加速度的区别是让学生通过例题的具体数据讨论分析来区分速度和加速度概念。这样做的目的是通过学生的亲身经历让学生对知识产生认同感。事实证明, 经过学生认同了的知识更容易被学生理解和掌握。

5 速度变化快慢的描述──加速度 教学设计 教案 篇3

(时间50分钟

80分)

一、选择题(共8小题,每小题4分,共32分,在每小题所给的答案中有一项或几项是正确的,选对但不全得2分)

1.以下对于加速度这个物理量概念的认识中,错误的是()A.加速度数值很大的运动物体,速度可以很小

B.加速度数值很大的运动物体,速度的变化量必然很大 C.加速度数值很大的运动物体,速度可以减小得很快

D.加速度数值减小时,物体运动的速度值也必然随着减小

2.根据给出的速度、加速度的正负,对具有下列运动性质物体的判断正确的是()A.v0<0、a>0,物体做加速运动

B.v0<0、a<0,物体做加速运动 C.v0>0、a<0,物体先做减速运动后加速运动

D.v0>0、a=0,物体做匀速运动 3.关于匀变速直线运动中的加速度方向,下列说法中正确的是()

A.加速度的方向总是与初速度的方向相同

B.加速度的方向总是与末速度的方向相同 C.加速度的方向总是与速度变化的方向相同

D.加速度的方向总是与位移的方向相同 4.如果物体在运动过程中的加速度恒定,则()

A.物体的瞬时速度总与时间成正比

B.物体可能做加速运动也可能做减速运动 C.物体运动的方向不变

D.在相等的时间内,物体速率的增量相等 5.在下面所说的物体运动情况中,不可能出现的是()A.物体在某时刻运动速度很大,而加速度为零

B.物体在某时刻运动速度很大,而加速度很大

C.运动的物体在某时刻速度为零,而其加速度不为零

D.做变速直线运动的物体,加速度方向与运动方向相同,当物体加速度减小时,它的速度也减小

6.有一个物体做直线运动,其速度——时间图像如图所示,从图中可以看出,物体加速度方向和速度方向相同的时间段是()A.0<t<2s

B.2s<t<4s

C.0<t<2s和6s<t<8s

D.0<t<2s和5s<t<6s 7.一个质点做变速直线运动的v-t图像如下图,下列说法中正确的是()A.

二、填空题(共3小题,每小题5分,共15分,把最简结论填到横线上)至少一道实验题(体现出新课标)

9.加速度:用来描述速度 的物理量。物体的加速度等于物体速度的变化与完成这一变化所用时间的比值,即a=。

10.一质点做直线运动的v-t图像如图所示。质点在0~1s内做

运动,加速度为

m/s2;在1~3s内,质点做

运动,加速度为

m/s2;在3~4s内质点做

运动,加速度为

m/s2;在1~4s内质点做

运动,加速度为

m/s2;

11.一子弹用0.02s的时间穿过一木板,穿入时速度为800m/s,穿出时速度为300m/s,则子弹穿过木板的加速度为

.三、论述计算题(共3题,共33分,解答要有必要的文字说明、方程式和重要的运算步骤,直接给结果的不得分。)

12.有些国家的交通管理部门为了交通安全,特别制定了死亡加速度为500g这一数值(取g=10m/s2)以警世人。意思是如果交通工具的加速度达到这个值,人将有生命危险。这么大的加速度,一般的车辆是达不到的。但在发生了交通事故时,就有可能达到这个数值。请你看下面的例子:

两辆摩托车的时速是36km/h,相向行驶而发生碰撞,碰撞时间为2×10-3s,请你判断以下驾驶员是否有生命危险?

13.下图所示为某物体做匀加速直线运动的v-t图像,根据图中的数值。请你算出物体运动的加速度的大小,并用v1=10m/s,v0=6m/s,t=20s,Δv=4m/s写出加速度a的一般表达式。

14.某同学为了测定气垫导轨上滑块的加速度,他在滑块上安装了宽度为2cm的遮光板。然后他利用气垫导轨和数值毫秒计记录了遮光板通过

参考答案:

一.选择题:

1、BD;

2、D;

3、C;

4、BD;

5、D;

6、A;

7、CD;

8、D; 二.填空题:

9、变化率、vtv0;

10、匀加速直线、4、匀减速直线、-

2、反方向匀加速t直线运动、-

2、匀变速直线、-2;

11、2500m/s; 论述与计算题:

12、有危险;

13、①a=

10641vvtv00.2(m/s2)②a=。

速度改变快慢的描述 加速度教案 篇4

教学目标:

一、知识目标:

1、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。

2、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。

3、知道什么是匀变速直线运动,能从匀变速直线运动的v—t图像中理解加速度的意义。

二、能力目标:

通过对速度、速度的变化量、速度的变化率三者的分析比较,提高学生的比较、分析问题的能力。

三、德育目标:

培养学生善于区分事物的相同点和不同点。

教学重点:

1、速度的变化量v速度的变化率

2、加速度的概念及物理意义。

教学难点:

加速度的放心的理解

教学方法:

比较、分析、讨论法

教学用具:

有关知识的投影片 课时安排: 1课时

教学步骤:

一、导入新课(出示投影片)

v的含义。t

这是两物体的v—t图像,都是匀变速直线运动,同学们从图中找一找速度随时间的变化规律。

学生:甲图中,物体的速度每秒变化5m/s,乙图中,物体的速度每5秒变化5m/s。

师:哪个物体的速度改变要快一些呢?

学生:甲物体,因为甲的速度每秒才改变1m/s。

师:对,今天我们就来引入一个新概念——加速度,来描述速度改变的快慢。

二、新课教学

(一)用投影片出示本节课的学习目标

1、知道加速度不是增加的速度,而是表示速度变化快慢的物理量。

a

2、知道加速度的公式

vtv0t和单位,初步理解公式中各物理量之间的关系,能初步应用此公式求解有关问题。

3、知道加速度是矢量,知道在匀变速直线运动中,加速度是正、负值的含义。

4、能理解速度的大小、速度变化的大小和加速度的大小三者之间的关系。

(二)学习目标完成过程

1、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v0经一段时间t后变为vt,那

老师:么。

学生甲:对,因为v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区衡量,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。

板书: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

vtv0的差值即速度的改变量。

用v表示。

vvtv0,v越大,表示的变化量越大,即速度改变的越快。对吗?为什a间的比值。表达式:

vtv0t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

vtv0v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vt—v0的方向。

vtv0t是恒定的,具体的含义是什么?

提问:比值

学生讨论得出:就是速度随时间而均匀改变。

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。

2、重点、难点导析

如图

请回答:

(1)图线①②分别表示物体做什么运动?

(2)①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)②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)①②物体的运动加速度分别为多少?方向如何呢?

分析①物体:①作匀变速直线运动,3秒内属于的改变量为v9m/s0m/s9m/s,方向与速度方向相同,av9m/s3m/s2t3s方向v方向相同,即a与v方向相同。

分析②物体:②作匀变速直线运动,5秒内速度的改变量为v/0m/s9m/s9m/s/,说明

v与v方向相反。v9m/sa/1.80m/s25st,说明a方向与v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。

3、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

三、小结

1、加速五度的概念及物理意义

2、速度的变化、速度的变化率的区别

3、能在匀变速直线运动的v—t图像中分析出v、a的大小、方向等。

四、作业

1、P30练习五3、4、5

2、甲、乙两物体沿同一直线同时运动,它们的运动的v—t图像如图:

分析:(1)甲乙的运动形式

(2)甲乙的加速度的大小比较

(3)t1时刻的物理意义。

五、板书设计

5 速度变化快慢的描述──加速度 教学设计 教案 篇5

整体设计

高中学习的速度概念较之初中所学的速度有了很大的提升,对学生来说是比较困难的,所以教学设计先通过说明如何用坐标和坐标的变化量来表示质点的位置和位移,为速度概念的叙述作好准备。速度的矢量性问题,是本节的重点,特别是对瞬时速度的理解,体现了一种极限的思想,对此要求引导学生逐步理解,不要急于求成。速度的定义是高中物理中第一次向学生 介绍比值定义物理量的方法,要求教师正确地加以引导,力求学生能理解。教学过程中,要多举实例,通过具体的例子从大小和方向两方面来强化对速度概念的认识,在实际情景中达到建立速度概念的目的。教学设计最后说明速度的应用,特别以“STS”形式从一个侧面说明速度与社会发展的关系。

教学重点

速度概念的建立;速度的比值定义法的理解。

教学难点

速度矢量性的理解;瞬时速度的推导。

时间安排

2课时

三维目标

知识与技能

1、理解速度的概念。知道速度是表示物体运动快慢的物理量,知道它的含义、公式、符号和单位,知道它是矢量。

2、理解平均速度,知道瞬时速度的概念。

3、知道速度和速率以及它们的区别。

过程与方法

1、记住匀速直线运动中速度的计算公式,能用公式解决有关问题。

2、理解平均速度的物理含义,会求某段时间内的平均速度。

情感态度 与价值观

1、通过介绍或学习各种工具的速度,去感知科学的价值和应用。

2、培养对科学的兴趣,坚定学习思考探索的信念。

教学过程

导入新课

问题导入

为了推动我国田径事业的发展,四川省曾举办过一次100 m飞人挑战赛。有8名世界短跑名将参加角逐,其中包括我国的李雪梅和美国的琼斯,最终琼斯夺得冠军。我们知道百米赛跑分为起跑、途中跑和冲刺三个阶段,李雪梅的途中跑阶段比琼斯的起跑阶段跑得快,但我们都说琼斯比李雪梅跑得快,这是为什么?

