1、精品新人教版必修1高中物理第1章第5节 15速度变化快慢的描述加速度优质课教案15 速度变快慢的描述加速度一、 教材分析 加速度是力教的重要概念，也是高一年级物课中较难懂的概念在生的经验中，与加速度有关的现象不多，这就给习加速度概念带困难教材先列举轿车和旅客列车的加速过程，让生讨论它们速度的快慢以增强生的感性认识教材还展示飞机的起飞过程，要求生从具体问题中了解“速度快”“速度变大”“速度变快”的含义不同，并且又在旁批中指出“物体运动的快慢”与“运动速度变的快慢”不同在此基础上，通过飞机起飞和炮弹射出过程的具体字运算引出平均加速度，进而说明瞬时加速度同时指出了加速运动和减速运动中加速度与速度方向
2、的关系通过瞬时加速度得出直线运动的这一物运动模型在习加速度概念后，又通过上节课习的速度时间图象进一步说明怎样在图象中找到加速度，让生通过速度时间图象加深对加速度概念的认识和对图象的解，是对图象认识的深和提高变率是生活中的常用概念，教材在“漫步”栏目中深入、细致地介绍了一般情况下的变率，有助于生解速度是位置的变率，加速度是速度的变率 要想正确解加速度的物意义，掌握加速度的定义公式，生必须具有较高的抽象思维能力可是，生首次碰到加速度概念时是刚刚考入高中不久，不少生抽象思维能力不高，难以解加速度的意义和定义公式为了降低难度，现行教材均把匀变速直线运动和加速度合为一节，只限于讨论匀变速直线运动中的加速
3、度，只研究匀变速直线运动的加速度定义、公式、意义、单位、方向没有研究加速度的测量方法，没有讨论加速度的合成与分解，没有涉及加速度的成因，只在以后各章节中才把加速度的概念逐步扩充到一般变速运动中的瞬时加速度因此，在确定加速度教目标时，应该注意教材处的这一实际情况，逐步到位，不能一步到位否则，教目标制定过高，习难度太大，不仅不能达到预期的教目标，影响教效率的提高，而且易于在生中产生物难的心里障碍，对今后的物习也会产生负面影响当然，也不能把教目标制定得太低，这是不利于物课堂教效率提高的二、 教目标知识与技能 1知道加速度的物意义 2掌握其定义公式和单位 3知道加速度的方向与速度变量方向一致 4区别加
4、速度、速度、速度变量 过程与方法 1通过比值定义法，进一步了解加速度的物意义 2通过对速度变快慢描述的探索过程，体会一个量的变与变快慢的区别 情感态度与价值观 1本节在物体运动快慢的基础上进一步提出速度变快慢的问题 2通过探索用比值定义法得出加速度的概念，感悟到探索问题解决问题的兴趣和无止境的观点 3激发探索的兴趣和毅力三、 教重点1加速度概念的建立和加速度与匀变速直线运动的关系 2加速度是速度的变率，它描述速度变的快慢和方向四、 教难点1解加速度的概念，树立变率的思想 2区分速度、速度的变量及速度的变率 3利用图象分析加速度的相关问题五、 教过程导入新课 复习导入 教师通过课件展示图1-5-
5、1两幅v图象，供同们交流讨论，并设疑对比思考指导生对两个匀变速直线运动的v-图象认真观察，找出速度随时间的变规律图1-5-1 生归纳总结出：甲图中，物体的速度每秒变5 / 乙图中，物体的速度每5 变5 / 引导生体会速度的变有快有慢，我们今天习的加速度这一概念就是用描述速度变快慢的物量，很自然地引出本节习的内容 问题导入 普通的小汽车和高档跑车的速度都能达到200 /,但它们从静止到具有这一速度所经历的时间不同，高档跑车经历的时间要远小于普通的小汽车哪个速度的变快呢？速度变的快慢是衡量汽车档次的一个重要标准这节课我们就习描述速度变快慢的物量加速度 影片导入 利用课件视频资，依次大屏幕播放下列影
6、片片断： 万吨货轮起航，10 内速度增加到02 / 火箭发射时,10 内速度能增到约102 /以8 /的速度行驶的汽车在急刹车时25 内能停下以8 /的速度飞行的蜻蜓能在07 内停下图1-5-2 在以上片断中，各物体的速度都发生了变，你怎样才能比较速度随时间变的快慢呢？推进新课 一、加速度 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，让生思考讨论谁的速度“增加”得快？如何表示增加的快慢？ 课件展示：依次展示三个速度表格，分析比较速度改变的快慢 表一：时刻/ 051015甲v/（-1）20253035乙v/（-1）10305070丙v/（-1）35302520丁v/（-1）
