2015人教版本必修一（速度變化快慢的描述──加速度）學(xué)案

1、高中物理課堂教學(xué)教案 年 月 日課 題§1.5速度變化快慢的描述加速度課 型新授課教 學(xué) 目 標(biāo)知識(shí)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(hào)和單位，能用公式a=v/t進(jìn)行定量計(jì)算 2知道加速度與速度的區(qū)別和聯(lián)系，會(huì)根據(jù)加速度與速度的方向關(guān)系判斷物體是加速運(yùn)動(dòng)還是減速運(yùn)動(dòng) 3理解勻變速直線運(yùn)動(dòng)的含義，能從勻變速直線運(yùn)動(dòng)的vt圖象理解加速度的意義過(guò)程與方法 1經(jīng)歷將生活中的實(shí)際上升到物理概念的過(guò)程，理解物理與生活的聯(lián)系，初步了解如何描述運(yùn)動(dòng)通過(guò)事例，引出生活中物體運(yùn)動(dòng)的速度存在加速和減速的現(xiàn)實(shí)，提出為了描述物體運(yùn)動(dòng)速度變化的快慢，引入了加速

2、度概念的必要性，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣 2幫助學(xué)生學(xué)會(huì)分析數(shù)據(jù)，歸納總結(jié)得出加速度 3教學(xué)中從速度一時(shí)間圖象的角度看物體的加速度，主要引導(dǎo)學(xué)生看傾斜直線的“陡度”(即斜率),讓學(xué)生在實(shí)踐中學(xué)會(huì)應(yīng)用數(shù)據(jù)求加速度情感態(tài)度與價(jià)值觀 1.利用實(shí)例動(dòng)畫(huà)激發(fā)學(xué)生的求知欲，激勵(lì)其探索的精神 2.領(lǐng)會(huì)人類探索自然規(guī)律中嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，理解加速度概念的建立對(duì)人類認(rèn)識(shí)世界的意義，培養(yǎng)學(xué)生區(qū)分事物的能力及學(xué)生的抽象思維能力 3.培養(yǎng)合作交流的思想，能主動(dòng)與他人合作，勇于發(fā)表自己的主張，勇于放棄自己的錯(cuò)觀點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn) 1加速度的概念建立和加速度與勻變速直線運(yùn)動(dòng)的關(guān)系 2加速度是速度的變化率，它描述速度變化的快

3、慢和方向教學(xué)難點(diǎn) 1理解加速度的概念，樹(shù)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(lái)分析加速度的相關(guān)問(wèn)題教 學(xué) 方 法 探究、講授、討論、練習(xí)教 學(xué) 手 段教具準(zhǔn)備 多媒體課件，帶滑輪的長(zhǎng)木板、小車及砝碼等教 學(xué) 活 動(dòng)新課引入演示讓小球分別在傾角較小的斜面和傾角較大的斜面上滾動(dòng) 提問(wèn)小球兩次各做什么運(yùn)動(dòng)?它們的不同之處在哪里? 得出小球兩次都是做速度越來(lái)越快的直線運(yùn)動(dòng)，但后一次速度改變得快那么怎樣比較速度改變的快慢呢? 討論速度改變快慢的比較討論與交流 利用多媒體投影播放賽車、高速列車、自行車，運(yùn)動(dòng)員等錄像，提出問(wèn)題，讓學(xué)生思考討論誰(shuí)的速度“增加”得快?如何來(lái)表示增加

4、的快慢? 課件展示：某競(jìng)賽用的跑車啟動(dòng)時(shí)，4s內(nèi)速度達(dá)到108kmh；某高速列車啟動(dòng)時(shí)， 120s內(nèi)速度達(dá)到108kmh；自行車4s內(nèi)速度達(dá)到6 ms；而100 m跑運(yùn)動(dòng)員起跑時(shí)，0.2s內(nèi)速度達(dá)到12ms推算出這些物體啟動(dòng)時(shí)，速度的增加量和1 s內(nèi)速度的增加量，并填入下列表格：師：試根據(jù)上述數(shù)據(jù)，推算出這些物體啟動(dòng)時(shí)，速度的增加量和1 s內(nèi)速度的增加量，并填入下列表格：?jiǎn)?dòng)物體速度增加量(ms)經(jīng)歷的時(shí)間（s）1 s內(nèi)速度的增加量(ms)速度增加的快慢程度(最快、較快、較慢、最慢)A競(jìng)賽用跑車3047.5較快B高速列車301200.25最慢C自行車641.5較慢D運(yùn)動(dòng)員120.260最快比較