通过本节课学习,我们就可以给出合理的评判标准。

情景导入

课件展示各种物体的运动,激发学生的学习兴趣。

影片展示:大自然中,物体的运动有快有慢。天空中,日出日落;草原上,猎豹急驰;葡萄架上,蜗牛爬行。

飞奔的猎豹、夜空的流星在运动;房屋、桥梁、树木,随着地球的自转、公转也在运动。天上的恒星,看起来好像不动,其实它们也在飞快地运动,速度至少在几十千米每秒以上,只是由于距离太远,在几十年、几百年的时间内肉眼看不出它们位置的变化。

当高台跳雪运动员出现在赛道的顶端时,全场观众的目光都集中在他身上。运动员由高处急速滑下,在即将到达赛道底部时,他的速度已达到100 km/h。这时,他双膝弯曲,使劲一蹬,顺势滑向空中。然后,为了减小空气阻力的影响,他上身前倾,双臂后摆,整个身体就像一架飞机,向前滑翔。刺骨的寒风抽打着他的脸庞,两边的雪松飞快地向后掠过。最终,滑雪板稳稳地落在地面。

在以上的各种运动现象中,都有关于运动的描述,运动的快慢如何,要用一个新的物理量来描述,那就是速度。

推进新课

一、坐标与坐标的变化量

复习旧知:在上一节的学习中,我们学习了位移这一较为重 要的矢量。大家回忆一下,位移的定义是什么?

学生积极思索并回答出位移的定义:从初位置指向末位置的有向线段。(复习此知识点,旨在为速度的引入奠定知识基础,让学生知道位移大小的关键在于初末位置。由位置到位置坐标再到坐标的变化量,使学生的认知呈阶梯状上升)

教师引导:既然位移是描述物体位置变化的物理量,所以物体的位移可以通过位置坐标的变化量来表示。

问题展示:在训练场上,一辆实习车沿规定好的场地行驶,教练员想在车旁记录汽车在各个时刻的位置情况,他该如何做?假设在每一秒汽车都在做单向直线运动。

问题启发:对于物体位置的描述,我们往往需要建立坐标系。该教练员如何建立坐标系,才能方便地确定该车的位置?

点评:通过设问,发挥教 师的引导作用,“变教为诱”“变教为导”,实现学生的“变学为思”“变学为悟”,达到“以诱达思”的目标。

教师指导学生分组合作讨论并总结。

小结:直线运动是最简单的运动,其表示方式也最简单。如以出发点为起点,车行驶20 m,我们就很容易地确定车的位置。所以,应该建立直线坐标系来描述汽车的位置。

课堂训练

教练员以汽车的出发点为坐标原点,以汽车开始行驶的方向为正方向,建立直线坐标系,其对应时刻的位置如下表所示:

时刻(s) 0 1 2 3 4

位置坐标(m) 0 10 —8 —2 —14

根据教练员记录的数据你能找出:

(1)几秒内位移最大?

(2)第几秒内的位移最大?

解析:汽车在0时刻的坐标x0=0

汽车在1 s时刻的坐标x1=10

汽车在第1 s内的位置变 化为Δx=x1—x0=(10—0) m=10 m

所以,汽车在第1 s内的位移为10 m。

同理可求,汽车在1 s内、2 s内、3 s内、4 s内的位移分别为10 m、—8 m、—2 m、—14 m。汽车在第1 s内、第2 s内、第3 s内、第4 s内的位移分别为10 m,—18 m,6 m,—12 m。

所以,第2 s内的位移最大,4 s内的位移最大。

答案:(1)4 s内 (2)第2 s内

二、速度

以下有四个运动物体,请同学们来比较一下它们运动的快慢程度。

运动物体[来源:学*科*网Z*X*X*K] 初始位置(m) 经过时间(s) 末位置(m)

A、自行车沿平直道路行驶 0 20 100

B、公共汽车沿平直道路行驶 0 10 100

C、火车沿平直轨道行驶 500 30 1 250

D、飞机在天空直线飞行 500 10 2 500

如何比较A、B、C、D四个物体的运动快慢呢?

