5 速度改變快慢的描述——加速度

從容說課
加速度是力學的重要概念，也是高一年級物理課中較難懂的概念.在學生的經(jīng)驗中，與加速度有關(guān)的現(xiàn)象不多，這就給學習加速度概念帶來困難.教材先列舉轎車和旅客列車的加速過程，讓學生討論它們速度的快慢以增強學生的感性認識.教材還展示飛機的起飛過程，要求學生從具體問題中了解“速度快”“速度變化大”“速度變化快”的含義不同，并且又在旁批中指出“物體運動的快慢”與“運動速度變化的快慢”不同.在此基礎(chǔ)上，通過飛機起飛和炮彈射出過程的具體數(shù)字運算引出平均加速度，進而說明瞬時加速度.同時指出了加速運動和減速運動中加速度與速度方向的關(guān)系.通過瞬時加速度得出直線運動的這一物理運動模型.在學習加速度概念后，又通過上節(jié)課學習的速度時間圖象進一步說明怎樣在圖象中找到加速度，讓學生通過速度時間圖象加深對加速度概念的認識和對圖象的理解，是對圖象認識的深化和提高.變化率是生活中的常用概念，教材在“科學漫步”欄目中深入、細致地介紹了一般情況下的變化率，有助于學生理解速度是位置的變化率，加速度是速度的變化率.
要想正確理解加速度的物理意義，掌握加速度的定義公式，學生必須具有較高的抽象思維能力.可是，學生首次碰到加速度概念時是 剛剛考入高中不久，不少學生抽象思維能力不高，難以理解加速度的意義和定義公式.為了降低難度，現(xiàn)行教材均把勻變速直線運動和加速度合為一節(jié)，只限于討論勻變速直線運動中的加速度，只研究勻變速直線運動的加速度定義、公式、意義、單位、方向.沒有研究加速度的測量方法，沒有討論加速度的合成與分解，沒有涉及加速度的成因，只在以后各章節(jié)中才把加速度的概念逐步擴充到一般變速運動中的瞬時加速度.因此，在確定加速度目標時，應(yīng)該注意教材處理的這一實際情況，逐步到位，不能一步到位.否則，教學目標制定過高，學習難度太大，不僅不能達到預期的教學目標，影響教學效率的提高，而且易于在學生中產(chǎn)生物理難學的心里障礙，對今后的物理學習也會產(chǎn) 生負面影響.當然，也不能把教學目標制定得太低，這是不利于物理課堂教學效率提高的.
對物體運動速度的變化的認識是加速度學習的關(guān)鍵.教師在充分利用教材所提供的幾個具體例子的基礎(chǔ)上，挖掘?qū)W生身邊更為熟悉的現(xiàn)象來說明“生活中有許多物體運動速度在變化”.圍繞教材中的問題進行討論與交流后，為了幫助學生更深刻認識物體運動的速度變化的快慢，我們通過列表比較的方法，讓學生親自動手進行計算，體會加速度的意義.在教學過程中讓學生明白，物體位置變化的快慢由速度描述，而速度變化的快慢由加速度描述.物體的位置、速度、加速度形成一個層次遞增的關(guān)系：

