1.5加速度教案

课 题 课 型

知识与技能

§1.5 速度变化快慢的描述——加速度 新授课(1 课时)

1．理解加速度的物理意义，知道它的定义、公式、符号和单位，能用公式 a 

v t

教 学 目 标

进行定量计算； 2．知道加速度与速度的区别和联系，在直线运动中能根据加速度与速度的方向关 系判断物体是在做加速运动还是减速运动； 3．理解匀变速直线运动的含义，能从 v—t 图象理解加速度的意义。 过程与方法 1．经历将生活中的实际上升到物理概念的过程，理解物理与生活的联系，初步了 解如何描述运动。通过事例，引出生活中物体运动的速度存在加速和减速的现实，提 出为了描述物体运动速度变化的快慢，引入了加速度概念的必要性，激发学生学习的 兴趣； 2．通过加速度概念的建立过程和加速度定义式的得出过程，了解和体会比值定义 法在科学研究中的应用； 3．教学中从速度—时间图象的角度看物体的加速度，主要引导学生看倾斜直线的 “陡度”(即斜率)，让学生在实践中学会应用数据求加速度。 情感态度与价值观 1．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； 2．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，勇于放弃自 己的错观点，让错误也变成一种资源； 3．通过速度—时间图像的学习与理解，让学生感受数理结合的思想，体会用数学 知识和图像来解决物理问题的方便与快捷，体会数学在物理中的重要性。 教学重点 1．加速度的概念建立和加速度与匀变速直线运动的关系； 2．加速度是速度的变化率，它描述速度变化的快慢和方向。 教学难点 1．理解加速度的概念，树立变化率的思想； 2．区分速度、速度的变化量及速度的变化率； 3．利用图象来分析加速度的相关问题。

教 学 重 点 、 难 点 教 学 方 法

1.创设情境、实例引导分析教学法 2.问题设疑启发学生教学法

教 学 准 备

PPT 、三角板

教 学 活 动

[新课引入]

师： 到目前为止， 我们已经学习了用位移描述物体的位置变动， 用速度描述物体运动的快慢， 那怎样描述物体在运动过程中速度变化的快慢呢？就让我们一起学习今天的内容——加速度 板书：§1.5 加速度 【新课教学】 一、 加速度 教师设疑：不同物体运动时速度变化的快慢往往是不同的，很多人在买车时会关注一个很 重要的性能，那就是汽车的加速性能。今天我们就以竞赛用跑车、高速列车和自行车为例来研 究它们在启动过程中的加速性能（播放其图片及课件） 。启动过程指的是什么？ 生：指的

是汽车的速度从 0 增加到某个值 师：既然是从 0 增加到某个值，那它们的初速度就是？ 学生们：零 师：非常好。我们看到，竞赛用跑车经历 4 秒可以加速到 30m/s，高速列车也可以加速到 30m/s，但是却要用 120 秒，自行车呢，它经历 4 秒可以将速度加到 6m/s，现在我们计算它们 的速度变化量，竞赛用跑车的速度变化量是多少呢？ 生：是 30 m/s 师：高速列车的速度变化量呢？ 生：也是 30m/s 师：自行车呢？ 生：它是 6m/s 师：算出了速度变化量，那如何比较竞赛用跑车和高速列车谁速度变化的快呢？ 生：它俩的速度变化量相同，比较它们所用的时间，竞赛用跑车所用时间少，所以它的速 度变化的快。 师： 非常好， 那竞赛用跑车和自行车速度变化量不同，该如何比较它俩谁速度变化的快呢？ 生：它们速度变化量不同，但是经历时间相同，所以可以比较相同时间内的速度变化量， 竞赛用跑车速度变化量大，故变化的快。 师：如果我想比较高速列车和自行车谁的速度变化的快呢？它们的速度变化量不同，所用 时间也不同，又该怎么办呢？想想我们比较物体运动的快慢时用了什么方法？ 生 1：我们可以比较单位时间内的速度变化量，速度变化量越大，速度变化的越快 生 2：我们也可以比较单位速度变化量所用的时间，所用时间越短，速度变化越快 师：我们平时更习惯用哪种方法呢？ 生：单位时间里比较速度变化量 师：为什么呢？ 生：这样更顺口，符合人们的日常习惯，人们习惯性地认为数值越大，变化越快 教师总结：也就是说，我们可以用速度变化量与所用时间的比值来比较速度变化的快慢，

如果用△v 表示速度变化量，用△t 表示所用时间，那么可以用 v / t 的比值来比较速度变化 的快慢。在我们物理学中，就把 v / t 的比值定义为加速度，即加速度的定义就是物体速度 的改变与发生这段改变所用时间的比值。如果用

vt

表示物体的末速度，用

v0

表示初速度，△ 。我们看，△v

t 表示时间间隔，通常用小写字母 a 表示加速度，那加速度的定义式就是：

2

a

v t

的国际单位是 m/s，△t 的国际单位是 s，那加速度的国际单位是 m / s ，它怎么读呢？ 生 1：米每秒的平方 生 2：米每二次方秒 师：米每秒的平方写出来应该是 (m / s) ，与加速度的单位是有本质区别的，正确的应该读 作：米每二次方秒。奇怪了，都有了速度来描述物体运动的快慢，为什么还要引入加速度这个 物理量呢？ 生：因为加速度可以描述物体速度变化的快慢，它是描述物体运动过程中速度变化快慢的 物理量。 二、加速度的矢量性 加速度的定义式中可以

看到，a=△v/△t 这是一个等式，也就是说它两边相等，那△v 是个 矢量，时间是个标量，那么加速度也应该是个矢量，它的大小由谁决定呢？咱们能说 v 越大加 速度越大吗？ 生：不能 师： 【强调：速度大，不代表速度变化的快，这是两个概念】能说△v 越大，加速度越大吗？ 生：不能 师：能说△t 越大，加速度越大吗？ 生：不能 师：加速度的大小和△v、△t 没关系，只与△v/△t 的比值有关系 【注意】师：加速度和速度的区别： (1)速度大，加速度不一定大；加速度大，速度不一定大。 (2)速度变化量大，加速度不一定大。 (3)加速度为零，速度可以不为零；速度为零，加速度可以不为零。 师：既然是矢量就既有大小又有方向，从定义式中可以看出它的方向与速度变化量△v 的方 向相同，那加速度的方向具体如何判断呢？现在我们就来讨论直线运动中加速度的方向与速度 方向的关系。 【播放做好的动画】 比如： v1 △v V2 一辆汽车，原来的速度为 v1，经过一小段时间△t 后，速度变为 v2。为了在图中表示加速 度，我们以原来的的速度 v1 的箭头端为起点，以后来的速度 v2 的箭头端为终点，作出一个新 的箭头，它就表示速度的变化量△v,确定了速度变化量的的方向，也就确定了加速度的方向。 从图中我们可以清晰地看出： 如果物体速度增加， a 的方向与速度方向相同， 此时加速度取正； 如果物体速度减小， 则 a 的方向与速度的方向相反，此时加速度取负。 【强调加速度大小与速 度大小没关系，加速度方向与速度方向来判断是作加速运动还是减速运动】那如果加速度为零

2

呢？代表什么意思呢？ 生：匀速直线运动 师：大家一定要牢记，这里的正负号仅仅代表方向，并不代表大小【还要注意求位移的差 的方法具有一般性】 师：如同平均速度与瞬时速度那样，加速度也有平均加速度和瞬时加速度之分．我们平时 求得一般都是平均加速度，咱们加速度的定义式求出来的也是平均加速度，那瞬时加速度怎么 求呢？ 生：极限思想 师： 【作图讲解】我们就像求瞬时速度那样，就是把时间间隔△t 缩小到很小值，这样速度 变化量几乎没变、 那加速度也就几乎没变， 此时就可以用求平均加速度的公式来求瞬时加速度， 即平均加速度等于瞬时加速度。 三、 从 v-t 图像看加速度 师：速度一时间图象描述了什么问题?怎样建立速度一时间图象? 生：速度一时间图象是描述速度随时间变化关系的图象，它以时间轴为横轴，以纵轴为速 度轴， 在坐标系中将不同时刻的速度以坐标的形式描点，然后连线，就画出了速度一时间图象．

