1.4 速度变化快慢的描述——加速度教学设计
文档属性
| 名称 | 1.4 速度变化快慢的描述——加速度教学设计 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 640.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-05-29 09:54:07 | ||
图片预览
文档简介
1.4 速度变化快慢的描述——加速度
【教学目标】
1、通过抽象概括的过程，理解加速度的概念，知道加速度的定义式、方向和单位。
2、理解加速度的矢量性，会根据速度变化的方向判断加速度的方向并结合速度的方向判断运动性质。
3、理解加速度与速度、速度变化量和速度变化率之间的区别与联系，并会分析生活中的运动实例。初步体会变化率对描述变化过程的意义。
【教学重点】建立和理解加速度的概念
【教学难点】应用v-t图像分析加速度
【课 型】新课
【教学方法】讨论、讲授、多媒体教学
【教学过程】
新课导入：
1.视频播放9款电动汽车百公里加速大比拼。提问他们的运动有什么不同？留下悬念待最后解决
2.指导学生仔细阅读课前问题，同时提出问题：
一辆高级跑车在10 s内，速度从0达到100 km/h，一列火车在300 s内速度也从0达到100 km/h。虽然汽车和火车速度都从0达到100 km/h，但是它们的运动情况显然不同。你觉得用“速度大”或“速度变化大”能描述这种不同吗？如果不能，应该怎样描述呢？其次，举例羚羊4S内速度从0增加到25m/s和猎豹4S内速度从0增加到30m/s。
归纳总结：如何判断谁速度变化的快？
方法一：速度变化量相同，比较时间t的长短。
例如：高级跑车和火车从0加速到100 km/h过程中，汽车所用的最短，速度变化的快，汽车加速的快。
方法二：时间t相同，比较速度变化量的大小。
例如：羚羊4S内速度从0增加到25m/s和猎豹4S内速度从0增加到30m/s。，说明猎豹加速的快。
3.列出六种同学们熟悉的场景，判断具有速度的、速度发生的变化的场景有哪些？最后引入具体数据，进行定量比较。继续引出问题：谁的速度变化最大？谁的速度变化最快？列出具体数据，让学生进行速度变化快慢的比较，从而引发思考：速度变化和时间都不同，如何判断变化快慢？
学生活动：学生就老师提出的问题去阅读教材，寻求答案，然后分小组交流讨论，初步建立起加速度的概念。讨论完后找小组展示答案。
一、加速度：
1．定义：加速度等于速度的改变跟发生这一改变所用时间的比值。
2．公式： 式中vt、v0分别表示质点的末速度和初速度，t是质点的速度从v0变化到vt所需的时间，a表示质点的加速度。
3．单位：国际单位制中，加速度的单位是米每二次方秒，符号是m/s2。
4．加速度是矢量：既有大小，又有方向，加速度的方向与速度改变量Δv的方向相同。
5．物理意义：加速度是表示速度矢量改变快慢的物理量，其大小在数值上等于单位时间内速度的改变。
教师活动：指导学生仔细阅读分析两种运动实例，同时提出问题：
甲汽车初速度v1等于10 m/s，末速度v2等于20 m/s，乙车初速度v1等于20 m/s，v1等于10 m/s，两车速度变化经历的时间均为2 s，组织学生定量计算和矢量作图研究并讨论下面问题：
如何用有向线段表示速度v？
如何计算速度变化量Δv？
甲乙两车的Δv一样吗？
如何确定加速度的方向？
如何定义加速运动和减速运动？
学生活动：定量计算和矢量作图，寻求答案，然后分小组交流讨论，讨论完后找小组展示答案。
归纳总结：加速度的方向