三維目標
知識與技能
1.理解加速度的意義，知道加速度是表示速度變化快慢的物理量.知道它的定義、公式、符號和單位，能用公式a= 進行定量計算.
2.知道加速度與速度的區(qū)別和聯(lián)系，會根據(jù)加速度與速度的方向關(guān)系判斷物體是加速運動還是減速運動.
3.理解勻變速直線運動的含義，能從勻變速直線運動的v－t圖象理解加速度的意義.
過程與方法
1.經(jīng)歷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.通過事例，引出生活中物體運動的速度存在加速和減速的現(xiàn)實，提出為了描述物體運動速度變化的快慢，引入了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(jié)得出加速度.
3.教學中從速度— 時間圖象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(yīng)用數(shù)據(jù)求加速度.
情感態(tài)度與價值觀
1.利用實例動畫激發(fā)學生的求知欲，激勵其探索的精神.
2.領(lǐng)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)分事物的能力及學生的抽象思維能力.
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，勇于放棄自己的錯誤觀點.
教學重點
1.加速度的概念建立和加速度與勻變速直線運動的關(guān)系.
2.加速度是速度的變化率，它描述速度變化的快慢和方向.
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(guān)問題.
教具準備
多媒體課件，帶滑輪的長木板、小車及砝碼等.
課時安排
2課時
教學過程
［新課導入］
【討論與交流】
利用多媒體投影播放賽車、高速列車、自行車、運動員等錄像，提出問題，讓學生思考討論.誰的速度“增加”得快？如何來表示增加的快慢？
課件展示：某競賽用的跑車啟動時，3.87 s內(nèi)速度達到100 km/h，某高速列車啟動時，265 s內(nèi)速度 達到250 km/h，自行車9 s內(nèi)速度達到15 m/s，而100 m跑運動員起跑時，0.2 s內(nèi)速度達到12 m/s.
師：試根據(jù)上述數(shù)據(jù)，推算出這些物體啟動時，速度的增加量和1 s內(nèi)速度的增加量，并填入下列表格：
啟動物體速度增加量（m/s）1 s內(nèi)速度的增加量（m/s）速度增加的快慢程度（最快、較快、較慢、最慢）
競賽用跑車
高速列車
自行車
運動員
生：計算可以得到如下數(shù)據(jù)：
啟動物體速度增加量（m/s）1 s內(nèi)速度的增加量（m/s）速度增加的快慢程度
（最快、較快、較慢、最慢）
競賽用跑車27.87.2較快
高速列車69.40.26最慢
自行車151.7較慢
運動員1260 最快
師：很明顯，這幾個運動物體速度的增加量不同，速度增加的快慢也不同，且速度增加大的不一定就增加得快.為了描述物體運動中速度變化的快慢，人們引入了加速度的概念——加速度是用來描述速度變化的快慢的物理量.
［新課教學］
一、加速度
師：請回憶一下我們是怎樣描述物體運動位置的變化的？例如在直線運動中，物體從A點運動到B點，如下圖1－5－1所示.