5、A和B：它的速度的變化量相等(30ms)，A經(jīng)過(guò)的時(shí)間比B短，在速度變化量相等的情況下，運(yùn)動(dòng)時(shí)間短的物體速度改變快，即跑車比列車速度改變快比較A和C：它的經(jīng)過(guò)的時(shí)間都是4 s，A速度的變化量比C大，在經(jīng)過(guò)的時(shí)間相等的情況下，速度變化量大的速度改變快，即跑車比自行車速度改變快 比較C和D：它們的速度變化量和所用的時(shí)間都不相同，要比較它們速度改變的快慢，只有計(jì)算它們的平均每秒鐘速度的變化量，單位時(shí)間內(nèi)速度變化多的物體速度變化快，得運(yùn)動(dòng)員速度變化(每秒鐘改變60ms)比自行車、列車、跑車速度變化(每秒鐘改變1.5ms)快 因此，單位時(shí)間內(nèi)速度變化量大的物體速度變化快上述四物體，運(yùn)動(dòng)員速度變化最快，火

6、車速度變化最慢師：很明顯，這幾個(gè)運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)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(lái)描述速度變化的快慢的物理量§1.5速度變化快慢的描述加速度（板） 新課教學(xué)一、加速度 師：請(qǐng)回憶一下我們是怎樣描述物體運(yùn)動(dòng)位置的變化的?例如在直線運(yùn)動(dòng)中，物體從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，如下圖15l所示建立數(shù)軸AB，設(shè)A點(diǎn)在數(shù)軸上的讀數(shù)x1(一維位置坐標(biāo)，下同)為2 m，B點(diǎn)在數(shù)軸上的讀數(shù)x2為7m，則物體運(yùn)動(dòng)位置的變化大小為多少?生：xx2一xl7 m一2 m5 m，方向由A指向B師：如果物體從A到B是做勻速運(yùn)動(dòng)，如

7、果所用時(shí)間為t10s，怎樣求這段過(guò)程中物體的速度? 生：物體運(yùn)動(dòng)的速度vx/t5m10s0.5m/s，方向從A指向B 師：如果物體做加速直線運(yùn)動(dòng)，同樣在10s內(nèi)，速度從2ms增加到7ms，怎樣描述物體運(yùn)動(dòng)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(shí)間來(lái)描述這段過(guò)程中物體運(yùn)動(dòng)速度增加的快慢 師：如果用a符號(hào)表示物體速度增加的快慢，v表示物體的速度變化量，t表示物體的速度變化所用的時(shí)間，那么用公式如何表達(dá)呢? 生：av/t(7-2)m10s20.5m/s2 師：不同物體的運(yùn)動(dòng)，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(jī)的速度由0增加到約300kmh，飛機(jī)的速度的變化是多少?

8、若發(fā)生這一變化用時(shí)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(shí)，炮彈在炮筒中的速度在0.005 s內(nèi)就可以由0增加到250 ms，炮彈速度的變化與發(fā)生這個(gè)變化所用時(shí)間的比值是多少? 學(xué)生討論后回答 生1(回答第一個(gè)案例)：300kmh約相當(dāng)于83ms，av/t(830)/30m/s22.8m/s2 生2(回答第二個(gè)案例)：av/t(2500)/0.005m/s25×104m/s2 師：上述方法就是變速直線運(yùn)動(dòng)中，描述物體運(yùn)動(dòng)速度變化快慢的基本思路和基本方法其中av/t是變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度的基本定義式(板書(shū)) 加速度 (1)定義：加速度等于速度的改變量跟發(fā)生這一改

9、變所用時(shí)間的比值 定義式：av/t =（vt-v0）/t v0開(kāi)始時(shí)刻物體的速度 vt經(jīng)過(guò)一段時(shí)間t時(shí)的速度 (2)物理意義：加速度是表示速度改變快慢的物理量 (3) 國(guó)際單位：ms2或m·s-2讀作米每二次方秒 (4)加速度也是矢量，不僅有大小，也有方向問(wèn)用兩輛汽車以相同的速度變化率做勻加速運(yùn)動(dòng)和勻減速運(yùn)動(dòng)，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(lái)越大，后者則反之啟發(fā)學(xué)生思考，只憑速度變化快慢(速度變化率的大小)不能完全反映速度變化的規(guī)律，從而引出加速度不僅有大小，而且有方向，是矢量(4)方向 ： 加速度的方向和速度改變量的方向相同 加速度定義公式中時(shí)間t是標(biāo)量，是