1．加速度的方向始终与速度变化vt-v0或△v的方向相同。
2．在变速直线运动中速度的方向始终在一条直线上。若规定v0为正方向，若物体加速运动，vt-v0为正，a为正，a与v0方向相同。若物体减速运动vt-v0为负，a为负，a与v0方向相反。在单向直线运动中速度是增大还是减小由加速度方向与速度方向相同或相反决定不是由加速度大小决定。
典例分析
【例1】下列关于速度和加速度的说法中正确的是（ ）
A．物体运动的速度越大，它的加速度也一定越大
B．物体运动的加速度为零时，它的速度可能很大
C．加速度就是“加出来的速度”
D．物体的加速度减小时，速度一定在减小
【答案】B
【例2】沿光滑水平地面以10 m/s运动的小球，撞墙后以原速大小反弹，与墙壁接触时间为0.2 s，求小球在此段时间段内的加速度。
【答案】100 m/s2 方向：与初速度方向相反
【例3】(多选)以下几个情况中，物体做加速运动的是（ ）
A．v0>0，a>0，且加速度减小
B．v0>0，a<0，且加速度变大
C．v0<0，a <0，且加速度变大
D．v0<0，a >0，且加速度变小
【答案】AC
从 v-t 图像看加速度
问题：如图是v-t图像，从图像中你能说出物体从0到t1时间内运动的轨迹是什么？运动的速率和方向怎样变化的？能求出0到t1时间的加速度吗？
（学生根据v-t图像意义能说出运动的轨迹是直线，速率逐渐增大，运动方向不变。若学生说不出上述内容，提示看教材v-t图像相关内容。学生仿照x-t图像求速度，可能说出一点由v-t图像求加速度的想法，以此为起点，引入课题）
1.学生复习加速度的定义式和方向与速度的关系
（定义式a=Δv/Δt。Δv大于0，a与v同向；Δv小于0，a与v反向）
投右边图像到黑板上，学生根据加速度的定义式和方向关系写出图像中从t1到t2时间内加速度的表达式和方向
（Δv=v2-v1,Δt=t2-t1,a=。v2大于v1，a与v2、v1同向）
3.从 v-t 图像比较加速度的大小
把右图（教材图1.4-2）投于黑板上，让学生比较图线a、图线b对应的加速度的大小关系，有几种方法？学生说出不同的方法，教师最后总结。
（学生通过加速度的定义式、图像比较加速度的大小，进而总结出方法：同Δt，Δt小则a大；同Δt比较Δv,Δv大则a大；比较图线的倾斜程度-图线的斜率，斜率大的a大）
三、了解一些物体的加速度，将下表投在黑板上，学生观察
学生看上表（教材中的表），说一说如下数据物理意义：
子弹在枪筒中的加速度是5×104m/s2。
（学生从加速度的定义去说明：子弹在枪筒中运动时，每秒速度能增加5×104m/s）
汽车急刹车的加速度是-5m/s2。
（汽车从开始刹车记时，每秒速度减小5m/s）
四、变化率
1.学生阅读教材“科学漫步 变化率”
2.谈谈什么叫变化率？我们本章内容学习了什么的变化率？
（学生阅读后能知道：自然界中某量 D 的变化可以记为ΔD，发生这个变化所用的时间间隔可以记为Δt ；Δt 极小时，变化量 ΔD 与Δt 之比就是这个量对时间的变化率，简称变化率。我们本章学习内容里有：位移的变化率-瞬时速度；速度的变化率-瞬时加速度）
五、运动图像总结
1.学生回顾有关运动的图像,说出它们的物理意义
(x-t图像表示运动物体0到某时间t对应的位移，正负表示方向。如：0-2s时间内的位移是6m，方向沿x轴正方向。
v-t图像表示运动物体对应时刻的瞬时速度。如：t1时刻运动物体A的瞬时速度是v1、B的瞬时速度是v2。)
2.学生说出上面两图图线的斜率分别表示的物理量