比较1:对A和B,它们经过的位移相同(都是100 m),A用的时间长(20 s),B用的时间短(10 s)。在位移相等的情况下,时间短的运动得快,即汽车比自行车快。

比较2:对B和D,它们所用的时间相等(10 s),B行驶了100 m,D飞行了200 m,B行驶的距离比D短,在时间相等的情况下,位移大的运动得快,即飞机比汽车快。

提出问题

以上两种比较都是可行的。位移相等比较时间,时间相等比较位移。如何比较B和C的快慢程度呢?它们的位移不相等,时间也不相等。

教师指导学生分小组讨论,5分钟后提出比较意见。

方法1:B和C的位移和时间都不相等,但可以计算它们每发生1 m的位移所用的时间,即用各自的时间t去除以位移Δx,数值大的运动得慢。

方法2:B和C的位移和时间都不相等,但可以计算它们平均每秒钟位移的大小量,单位时间内位移大的运动得快。

师生讨论:两种方法都可以用来比较物体运动的快慢,但方法2更能够符合人们的思维习惯。

点评:问题由教师提出,明确猜想和探究的方向,教师引导学生利用已有的知识和现象,鼓励大胆猜想讨论。通过这个开放性的问题,创设一种情境,把学生带进一个主动探究学习的空间。

引子:大自然中,物体的运动有快有慢。天空,日出日落;草原,骏马奔驰;树丛,蜗牛爬行。仔细观察物体的运动,我们发现,在许多情况下,物体运动快慢各不相等且发生变化,在长期对运动的思索、探索过程中,为了比较准确地描述运动,人们逐步建立起速度的概念。

提出问题

如何对速度进行定义?

学生阅读课本并回答。

1、速度的定义:位移与发生这个位移所用时间的比值。

2、速度的定义式:v=

3、速度的单位:m/s 常用单位:km/h,cm/s。

提示:速度是矢量,其大小在数值上等于单位时间内物体位移的大小,其方向就是物体运动的方向。

再次呈现:四个物体A、B、C、D快慢比较的表格,让学生分别计算它们的速度。

A、5 m/s B。10 m/s

C、25 m/s D。200 m/s

对比以上A、B、C、D的速度就很容易比较它们的快慢程度了。

课堂训练

汽车以36 km/h的速度从甲地匀速运动到乙地用了2 h,如果汽车从乙地返回甲地仍做匀速直线运动用了2。5 h,那么汽车返回时的速度为(设甲、乙两地在同一直线上)( )

A。—8 m/s B。8 m/s

C。—28。8 km/h D。28。8 km/h

解析:速度和力、位移一样都是矢量,即速度有正方向、负方向,分别用“+”“—”号表示。当为正方向时,一般不带“+”号。速度的正方向可以根据具体问题自己规定。有时也隐含在题目之中。例如该题中汽车从甲地到乙地的速度为36 km/h,为正值,隐含着从甲地到乙的方向为正,所以返回速度为负值,故淘汰B、D。

依据甲、乙两地距离为36×2 km=72 km,所以返回速度为 =—28。8 km/h=—28。8× m/s=—8 m/s。

答案:A

方法提炼:速度是一个矢量,有大小也有方向。在我们选择了正方向以后,当速度为正值时,说明质点沿正方向运动,当速度为负值 时,说明质点沿负方向运动,在物理学上,对矢量而言“负号”也有意义,说明它的方向与所选正方向相反。

三、平均速度和瞬时速度

坐在汽车驾驶员的旁边,观察汽车上的速度计,在汽车行驶的过程中,速度计指示的数值是时常变化的,如启动时,速度计的数值增大,刹车时速度计的数值减小。可见物体运动快慢程度是在变化的。这时我们说的汽车的“速度”是指什么?

提出问题

其实,我们日常所看到的直线运动,有许多都是变速运动。由于这种运动的快慢是时刻变化的,没有恒定的速度,我们怎么来描述它的快慢呢?

课件展示:北京至香港的京九铁路,就像一条长长的直线,把祖国首都与香港连接起来。京九线全长2 400 km,特快列车从北京到香港只需30 h,那么列车在整个过程的运动快慢如何表示?

学生解答:已知s=2 400 km,t=30 h,所以v=80 km/h

问题追踪:计算出的结果是否表示列车单位时间的位移都是80 km呢?教师在学生回答的基础上引导学生认识此速度的平均效果。既然列车是做变速运动,那么怎么看列车的速度是80 km/h?

学生总结:如果将列车的变速直线运动看作匀速直线运动来处理 的话,列车平均每小时的位移是80 km。

教师设疑:为了描述变速直线运动的快慢程度,我们可以用一种平均的思考方式,即引入平均速度的概念。平均速度应如何定义?