7、5035205 交流讨论：若物体在所用时间一样的情况下，速度改变大的物体速度改变得快 点评：让生从最简单的例子入手，先比较相同时间内的速度改变量，为不同时间不同改变量作知识铺垫从简单到复杂，从特殊到一般，正是物探究规律的顺序 表二：初速度（/）末速度（/）所用时间（）轿车启动205075吨货车启动20503810吨货车启动205050 生认知观察表中据并交流讨论，若在速度改变相同的情况下，可以比较时间的长短，所用时间越短，速度改变得越快 教师继续引导生分析据，提高生根据据表概括总结规律的分析能力 教师设疑：若如下表所示，既无法用第一种方法，又无法用第三种方法比较，怎样比较它们速度变的快慢？认真
8、观察表三，通过计算说明这四个物体哪个速度改变得快 表三：初速度（/）末速度（/）所用时间（）A自行车下坡2114B公共汽车出站063火车出站020100D飞机在空中飞行30030010 很明显，这几个运动物体速度的改变量不同，速度改变的快慢也不同，且速度增加大的不一定就增加得快为了描述物体运动中速度变的快慢，人们引入了加速度的概念加速度是用描述速度变快慢的物量 教师指导生回忆怎样描述物体运动位置的变例如在匀速直线运动中，物体从A点运动到B点，可以用A、B两点坐标的变除以所用时间即速度的大小描述位置变的情况 点评：利用速度的表达式类比，力求使生猜想到可以用速度的改变量除以所用时间描述速度变的快慢
9、 教师设疑：在表三中，A物体在4 内速度从2 /增加到11 /，怎样描述物体运动的速度增加的快慢呢？ 交流讨论并总结：用物体速度的增加量除以所用的时间描述这段过程中物体速度增加的快慢 如果用符号表示物体速度增加的快慢，v表示物体的速度的变量，表示物体的速度变所用的时间，应如何用公式表达A物体的速度变快慢呢？ 结论：= /2=225 /2 教师指导生依次完成表三中B、D的计算： 对B：= /2=2 /2 对：= /2=02 /2 对D：= /2=0 上述方法就是变速直线运动中，描述物体运动速度变快慢的基本思路和基本方法其中的=式是变速直线运动的加速度的基本定义式在国际单位中，加速度的单位是/2，
10、读作米每二次方秒 明确：1定义：加速度等于速度的改变跟发生这一改变所用的时间的比值 2表达式：= 3单位及符号 米/秒2 /2(国际单位制) 厘米/秒2 c/2 阅读体会：课件展示阅读材料，让生认真阅读并体会计算加速度 材料一：高级跑车 克莱斯勒 ME412 0100 /加速时间29 发动机：V12双顶凸轮轴48气门4Trb 排量：6000cc 最大马力：850/bp/5,750rp 峰值扭力：1173 g/2,5004,500rp车重：1,310 g 急速：400 /以上 汽车性能知识参考址： p/rdcc/ pc/ 材料二：死亡加速度 西方交通管部门为了交通安全，特制定了死亡加速度500g
11、（取g=10 /2）这一值，以醒世人意思是如果行车加速度超过此值,将有生命危险那么大的加速度，一般情况下车辆是达不到的但如果发生交通事故时，将会达到这一值因为，一般车辆碰撞的时间短，大多为毫秒级例如，两辆摩托车时速20 相向而行发生碰撞，碰撞时间为毫秒级，能产生多大加速度？ 教师引导生类比加速度与位移，有什么共同的地方引导生归纳出加速度既有大小又有方向，是矢量 说明：当物体加速时，则v=v2-v10,时间是标量，加速度的计算值为正值,如果以初速度的方向为正方向（即初速度v0取正值），为正值则可表示的方向与初速度的方向相同，或反过说，若加速度与初速度同向时，则这个直线运动为加速运动 当物体是减速
12、时，则v=v2-v10,时间是标量，加速度的计算值为负值，如果仍以初速度的方向为正方向（即初速度v0取正值），为负值则可表示的方向与初速度的方向相反，或反过说，若加速度与初速度反向时，则这个直线运动为减速运动 在未到“牛顿第二定律”之前，也可以用两辆汽车以相同的速度变率做匀加速运动和匀减速运动，虽然速度变快慢相同，但速度的变情况不同，前者速度越越大，后者则反之启发生思考，只凭速度变快慢（速度变率的大小）不能完全反映速度变的规律，从而引出加速度不仅有大小，而且有方向，是矢量 虽然不必让生从速度变的方向去判断加速度的方向，但是应该让生知道：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
13、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，所以教中不必强也可类比v=中速度v的方向与位移的方向相同，解=中速度的方向与速度变量v的方向相同 实验与探究 通过实验让生体会1 /2加速度有多大 实验器材：高度约为斜面长度的十分之一的斜面（越光滑越好） 体验方法：把斜面的高度调节为斜面长度的十分之一（向生说明），让小球在斜面上滚下（注意观察速度变的快慢程度），小球在这个斜面上运动的加速度便大约是1 /2它的含义是说物体每秒钟速度的改变量是1 / 问