(x-t图像的斜率v=Δx/Δt，平均速度，Δt非常非常小时对应的是瞬时速度，瞬时速度也叫位移的变化率。v-t图像的斜率v=Δv/Δt，平均加速度，Δt非常非常小时对应的是瞬加时速度，瞬时加速度也叫速度的变化率)
六、课堂练习
学生独立完成，展示交流，教师依据定义进行点评
1.关于变化率，下列说法正确的是（ D ）
A.位移的变化与变化所用的时间的比就是位移的变化率
B.位移的变化率一定等于Δx/Δt
C.速度就是位移的变化率
D.瞬时加速率就是速度的变化率
（自然界中某量 D 的变化可以记为ΔD，发生这个变化所用的时间间隔可以记为Δt ；Δt 极小时，变化量 ΔD 与Δt 之比就是这个量对时间的变化率，简称变化率。）
2.某物体的运动图像如下左图所示。前2s物体运动的位移是 ，4s后物体的运动方向与前2s运动方向 ，1s末的运动速度是 。
3.某物体的运动图像如上右图所示。物体运动的初速度是 ；第5s末、第45s末时的加速度分别为 、 ，方向分别是 、 。
4.跳伞运动员从飞机上跳下后，下落的加速度是10m/s2，下落速度达到30m/s时打开降落
（1）打开降落伞后，下降的加速度是-25m/s2，再下落1s时，他的速度是多少m/s 速度方向是向上还是向下？（引导学生从加速度的定义考虑，加速度是-25m/s2，即跳伞运动员每秒减小的速度是25m/s，1s时的速度是30m/s-25m/s=5m/s。速度方向向下）
（2）画出运动员整个跳伞过程的大概的v-t图像。
（t=0的速度，打开降落伞前的加速度，末速度，加速度不变，图线的斜率不变，是一线段；打开降落伞后的加速度，末速度，加速度与打开伞前的不同。初、末速度决定图线的起点和终点，加速度决定图线的斜率，画出如图所示的v-t图像）
【板书设计】
一、加速度
物理意义：描述速度改变的快慢
方向：与Δv方向一致
单位：m/s2
加速度的方向：始终与速度变化vt-v0或△v的方向相同
加速度与速度无必然联系，加速度与速度变化无必然联系
二、v-t 图像
【布置作业】 课后练习与应用
教学反思:
【教学目标】
1、通过抽象概括的过程，理解加速度的概念，知道加速度的定义式、方向和单位。
2、理解加速度的矢量性，会根据速度变化的方向判断加速度的方向并结合速度的方向判断运动性质。
3、理解加速度与速度、速度变化量和速度变化率之间的区别与联系，并会分析生活中的运动实例。初步体会变化率对描述变化过程的意义。
【教学重点】建立和理解加速度的概念
【教学难点】应用v-t图像分析加速度
【课 型】新课
【教学方法】讨论、讲授、多媒体教学
【教学过程】
新课导入：
1.视频播放9款电动汽车百公里加速大比拼。提问他们的运动有什么不同？留下悬念待最后解决
2.指导学生仔细阅读课前问题，同时提出问题：
一辆高级跑车在10 s内，速度从0达到100 km/h，一列火车在300 s内速度也从0达到100 km/h。虽然汽车和火车速度都从0达到100 km/h，但是它们的运动情况显然不同。你觉得用“速度大”或“速度变化大”能描述这种不同吗？如果不能，应该怎样描述呢？其次，举例羚羊4S内速度从0增加到25m/s和猎豹4S内速度从0增加到30m/s。
归纳总结：如何判断谁速度变化的快？
方法一：速度变化量相同，比较时间t的长短。
例如：高级跑车和火车从0加速到100 km/h过程中，汽车所用的最短，速度变化的快，汽车加速的快。
方法二：时间t相同，比较速度变化量的大小。
例如：羚羊4S内速度从0增加到25m/s和猎豹4S内速度从0增加到30m/s。，说明猎豹加速的快。