师生总结:1、平均速度:运动物体的位移和时间的比值叫做这段时间的平均速度。

2、定义式: =

知识拓展:课件展示某些物体运动的平均速度,加深对平均速度的概念理解。

某些物体运动的平均速度/(ms—1)

真空中的光速c 3、0×108 自行车行驶 约5

太阳绕银河系中心运动 20×105 人步行 约1。3

地球绕太阳运动 3。0×104 蜗牛爬行 约3×10—3

子弹发射 9×102 大陆板块漂移 约10×10—9

民航客机飞机 2。5×102

例1斜面滚下时在不同时刻的位置,如图1—3—1所示。可以从图中观察分析小球通过OA、OB、OC的过程中的运动快慢。

计算各段的平均速度。

图1—3—1

学生认真计算并公布结果: 段: =0。7 m/s, 段: =0。8 m/s。 段: =0。9 m/s。

总结归纳:计算结果表明,不同阶段的平均速度一般是不相等的。计算一个具体的平均速度,必须指明是哪一段时间(或位移)内的平均速度。

教师点评:由于小球运动快慢是在不断变化的,平均速度不能具体地告诉我们小球在每一时刻的运动快慢。可见,平均速度只是粗略地描述物体在一段运动过程中的总体快慢程度。

教师设疑:那么,怎样来描述物体在各个时刻的运动快慢呢?

学生通过课本预习知道,要精确地描述某一时刻的运动快慢必须引入瞬时速度这一物理量。

根据平均速度的定义可以知道: = ,对应的是一段位移和一段时间,如何建立瞬时速度的概念呢?瞬时速度对应的应该是某一位置和某一时刻。

师生探究:我们 已经知道平均速度对应的是一段时间,为求瞬时速度我们可以采取无限取微、逐渐逼近的方法。

方法介绍:以质点经过某点起在后面取一小段位移,求出质点在该段位移上的平均速度,从该点起取到的位移越小,质点在该段时间内的速度变化就越小,即质点在该段时间内的运动越趋于匀速直线运动。当位移足够小(或时间足够短)时,质点在这段时间内的运动可以认为是匀速的,求得的平均速度就等于质点通过该点时的瞬时速度。

教师演示:如图1—3—2所示,让滑块沿倾斜的气垫导轨做加速运动,利用挡光片的宽度Δx除以挡光的时间Δt,即可求得挡光片通过光电门的平均速度。

图1—3—2

将滑块放上不同宽度的遮光片,即Δx分别为1 cm、3 cm、5 cm、10 cm,若没有成品挡光片,可用硬纸片自制成需要的宽度。

测出每 个遮光片通过光电门所用的一段时间间隔Δt。

遮光片越窄、Δt越小时, 描述通过该位置的运动快慢越精确,当Δx小到一定程度,可认为 是瞬时速度。

教师总结:瞬时速度:运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度。准确地讲,瞬时速度是物体在某时刻前后无穷短时间 内的平均速度,是矢量,其大小反映了物体此时刻的运动快慢,它的方向就是物体此时刻的运动方向,即物体运动轨迹在该点的切线方向。

四、速度和速率

速率:瞬时速度的大小叫做速率。平均速率:物体运动的.路程与所用时间的比值。

例2如图1—3—3,一质点沿直线AB运动,先以速度v从A匀速运动到B, 接着以速度2v沿原路返回到A,已知A B间距为x,求整个过程的平均速度、平均速率。

图1—3—3

解析:整个过程位移为0,所以整个过程的平均速度为0。

整个过程通过的总路程为2x,所用的总时间为t= 。

所以平均速率为 = = x。

答案:0 x

要点总结:1、速度是矢量,既有大小,又有方向;速率是标量,只有大小,没有方向。

2、无论速度方向如何,瞬时速度的大小总等于该时刻的速率。

3、平均速度是矢量,其方向与对应的位移方向相同;平均速率是标量,没有方向。

4、平均速度等于位移与所用时间的比值,平均速率等于路程与所用时间的比值,平均速度的大小不等于平均速率。

5、只有单向直线运动时,平均速度的大小等于平均速率,其他情况下,平均速度均小于速率,二者的关系类似于位移和路程。

课堂小结

定义 物理意义 注意问题

速度 位移与发生这个位移所用时间的比值 描述物体的快慢程度和运动方向 v和s及t是对应关系。是矢量,方向就是物体运动的方向

平均速度 物体在时间间隔Δt内运动的平均快慢 描述在一段时间内物体运动的快慢和方向 只能粗略地描述物体的运动快慢。大小和所研究的时间间隔Δt有关;是矢量,方向和运动方向相同

