§1—5 速度变化快慢的描述 加速度
德清高级中学 徐学勇 谢卫勇
一、三维教学目标
知识与技能：
正确理解加速度的物理意义及加速度和速度、速度的变化的区别.
知道加速度的定义、公式、单位、符号和量性.
理解匀变速直线运动的含义，能从匀变速直线运动的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，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．
教学重点
速度、速度的变化量、速度的变化率之间的联系和区别.
加速度的概念和物理意义.
教学难点
加速度的物理意义.
教具准备
多媒体.
二、探究教学过程设计
[新课导入]
思考与讨论（幻灯片投影）
“普通的小型轿车和旅客列车，速度都能达到100km/h。但是，它们起步后达到这样的速度所需的时间是不一样的。例如一辆小汽车起步时在20s内速度达到了100km/h，而一列火车达到这个速度大约要用500s。”
问：谁的速度“增加”得比较快？它们的速度平均1s各增加多少？
请再举出一些例子，说明“速度快”“速度变化大”“速度变化得快”描述的是三种不同的情况。
（学生举例后进行探讨归纳）
“物体速度改变快慢和我们日常生活有着密切的联系.比如:刘翔起跑时希望自己的速度能很快的增加；汽车急刹车时司机希望汽车能尽快的停下来；飞机的起飞和降落，都必须把速度改变快慢控制在一个合理的范围里才行。今天我们一起来学习速度变化快慢是怎样描述的。”
[新课教学]
下面我们一起来看几个生活中常见的物体的运动（投影表格），请同学们比较一下他们的速度改变快慢的程度.
一、速度改变快慢的程度
/
t/s
/
/
A、自行车下坡
2
3
11
B、公共汽车出站
0
3
6
C、某舰艇出航
0
20
6
D、火车出站
0
100
20
E、飞机匀速飞行
300
10
300
[师]请同学们仔细阅读分析这张表，根据表中所给信息，先求一求这些运动物体速度的变化量.一定时间后，给出表2：
/
t/s
/
/
A、自行车下坡
2
3
11
9
B、公共汽车出站
0
3
6
6
C、某舰艇出航
0
20
6
6
D、火车出站
0
100
20
20
E、飞机匀速飞行
300
10
300
0
[问] 这些运动物体速度的改变量一样吗？
[再问] 哪个物体速度改变得快呢？（小任务：试比较各物体速度改变的快慢。）
比较A和B：他们经过的时间相等（都是3秒），A的变化量（9）大于B的速度变化量（6），在时间相等的情况下速度变化量大的物体速度改变得快.
比较B和C：他们速度的变化量相等（都是6），B经过的时间比C短，在速度变化量相等的情况下运动时间短的物体速度改变得快，即汽车比舰艇速度改变得快.
比较C和D：火车速度的变化量和舰艇不相等，经过的时间也不相等。那又如何比较它们速度改变的快慢呢？
[生] （类比在不同时间里通过不等的位移，如何比较谁更快——在单位时间内看谁走过的位移多，谁就运动得快.）在每秒钟内，看谁的速度变化量大，谁就变化得快.
[师] 很好！我们可以计算它们单位时间里的速度变化量.(给出表3)
/
t/s
/
/
A、自行车下坡
2
3
11
9
B、公共汽车出站
0
3
6
6
C、某舰艇出航
0
20
6
6
D、火车出站
0
100
20
20
E、飞机匀速飞行
300
10
300
0
请计算出各物体的，一定时间后给出表4
/
t/s
/
/
/
A、自行车下坡
2
3
11
9
3
B、公共汽车出站
0
3
6
6
2
C、某舰艇出航
0
20
6
6
0.3
D、火车出站
0
100
20
20
0.2
E、飞机匀速飞行
300
10
300
0
0
[师] 同学们，你们能从表中得出什么结果呢？
[生] 谁的大就说明谁的速度变化得快.
[师] 很好！我们从表4可见，这个比值（）可以反映速度变化的快慢.
在这里我们把速度的改变量和发生这一改变所用时间的比值定义为“加速度”.
二、加速度的基本概念
定义：加速度等于速度的改变量跟发生这一改变所用时间的比值(比值法定义).
定义式：
——初速度（时间t开始时的速度）；
——末速度（时间t末了时的速度）；
a ——加速度（时间t范围内的加速度）.
3、 物理意义：描述速度变化的快慢及方向.
4、单位：在国际单位制中，加速度的单位是（）.
读作：米每二次方秒.
5、加速度不但有大小，而且有方向，是矢量.
在公式中，时间t是没有方向的，因而加速度a的方向跟速度改变量的方向相同.假定方向为正方向，若物体做加速直线运动，经过t秒后的速度方向还是为正，且>,故=->0，的方向和方向相同，可以理解为物体叠加了一个和初速度方向相同的，也就是说加速度方向和初速度方向相同，在规定初速度方向为正方向的前提下，加速度就是正的；若物体做减速直线运动，<,则=-<0，的方向和方向相反，可以理解为物体叠加了一个和初速度方向相反的，即加速度的方向和初速度方向相反.在规定初速度方向为正方向的前提下，加速度方向就是负的.