3.列出六种同学们熟悉的场景，判断具有速度的、速度发生的变化的场景有哪些？最后引入具体数据，进行定量比较。继续引出问题：谁的速度变化最大？谁的速度变化最快？列出具体数据，让学生进行速度变化快慢的比较，从而引发思考：速度变化和时间都不同，如何判断变化快慢？
学生活动：学生就老师提出的问题去阅读教材，寻求答案，然后分小组交流讨论，初步建立起加速度的概念。讨论完后找小组展示答案。
一、加速度：
1．定义：加速度等于速度的改变跟发生这一改变所用时间的比值。
2．公式： 式中vt、v0分别表示质点的末速度和初速度，t是质点的速度从v0变化到vt所需的时间，a表示质点的加速度。
3．单位：国际单位制中，加速度的单位是米每二次方秒，符号是m/s2。
4．加速度是矢量：既有大小，又有方向，加速度的方向与速度改变量Δv的方向相同。
5．物理意义：加速度是表示速度矢量改变快慢的物理量，其大小在数值上等于单位时间内速度的改变。
教师活动：指导学生仔细阅读分析两种运动实例，同时提出问题：
甲汽车初速度v1等于10 m/s，末速度v2等于20 m/s，乙车初速度v1等于20 m/s，v1等于10 m/s，两车速度变化经历的时间均为2 s，组织学生定量计算和矢量作图研究并讨论下面问题：
如何用有向线段表示速度v？
如何计算速度变化量Δv？
甲乙两车的Δv一样吗？
如何确定加速度的方向？
如何定义加速运动和减速运动？
学生活动：定量计算和矢量作图，寻求答案，然后分小组交流讨论，讨论完后找小组展示答案。
归纳总结：加速度的方向
1．加速度的方向始终与速度变化vt-v0或△v的方向相同。
2．在变速直线运动中速度的方向始终在一条直线上。若规定v0为正方向，若物体加速运动，vt-v0为正，a为正，a与v0方向相同。若物体减速运动vt-v0为负，a为负，a与v0方向相反。在单向直线运动中速度是增大还是减小由加速度方向与速度方向相同或相反决定不是由加速度大小决定。
典例分析
【例1】下列关于速度和加速度的说法中正确的是（ ）
A．物体运动的速度越大，它的加速度也一定越大
B．物体运动的加速度为零时，它的速度可能很大
C．加速度就是“加出来的速度”
D．物体的加速度减小时，速度一定在减小
【答案】B
【例2】沿光滑水平地面以10 m/s运动的小球，撞墙后以原速大小反弹，与墙壁接触时间为0.2 s，求小球在此段时间段内的加速度。
【答案】100 m/s2 方向：与初速度方向相反
【例3】(多选)以下几个情况中，物体做加速运动的是（ ）
A．v0>0，a>0，且加速度减小
B．v0>0，a<0，且加速度变大
C．v0<0，a <0，且加速度变大
D．v0<0，a >0，且加速度变小
【答案】AC
从 v-t 图像看加速度
问题：如图是v-t图像，从图像中你能说出物体从0到t1时间内运动的轨迹是什么？运动的速率和方向怎样变化的？能求出0到t1时间的加速度吗？
（学生根据v-t图像意义能说出运动的轨迹是直线，速率逐渐增大，运动方向不变。若学生说不出上述内容，提示看教材v-t图像相关内容。学生仿照x-t图像求速度，可能说出一点由v-t图像求加速度的想法，以此为起点，引入课题）
1.学生复习加速度的定义式和方向与速度的关系
（定义式a=Δv/Δt。Δv大于0，a与v同向；Δv小于0，a与v反向）
投右边图像到黑板上，学生根据加速度的定义式和方向关系写出图像中从t1到t2时间内加速度的表达式和方向
（Δv=v2-v1,Δt=t2-t1,a=。v2大于v1，a与v2、v1同向）
3.从 v-t 图像比较加速度的大小