14、题探究 问题1：“上海磁悬浮列车的最高速度可达430 /,它的加速度一定很大”这一说法对吗？为什么？ 问题2：运载火箭在点火后的短时间内，速度的变很小，它的加速度一定很小吗？ 归纳总结：1不对，当匀速运动时，尽管速度很大，加速度可以为零 2不对，由公式=可知，加速度等于速度的变量和时间的比值，因而加速度是速度对时间的变率所谓某一个量对时间的变率，是指单位时间内该量变的值变率表示变的快慢，不表示变的大小 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 问题互动 判断下列说法是否正确 1
15、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 错只有做匀加速直线运动的物体，它的加速度方向和速度方向相同 2做匀变速直线运动的物体，它的速度变越大，加速度越大 错速度变大，但不知所用时间的多少 3做匀变速直线运动的物体，它的速度变越快，加速度越大 对 师生探究：教师指导生对下列问题分组探究 探究1：某同骑着自行车和校百米冠军赛跑观察并思考，起跑时谁的加速度比较大些？将观察结果与同交流一下，得出较一致的结论 参考：创造条件，亲自观察，培养有目的的观察能力；加强交流，善于交流，增强协作精神比较方法：相同时间内，谁的速度变得快，谁的加速度就大 探究2：小球沿斜面的运动可近似看成是匀加速直
16、线运动猜想一下，加速度的大小与哪些因素有关？（比较加速度的大小时，可通过观察小球滚动时速度改变的快慢进行） 要求：（1）将猜想的结果互相讨论，最后得出共同的猜想若有条件，可以用实验检验一下你的猜想 （2）实验探究时要注意加强交流与合作，检验猜想时要注意控制变量 参考：（1）几种可能猜想：小球的质量、斜面的粗糙程度、斜面的倾角、斜面的长短等（还有什么可能，你自己去猜想，这里给出的只是参考，并不一定是标准答案，要善于通过讨论和交流最后得出正确的答案） （2）探究时，一定要先设计好实验方案，注意体会控制变量法可保持其他量不变，研究小球质量与加速度的关系；或研究粗糙程度与加速度的关系;研究倾角与加速度
17、的关系；研究长度与加速度的关系等 探究3：宇航员要从地球进入空间站，可以由航天飞机完成这一任务航天飞机在发射的过程中，会产生相当大的加速度，最大加速度可以达到8g（取g=98 /2），高重力加速度对人的身体会产生不良作用，甚至可能会产生危险譬如，引起身体某些部位充血或缺血，如果大脑缺血，便会失去视觉和知觉类似实验表明，人体的姿势与所能承受的加速度有关：当人的身体与加速度的方向垂直时，人可以经受15g的加速度达几分钟之久，而当人的身体顺着加速度方向时，最多只能经受6g的加速度 根据上述信息，回答下列问题： 我国航天英雄杨利伟乘“神舟”五号升入太空和返回地面的过程，采取什么姿势（站、坐、躺）较好？
18、身体与加速度方向什么关系？ 答案：躺倒 垂直 二、从v-图象看加速度 教师指导生认真观察课本中的v-图象，并思考：速度时间图象描述了什么问题？怎样建立速度时间图象？ 教师引导，生讨论后回答生在没有习斜率概念前，可以用陡度的“平缓”或“陡”表述 生总结归纳：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，的速度变快，即的加速度大，b的速度变慢，加速度小 知识小结：速度时间图象是描述速度随时间变关系的图象，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，就画出了速度时间图象 我们可以从直线上任意选择间隔较大的两点找到这两个点间的速度变量v，时间间隔
19、这样就可以定量求加速度了，用加速度的定义式=就行了六、 课堂小结本节课重点习了加速度的概念及其特性，注意加速度是矢量及这里的“加”并不是“增加”的意思，它反映的是速度变快慢的程度 加速度是速度的变与发生这一变所用时间的比值也就是速度对时间的变率，在值上等于单位时间内速度的变它描述的是速度变的快慢和变的方向加速度的大小由速度变的大小和发生这一变所用时间的多少共同决定，与速度本身的大小以及速度变的大小无必然联系加速度大表示速度变快，并不表示速度大，也不表示速度变大加速度是矢量，它的方向就是速度变量v的方向，与速度方向无必然联系加速度是状态量，与时刻（或位置）相对应 可以从速度时间图象中倾斜直线的陡缓定性看出加速度的大小，也可以从图象中定量求出加速度的大小