瞬时速度 物体在某时刻或某位置的速度 描述物体在某时刻的运动快慢和方向 精确地描述物体的运动快慢。矢量,方向沿物体运动轨迹的切线方向

速率 瞬时速度的大小叫做速率 描述物体的运动快慢 是标量,只考虑其大小不考虑其方向

布置作业

1、教材第18页“问题与练习”,第1、2题。

2、观察生活中各种物体的运动快慢,选取一定的对象,测量它们的速度,并说明是平均速度还是瞬时速度,并把测量的数据与同学交流讨论。

板书设计

3 、运动快慢的描述 速度

活动与探究

课题:用光电门测瞬时速度

请你找老师配合,找齐所用仪器,根据说明书,自己亲自体验用光电门测瞬时速度,并写一实验报告。

步骤 学生活动 教师指导 目的

1 根据查阅的资料,确定实验方案 介绍相关书籍资料 1。让学生了解光电门测瞬时速度的原理

2。培养学生的动手能力和独立思考能力

2 进行实验和收集数据 解答学生提出的具体问题

3 相互交流活动的感受 对优秀实验成果进行点评

参考资料:

瞬间无长短,位置无大小,除了用速度计外,还可以用光电门测瞬时速度。实验装置如图1—3—4所示,使一辆小车从一端垫高的木板上滑下,木板旁有光电门,其中A管发出光线,B管接收光线。当固定在车上的遮光板通过光电门时,光线被阻挡,记录仪上可以直接读出光线被阻挡的时间。这段时间就是遮光板通过光电门的时间。根据遮光板的宽度Δx和测出的时间Δt,就可以算出遮光板通过光电门的平均速度 = 。由于遮光板的宽度Δx很小, 因此可以认为,这个平均速度就是小车通过光电门的瞬时速度。

图1—3—4

习题详解

1、解答:(1)1光年=365×24×3 600×3。0×108 m=9。5×1015 m。

( 2)需要时间为 s=4。2年。

2、解答:(1)前1 s平均速度v1=9 m/s

前2 s平均速度v2=8 m/s

前3 s平均速度v3=7 m/s

前4 s平均速度v4=6 m/s

全程的平均速度v5=5 m/s

v1最接近汽车关闭油门时的瞬时速度,v1小于关闭油门时的瞬时速度。

(2)1 m/s,0

说明:本题要求学生理解平均速度与所选取的一段时间有关,还要求学生联系实际区别平均速度和(瞬时)速度。

3、解答:(1)24。9 m/s (2)36。6 m/s (3)0

说明:本题说的是平均速度是路程与时间的比,这不是教材说的平均速度,实际是平均速率。应该让学生明确教材说的平均速度是矢量,是位移与时间的比,平均速率是标量,日常用语中把平均速率说成平均速度。

设计点评

本节内容是在坐标和坐标的变化基础上,建立速度的概念。速度的建立采用了比值定义法,在教学中稍加说明,在以后的学习中还会有更加详细的介绍。对速度的引用,本设计采用了“单位时间的位移”与“单位位移的时间”进行对比,体会速度引入的方便性。以京九铁路为情景,既激发了学生的学习热情又培养了爱国之情。在瞬时速度的理解上,本设计利用了光电门的装置进行说明,起到了良好的效果。

5 速度变化快慢的描述──加速度 教学设计 教案 篇6

1.教学目标

1、知识与技能

(1)会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度;(2)学习利用物理图像探究功与物体速度变化的关系。

2、过程与方法

通过用纸带与打点计时器来探究功与物体速度相关量变化的关系,体验知识的探究过程和物理学的研究方法。

3、情感态度与价值观

体会学习的快乐,激发学习的兴趣;通过亲身实践,树立“实践是检验真理的唯一标准”的科学理念。

2.教学重点/难点

教学重点:学习探究功与物体速度变化的关系的物理方法――倍增法,并会利用图像法处理数据。

教学难点:实验数据的处理方法――图像法。

3.教学用具

多媒体、板书

4.标签

教学过程

一、实验目的

1.通过实验探究力对物体做功与物体速度变化的关系. 2.体会探究过程和所用的方法.

二、实验原理

让橡皮筋拉动小车做功使小车的速度增加,使拉小车的橡皮筋的条数由1条变为2条、3条……则橡皮筋对小车做的功为W、2W、3W、……通过对打点计时器所打纸带的测量计算出每次实验结束时小车的速度,最后分析每次做的功与速度的关系,总结出功与速度的关系.

三、实验器材

木板、橡皮筋(若干)、小车、打点计时器、低压交流电源、纸带、刻度尺等.四、实验步骤

1.按如图所示安装好实验仪器.

2.平衡摩擦力:将安装有打点计时器的长木板的一端垫起,纸带穿过打点计时器,不挂橡皮筋,接通电源,轻推小车,打点计时器在纸带上打出间隔均匀的点.

3.第一次先用一条橡皮筋做实验,用打点计时器和纸带测出小车获得的速度v1,设此时橡皮筋弹力对小车做功为W,并将得到的数据记入表格.

4.换用2条、3条、4条……同样的橡皮筋做实验,并使橡皮筋拉伸的长度都和第一次相同,测出速度为v2、v3、v4、……橡皮筋对小车做功分别为2W、3W、4W、……将数据记入表格.