圖1－5－1
建立數(shù)軸AB，設(shè)A點在數(shù)軸上的讀數(shù)x1（一維位置坐標，下同）為2 m，B點在數(shù)軸上的讀數(shù)x2為7 m，則物體運動位置的變化大小為多少？
生：Δx=x2－x1=7 m－2 m=5 m，方向由A指向B.
師：如果物體從A到B是做勻速運動，如果所用時間為t=10 s，怎樣求這段過程中物體的速度？
生：物體運動的速度v= = m/s=0.5 m/s
方向從A指向B.
師：如果物體做加速直線運動，同樣在10 s內(nèi)，速度從2 m/s增加到7 m/s，怎樣描述物體運動的速度增加的快慢呢？
生：用物體速度的增加量除以所用的時間來描述這段過程中物體運動速度增加的快慢.[來源:Zxxk.Com]
師：如果用符號a表示物體速度增加的快慢，Δv表示物體的速度變化量，Δt表示物體的速度變化所用的時間，那么用公式如何表達呢？
生：a= = m/s2=0.5 m/s2.
師：不同物體的運動，速度變化的快慢往往是不同的，再看下面的例子.
案例1：飛機的速度由0增加到約300 km/h，飛機的速度的變化是多少？若發(fā)生這一變化用時約30 s，則物體的速度平均每秒增加多少？
案例2：迫擊炮射擊時，炮彈在炮筒中的速度在0.005 s內(nèi)就可以由0增加到250 m/s，炮彈速度的變化與發(fā)生這個變化所用時間的比值是多少？
學生討論后回答.
生1（回答第一個案例）：300 km/h約相當于83 m/s，a= = m/s2=2.8 m/s2.
生2（回答第二個案例）：a= = m/s2=5×104 m/s2.
師：上述方法就是變速直線運動中，描述物體運動速度變化快慢的基本思路和基本方法.其中的a= 是變速直線運動的加速度的基本定義式.
在國際單位制中，加速度的單位是m/s2，讀作米每二次方秒.
師：加速度也是矢量，不僅有大小，也有方向.
當物體加速時，則Δv=v2－v1＞0，時間Δt是標量，加速度a的計算值為正值，如果以初速度的方向為正方向（即初速度v0取正值），a為正值則可表示a的方向與初速度的方向相同，或反過來說，若加速度a與初速度同向時，則這個直線運動為加速運動.
當物體是減速時，則Δv=v2－v1＜0，時間t是標量，加速度a的計算值為負值，如果仍以初速度的方向為正方向（即初速度v0取正值），a為負值則可表示a的方向與初速度的方向相反，或反過來說，若加速度a與初速度反向時，則這個直線運動為減速運動.
在未學到“牛頓第二定律”之前，也可以用兩輛汽車以相同的速度變化率做勻加速運動和勻減速運動，雖然速度變化快慢相同，但速度的變化情況不同，前者速度越來越大，后者則反之.啟發(fā)學生思考，只憑速度變化快慢（速度變化率的大�。┎荒芡耆�反映速度變化的規(guī)律，從而引出加速度不僅有大小，而且有方向，是矢量.
雖然不必讓學生從速度變化的方向去判斷加速度的方向，但是應(yīng)該讓學生知道：物體做勻加速運動時，加速度的方向跟速度的方向相同；做勻減速運動時，加速度的方向跟速度的方向相反.這是直線運動中（無往復運動）的普遍性結(jié)論.至于加速度的正、負問題，只是在特定的條件下（v0取正值）判斷物體做勻加速還是勻減速運動的一種方法，這不是實質(zhì)性的結(jié)論，所以教學 中不必強化.也可類比v= 中速度v的方向與位移Δx的方向相同，理解a= 中速度a的方向與速度變化量Δv的方向相同.
師：閱讀課 文，說說什么是勻變速運動.
生：如果物體的加速度保持不變，該物體的運動就是勻變速運動.
師：如同平均速度與瞬時速度那樣，加速度也有平均和瞬時之分.在勻變速運動中，平均加速度與瞬時加速度有什么關(guān)系？
生：在勻變速運動中，其速度隨時間均勻變化（增加或減少），每時每刻的加速度，即瞬時加速度與一段時間內(nèi)的加速度，即平均加速度相同.
師：勻速直線運動可看成什么運動？
生：可看成加速度為零的勻變速運動.
【實驗與探究】
課題：體驗1 m/s2加速度究竟有多大.
實驗器材：高度約為斜面長度的十分之一的斜面（越光滑越好）.
體驗方法：把斜面的高度調(diào)節(jié)為斜面長度的十分之一（向?qū)W生講明），讓小球在斜面上滾下（注意觀察速度變化的快慢程度），小球在這個斜面上運動的加速度便大約是1 m/s2.它的含義是說物體每秒鐘速度的改變量是1 m/s.
【討論與交流】
師：“上海磁懸浮列車的最高速度可達430 km/h，它的加速度一定很大.”這一說法對嗎？為什么？
生：不對，當勻速運動時，盡管速度很大，加速度可以為零.
