速度变化快慢的描述.doc

《速度变化快慢的描述──加速度》教学设计
浏阳市职业中专 钟杏

§1.5速度变化快慢的描述──加速度
课型
新授课
教材分析
本节课内容为人教版物理必修1第一章“运动的描述”第5节，在整个必修课程中，该内容的学习和掌握是非常必要的。加速度是运动学中的一个重要的基本物理量，是将运动和力联系起来的桥梁。由于加速度概念和其他物理知识联系性强，涉及面广，特别是在分析、解决跟动力学相关的实际问题中经常涉及，因此对加速度的理解和掌握如何，不仅直接关系到本章后续模块的进一步学习，而且还影响以后选修模块的学习和掌握，所以本节内容是本章知识的重点之一。本节的关键是促进学生对加速度概念的形成和理解
学情分析
前面学习了速度的概念，学生学习了用比值法定义物理量的方法，用类比方法迁移到加速度的概念学习中来，这给学习加速度这一概念降低了台阶，但由于学生抽象思维能力不强，很难认清速度、速度的变化、速度变化快慢的区别，在学生的生活经验中，与加速度有关的现象不多，这更给学生形成和理解加速度的科学概念带来了难度
设计思想
教师创设物理情景，让学生观察和体验后有所发现，有所联想，运用科学思维，萌发并提炼出科学问题，使教学过程成为发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的过程，让学生用探究的方法，感受一遍加速度概念的建立过程，按照从简单到复杂，从特殊到一般的顺序进行探究，顺理成章，水到渠成的引入加速度的概念。然后从公式和图像两个方面加以理解，通过对生活中和实验中加速度和速度概念分析对比，加深理解加速度的物理意义
教学流程
学生主观感受──提出问题──发散类比──拓展探究──交流合作──分析论证
教学目标
知识与技能
1．理解加速度的意义，知道加速度是表示速度变化快慢的物理量。知道它的定义、公式、符号和单位，能用公式a=△v/△t进行定量计算。
2．知道加速度与速度的区别和联系，会根据加速度与速度的方向关系判断物体是加速运动还是减速运动。
3．能从匀变速直线运动的v—t图像理解加速度的意义。
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．帮助学生学会分析数据，归纳总结得出加速度。
3．教学中从速度一时间图像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．利用生活实例激发学生的求知欲，激励其探索的精神。
2．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。
3．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。
教学重点、难点
教学重点
1．加速度的概念建立。
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．利用图像来分析加速度的相关问题。
教学方法
探究、讲授、讨论、练习
教学手段
多媒体课件，带滑轮的长木板、小车及木板等．
教学活动
学生活动
新课引入
[演示]让小车分别在倾角较小的斜面和倾角较大的斜面上滚动。
[提问]小车两次各做什么运动？它们的不同之处在哪里？
[得出]小车两次都是做速度越来越快的直线运动，但后一次速度改变得快。
[小结]物体的速度改变是有快慢之分的
[引导]实际上速度改变的快慢与生活是紧密相连的，那么，同学们能否举一些例子出来，进行说明。
[实例]
1．运动的客车进站时，如果车的速度改变太快，立即变成0，会出现什么情况？
2．百米赛跑时，发令枪一响，运动员希望自己在短时间内速度改变是越大越好，还是越小越好？
3．火车出站时，速度逐渐较大，经过一段时间后风驰电掣；而一扣枪的扳机，子弹“啪”的一声已不见踪影，这说明什么？
4．人们在玩过山车、蹦极时，体验到的刺激是速度带来的吗？
[小结]以上实验，以及生活中现象都说明速度的改变是有快慢之分的，为了描述物体运动中速度变化的快慢，人们引入了加速度的概念。那么，如何定量地比较物体速度的变化快慢呢？
新课教学
[讨论与交流]
A．在校运动会上，张三同学百米赛起跑阶段，由静止开始在1．0s内速度增加到8m/s
B．电动车由静止开始在3.0s内速度增加到8m/s（约29km/h）
C．摩托车由静止开始在3.0s内速度增加到12m/s（约43km/h）
D．摩托车以12m/s的恒定速度行驶了3.0s
为了能更加清楚对以上情况对比，请你将以上数据填入下表。

