《第一章 运动的描述》学习活动设计四:如何描述速度的变化

  【任务情景】

  在某十字路口,当绿灯亮时,并排的公交车与小汽车、自行车等同时启动,往往小汽车甚至自行车比公交车启动快,那么“启动快”的运动特征是什么呢?

  【学习任务一】概念探究,试通过计算判断哪个物体“启动快”?

  实例分析:

  问题1:速度大,速度变化量(Δv)一定大吗?速度变化一定快吗?

  问题2:速度变化量大,速度变化一定快吗?怎样描述速度变化快慢呢?

  学生活动:讨论交流。

  预测:可在相同时间内比较速度变化的多少,也可比较发生相同速度变化所用的时间。若都不相同,则可以比较单位时间速度的变化量。

  问题3:什么叫做变化率,变化率表示什么?速度的变化率表示什么?

  学生活动:阅读P31页教材科学漫步,总结出单位时间内速度的变化量叫做加速度,表达式:a=

  结论:加速度大的物体“启动快”。

  【学习任务二】讨论做直线运动的物体加速度的方向?

  实例分析:试求以下情况某公交车的加速度?

  (1)若启动时,5s内速度达到10m/s;

  (2)若制动时,4s内速度由12m/s减小为2m/s。

  学生活动:计算并展示。

  提示问题:计算结果中加速度的正负反映什么含义?

  学生活动:阅读教材P30页,讨论交流得出加速度的方向与速度变化量的方向相同。

  【学习任务三】加速度方向与运动的关系

  分析讨论:分析以下运动的物体,并总结什么情况下物体做加速运动,什么情况下物体做减速运动?

  学生活动:分析讨论。

  结论:当a与v0方向相同时,物体做加速运动;当a与v0方向相反时,物体做减速运动。

  【学习任务四】概念辨析

  教师:组织学生对速度、加速度等概念进行深入研究。

  提示问题:

  1.试判断下列问题是否正确?

  (1)物体具有加速度,但不一定做加速运动;

  (2)物体的速度大,但加速度不一定大;

  (3)物体速度等于零,但加速度不一定等于零;

  (4)物体加速度为零,但速度不一定为零;

  (5)物体的加速度变大了,但速度不一定变大。

  2.加速度增大或者减小意味着什么呢?

  学生活动:思考讨论,并进行辨析。

  结论:速度与加速度没有直接关系;速度增大还是减小要看加速度方向与速度方向相同还是相反,与加速度增大或者减小无关;加速度增大或减小意味着速度变化得更快或者更慢。

  【学习小结】

  教师引导同学从知识、能力等方面进行总结,并回答任务情境中的问题。

  参考答案:“启动快”就是单位时间内速度变化量大,即加速度大。

  【学习评价自测】

  1.下列说法正确的是(  )

  A.速度大,速度变化量不一定大

  B.速度变化越来越快,加速度可能越来越小

  C.加速度为正,则物体做加速运动

  D.速度很大,加速度可能很小

  答案:D

  2.关于加速度的方向,下列说法中正确的是(  )

  A.总与初速度的方向一致

  B.总与平均速度的方向一致

  C.总与速度变化的方向一致

  D.与物体运动的方向无关

  答案:CD

  3.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5000m/s2这一数值,以提醒世人。如果行车加速度超过此值,将有生命危险。

  例如,一辆摩托车以36 km/h行驶,突然与一硬墙发生碰撞,碰撞时间1毫秒(即摩托车车速减至零所经时间),试判断该摩托车车手有生命危险吗?请说明理由。

  答案:有危险

  解析:36km/h=10m/s,a==104m/s2

  由于其远大于死亡加速度,可以判断摩托车手有生命危险。


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