師：運載火箭在點火后的短時間內(nèi)，速度的變化很小，它的加速度一定很小嗎？
生：不對.由公式a= 可知，加速度等于速度的變化量和時間的比值，因而加速度是速度對時間的變化率.所謂某一個量對時間的變化率，是指單位時間內(nèi)該量變化的數(shù)值.變化率表示變化的快慢，不表示變化的大小.
【說一說】
日常生活中，對于運動物體說它走多遠，是指路程或位移，說它走得多快，是指速度，而對加速度則沒有相對應(yīng)的典型詞語.一般只有籠統(tǒng)的“快”和“慢”，往往指的是速度，但有時也有一些說法是模模糊糊地指加速度.請大家討論哪些說法中指的是加速度？
生1：汽車的加速性能是汽車的一個很重要的參數(shù)，有人說，我這車 好，啟動快.
生2：在百米賽跑中，我們常說某某同學素質(zhì)好，有很好的爆發(fā)力，起跑快.
【閱讀】
師：請學生閱讀教材第30頁“一些運動物體的加速度”.
學生閱讀“一些運動物體的加速度”后應(yīng)注意：
1.注意標題后括號內(nèi)標明的“a/（m?s－2）”的含義，注意養(yǎng)成時時關(guān)心物理單位的習慣.
2.閱讀汽車、電車、旅客列車、炮彈加速時的典型值，形成大小印象.
3.表中汽車急剎車時的加速度值為負值，這是什么含義？這是因為加速度是矢量，不但有大小，而且有方向，而負號只表示其方向，不表示其大小.
師：加速度大小反映了什么?加速度的方向一定跟什么方向相同?
生：加速度大小反映了物體速度改變的快慢，加速度越大，速度改變得越快，加速度越小，速度改變得越慢.加速度的方向跟速度改變的方向總是相同.
師：加速度跟速度是否有關(guān)?
生：加速度和速度是兩個完全不同的物理量，加速度反映了物體速度改變的快慢，而速度反映了物體運動的快慢.不能根據(jù)加速度大小，判斷物體運動快慢（速度大�。�，也不能根據(jù)速度大小判斷速度改變的快慢（加速度大�。�，同樣不能根據(jù)加速度方向判斷物體的運動方向（速度方向），也不能根據(jù)速度方向判斷物體速度改變的方向（加速度方向）.
師：物體做勻加速直線運動時，加速度一定為正嗎?物體做勻減速直線運動時，加速度一定為負嗎?
生：不一定.物體做勻加速直線運動時，加速度方向一定跟物體的運動方向相同，物體做勻減速直線運動時，加速度的方向跟物體的運動方向相反.但是，加速度是正值還是負值，與正方向的選取有關(guān)，若取運動方向為正方向，則勻加速直線運動的加速度為正值，勻減速直線運動的加速度為負值；若取運動的反方向為正方向，則勻加速直線運動的加速度為負值，勻減速直線運動的加速度為正值.
師：加速度增加的運動是加速運動，加速度減小的運動是減速運動.這種認識對嗎?如 果不對，你認為應(yīng)該怎樣根據(jù)加速度判斷物體的速度是增加還是減小?
生：不對.加速度的大小反映的是速度變化的快 慢，并不能反映速度的大小.應(yīng)該根據(jù)加速度的方向和速度方向的關(guān)系，判斷速度增加還是減小.只要加速度方向跟速度方向相同，無論加速度大小如何變化，物體一定做加速運動；只要加速度方向跟速度方向相反，無論加速度大小如何變化，物體一定做減速運動.
師：速度、速 度變化量及加速度有何區(qū)別?
生：速度是用來表示物體運動快慢的物理量，它等于位移和所用時間的比值，而加速度 是用來表示物體 的速度變化快慢的物理量，它等于速度的變化量和時間的比值（速度的變化率）.加速度的大小只反映物體速度變化的快慢，不能反映物體運動的快慢，加速度大說明物體速度變化得快，并不意味著物體就運動得快；加速度小說明物體速度變化得慢，并不意味著物體運動得慢；加速度為零，說明物體速度不變化，但并不意味著物體的速度為零，物體可能以很大的速度做勻速直線運動.不僅速度大小和加速度大小沒有必然聯(lián)系，速度方向和加速度方向也沒有必然聯(lián)系.加速度方向與速度方向可能相同，也可能不相同.對于速度的變化量和加速度的區(qū)別，可根據(jù)加速度的定義a= 來理解，加速度是速度的變化率，而不是速度的變化量，加速度表示的是速度變化的快慢，而不是速度變化的多少，速度的變化量不僅與加速度有關(guān)，還與時間有關(guān).因此，根據(jù)加速度不能判斷速度變化的量的大小，反過來，根據(jù)速度變化量的大小也不能判斷加速度的大小.
師：加速度和速度的區(qū)別：
（1）速度大，加速度不一定大;加速度大，速度不一定大.
（2）速度變化量大，加速度不一定大.
（3）加速度為零，速度可以不為零;速度為零，加速度可以不為零.