把右图（教材图1.4-2）投于黑板上，让学生比较图线a、图线b对应的加速度的大小关系，有几种方法？学生说出不同的方法，教师最后总结。
（学生通过加速度的定义式、图像比较加速度的大小，进而总结出方法：同Δt，Δt小则a大；同Δt比较Δv,Δv大则a大；比较图线的倾斜程度-图线的斜率，斜率大的a大）
三、了解一些物体的加速度，将下表投在黑板上，学生观察
学生看上表（教材中的表），说一说如下数据物理意义：
子弹在枪筒中的加速度是5×104m/s2。
（学生从加速度的定义去说明：子弹在枪筒中运动时，每秒速度能增加5×104m/s）
汽车急刹车的加速度是-5m/s2。
（汽车从开始刹车记时，每秒速度减小5m/s）
四、变化率
1.学生阅读教材“科学漫步 变化率”
2.谈谈什么叫变化率？我们本章内容学习了什么的变化率？
（学生阅读后能知道：自然界中某量 D 的变化可以记为ΔD，发生这个变化所用的时间间隔可以记为Δt ；Δt 极小时，变化量 ΔD 与Δt 之比就是这个量对时间的变化率，简称变化率。我们本章学习内容里有：位移的变化率-瞬时速度；速度的变化率-瞬时加速度）
五、运动图像总结
1.学生回顾有关运动的图像,说出它们的物理意义
(x-t图像表示运动物体0到某时间t对应的位移，正负表示方向。如：0-2s时间内的位移是6m，方向沿x轴正方向。
v-t图像表示运动物体对应时刻的瞬时速度。如：t1时刻运动物体A的瞬时速度是v1、B的瞬时速度是v2。)
2.学生说出上面两图图线的斜率分别表示的物理量
(x-t图像的斜率v=Δx/Δt，平均速度，Δt非常非常小时对应的是瞬时速度，瞬时速度也叫位移的变化率。v-t图像的斜率v=Δv/Δt，平均加速度，Δt非常非常小时对应的是瞬加时速度，瞬时加速度也叫速度的变化率)
六、课堂练习
学生独立完成，展示交流，教师依据定义进行点评
1.关于变化率，下列说法正确的是（ D ）
A.位移的变化与变化所用的时间的比就是位移的变化率
B.位移的变化率一定等于Δx/Δt
C.速度就是位移的变化率
D.瞬时加速率就是速度的变化率
（自然界中某量 D 的变化可以记为ΔD，发生这个变化所用的时间间隔可以记为Δt ；Δt 极小时，变化量 ΔD 与Δt 之比就是这个量对时间的变化率，简称变化率。）
2.某物体的运动图像如下左图所示。前2s物体运动的位移是 ，4s后物体的运动方向与前2s运动方向 ，1s末的运动速度是 。
3.某物体的运动图像如上右图所示。物体运动的初速度是 ；第5s末、第45s末时的加速度分别为 、 ，方向分别是 、 。
4.跳伞运动员从飞机上跳下后，下落的加速度是10m/s2，下落速度达到30m/s时打开降落
（1）打开降落伞后，下降的加速度是-25m/s2，再下落1s时，他的速度是多少m/s 速度方向是向上还是向下？（引导学生从加速度的定义考虑，加速度是-25m/s2，即跳伞运动员每秒减小的速度是25m/s，1s时的速度是30m/s-25m/s=5m/s。速度方向向下）
（2）画出运动员整个跳伞过程的大概的v-t图像。
（t=0的速度，打开降落伞前的加速度，末速度，加速度不变，图线的斜率不变，是一线段；打开降落伞后的加速度，末速度，加速度与打开伞前的不同。初、末速度决定图线的起点和终点，加速度决定图线的斜率，画出如图所示的v-t图像）
【板书设计】
一、加速度
物理意义：描述速度改变的快慢
方向：与Δv方向一致
单位：m/s2
加速度的方向：始终与速度变化vt-v0或△v的方向相同
加速度与速度无必然联系，加速度与速度变化无必然联系
二、v-t 图像
【布置作业】 课后练习与应用
教学反思: