人教必修1速改變快慢的描述──加速度教案要點

1、5.速度改變快慢的描述 一加速度教材分析加速度是力學中的重要概念， 也是高一年級物理課較難懂的概念。 在學生的生活經(jīng)驗中，與加速度有關的現(xiàn)象不多，這就給學生理解加速度概念帶來困難。為此， 教材先列舉小型轎車和旅客列車的加速過程， 讓學生討論它們速度變化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， 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。 在此基礎上再說明平均加速度的意義，進而說明瞬時加速度。對重要的v t 圖象，教材又設置一個“思考與討論”，讓學生通過v t 圖象加深對加速度的認識和對

2、圖象的理解?？紤]到變化率概念對理解速度、 加速度的重要性和理解后續(xù)課程許多問題的重要性， 教材在“科學漫步”欄目中較深入、 細微地介紹了一般情況下的變化率概念。學情分析加速度的概念， 對于剛邁上高中門檻的初中學生來講， 實在是太抽象！ 首先在日常生活中，多數(shù)情況下，學生只涉及到運動多少路程、位移，運動有多快？很少碰到速度變化有快慢之分的現(xiàn)象， 可以說不學物理， 在頭腦中是不會自發(fā)的形成 “加速度 ” 的概念；其次，學生抽象思維能力不高，對于速度、速度的變化、速度的變化率的區(qū)別很難分清； 最后， 在教學過程中學生往往只重結果， 輕過程，再通過大量的習題來死記結論，如果這樣，學生的思維能力將得不到

3、培養(yǎng)。設計思想加速度是聯(lián)系動力學和運動學的橋梁，機械振動、電磁場、能量守恒、動量定理等內容都涉及到。 利用一節(jié)課的時間把它講清講透是不可能的事， 使學生心理上自動接受并運用， 這是循序漸進的過程。 因此， 教師上課時要充分挖掘書本的素材，如圖像、表格、數(shù)據(jù)；盡最大努力搜集與速度變化快慢有關的現(xiàn)象，引起學生重視加速度的概念； 采用演示、 類比、 比喻等一切手段幫助學生理解加速度的意義； 調動學生參與教學過程， 培養(yǎng)學生的思維能力， 調動學習物理的興趣。在本節(jié)教學中利用教材描述的小型轎車和旅客列車加速情況的比較，組織同學思考、討論，要求學生明確做變速運動的物體，有的速度變化快，有的速度變 化慢；研

4、究物體速度變化的快慢是有意義的；需要引入一個物理量來描述速度變 化的快慢。加速度的定義是,理解Av的含義是重要的。由于本章只研究直線運動， .:t速度的方向也可用正、負號表示。速度的變化量Av是教學的難點。這是矢量減法，用正、負號表示矢量的方向后，矢量減法變換成標量的代數(shù)減法，但要求是 較低的。用正負號表示矢量方向、同一條直線上矢量的加減法可變?yōu)闃肆康拇鷶?shù)加減 法等，這些新鮮內容的學習對學生的思維能力的提高提供了機會。學生通過自己的努力解決了學習中遇到的問題，能幫助學生樹立自信心和培養(yǎng)學生征服困難的 意志品質。平均加速度的定義學生接受起來困難不太大， 由平均加速度過渡到瞬時加速 度又一次應用極

5、限思想，可讓學生聯(lián)想瞬時速度來理解瞬時加速度。教師可引中 說明速度是質點位置的變化率，加速度是速度的變化率，一個變量的變化率常常 是很有意義的，讓學生閱讀教材的“科學漫步”欄目中變化率的一段敘述，自然地滲透了科學方法的教育。通過vt圖象的展示，先讓學生看出圖象所反映的速度隨時間變化的關系， 再提出問題：從圖象也能看出速度變化的快慢，即看出加速度，你是怎樣看出來 的？教學中要注意引導學生圍繞 包來理解加速度，理解加速度 a與v、Av的區(qū) 別。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；t2 .知道加

6、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系判斷 物體是加速還是減速運動；3 .理解勻變速直線運動的含義，能從勻變速直線運動的 v-1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用數(shù)據(jù)求加速度。情感態(tài)度與價值觀1利用實例

7、動畫激發(fā)學生的求知欲，激勵其探索的精神；2領會人類探索自然規(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、