10、沒(méi)有方向的，因此加速度a的方向跟速度改變量v的方向相同，對(duì)做直線運(yùn)動(dòng)的物體，加速度的方向與初速度v0的方向相同或相反，若取v0的方向?yàn)檎较?，則a的方向可用正負(fù)號(hào)來(lái)表示因此： 加速度的方向和速度改變量的方向相同 加速直線運(yùn)動(dòng)：加速度的方向和初速度的方向相同，為正值減速直線運(yùn)動(dòng)：加速度的方向和初速度的方向相反，為負(fù)值分析當(dāng)物體加速時(shí)，則v =（vt-v0）>0，時(shí)間t是標(biāo)量，加速度a的計(jì)算值為正值，如果以初速度的方向?yàn)檎较?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(guò)來(lái)說(shuō)，若加速度a與初速度同向時(shí)，則這個(gè)直線運(yùn)動(dòng)為加速運(yùn)動(dòng) 當(dāng)物體是減速時(shí)，則v =（vt-v

11、0）<0，時(shí)間t是標(biāo)量，加速度a的計(jì)算值為負(fù)值，如果仍以初速度的方向?yàn)檎较?即初速度Iv0取正值)，a為負(fù)值則可表示a的方向與初速度的方向相反，或反過(guò)來(lái)說(shuō)，若加速度a與初速度反向時(shí)，則這個(gè)直線運(yùn)動(dòng)為減速運(yùn)動(dòng)閱讀課文，說(shuō)說(shuō)什么是勻變速運(yùn)動(dòng) 生：如果物體的加速度保持不變，該物體的運(yùn)動(dòng)就是勻變速運(yùn)動(dòng) 師：如同平均速度與瞬時(shí)速度那樣，加速度也有平均和瞬時(shí)之分在勻變速運(yùn)動(dòng)中，平均加速度與瞬時(shí)加速度有什么關(guān)系? 生：在勻變速運(yùn)動(dòng)中，其速度隨時(shí)間均勻變化(增加或減少)，每時(shí)每刻的加速度，即瞬時(shí)加速度與一段時(shí)間內(nèi)的加速度，即平均加速度相同 師：勻速直線運(yùn)動(dòng)可看成什么運(yùn)動(dòng)? 生：可看成加速度為零的勻變速

12、運(yùn)動(dòng) 實(shí)驗(yàn)與探究 課題：體驗(yàn)1 ms2加速度究竟有多大 實(shí)驗(yàn)器材：高度約為斜面長(zhǎng)度的十分之一的斜面(越光滑越好) 體驗(yàn)方法：把斜面的高度調(diào)節(jié)為斜面長(zhǎng)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(gè)斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度便大約是1 ms2它的含義是說(shuō)物體每秒鐘速度的改變量是1 ms 討論與交流師：“上海磁懸浮列車的最高速度可達(dá)430 kmh，它的加速度一定很大”這一說(shuō)法對(duì)嗎?為什么?生：不對(duì)，當(dāng)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，盡管速度很大，加速度可以為零師：運(yùn)載火箭在點(diǎn)火后的短時(shí)間內(nèi)，速度的變化很小，它的加速度一定很小嗎? 生：不對(duì)由公式av/t可知，加速度等于速度的變化量和時(shí)間

13、的比值，因而加速度是速度對(duì)時(shí)間的變化率所謂某一個(gè)量對(duì)時(shí)間的變化率，是指單位時(shí)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(shuō)一說(shuō) 日常生活中，對(duì)于運(yùn)動(dòng)物體說(shuō)它走多遠(yuǎn)，是指路程或位移，說(shuō)它走得多快，是指速度，而對(duì)加速度則沒(méi)有相對(duì)應(yīng)的典型詞語(yǔ)一般只有籠統(tǒng)的“快”和“慢”，往往指的是速度，但有時(shí)也有一些說(shuō)法是模模糊糊地指加速度請(qǐng)大家討論哪些說(shuō)法中指的是加速度? 生1：汽車的加速性能是汽車的一個(gè)很重要的參數(shù)，有人說(shuō)，我這車好,啟動(dòng)快 生2：在百米賽跑中，我們常說(shuō)某某同學(xué)素質(zhì)好，有很好的爆發(fā)力，起跑快 閱讀師：請(qǐng)學(xué)生閱讀教材第30頁(yè)“一些運(yùn)動(dòng)物體的加速度” 學(xué)生閱讀“一些運(yùn)動(dòng)物體的加速度”后

14、應(yīng)注意： 1注意標(biāo)題后括號(hào)內(nèi)標(biāo)明的“a(m·s-2)”的含義，注意養(yǎng)成時(shí)時(shí)關(guān)心物理單位的習(xí)慣 2閱讀汽車、電車、旅客列車、炮彈加速時(shí)的典型值，形成大小印象 3表中汽車急剎車時(shí)的加速度值為負(fù)值，這是什么含義?這是因?yàn)榧铀俣仁鞘噶?，不但有大小，而且有方向，而?fù)號(hào)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(gè)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

