高中物理人教版必修1教案 速度變化快慢的描述--加速度2

1、課題§1.5：速度變化快慢的描述加速度教學(xué)目標(biāo)知識(shí)能力品德1知識(shí)與技能理解加速度概念、物理意義及與速度快、慢的區(qū)別，知道加速度的公式、符號(hào)、單位。理解加速度的矢量性，能判斷物體是做加速運(yùn)動(dòng)還是減速運(yùn)動(dòng)。2過程與方法利用一些更通俗的生活事例，如百米起跑，賽車起跑的速度變化快慢情況或者通過播放相關(guān)錄像片斷的方法來增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，順暢地引入加速度的概念。在與學(xué)生進(jìn)行新知識(shí)探究的同時(shí)，適當(dāng)加入幾道針對(duì)性練習(xí)及能力提高的題目，培養(yǎng)學(xué)生利用知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。通過布置研究性課題，讓學(xué)生親自動(dòng)手，收集分析數(shù)據(jù)，體驗(yàn)加速度在生活中的意義。3情感態(tài)度與價(jià)值觀通過本節(jié)的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解物理學(xué)對(duì)經(jīng)

2、濟(jì)、社會(huì)發(fā)展的貢獻(xiàn)，體會(huì)物理與生活的密切關(guān)系，提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。通過研究性課題，能讓學(xué)生領(lǐng)略到生活的奇妙與和諧，發(fā)展對(duì)科學(xué)的好奇心與求知欲。培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)與他人合作的精神，并能將自己的見解與他人交流。教材分析重點(diǎn)難點(diǎn)1加速度的概念及與速度快慢的區(qū)別是本節(jié)教學(xué)的重點(diǎn)。2對(duì)加速度概念的理解是本節(jié)教學(xué)的難點(diǎn)。時(shí)序教學(xué)操作過程設(shè)計(jì)（重點(diǎn)寫怎么教及學(xué)法指導(dǎo)，含課練、作業(yè)安排）新課導(dǎo)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(yùn)動(dòng)員等錄像，提出問題，讓學(xué)生思考討論誰(shuí)的速度“增加”得快?如何來表示增加的快慢? 課件展示：某競(jìng)賽用的跑車啟動(dòng)時(shí)，387 s內(nèi)速度達(dá)到100 kmh，某高速列

3、車啟動(dòng)時(shí)，265 s內(nèi)速度達(dá)到250 kmh，自行車9 s內(nèi)速度達(dá)到15 ms，而100 m跑運(yùn)動(dòng)員起跑時(shí)，O2 s內(nèi)速度達(dá)到12 ms 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：生：計(jì)算可以得到如下數(shù)據(jù)： 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，人們引人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(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151所示 建立數(shù)軸AB，設(shè)A

4、點(diǎn)在數(shù)軸上的讀數(shù) (一維位置坐標(biāo)，下同)為2 m，B點(diǎn)在數(shù)軸上的讀數(shù)為7 m，則物體運(yùn)動(dòng)位置的變化大小為多少?師：如果物體從A到B是做勻速運(yùn)動(dòng)，如果所用時(shí)間為t=10 s，怎樣求這段過程中物體的速度? 如果物體做加速直線運(yùn)動(dòng)，同樣在10 s內(nèi)，速度從2 ms增加到7 ms，怎樣描述物體運(yùn)動(dòng)的速度增加的快慢呢? 如果用符號(hào)a表示物體速度增加的快慢，表示物體的速度變化量，出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?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O增加到約300 kmh，飛機(jī)的速度的變化是多少?若發(fā)生這一變化用時(shí)約30 s，則物體的速度平均每

5、秒增加多少?案例2：追擊炮射擊時(shí)，炮彈在炮筒中的速度在O.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 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的是變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度的基本定義式 在國(guó)際單位制中，加速度的單位是ms2，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(dāng)物體加速時(shí)，則>O，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?即初速度取正值)，。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(shí)，則這個(gè)直線運(yùn)動(dòng)為加速運(yùn)