8、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？某競賽用的跑車啟動時，3.87 s內速度達到100 km/h,某高速列車啟動時，265 s內速度達到250 km/h,自行車9 s內速度達到15 m/s,而100 m跑運動員起 跑時，0.2 s內速度達到12 m/so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1s內速度的增加量，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

9、最快很明顯，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。同樣都是變速直線運動，還存在著速度改變快慢 的問題。為了描述物體運動中速度變化的快慢，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、加速度位移和所用時間的比值表示物體運動的快慢。 物體做變速運動時速度是變化 著的，如果物體做加速直線運動，在 10 s內，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？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。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

10、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？第一個案例：300 km/h約相當于83 m/s,絲=2.8 m/s2;第二個案例：4 = .：t-：t5 x 104 m/s2。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。1、定義速度的變化量與發(fā)生這一變化所用時間的比值，叫做加速度。加速度是表示速度變化快慢的物理量。加速度是用來表示速度變化快慢和方

11、向的物理量，或者說是“速度變化的速度”，在數(shù)值上等于單位時間內速度的變化，亦可稱之這速度的變化率。根據(jù)這 一定義求出的應是平均加速度。2、公式a= = v2二"(在直線運動中，一般以V0的方向為正方向)(量度式)3、單位在國際單位制中，加速度的單位是 米每二次方秒,符號是m/s2,常用的單 位還有cm/s2。4、加速度是矢量速度V是矢量，速度的變化量 加=V2 V1是矢量，單位時間內速度的變化量 即加速度也是矢量。大?。旱扔趩挝粫r間內速度的變化，即等于速度的變化率；方向：與速度的變化量 A方向一致。5、平均加速度與瞬時加速度(1)平均加速度做變加速運動的物體，某段時間內速度的變化量與

12、發(fā)生這一變化所用時間的 比值，叫做平加速度。(2)瞬時加速度運動物體在某一時刻或某一位置的加速度，叫做瞬時加速度。、加速度與速度的關系1 .加速度方向與速度方向的關系以初速度V0方向為正方向，當物體做加速運動時，則 Av= V2-Vl>0,時間 &是標量，加速度a的計算值為正值，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。以初速度V0方向為正方向，當物體是減速時，則 Av= V2-V1 <0,時間 匕是標量，加速度a的計算值為負 v 0>加.a_>值，a為負值則可表示a的方向v t與初速度的方向相

13、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。加速度的正、負號只表示其方向，而不表示其大小，也不能作為判定是加速 還是減速的判據(jù)，因為加速度的正、負與正方向的選定有關。當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，這不是實質性的結論，所以教學中不必強化。也可 類比v=之中速度v的方向與位移Ax的方向相同，理解a=電中速度a的方向：t-：t與速度變化量Av的方向相同。加速度的方

14、向與速度變化量的方向相同，速度變化量的方向與速度的方向無 直接關系，故加速度方向與速度方向無直接關系2 .加速度與速度的大小關系【討論與交流】1、“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?！边@ 一說法對嗎？為什么？不對，當勻速運動時，盡管速度很大，加速度可以為零。2、運載火箭在點火后的短時間內，速度的變化很小，它的加速度一定很小嗎？不對。由公式a= 3可知，加速度等于速度的變化量和時間的比值，因而 :t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。加速度a= 2v,其大小與速度的變化量和

15、時間都有關系。速度大的物體， .,:t速度變化量不一定大。速度變化量大的物體，速度的變化率也不一定大?？傊?，速度v、速度的變化量 加、加速度a (速度的變化率)的大小無直接 關系。加速度大小不變的物化，速度可以變化；加速度變大的物體，速度可能變大， 也可能變小；加速度變小的物體，速度可能變大，也可能變小。所以，加速度大小的變化與速度大小的變化也無直接關系。速度大，加速度不一定大；加速度大，速度不一定大。速度變化量大，加速 度不一定大。加速度為零，速度可以不為零；速度為零，加速度可以不為零。【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

16、應的典型詞語。 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好，有很好的爆發(fā)力，起跑快。 【閱讀】請學生閱讀教材第27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”后應注意：1 .注意標題后括號內標明的“ a/ (m s 2)”的含義，注意時時關心物理單 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

