3.速度变化快慢的描述——加速度 教案

1.5 速度变化快慢的描述——加速度教学设计

[教材分析]

本节课安排在高中物理新课程标准实验教科书(人教版必修1)第一章《运动的描述》的第5节，在整个共同必修课程中，对本节内容的学习和掌握是非常必要和重要的。加速度是运动学中的一个重要的基本物理量，是将运动和力联系起来的桥梁。由于加速度概念与其它物理知识的联系性强，涉及面广，特别是在分析、解决跟动力学相关的实际问题中经常牵涉到，因此对加速度的理解和掌握程度如何，不仅直接关系到本章后续必修模块的进一步学习，而且还将影响以后选修模块的学习和掌握。所以这一节课的内容是本章知识的重点之一，本节课的关键是促进学生对加速度概念的形成和理解。在学生的生活经验中，与加速度有关的现象不多，这就给学生理解加速度概念带来了不少困难。为此，教材先列举小型轿车和旅客列车的加速过程，让学生讨论它们速度变化的快慢以增强学生的感性认识。教材还展示了飞机的起飞过程，要求学生从具体问题中了解"速度快"、"速度变化大"，"速度变化快"等物理名词的不同含义，又在旁批中指出"物体运动的快慢"与"运动速度变化的快慢"不同。在此基础上再说明平均加速度的意义，进而说明瞬时加速度，加速度的矢量性。教材在这部分的处理上也比较通俗易懂，比如，在"说一说"这个栏目后又给出了一些物体运动的加速度图表，给了学生一些直观、生动的印象；对重要的v-t图象，教材又设置了一个"思考与讨论"，让学生通过v-t图象加深对加速度的认识和对图象的理解。节后在"科学漫步"栏目中也较深入地介绍了一般情况下的变化率概念。

[教学目标]

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，能判断加速直线运动和减速直线运动的加速度方向，理解变速直线运动加速度正负的意义。

3.知道加速度的定义式

v

a

t

∆

=

∆

，知道加速度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。

4.知道什么是匀变速直线运动，能从匀变速直线运动的v-t图象中理解加速度的意义。

5. 通过列举生活中的实例，让学生从生活自身的感受出发展现新知识。

6. 利用图片、多媒体把相关物理现象展现在学生面前，减少学生理解加速度概念的困难。

7. 利用类比法、图象法解决物理问题，使学生从多个角度理解加速度概念。

8. 利用实例激发学生的求知欲，激励学生的学习兴趣和探索精神。

9. 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及学生的抽象思维能力。

10. 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。

[教学重点]

1. 正确理解加速度的概念及物理意义。

2. 加速度和匀变速直线运动的关系。

[教学难点]

理解加速度和速度、速度的变化量及速度的变化率之间的区别与联系。

[教学方法]

比较、分析法。

[教学过程]

一、课堂引入

先演示小球在不同坡度的斜面上下滑的实验，让学生在感性上对速度变化的快慢有一个初步的认识。

教师活动：演示小球分别在倾角较小的斜面和倾角较大的斜面上滚动。

学生活动：观察思考。

教师提问：小球两次各做什么运动？它们的不同之处在哪里？

学生回答：小球两次都是做速度越来越快的直线运动，但后一次速度改变得快。

教师活动：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？如何来表示速度增加的快慢？

教师引入课题：速度变化快慢的描述——加速度。 二、进行新课

（一）物体速度变化快慢的比较

教师提问：三种车辆的速度均是增大的，谁的速度增加得快？你如何知道的？

学生回答：摩托车，摩托车平均1秒速度变化最大，即1秒增加了2m/s ；而小轿车 的速度一秒增加了1.5m/s ；火车1秒速度增加了1.2m/s 。

教师进行鼓励性评价并指出：很好，我们要想比较不同物体速度变化快慢的时候，可以比较单位时间内速度变化量的大小。 （二）速度变化量

教师提问： 速度的变化量指的是什么？ 学生回答：末速度减初速度。

教师点评：速度由0v 经一段时间t 后变为v ，那0v v -的差值即速度的变化量。用v ∆表示。即

0v v v ∆=-，注意0v 、v 都是矢量，v ∆也是矢量。

教师提问：v ∆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，必须找到统一的时间标准。也就是要找单位时间内的速度的改变量的大小。

（三）加速度

教师讲解：通过前面速度变化的快慢的比较，用速度的改变量除以所用的时间，可以反映出物体速度改变的快慢，我们把这个比值叫加速度。

1．定义：加速度等于速度的改变量与发生这一改变所用时间的比值。

2．公式：v a t

∆=

∆ 教师活动：指出速度的变化量与时间的比值也叫速度的变化率。并引导学生分析，得出加速度的单位。 3．单位：m/s 2、cm/s 2。

教师活动：下面请同学们把大屏幕上的小轿车、火车、摩托车的加速度算出来，要有过程。

（这一过程非常重要，借此学生可熟悉公式、单位，教师也可从巡视中发现错误，并引出加速度的物理意义。）

教师活动：对学生解的题目进行投影，评价矫正后给出正确答案，大小分别为：

1.5m/s 2、1.2m/s 2、

2.0m/s 2。问：请同学们想一想：1.5m/s 2表示什么样的意思？ 师生共同分析，结合定义，得出物理意义，并让学生说出其他数值的含义。

4．物理意义：加速度是表示速度改变快慢的物理量，其数值越大，表示速度改变越快。 教师提问：加速度是矢量还是标量呢？为什么？方向如何规定？

师生共同讨论得出：速度是矢量，速度的变化量v ∆也是矢量，单位时间内速度的改变量也是矢量，所以a 方向与v ∆的方向相同。

教师提问：那么计算时，如何体现出加速度的方向？下面以典型例题进行说明。