15、物體運(yùn)動(dòng)的快慢不能根據(jù)加速度大小，判斷物體運(yùn)動(dòng)快慢(速度大小)，也不能根據(jù)速度大小判斷速度改變的快慢(加速度大小)，同樣不能根據(jù)加速度方向判斷物體的運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度一定為正嗎?物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度一定為負(fù)嗎? 生：不一定物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度方向一定跟物體的運(yùn)動(dòng)方向相同，物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度的方向跟物體的運(yùn)動(dòng)方向相反但是，加速度是正值還是負(fù)值，與正方向的選取有關(guān)，若取運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较?，則勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度為正值，勻減速直線運(yùn)動(dòng)的加速度為負(fù)值；若取運(yùn)動(dòng)的反方向?yàn)檎较颍?/p>

16、則勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度為負(fù)值，勻減速直線運(yùn)動(dòng)的加速度為正值 師：加速度增加的運(yùn)動(dòng)是加速運(yùn)動(dòng)，加速度減小的運(yùn)動(dòng)是減速運(yùn)動(dòng)這種認(rèn)識(shí)對(duì)嗎?如果不對(duì)，你認(rèn)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(duì)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(wú)論加速度大小如何變化，物體一定做加速運(yùn)動(dòng)；只要加速度方向跟速度方向相反，無(wú)論加速度大小如何變化，物體一定做減速運(yùn)動(dòng) 師：速度、速度變化量及加速度有何區(qū)別? 生：速度是用來(lái)表示物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量，它等于位移和所用時(shí)間的比值，而加速度是用來(lái)表示物體

17、的速度變化快慢的物理量，它等于速度的變化量和時(shí)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(yùn)動(dòng)的快慢，加速度大說(shuō)明物體速度變化得快，并不意味著物體就運(yùn)動(dòng)得快；加速度小說(shuō)明物體速度變化得慢，并不意味著物體運(yùn)動(dòng)得慢；加速度為零，說(shuō)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(yùn)動(dòng)不僅速度大小和加速度大小沒(méi)有必然聯(lián)系，速度方向和加速度方向也沒(méi)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(duì)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av/t來(lái)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

18、化的多少，速度的變化量不僅與加速度有關(guān)，還與時(shí)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(guò)來(lái)，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(3)加速度和速度以及速度的變化量之間的區(qū)別 加速度和速度是兩個(gè)完全不同的物理量，加速度是描述速度變化快慢的物理量，速度是描述位置變化快慢的物理量，它們之間沒(méi)有必然的聯(lián)系，速度大的物體，加速度不一定大，速度為零的物體加速度不一定為零；速度變化大的物體加速度也不一定大；但速度變

19、化快的物體加速度一定大 (4)加速度是速度對(duì)時(shí)間的變化率 速度是位置對(duì)時(shí)間的變化率，加速度是速度對(duì)時(shí)間的變化率，因此，也可以說(shuō)加速度是位置對(duì)時(shí)間的變化率的變化率例題剖析 (出示例題1)做勻加速運(yùn)動(dòng)的火車，在40 s內(nèi)速度從10ms增加到20 ms，求火車加速度的大小汽車緊急剎車時(shí)做勻減速運(yùn)動(dòng)，在2s內(nèi)速度從10ms減小到零，求汽車的加速度大小(出示例題2)判斷下列說(shuō)法是否正確 做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體，它的加速度方向和速度方向總是相同 錯(cuò)只有做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體，它的加速度方向和速度方向相同 做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體，它的速度變化越大，加速度越大 錯(cuò)速度變化大，但不知所用時(shí)間的多少 做勻變速直線

20、運(yùn)動(dòng)的物體，它的速度變化越快，加速度越大 對(duì)二、從vt圖象看加速度 師：速度一時(shí)間圖象描述了什么問(wèn)題?怎樣建立速度一時(shí)間圖象? 生：速度一時(shí)間圖象是描述速度隨時(shí)間變化關(guān)系的圖象，它以時(shí)間軸為橫軸，以縱軸為速度軸，在坐標(biāo)系中將不同時(shí)刻的速度以坐標(biāo)的形式描點(diǎn)，然后連線，就畫(huà)出了速度一時(shí)間圖象 思考與討論 圖152中兩條直線a、b分別是兩個(gè)物體運(yùn)動(dòng)的速度一時(shí)間圖象，哪個(gè)物體運(yùn)動(dòng)的加速度比較大? 教師引導(dǎo)，學(xué)生討論后回答 學(xué)生在沒(méi)有學(xué)習(xí)斜率概念前，可以用陡度的“平緩”或“陡”來(lái)表述 生：a直線的傾斜程度更厲害，也就是更陡些，而b相對(duì)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(diǎn)來(lái)找到這兩個(gè)點(diǎn)間的速度變化量v，時(shí)間間隔t 生：這樣就可以定量求加速度了，用加速度的定義式av/t(2)在vt圖像中，圖像的斜率在數(shù)