高一物理 1.5《速度變化快慢的描述——加速度》教案(1)（新人教版必修1）

111課題名稱第 1 課時課型問題解決課課程標(biāo)準(zhǔn)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、單位。理解加速度的矢量性，能判斷物體是做加速運動還是減速運動。學(xué)習(xí)目標(biāo)1知識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、單位。理解加速度的矢量性，能判斷物體是做加速運動還是減速運動。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學(xué)生的感性認(rèn)識，順暢地引入加速度的概念。在與學(xué)生進(jìn)行新知識探究的同時，適當(dāng)加入幾道針對性練習(xí)及能力提高的題目，培養(yǎng)學(xué)生利用知識解決實際問題的能力。通過布置研究性課題，讓學(xué)生親自動手，收集分析數(shù)據(jù)，體驗加速度在生活中的意義。3情感態(tài)度與價值觀通過本節(jié)的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解物理學(xué)對經(jīng)濟(jì)、社會發(fā)展的貢獻(xiàn)，體會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)展對科學(xué)的好奇心與求知欲。培養(yǎng)學(xué)生主動與他人合作的精神，并能將自己的見解與他人交流。重點難點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。2對加速度概念的理解是本節(jié)教學(xué)的難點。學(xué)習(xí)過程評價任務(wù)（內(nèi)容、問題、試題）學(xué)習(xí)活動（方式、行為策略）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、運動員等錄像，提出問題，讓學(xué)生思考討論誰的速度“增加”得快?如何來表示增加的快慢? 課件展示：某競賽用的跑車啟動時，387 s內(nèi)速度達(dá)到100 kmh，某高速列車啟動時，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跑運動員起跑時，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時，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：計算可以得到如下數(shù)據(jù)： 師：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為了描述物體運動中速度變化的快慢，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：請回憶一下我們是怎樣描述物體運動位置的變化的?例如在直線運動中，物體從A點運動到B點，如下圖151所示 建立數(shù)軸AB，設(shè)A點在數(shù)軸上的讀數(shù) (一維位置坐標(biāo)，下同)為2 m，B點在數(shù)軸上的讀數(shù)為7 m，則物體運動位置的變化大小為多少?師：如果物體從A到B是做勻速運動，如果所用時間為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動，同樣在10 s內(nèi)，速度從2 ms增加到7 ms，怎樣描述物體運動的速度增加的快慢呢? 如果用符號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間，那么用公式如何表達(dá)呢?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：飛機的速度由O增加到約300 kmh，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：追擊炮射擊時，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)生這個變化所用時間的比值是多少? 學(xué)生討論后回答 師：上述方法就是變速直線運動中，描述物體運動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動的加速度的基本定義式 在國際單位制中，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，則>O，時間t是標(biāo)量，加速度a的計算值為正值，如果以初速度的方向為正方向(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，則這個直線運動為加速運動 當(dāng)物體是減速時則<O，時間t是標(biāo)量，加速度a的計算值為負(fù)值，如果仍以初速度的方向為正方向(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，則這個直線運動為減速運動 師：閱讀課文，說說什么是勻變速運動(如果物體的加速度保持不變，該物體的運動就是勻變速運動) 師：如同平均速度與瞬時速度那樣，加速度也有平均和瞬時之分在勻變速運動中，平均加速度與瞬時加速度有什么關(guān)系?(在勻變速運動中，其速度隨時間均勻變化(增加或減少)，每時每刻的加速度，即瞬時加速度與一段時間內(nèi)的加速度，即平均加速度相同) 師：勻速直線運動可看成什么運動?(可看成加速度為零的勻變速運動) 【實驗與探究】 課題：體驗1 ms。加速度究竟有多大 實驗器材：高度約為斜面長度的十分之一的斜面(越光滑越好) 體驗方法：把斜面的高度調(diào)節(jié)為斜面長度的十分之一(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)，小球在這個斜面上運動的加速度便大約是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”這一說法對嗎?為什么? (不對，當(dāng)勻速運動時，盡管速度很大，加速度可以為零) 師：運載火箭在點火后的短時間內(nèi)，速度的變化很小，它的加速度一定很小嗎? (不對由公式n一巖可知，加速度等于速度的變化量和時間的比值，因而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(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，對于運動物體說它走多遠(yuǎn)，是指路程或位移，說它走得多快，是指速度，而對加速度則沒有相對應(yīng)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(xué)素質(zhì)好，有很好的爆發(fā)力，起跑快 【閱讀】 師：請學(xué)生閱讀教材第30頁“一些運動物體的加速度” 學(xué)生閱讀“一些運動物體的加速度”后應(yīng)注意： 1注意標(biāo)題后括號內(nèi)標(biāo)明的“a(ms-2)”的含義，注意養(yǎng)成時時關(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(fù)值，這是什么含義?這是因為加速度是矢量，不但有大小，而且有方向，而負(fù)號只表示其方向。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動方向(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動時，加速度一定為正嗎?物體做勻減速直線運動時，加速度一定為負(fù)嗎? 生：不一定物體做勻加速直線運動時，加速度方向一定跟物體的運動方向相同，物體做勻減速直線運動時，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(fù)值，與正方向的選取有關(guān)，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(fù)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(fù)值，勻減速直線運動的加速度為正值 師：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(rèn)識對嗎?如果不對，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 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，加速度大說明物體速度變化得快，并不意味著物體就運動得快力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)做勻加速運動的火車，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做勻減速運動，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 做勻變速直線運動的物體，它的加速度方向和速度方向總是相同 錯只有做勻加速直線運動的物體，它的加速度方向和速度方向相同 做勻變速直線運動的物體，它的速度變化越大，加速度越大 錯速度變化大，但不知所用時間的多少 做勻變速直線運動的物體，它的速度變化越快，加速度越大 對 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，起跑時誰的加速度比較大些?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；加強交流，善于交流，增強協(xié)作精神比較方法：相同時間內(nèi)，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關(guān)?(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(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(zhì)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(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，一定要先設(shè)計好實驗方案，注意體會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；研究傾角與加速度的關(guān)系；研究長度與加速度的關(guān)系等 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、 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：速度一時間圖象描述了什么問題?怎樣建立速度一時間圖象? 生：速度一時間圖象是描述速度隨時間變化關(guān)系的圖象，它以時間軸為橫軸，以縱軸為速度軸，在坐標(biāo)系中將不同時刻的速度以坐標(biāo)的形式描點，然后連線，就畫出了速度一時間圖象 【思考與討論】 圖152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? 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來找到這兩個點間的速度變化量v，時間間隔 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)點做直線運動的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)相對應(yīng) 速度的變化量是描述速度改變的多少，它等于物體的末速度和初速度的矢量差它表示速度變化的大小和變化的方向速度的變化量是過程量，它對應(yīng)某一段時間(或某一段位移) 加速度是速度的變化與發(fā)生這一變化所用時間的比值也就是速度對時間的變化率，在數(shù)值上等于單位時間內(nèi)速度的變化它描述的是速度變化的快慢和變化的方向加速度的大小由速度變化的大小和發(fā)生這一變化所用時間的多少共同決定，與速度本身的大小以及速度變化的大小無必然聯(lián)系課后反思111