6、動(dòng) 當(dāng)物體是減速時(shí)則<O，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?即初速度礬取正值)，a為負(fù)值則可表示a的方向與初速度的方向相反，或反過來說，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) 師：閱讀課文，說說什么是勻變速運(yùn)動(dòng)(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?(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)?(可看成加速度為

7、零的勻變速運(yùn)動(dòng)) 【實(shí)驗(yàn)與探究】 課題：體驗(yàn)1 ms。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”這一說法對(duì)嗎?為什么? (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? (不對(duì)由公式n一巖可知，加速度

8、等于速度的變化量和時(shí)間的比值，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) 【說一說】 日常生活中，對(duì)于運(yùn)動(dòng)物體說它走多遠(yuǎn)，是指路程或位移，說它走得多快，是指速度，而對(duì)加速度則沒有相對(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)也有一些說法是模模糊糊地指加速度請(qǐng)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(gè)很重要的參數(shù)，有人說，我這車好，啟動(dòng)快 生2：在百米賽跑中，我們常說某某同學(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”

9、學(xué)生閱讀“一些運(yùn)動(dòng)物體的加速度”后應(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

10、了物體速度改變的快慢，而速度反映了物體運(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

11、為負(fù)值；若取運(yùn)動(dòng)的反方向?yàn)檎较?，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：速度是用來表示物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量，它等于位移和所用

12、時(shí)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(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，加速度大說明物體速度變化得快，并不意味著物體就運(yùn)動(dòng)得快力速度小說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(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n一半來理解，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

13、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(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，反過來，根據(jù)速度變化量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(yùn)動(dòng)的火車，在40 s內(nèi)速度從10 ms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2 s內(nèi)速度從10 ms減小到零，求汽車的加速度大小 (出示例題2)判斷下列說法是否正確 做勻變速直線運(yùn)

14、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 做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體，它的速度變化越快，加速度越大 對(duì) 師：下面分組進(jìn)行探究： 探究1：某同學(xué)騎著自行車和學(xué)校百米冠軍賽跑觀察并思考，起跑時(shí)誰(shuí)的加速度比較大些?將觀察結(jié)果與同學(xué)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(qiáng)交流，善于交流，增強(qiáng)協(xié)作精神比較方法：相同時(shí)間內(nèi)，誰(shuí)的速度變化得快，誰(shuí)的加速度就大 探究2：小球沿斜面的運(yùn)動(dòng)可近似看成是勻加速直線運(yùn)動(dòng)猜想一下，加速

15、度的大小與哪些因素有關(guān)?(比較加速度的大小時(shí)，可通過觀察小球滾動(dòng)時(shí)速度改變的快慢來進(jìn)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(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)一下你的猜想 (2)實(shí)驗(yàn)探究時(shí)要注意加強(qiáng)交流與合作，檢驗(yàn)猜想時(shí)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(zhǎng)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(biāo)準(zhǔn)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(shí)，一定要先設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)方案，注意體會(huì)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?jī)A角與加速度的關(guān)系；研究長(zhǎng)度與

16、加速度的關(guān)系等 根據(jù)上述信息，回答下列問題 ：我國(guó)航天英雄楊利偉乘“神舟”五號(hào)升入太空和返回地面的過程，采取什么姿勢(shì)(站、坐、 備躺)較好?身體與加速度方向什么關(guān)系? 答案：躺倒垂直 二、從v一t圖象看加速度 師：速度一時(shí)間圖象描述了什么問題?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)生在沒有學(xué)習(xí)斜率概念前，可以用陡度的“平緩”或“陡”來表述 師：我們可以從直線上任意選擇間隔較大的兩點(diǎn)來找到這兩個(gè)點(diǎn)間的速度變化量v，時(shí)間間隔 生：這樣就可以定量求加速度了，用加速度的定義式就行了。 【課堂訓(xùn)練】 如153圖是某質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的v一t圖象，從圖上求出各段的速度變化及加速度 小結(jié) 本節(jié)課重點(diǎn)學(xué)習(xí)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(shí)間的比值它是位移對(duì)時(shí)間的變化率，描述物體運(yùn)動(dòng)的快慢和運(yùn)動(dòng)方向也可以說是描述物體位置變化的快慢和位置變化的