5.分析数据,尝试做W-v、W-v2等图象,探究W、v的关系.

五、数据处理

1.速度数值的获得:实验获得的是如图所示的纸带,为探究橡皮筋弹力做功与小车速度的关系,需要测量的是弹力做功结束时小车的速度,即小车做匀速运动的速度.所以,应该在纸带上测量的物理量是图中A1、A3间的距离x,小车此时速度的表达式为v=2T(x),其中T是打点计时器的打点周期.即选择相邻距离基本相同的若干点A1、A2、A3、……来计算小车匀速运动时的速度.

六、误差分析

1.误差的主要来源是橡皮筋的长度、粗细不一,使橡皮筋的拉力做的功与橡皮筋的条数不成正比.

2.误差的另一主要来源是可能没有平衡摩擦力或摩擦力平衡得不合适. 3.利用纸带确定物体的速度时,测量不准也会带来误差.

七、注意事项

1.平衡摩擦力的方法:将木板一端垫高,轻推小车,由打点计时器打在纸带上的点的均匀程度判断小车是否做匀速运动,找到木板的一个合适的倾角.

2.测小车速度时,纸带上的点应选均匀部分的,也就是选小车做匀速运动的. 3.橡皮筋应选规格一样的,力对小车做的功以一条橡皮筋做的功为单位即可,不必计算出具体数值.

4.每次释放小车时,都要让它从同一位置由静止开始运动. 5.小车质量应大一些,使纸带上打的点多一些. 实验探究

一、实验原理及注意事项 例:用如图所示的装置,探究功与物体速度变化的关系.实验时,先适当垫高木板,然后由静止释放小车,小车在橡皮筋弹力的作用下被弹出,沿木板滑行.小车滑行过程中带动通过打点计时器的纸带,记录其运动情况.观察发现纸带前面部分点迹疏密不匀,后面部分点迹比较均匀,回答下列问题:

(1)适当垫高木板是为了________.

(2)通过纸带求小车速度时,应使用纸带的________(选填“全部”“前面部分”或“后面部分”).

(3)若实验做了n次,所用橡皮筋分别为1根、2根…n根,通过纸带求出小车的速度分别为v1、v2…vn,用W表示橡皮筋对小车所做的功,作出的Wv2图线是一条过坐标原点的直线,这说明W与v的关系是____________________________________.【解析】

(1)为使橡皮筋对小车做的功等于合力对小车做的功,需利用小车重力沿木板方向的分力平衡摩擦力.

(2)实验中需要求橡皮筋做功后小车获得的速度,所以应用纸带的后面部分.(3)“过原点的直线”意味着纵横坐标轴对应的两个量成正比关系.

【答案】(1)平衡摩擦力(2)后面部分(3)W与速度v的平方成正比 实验探究

二、图象法处理实验数据

例:在“探究功与速度变化的关系”实验中得到甲、乙两组数据(说明:小车质量为300 g,小车受力的位移为19 cm,使用的橡皮筋由1根增至6根,每次增加1根):

试根据以下数据分别在图中画出Wv图、Wv2图.

由此可得出结论:_______________________________.【解析】 分析数据描点可作图(如图甲、乙所示):

由此可得出结论:外力做的功与速度的平方成正比. 【答案】 见解析 规律总结

1.用图象处理数据,比直接寻找W和v的关系更形象、直观.

2.画图线时应画成平滑的曲线,不能连成折线;在画直线时尽可能使点落在直线上,不能落在直线上的点应均匀分布在直线的两侧.

实验探究

三、实验创新探究

例:某同学在“探究功与速度变化的关系”实验中,设计了如图甲所示的实验.将纸带固定在重物上,让纸带穿过电火花计时器.先用手提着纸带,使重物静止在靠近计时器的地方.然后接通电源,松开纸带,让重物自由下落,计时器就在纸带上打下一系列小点.得到的纸带如图乙所示.O点为计时器打下的第1个点.该同学对数据进行了下列处理:取OA=AB=BC,并根据纸带算出了A、B、C三点的速度分别为vA=0.12 m/s,vB=0.17 m/s,vC=0.21 m/s.【答案】 见解析

课堂小结

一、实验目的

1.通过实验探究力对物体做功与物体速度变化的关系. 2.体会探究过程和所用的方法.

二、实验原理 让橡皮筋拉动小车做功使小车的速度增加,使拉小车的橡皮筋的条数由1条变为2条、3条……则橡皮筋对小车做的功为W、2W、3W、……通过对打点计时器所打纸带的测量计算出每次实验结束时小车的速度,最后分析每次做的功与速度的关系,总结出功与速度的关系.

