运动的描述2 《速度变化的描述──加速度》学案 云南盐津县第三中学 蒋显翠
一、学习目标
1.能记住加速度是表示速度变化快慢的物理量，能说出它的定义符号、公式单位； 2.能说出加速度是矢量，会根据速度与加速度方向的关系判断运动性质；
3.能说出加速度的概念，区别速度、速度变化量和速度变化率，能在生活中准确地使用加速度的概念； 4.能用V-t图象计算加速度的大小，体会数学在物理中的重要性。
二、学习重点
1.理解加速度的概念，知道它的定义、公式、符号和单位，知道它是矢量； 2.理解加速度与速度的区别。
三、学习难点
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V-T图象来分析加速度的相关问题。
四、学习过程导引
（一）速度与速度变化量
1.请你通过数据感知，谁的速度变化快？
方法一： 比较速度变化量 时间 初速度 小型轿车 6s 0 公共汽车 6s 0 时间 初速度 小型轿车 20s 0 旅客列车 500s 0 末速度 30m/s 12m/s 末速度 30m/s 30m/s
速度变化最大 速度变化最快 方法二： 比较时间
2.如表格数据，该如何比较速度变化的快慢呢？
初速度（m/s） 末速度（m/s） 时间（s） 末速度最大 自行车下坡 火车出站 0 0.5 4 6 4
100
飞机在空中飞行
（二）加速度 1.定义： 2.表达式： 3.单位及符号： 80 80 10
3.为了描述物体速度变化的快慢，我们引入了新的物理量──加速度，它该如何定义呢？
请您和同学一起讨论：
①有可能出现速度大，加速度小的情况呢？
②有可能出现速度变化量小，而加速度大的情况吗？
③有可能出现加速度方向与速度变化量方向相反的情况吗？
④有可能出现加速度增大，而速度减小的情况吗？ 4.平均加速度和瞬时加速度：
①运动物体在一段时间内（或一段位移内）的速度变化量与这段时间的比值叫这一段时间（或这一段位移）内的平均加速度；
②物体在某一时刻（或某一位置）的加速度称为瞬时加速度。 5.在教师的引导下完成“问题与练习”第1题。
（三）加速度方向与速度方向的关系
加速度也是矢量，它不仅有大小，也有方向，方向与速度变化的方向相同。
加速度不变的运动叫做匀变速运动。匀变速运动又分匀变速直线运动和匀变速曲线运动。
1.案例研究：做匀加速运动的火车，在40s内速度从10m/s增加到20m/s，求火车加速度的大小。汽车紧急刹车时做匀减速运动，在2s内速度从10m/s减小到零，求汽车的加速度。 分析讨论：
①火车40s秒内速度的改变量是多少，方向与初速度方向什么关系？
②汽车2s内速度的改变量是多少？方向与其初速度方向有何关系？
③两物体的运动加速度分别为多少？方向如何呢？
强调：加速度的正、负号只表示其方向，而不表示其大小。
在直线运动中，如果速度增加，加速度的方向与速度的方向相同；如果速度减小，加速度的方向与速度的方向相反。
①匀加速直线运动：V 〉V0，△V为正值， ， 与V0方向一致。
②匀减速直线运动：V〈V0，△V为负值， ， 与V0方向相反。 2.加速度和速度的区别：
①它们具有不同的含义：加速度描述的是 的快慢，速度描述的是 的快慢．加速度的大小由速度变化的大小和发生这一变化所用时间共同决定，而与速度本身以及速度变化多少无必然联系。
②速度大，加速度不一定大；加速度大，速度不一定大；速度变化量大，加速度不一定大。加速度为零，速度可以不为零；速度为零，加速度可以不为零。
（四）从v-t图象看加速度 1.请您阅读教材后回答下列问题：
①速度—时间图象描述了什么问题？怎样建立速度时间图象？
②图1.5-3中两条直线分别是两个物体运动的速度时间图象，通过图象比较两物体运动的异同点？
③在图象中如何表示出物体运动加速度的大小？
④请您和同学一起讨论“思考与讨论”，然后回答。