初始速度v0/m·s-1
经过时间Δt/s
末速度v/m·s-1
A．百米起跑

B．电动车起动

C．摩托车起动

D．行驶的摩托车

仔细分析表格中的数据思考下列问题：
（1）能否用速度的大小v描述速度变化的快慢？说明你的理由。
（2）能否用速度的变化量Δv（=v-v0）描述速度变化的快慢？说明你的理由。
（3）你认为如何表示速度变化的快慢？思考后同周围的同学交流一下意见。
一、加速度
1．定义：加速度是速度的变化量跟发生这一变化所用时间的比值。
2．定义式：a＝△v/△t=（v-v0）/△t
      v0──开始时刻物体的速度
      v—─经过一段时间t时的速度
3．国际单位：m／s2或m·s-2，读作米每二次方秒。
[练习]
下面请两个同学把表格中的A、B的加速度算出来，下面的同学计算C、D的加速度，要有过程。
（这一过程非常重要，借此学生可熟悉公式、单位，教师也可从巡视中发现错误，并引出加速度的物理意义。）
[点评]进行规范，并给出正确答案，大小分别为：8m/s2　2.7m/s2　4m/s2　0
[提问]请同学们想一想：8m/s2表示什么样的意思？ 师生共同分析，结合定义，得出物理意义；并让学生说出其它数值的含义。
4．物理意义：加速度是表示速度改变快慢的物理量，其数值越大，表示速度改变越快。
[提问]加速度是矢量还是标量呢？为什么？方向如何规定？
[讨论后小结]速度是矢量，速度的变化量Δv也是矢量，单位时间内速度的改变量也是矢量，所以a方向与Δv的方向相同。
[提问]那么计算时，如何体现加速度的方向？
[典型例题]在一次事故中，小车以10m/s的速度向一面墙撞过去，碰撞时间为0．1s。
（1）如果墙不牢固，墙被撞倒后的一瞬间，车仍以3m/s向前冲去，求碰撞过程中的加速度？
（2）如果墙很牢固，车与它碰撞后的一瞬间，以5m/s的速度被弹回来，求这一碰撞过程中的加速度？
[学生回答后给出正解]
解：以小车开始运动的方向为正方向，v1＝10m/s，因为末速度与开始运动的方向相反，且速度为矢量，∴v２＝-5m/s，则Δv＝-15 m/s。∴a＝（-15）/（0.1）m/s2＝-150m/s2。即此时加速度大小为150 m/s2，负号表示a方向与车开始运动的方向相反。
（学生在了解加速度的定义、物理意义以后，以此来检测对公式是否真正理解；另外，同时通过该题让学生见识一下矢量如何计算，培养用正、负号表示方向的习惯。）
5．加速度的方向：加速度的方向和速度改变量的方向相同
加速直线运动，加速度的方向与速度方向相同；减速直线运动与速度方向相反。
[阅读课本强调]
（1）引导学生阅读书本，知道加速度也分为平均加速度和瞬时加速度。
（2）引导学生阅读P27页表格上所列的加速度，对其中一些数值进行分析，一定要结合物理意义及方向来巩固以上内容。
[阅读体会]课件展示阅读材料，让学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
    0──100 km/h加速时间2.9 s
    发动机：V12双顶凸轮轴48气门4Turbo
    排量：6.000c.c.
    最大马力：850bhp/5750rpm
车重：1310 kg
    极速：400 km/h以上
材料二：死亡加速度
    西方交通管理部门为了交通安全，特制定了死亡加速度500g（取g=10 m/s2）这一数值，以醒世人。意思是如果行车加速度超过此值，人将有生命危险。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，很可能会达到这一数值因为一般车辆碰撞的时间短，大多为毫秒级。例如，两辆摩托车以20 km/h的速度相向而行发生碰撞，碰撞时间为毫秒级，能产生多大加速度？
二、对加速度的进一步认识
1．从公式上可以求出a的大小方向，我们也可以从图像上知道物体的加速度

教师引导学生进行分析，结合初中函数图像知识很容易得出，直线越倾斜，加速度越大，图像的斜率在数值上等于加速度。
2．速度、速度变化量及加速度的区别
下面出一些判断题，请同学们回答对与错，对错误的，举一例子加以说明：
（1）物体的速度变化越大，则物体加速度就越大。（错。结合前面所举的例子，比较A与B可知此结论不对。）
（2）物体的速度很大时，加速度不可能为0。（错。结合前面所举的例子，如D，虽然速度很大，但加速度却为0）
（3）物体的加速度在减小，而速度可能在增加。（结论是对的，同学们一时可能很难理解，举这样的例子进行类比。）
总结
通过本节的学习，我们要牢牢理解加速度和速度的区别，在于意义不同，前者用来描述速度改变的快慢，后者用来描述运动快慢。对于直线运动，计算时一般要规定初速度的方向为正方向，把方向用正负号来表示，便于进行矢量运算，这样加速度的方向才不会出现错误

仔细观察、思考

联系生活实际
思考回答

完成表格
交流意见

熟悉加速度公式

再次体会加速度的物理意义

初步理解加速度的方向

熟悉计算中加速度方向的表示方法

激发学生兴趣，体会实际生活中加速度 

通过图像认识加速度

理解速度、速度变化量、加速度的物理意义
作业
课后1、4题
板书
设计
五、速度变化快慢的描述──加速度
一、加速度   
1．定义
2．定义式
3．单位   
4．方向   
5．物理意义
二、对加速度的进一步认识
1．加速度是v—t图像的斜率
2．速度、速度变化量及加速度的区别
教学反思
本节课主要目的是建立并理解加速度概念，在引出加速度的概念时低台阶，然后步步登高，充分激活学生思维，从易到难，从现象到本质，从形象到抽象，符合学生的思维发展规律，容易为学生所接受，可以较大程度的调动学生参与教学活动的积极性，提高学生学习物理的兴趣，强化物理知识的形成过程，使学生学会探索自然规律的基本方法，从而使学生获得基本的探究能力和创造性地解决实际问题的能力