【例題剖析】
（出示例題1）做勻加速運動的火車，在40 s內(nèi)速度從10 m/s增加到20 m/s，求火車加速度的大小.汽車緊急剎車時做勻減速運動，在2 s內(nèi)速度從10 m/s減小到零，求汽車的加速度大小.
學生活動并解答.
解析：這是利用公式a= 求解a的題目.火車的初速度、末速度、加速度和加速運動的時間分別用v0、vt、a和t表示.汽車的初速度、末速度、加速度和剎車的時間分別用v0′、vt′、a′、t′來表示.
①由于v0=10 m/s，vt=20 m/s，t=40 s，所以火車的加速度a= = m/s2=0.25 m/s2.
②由于v0′=10 m/s，vt′=0，t′=2 s，所以汽車的加速度
a′= = = m/s2=－5 m/s2.
答：火車的加速度的大小是0.25 m/s2,汽車緊急剎車時的加速度大小是5 m/s2，負號在這里表示汽車做減速運動.
（出示例題2）判斷下列說法是否正確.
①做勻變速直線運動的物體，它的加速度方向和速度方向總是相同.
錯.只有做勻加速直線運動的物體，它的加速度方向和速度方向相同.
②做勻變速直線運動的物體，它的速度變化越大，加速度越大.
錯.速度變化大，但不知所用時間的多少.
③做勻變速直線運動的物體，它的速度變化越快，加速度越大.
對.
師：下面分組進行探究：
探究1：某同學騎著自行車和學校百米冠軍賽跑.觀察并思考，起跑時誰的加速度比較大些？將觀察結(jié)果與同學交流一下，得出較一致的結(jié)論.
參考：創(chuàng)造條件，親自觀察，培養(yǎng)有目的的觀察能力；加強交流，善于交流，增強協(xié)作精神.比較方法：相同時間內(nèi)，誰的速度變化得快，誰的加速度就大.
探究2：小球沿斜面的運動可近似看成是勻加速直線運動.猜想一下，加速度的大小與哪些因素有關(guān)？（比較加速度的大小時，可通過觀察小球滾動時速度改變的快慢來進行）
要求：
（1）將猜想的結(jié)果互相討論，最后得出共同的猜想.若有條件，可以用實驗檢驗一下你的猜想.
（2）實驗探究時要注意加強交流與合作，檢驗猜想時要注意控制變量.
參考：（1）幾種可能猜想：小球的質(zhì)量、斜面的粗糙程度、斜面的傾角、斜面的長短等（還有什么可能，你自己去猜想，這里給出的只是參考，并不一定是標準答案，要善于通過討論和交流最后得出正確的答案）.
（2）探究時，一定要先設(shè)計好實驗方案，注意體會控制變量法.可保持其他量不變，研究小球質(zhì)量與加速度的關(guān)系；或研究粗糙程度與加速度的關(guān)系；研究傾角與加速度的關(guān)系；研究長度與加速度的關(guān)系等.
探究3：宇航員要從地球進入空間站，可以由航天飛機來完成這一任務(wù).航天飛機在發(fā)射的過程中，會產(chǎn)生相當大的加速度，最大加速度可以達到8g（g=9.8 m/s2），高重力加速度對人的身體會產(chǎn)生不良作用，甚至可能會產(chǎn)生危險.譬如，引起身體某些部位充血或缺血，如果大腦缺血，便會失去視覺和知覺.類似實驗表明，人體的姿勢與所能承受的加速度有關(guān)：當人的身體與加速度的方向垂直時，人可以經(jīng)受15g的加速度達幾分鐘之久，而當人的身體順著加速度方向時，最多只能經(jīng)受6g的加速度.
根據(jù)上述信息，回答下列問題：
我國航天英雄楊利偉乘“神舟”五號升入太空和返回地面的過程，采取什么姿勢（站、坐、躺）較好？身體與加速度方向什么關(guān)系？
答案：躺倒 垂直
二、從v－t圖象看加速度
師：速度—時間圖象描述了什么問題？怎樣建立速度—時間圖象？
生：速度—時間圖象是描述速度隨時間變化關(guān)系的圖象，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—時 間圖象.
【思考與討論】
圖1－5－2中兩條直線a、b分別是兩個物體運動的速度—時間圖象，哪個物體運動的加速度比較大？