（五）当堂检测
请您完成课本“问题与练习”中的习题。
（六）本节课您学到了什么？还有什么疑惑？
1.5 速度变化快慢的描述——加速度
[教学目标]
一、知识与技能
1.理解加速度的物理意义，知道加速度是矢量。
2.通过对日常生活中有关加速度的实例的分析，进一步体会变化率的概念及表达方式。 3.理解匀变速运动的意义，能用v-t图象表示匀变速直线运动，并能通过图象确定加速度。
二、过程与方法
1．经过将生活中的实际上升到物理概念的过程，理解物理与生活的联系，初步了解如何描述运动．通过实例，引出生活中物体的运动，速度存在增加和减少的现实，提出为了描述物体运动变化的快慢，引入加速度概念的必要性，激发学生学习的兴趣． 2．帮助学生学会分析数据，归纳总结得出加速度．
3．教学中从速度一时间图象的角度看物体的加速度，主要引导学生看倾斜直线的“陡度”(即斜率),让学生在实践中学会应用数据求加速度．
三、情感态度与价值观
１．利用实例激发学生的求知欲，激励学生的探索精神。
２．领会人类探索自然规律中严谨的科学态度，理解加速度概念的建立对人类认识世界的意义，培养学生区分事物的能力和抽象思维能力．
３．培养合作交流的思想，能主动与他人合作，勇于发表自己的主张，敢于放弃自己的错误观点． ［教学重点］
１．速度的变化量、速度的变化率的含义。 ２．加速度的概念及物理意义。 ［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．利用图象来分析加速度的相关问题． ［课时安排］ １课时 ［教学过程］
一、导入新课 起动的车辆 小轿车 火车 0 摩托车 0 0 初始时刻的速度(m/s) 30 20 20 10
可以达到的速度(m/s)
起动所用的时间(s) 50 600 教师引导学生三种车辆速度随时间的变化规律,分析比较发现:三种车辆的速度均是增大的,但它们速度增加得快慢不同。 我们知道运动快慢用速度来比较。那么,如何比较不同物体速度变化的快慢呢?如何描述？
二、新授
（一）加速度
提问: 速度的变化量指的是什么？
(速度由 经一段时间 后变为 ，那 的差值即速度的变化量。用 表示。) 提问: 越大，表示的变化量越大，即速度改变的越快,对吗？为什么？
教师引导学生讨论得出: 要比较速度改变的快慢，必须找到统一的标准。也就是要找单位时间内的速度的改变量。为此，我们引入加速度的概念。
1．加速度的定义：速度变化量与发生这一变化所用的时间的比值
２．物理意义：描述速度变化快慢的物理量。 ３．单位：米/秒2（m/s2）
就像平均速度与瞬时速度那样，加速度也有平均加速度与瞬时加速度之分。 4.平均加速度和瞬时加速度：
①运动物体在一段时间内（或一段位移内）的速度变化量与这段时间的比值叫这一段时间（或这一段位移）内的平均加速度。 ②物体在某一时刻（或某一位置）的加速度称为瞬时加速度。
（二）加速度方向与速度方向的关系
加速度也是矢量，它不仅有大小，也有方向，方向与速度变化的方向相同。
加速度不变的运动叫做匀变速运动。匀变速运动又分匀变速直线运动和匀变速曲线运动。
[例题1]做匀加速运动的火车，在40s内速度从10m/s增加到20m/s，求火车加速度的大小。汽车紧急刹车时做匀减速运动，在2s内速度从10m/s减小到零，求汽车的加速度。
分析：由于速度、加速度都是矢量，所以我们计算的时候必须先选一个正方向。一般选初速度的方向为正方向。 分析讨论：
（1）火车40s秒内速度的改变量是多少，方向与初速度方向什么关系？ （2）汽车2s内速度的改变量是多少？方向与其初速度方向有何关系？ （3）两物体的运动加速度分别为多少？方向如何呢？
分析(1)物体：物体作匀变速直线运动，40秒内属于的改变量为 ，方向与速度方向相同， 方向 方向相同，即 与 方向相同。