17、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。【討論與交流】1、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？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2 、加速度跟速度是否有關?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

18、斷物體速度改變的方向（加速度方向） 。3 、物體做加速直線運動時，加速度一定為正嗎 ?物體做減速直線運動時，加速度一定為負嗎 ?不一定。物體做加速直線運動時，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， 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。4、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，你認為應該怎樣根據(jù)加速度判斷

19、物體的速度是增加還是減小?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。 應該根據(jù)加速度的方向和速度方向的關系， 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。5 、速度、速度變化量及加速度有何區(qū)別 ?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

20、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=生來理解，加速度是速度的變t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，還與時間有關。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

21、化量的大小也不能判斷加速度 的大小。v、4、a三者之間的方向關系物體的運動方向就是速度v的方向；速度v的方向與速度改變量 加的方向之間沒有必然聯(lián)系，可相同（加速直 線運動），可相反（減速直線運動），可不在一條直線上（曲線運動）；速度改變量 加的方向與加速度a的方向相同。v、加、a三者之間的大小關系v與加的大小沒有直接關系：速度大小不能直接反映速度改變量的大小。 比如：在空中勻速飛行的飛機，速度很大，速度改變量為零；剛起動的列車，速 度很小，但速度改變量較大。加與a兩者的大小之間也沒有直接關系：因 a的大小與 加和A t的大小都 有關系。速度v的大小和加速度a的大小同樣沒直接關系，v很大，a可能

22、為零；v 很小，而a可能很大；而且速度的變化步調與加速度的變化步調之間也沒有直接 關系，不能從一個量的變化去判斷另一個量的變化。a與v的變化步調之間也沒有直接關系：a不變時v可變，a變大時v可變 小，a變小時v可變大，a=0時v可不為零，v不變時a必為零。v的大小變化 取決于a、v方向，而于a的大小及其大小的變化無直接關系。只要 a、v同向， 不論a的值怎樣變化，v值一定增大。如果a的值減小了，帶來的變化只是 v的 值增加的慢了。為了給學生一個感性認識，可用一個人的身高變化做比喻：一個人上高中時 每年身高的增加量比他在上小學時每年的身高增加量要小，但他的身高仍在增 長。相當于加速度減小了，速度

23、仍在增大?！纠}剖析】做勻加速運動的火車，在40 s內速度從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內速度從10 m/s減 小到零，求汽車的加速度大小。解析：這是利用公式a=之求解a的題目?；疖嚨某跛俣?、末速度、加速；：t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。由于V0=10 m/s, vt=20 m/s, t=40 s,所以火車的加速度 a="=0.25 . ：t/ 2m/s。由于V0' =10 m/

24、s, vt' =0, t' =2 s,所以汽車的加速度 a'=.：tj = -5 m/s2。t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5m/s2,負號在這里表示汽車做減速運動?！咎骄炕顒印刻骄?: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？將觀察結果與同學交流一下，得出較一致的結論。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，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

25、關？（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 先設計好實驗方案，注意體會控制變量法?？杀３制渌坎蛔?，研究小球質量與加速度的關系；或研究粗糙程度與加速度的關系； 研究傾角與加速度的關系；研 究長度與

26、加速度的關系等。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。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：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？

27、身體與加速度方向什么關系？答案：躺倒垂直三、從vt圖象看加速度速度一時間圖象是描述速度隨時間變化關系的圖象， 它以時間軸為橫軸，速 度為縱軸，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 了速度一時間圖象?！舅伎寂c討論】右圖中兩條直線a、b分別是兩個物體運動的速度一時間圖象，哪個物體運動的加速度比較大？為什么？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。a的速度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 變化快，即a的加速度大，b的速度變化慢，加速度小。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

28、化D量 加，時間間隔N。圖中的小三角形水平的直角邊代表時間N,豎直直角邊代 表速度的變化量 加。因此在v-t圖象中可以根據(jù)曲線的傾斜程度判斷加速度的大小，比值 3就是加速度的數(shù)值。 .:t【課堂訓練】如圖所示，是某質點做直線運動的 v-t圖象，根據(jù)圖象說明物體在各段的 運動情況。答案：OA段是加速度大小不變的加速運動；AB段是勻速運動，加速度也為 0; BC段是加速度不變的減速運動；CD段是反向加速運動。小結本節(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