[思考与讨论] 图

1—5—2 中两条直线 a、b 分别是两个物体运动的速度一时间图象，哪个物体运动的加 速度比较大? 教师引导，学生讨论后回答． 生：a 直线的倾斜程度更厉害，也就是更陡些，而 b 相对较平缓。所以 a 的速度变化快， 即 a 的加速度大，b 的速度变化慢，加速度小． 师：我们可以从直线上任意选择间隔较大的两点来找到这两个点间的速度变化量△v，时 间间隔△t． 生：这样就可以定量求加速度了，用加速度的定义式 a＝△v/△t，在 v—t 图像中，图像 的斜率在数值上等于加速度的大小． 师：加速度不变——匀加速直线运动 加速度变化——变速直线 师：横轴截距和纵轴截距代表啥意思？ 生：横轴是出发时刻，纵轴是初速度 师：非常好，那我们可不可以通过初速度或者初始运动方向来判断所选的正方向呢？我们 发现初速度如果为正，说明初速度方向与所选正方向相同，那么正方向也就是初速度的方向； 或者看初始运动方向，如果随着时间的变化，速度的值都是正的，那么正方向也就是初始运动 的方向。 四、讨论与例题剖析 1.师： “上海磁悬浮列车的最高速度可达 430 km／h， 它的加速度一定很大． ” 这一说法对吗? 为什么? 生：不对，当匀速运动时，尽管速度很大，加速度可以为零． 师：运载火箭在点火后的短时间内，速度的变化很小，它的加速度一定很小吗? 生：不对．由公式 a＝△v/△t 可知，加速度等于速度的变化量和时间的比值，因而加速度

是速度对时间的变化率．所谓某一个量对时间的变化率，是指单位时间内该量变化的数值．变 化率表示变化的快慢，不表示变化的大小． 2.例题剖析 (出示例题 1)做匀加速运动的火车，在 40 s 内速度从 10m／s 增加到 20 m／s，求火车加速度的 大小．汽车紧急刹车时做匀减速运动，在 2s 内速度从 10m／s 减小到零，求汽车的加速度大小． 3.判断下列说法是否正确． ①做匀变速直线运动的物体，它的加速度方向和速度方向总是相同． ②做匀变速直线运动的物体，它的速度变化越大，加速度越大． ③做匀变速直线运动的物体，它的速度变化越快，加速度越大．

作 业

1. 课后练习题和练习册

2.

阅读科学漫步，自学变化率

§1.5 加速度

板 书 设 计

一、加速度 1.定义：a＝△v/△t 2.单位：米每二次方秒，符号是 m/s^2 或 m*s^-2 3.物理意义：描述物体运动过程中速度变化快慢的物理量 4.方向：与速度变化量方向相同 5.直线运动中加速度方向与速度方向关系： 物体加速， 加速度方向与速度方向相同； 物体减速，加速度方向与速度方向相反。 二、从 v—t 图像看加速度 斜率就是加速度的数值

教 学 反 思

本节内容是高中运动学知识体系中比较重要的一节，也是高一年级物理课程中比 较难懂的概念之一。生活实际中有关加速度的现象并不多，所以在课堂开始，通过几 个具体事例数据，让学生感受速度大、速度变化量大和速度变化快含义的不同，从而 为学生理解加速度打下铺垫。 虽然不必让学生从速度变化的方向去判断加速度的方向，但是应该让学生知道： 物体做匀加速运动时，加速度的方向跟速度的方向相同；做匀减速运动时，加速度的 方向跟速度的方向相反． 这是直线运动中(无往复运动)的普遍性结论。 至于加速度的正、 负问题，只是在特定的条件下 (v0 取正值)判断物体做匀加速还是匀减速运动的一种方 法，这不是实质性的结论，所以教学中不必强化。但是学生很难理解速度方向与加速 度方向之间的关系，对于加速度大小与速度大小之间的练习也是云里雾里、很难把握， 因此，我在课前特地做了相关动画，可以让学生直观的看到它们之间的关系，便于他 们理解。并且，在教学中也可类比 v＝△x/△t 中速度 v 的方向与位移△x 的方向相同， 理解 a＝△v/△t 兰中速度 a 的方向与速度变化量△v 的方向相同。