分析(2)物体：物体作匀变速直线运动，5秒内速度的改变量为 ，说明 与 方向相反。 ，说明 方向与 方向相同，与 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。 总结：
在直线运动中，如果速度增加，加速度的方向与速度的方向相同；如果速度减小，加速度的方向与速度的方向相反。 匀加速直线运动： ， 为正值， ， 与 方向一致。 匀减速直线运动： ， 为负值， ， 与 方向相反。 加速度和速度的区别：
①它们具有不同的含义：加速度描述的是速度变化的快慢，速度描述的是位移变化的快慢．加速度的大小由速度变化的大小和发生这一变化所用时间共同决定，与速度本身以及速度变化多少无必然联系。
②速度大，加速度不一定大；加速度大，速度不一定大；速度变化量大，加速度不一定大。加速度为零，速度可以不为零；速度为零，加速度可以不为零．
（三）从v-t图象看加速度
学生观看教材，教师引导学生回答下列问题：
（1）速度—时间图象描述了什么问题？怎样建立速度时间图象？ （2）图1.5-3中两条直线分别是两个物体运动的速度时间图象，通过图象比较两物体运动的异同点？ （3）在图象中如何表示出物体运动加速度的大小？ 明确：在v-t图像中，图像的斜率在数值上等于加速度．
匀变速直线运动的v-t图像是一条直线，直线的斜率的数值等于其加速度．
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。
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．还可以用加速度的定义式a＝△v/△t来定量求加速度，从而比较加速度的大小。
三、视野拓展
1、加速度与糖尿病患者
前不久，一名由昆明飞往武汉的旅客，刚下飞机就一头栽倒在候机楼大厅门口，昏了过去。由于患者系独自外出，身边没有同伴，病史无从询问，给诊断救护工作带来非常大的困难，在医护人员的努力下，终于明确诊断其为病死率十分高（40％～70％的死亡率）的“糖尿病高渗性昏迷”，经过抢救患者才脱离危险。这是怎么回事呢？
原来，该患者平常仅出现多饮多尿，并没发现自己患有糖尿病。在乘机前几天一直腹泻，在飞机上由于晕机发生剧烈呕吐，从而导致身体严重脱水。我们知道，在飞机起飞和降落以及气流导致的飞机颠簸时，人体会出现一定程度的重力和加速度作用的变化。实验证明，在加速度作用下，血糖浓度升高，糖原含量降低。动物试验证明，在高空气压降低缺氧时，糖的异生作用增强，血糖升高。患者在以上多因素的作用下，血糖较正常高出近5倍，从而出现高渗性昏迷，差点危及生命。 因此，糖尿病患者在选择航空旅行时一定要多加注意。
2、冲击性加速度或过载对全身作用的机制
冲击性加速度或过载对人体的影响与持续性加速度不同,它主要不是引起血液动力学改变,而是引起疼痛,短暂意识丧失和各种机械性损伤,如组织器官变形、撕裂及破坏等,严重时可致死亡。其影响的程度除了与冲击过载峰值、作用时间、过载速率3个基本参数有关外,还与过载作用的方向、人的体位、束缚状况等因素有关。
载人飞船在各个不同的飞行阶段中，加速度的变化很大。火箭起飞时，加速度很小，随着火箭不断上升，推进剂逐渐消耗，加速度就越来越大，在火箭熄火瞬间达到最大值。在飞船返回时，脱离轨道，再入大气层时，又将遇到巨大的峰值减速度。在加速度或减速度值超过一个重力加速度（g=9.8m/s2）时，因惯性力而受到很大的过载，人变重了，这种现象称为超重。60年代的载人飞船，在上升段的最大加速度是8g，返回舱的最大减速度约10g。超重对人体的影响与它的作用方向有关。在飞船上升时，主要影响是头部血压降低，下肢血压升高，视觉减退。返回舱进入大气层时，会导致航天员头部充血。
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