三、实验器材

木板、橡皮筋(若干)、小车、打点计时器、低压交流电源、纸带、刻度尺等.四、实验步骤

1.按如图所示安装好实验仪器. 2.平衡摩擦力

3.第一次先用一条橡皮筋做实验,用打点计时器和纸带测出小车获得的速度v1,设此时橡皮筋弹力对小车做功为W,并将得到的数据记入表格.

4.换用2条、3条、4条……同样的橡皮筋做实验,并使橡皮筋拉伸的长度都和第一次相同,测出速度为v2、v3、v4、……橡皮筋对小车做功分别为2W、3W、4W、……将数据记入表格.

5.分析数据,尝试做W-v、W-v2等图象,探究W、v的关系.

五、数据处理 处理方法

六、误差分析 误差的来与

七、注意事项

板书

一.猜想: 二 实验方案的设计 三.实验操作技巧(1)功的测定:相同橡皮筋、同一位置释放(2)速度的测定:纸带或光电门(3)平衡摩擦力:

(4)改进方案:气垫导轨、光电门 四.实验数据处理与结论(1)处理方法:

5 速度变化快慢的描述──加速度 教学设计 教案 篇7

猜想或假设:小球沿斜面下滑的速度越来越快

设计实验方案:

让小球从斜面顶端A下滑,通过相同的路程(距离)sAB、sBC、sCD所用的时间为tAB、tBC、tCD,根据v=,算出小球通过AB、BC、CD段路程时速度vAB、vBC、vCD,就可以知道小球在斜面上下滑的速度变化情况了。为了便于准

确地测量路程和时间用金属片(金属档板)分别固定在B、C、D三个位置。

实验器材:斜面、刻度尺、小球、停表、金属片。

实验步骤:

1.在斜面上用刻度尺进行测量,并作记号B、C、D,让sAB=sBC=sCD=10m

2.将金属片固定在B处,用停表测出时间t1,tAB=t1,记在下表中。

3.将金属片固定在C处,用停表测出时间t2,tBC=t2-t1,记在下表中。

4.将金属片固定在D处,用停表测邮时间t3,tCD=t3-t2,记在下表中。

实验数据记录表格(1)

路程s/m

0.1m

0.1m

0.1m

时间t/s

速度v/m·s-1

实验结论:(小球在斜面上下滑运动,速度发生变化,越来越快)

实验评估:(实验设计有没有不合理的地方?操作中有没有失误?测量结果是不是可靠?)

实验交流:(把你的探究过程及结论告诉同学和老师,或者把这个探究记录给他们看,征求他们的意见。既要改正自己的错误与不足,又要为自己的正确观点和做法辩护。把交流情况写在这里。)

师:实验前要做好准备工作:

1、组装斜面,调整斜面的高度,使小球刚好从斜面上滑下,小球下滑太快,不易计时,让学生反复练习几次,使得每次小球从斜面顶端放开后都得沿斜面滑下。

2.学生练习停表的操作:启动、停表、回表、读数,两个学生配合,一个学生以一定的时间间隔倒数“3、2、l、0”,当读到“0”时,将小球从斜面顶端放下,另一个同学同时启动停表。当小球滑到斜面底端撞击金属片发出响声时立即停表。回表,重复几次这样的练习。两个学生交换进行同样的练习,作到比较熟练计时。

5 速度变化快慢的描述──加速度 教学设计 教案 篇8

(引导学生讨论后总结)既可以考虑用恒力做功,也可以用变力做功。若用恒力做功,例如用一砝码盘牵引着小车做实验,则可以通过改变砝码盘的质量及下落的高度来改变每次做功的大小。若用变力做功,可以采用容易获取的橡皮筋作为器材之一。

师:橡皮筋对小车做的功如何测量?

生:拉力为变力,做功很难直接测量。

师:橡皮筋的拉力是变力,无法直接进行测量计算。

师:那探究过程我们是否需要测出橡皮筋做功的具体数值?

生:不需要,知道比例关系也可以。

师:那又如何改变每次做功的大小?

生:我们用每次增加橡皮筋的条数来改变功的大小。

师:每次实验对橡皮筋的长度有什么要求?

生:拉伸长度相同,保证每根橡皮筋做功相同。

师:回答非常好,如果一条橡皮筋对小车做功为W,则两条橡皮筋做功为2W,三条为3W,依次类推,每次做功都可以用W的倍数来表达。这种处理方法,把不便于用公式计算的弹力做功转换为比值代替,是一种很好的思维方法,其精妙之处在于巧妙的回避了功的测量。

师:应如何来测量物体的速度呢?

(学生分组讨论,用打点计时器或者用气垫导轨配套光电门……)

师:介绍打点计时器。让学生讨论如何设计探究方案。

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