圖1－5－2
教師引導，學生討論后回答.
學生在沒有學習斜率概念前，可以用陡度的“平緩”或“陡”來表述.
生：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.
師：我們可以從直線上任意選擇間隔較大的兩點來找到這兩個點間的速度變化量Δv，時間間隔Δt.
生：這樣就可以定量求加速度了，用加速度的定義式a= 就行了.
【課堂訓練】
如1－5－3圖是某質(zhì)點做直線運動的v－t圖象，從圖上求出各段的速度變化及加速度.

圖1－5－3
答案：OA段的速度變化為4 m/s，加速度為2 m/s2；AB段的速度變化為0，加速度也為0；BC段的速度變化為－4 m/s，加速度為－4 m/s2.
解析：速度的變化量等于變化后的速度減變化前的速度，即Δv=v－v0.速度的變化量也是矢量，正值表示速度增加，負值表示速度減小或反向.由圖可知：v0=0，vA=4 m/s，vB=4 m/s，vC=0.
所以O(shè)A段的速度變化量為ΔvAO=vA－vO=4 m/s
加速度為aAO= = m/s2=2 m/s2
AB段的速度變化量為ΔvBA=vB－vA=0
加速度為aBA=0
BC段的速度變化量為ΔvCB=vC－vB=－4 m/s
加速度為aCB= = m/s2=－4 m/s2.
［小結(jié)］
本節(jié)課重點學習了加速度的概念及其特性，注意加速度是矢量及這里的“加”并不是“增加”的意思，它反映的是速度變化快慢的程度.
速度、速度的變化量和加速度
速度等于位移跟時 間的比值.它是位移對時間的變化率，描述物體運動的快慢和運動方向.也可以說是描述物體位置變化的快慢和位置變化的方向.速度越大，表示物體運動得越快（或位置變化得越快）.速度的方向就是物體運動的方向.速度是狀態(tài)量，與時刻（或位置）相對應(yīng).
速度的變化量是描述速度改變的多少，它等于物體的末速度和初速度的矢量差.它表示速度變化的大小和變化的方向.在勻加速直線運動中，速度變化的方向與初速度的方向相同；在勻減速直線運動中，速度的變化與初速度的方向相反.速度的變化與速度大小無必然聯(lián)系，速度大的物體，速度的變化不一定就大.速度的變化量是過程量，它對應(yīng)某一段時間（或某一段位移）.
加速度是速度的變化與發(fā)生這一變化所用時間的比值.也就是速度對時間的變化率，在數(shù)值上等于單位時間內(nèi)速度的變化.它描述的是速度變化的快慢和變化的方向.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的多少共同決定，與速度本身的大小以及速度變化的大小無必然聯(lián)系.加速度大表示速度變化快，并不表示速度大，也不表示速度變化大.加速度是矢量，它的方向就是速度變化量Δv的方向，與速度方向無必然聯(lián)系.加速度是狀態(tài)量，與時刻（或位置）相對應(yīng).
可以從速度時間圖象中傾斜直線的陡緩定性看出加速度的大小，也可以從圖象中定量求出加速度的大小.
［布置作業(yè)］
教材第31頁“問題與練習.”
［課外訓練］
1.下列關(guān)于加速度的描述中，正確的是
A.加速度在數(shù)值上等于單位時間里速度的變化
B.當加速度與速度方向相同且又減小時，物體做減速運動
C.速度方向為正，加速度方向為負
D.速度變化越來越快，加速度越來越小
2.關(guān)于速度和加速度的關(guān)系，下列說法中正確的是
A.速度變化得越多，加速度就越大
B.速度變化得越快，加速度就越大
C.加速度方向保持不變，速度方向也保持不變
D.加速度大小不斷變小，速度大小也不斷變小
3.如圖1－5－4所示是一個物體向東運動的速度圖象.由圖可知在0～10 s內(nèi)物體的加速度大小是_______，方向是_______；在10～40 s內(nèi)物體的加速度為_______，在40～60 s內(nèi)物體的加速度大小是________，方向是______.

圖1－5－4
4.一輛在公路上以72 km/h運行的汽車，在遇到紅燈時，司機立刻采取制動措施，經(jīng)5 s汽車停止前進.問該汽車的加速度為多大？方向怎樣？
5.某同學在一次上體育課時練習跑步，我們把這名學生跑步的路線簡化為單方向直線運動.設(shè)某時刻速度的大小為4 m/s，2 s后速度的大小變?yōu)?0 m/s，在這1 s內(nèi)該同學的平均加速度大小為多少？
參考答案
1.答案：A
解析：由加速度公式a= 可知，加速度在數(shù)值上等于單位時間里速度的變化.故A正確.當加速度與速度方向相同時，速度增大.故B錯誤.速度方向為正，加速度方向可以為正（速度增加）也可以為負（速度減�。�，故C錯誤.加速度表征速度變化的快慢，速度變化越來越快，加速度越來越大.故D錯誤.
2.答案：B
解析：速度變化得越多，是指Δv越大，但若所用時間t也很大，則Δv/t就不一定大，故A錯.
速度變化得越快，是指速度的變化率Δv/t越大，即加速度a越大，B正確.
加速度方向保持不變，速度方向可能變，也可能不變，當物體做減速直線運動時，v=0以后就可能反向運動.故C錯.
物體在運動過程中，若加速度的方向與速度方向相同，盡管加速度在變小，但物體仍在加速，直到加速度a=0時，速度就達到最大了.故D錯.
3.答案：3 m／s2 與速度方向相同 0 1.5 m／s2 與速度方向相反
解析：在0～10 s內(nèi)由圖象可以看出速度是增加的：由0增至30 m／s，因此其加速度大小為 m/s2=3 m/s2.這段運動是加速運動，故加速度與速度方向相同，向東.在0～40 s內(nèi)，速度為30 m/s不變，故其加速度為0；在40～60 s內(nèi)，速度由30 m／s變?yōu)?，是勻減速運動，其加速度大小為1.5 m/s2，方向與速度方向相反.
4.答案：4 m/s2，其方向與初速度的方向相反.
解析：已知汽車運動的初速度，末速度等于零，又知減速時間，假設(shè)汽車做勻減速直線運動，v0＝72 km/h=20 m/s由a= 得a= m/s2=－4 m/s2
由于算出的加速度為負值，所以加速度大小為：4 m/s2，其方向與初速度的方向相反.
5.答案：3 m/s2.
解析：由a= = 得
a= m/s2=3 m/s2.


板書設(shè)計
5 速度變化的快慢——加速度
速度表示運動的快慢v
速度的改變表示速度的變化Δv=vt－v0
加速度表示速度變化的快慢

定義速度的變化量跟發(fā)生這一改變所用時間的比值
公式a=

單位m/s2
矢量性方向與速度變化的方向相同
勻變速直線運動的特點加速度恒定
速度圖象速度隨時間變化的關(guān)系從傾斜直線的斜率可以求出加速度
活動與探究
探究課題：從日常生活中搜集必要的材料，做一個加速度計.
步 驟學生活動教師指導目的
1上網(wǎng)或到圖書館查閱相關(guān)資料，收集材料，設(shè)計實驗方案.介紹相關(guān)資料和參考材料.1.讓學生從制作過程中體驗加速度在生活中的應(yīng)用.
2.培養(yǎng)學生的動手能力和獨立思考能力.
2根據(jù)實驗方案，進行實驗操作.解答學生提出的具體問題.
3相互交流活動的感受，寫出 實驗報告.對優(yōu)秀成果進行點評、展覽.
參考資料
如圖1－5－5所示，取一根細線，在其一端拴一泡沫塑料塊（或小木塊），另一端則固定在大可樂瓶的瓶蓋上，在瓶中灌滿水，旋緊瓶蓋后使瓶倒置，就做成了一個加速度計.

圖1－5－5
（1）把瓶抱在手中，當你站立不動、勻速、加速和減速運動時，注意觀察泡沫塑料塊和線有何變化.
（2）當你乘坐公交車時，注意觀察汽車行駛、啟動、剎車以及轉(zhuǎn)彎時，泡沫塑料塊和線有何變化.
（3）當你以不同的加速度加速運動時，注意觀察泡沫塑料塊和線有何變化.
加速度計的工作原理如圖1－5－5所示，當泡沫塑料塊隨瓶向右加速運動時，其加速度a= = tanα= gtanα.通過細線偏離豎直方向的偏向和夾角，可確定瓶的加速度的大小和方向.根據(jù)學生的知識水平，加速度計的工作原理可在學完牛頓運動定律后介紹.


本文來自：逍遙右腦記憶 http://www.yy-art.cn/gaoer/67545.html

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