● 加速度方向和速度改变量的方向相同.
以初速度方向为正
加速度方向和初速度方向相同，速度增加，物体做加速运动，a为正值.
加速度方向和初速度方向相反，速度减小，物体做减速运动，a为负值.
通过学习，我们对加速度的基本概念已有所了解，接下来我们通过与速度的比较对加速度作进一步的理解.
三、加速度和速度的关系
我们就从几个特例来体现加速度和速度的区别（启发学生从五个实例中找到例证）
1、速度大，加速度不一定大；加速度大，速度不一定大.
如实例E，飞机速度大到300m/s，但加速度为零；又如实例A，自行车的加速度很大，但速度比飞机小.
2、速度变化量大，加速度不一定大.
如实例C和D，火车速度变化量比舰艇大，但加速度比舰艇小.
3、加速度为零时，速度可以不为零；速度为零时，加速度可以不为零.
前半句话可参考实例E，飞机加速度为零，但速度不为零；对于后半句话，举例：子弹从枪膛里射出，可达到900左右，在炸药爆炸的瞬间子弹的速度还为零，如果加速度等于零，子弹就不会有速度的改变，就会保持静止，事实上，子弹以很大的速度射出去了，也就说明了：子弹速度为零时，加速度不等于零.
加速度和速度的根本区别在于它们的不同含义：
加速度——描述物体速度改变的快慢
速 度——描述物体位置改变的快慢 四、从v-t图象看加速度
通过速度—时间图象不但能够了解物体运动的速度随时间变化的情况，还能够知道物体的加速度。
图中t1、t2时刻的速度分别为v1、v2。从图中可以看出，小三角形水平的直角边代表时间间隔?t，竖直直角边代表速度的变化量?v。因此，从曲线的倾斜程度就能判断加速度的大小，比值?v/?t就是加速度的数值。
[讨论]图中的两条直线a、b所表示的两个物体的运动中，哪个物体运动的加速度大？
课堂小结
1．什么叫加速度?它的定义式、物理意义、单位各是什么?
2．怎样正确理解加速度?加速度与速度间有什么关系?
3．物体有加速度是否说明物体的速度一定增加?怎样理解加速度的正负号．
4．根据v-t图像怎样求加速度?
5．怎样根据加速度的大小和方向去判定物体的运动规律?
巩固练习
例：研究人员对刘翔110米栏夺冠全过程进行了研究分析，情况比较复杂.在这里，我们取三个可近似看作速度均匀变化的直线运动的阶段，第一个阶段：从起跑到起跑后到达第一个栏时，速度由零增加到9.53，共用时间2.421s；第二阶段：从第八个栏到第十个栏时，速度由9.32减小到8.81,共用时间2.062s；第三阶段：最后的冲刺阶段，速度由8.81增加到9.55,共用时间1.507s.请计算各个阶段的加速度分别为多少？
解：设刘翔前进方向为正方向，
第一阶段：=0，=9.53，t=2.421s
所以：
第二阶段：=9.32，=8.81，t=2.062s
所以：
第三阶段：=8.81，=9.55，t=1.507s
所以：
“负号”指加速度方向与规定的正方向相反，即在这里与运动方向相反.
(可让学生上来板演)
[师] 经过这堂课的学习，我们再来看刘翔夺冠的全过程.是否是匀速直线运动？
[生] 不是！
[师] 其实我们把三个看作速度均匀变化的直线运动的阶段再细细的分开来研究，其实不然，在这里我们求得的加速度也只是个“平均加速度”，关于“平均加速度”我们在下节课中将进行更深入的讲解.
布置作业
1．请课外查阅资料，探索普通轿车启动时的最大加速度为多少？F1方程式赛车启动时的最大加速度为多少？
2．你知道物体下落有什么规律吗？试探索。
3、略
三、探究教学说明
1、用两种实际生活中的交通工具启动比较开头，创设情景，从现实生活中学习物理，引入新课。引导学生提问，发现问题。
2、通过教师提出问题，让学生带者期待的心情学习新课。
3、经过本堂课学习，用所学知识来解决例题中刘翔的问题，即又从物理学习回归到现实生活，培养学生能主动的从生活中去发现物理规律的兴趣。
4、留问题给学生，让学生带着问题出课堂，培养学生自主学习的能力。
课件14张PPT。§1—5 速度变化快慢的描述 加速度德清高级中学 徐学勇 普通的小型轿车和旅客列车，速度都能达到100km/h。但是，它们起步后达到这样的速度所需的时间是不一样的。例如一辆小汽车起步时在20s内速度达到了100km/h，而一列火车达到这个速度大约要用500s。思考与讨论问：谁的速度“增加”得比较快？
它们的速度平均1s各增加多少？ 请再举出一些例子，说明“速度快” “速度变化大”
“速度变化得快”描述的是三种不同的情况 。一、速度改变快慢的程度960620这些运动物体速度的改变量一样吗？ 试比较各物体速度改变的快慢.960620△v/t
(m·s-2)320.30.20你们能从表中得出什么结果呢？ 二、加速度的基本概念 1.定义：加速度等于速度的改变量跟发生这一改变所用时间的比值(比值法定义).——初速度（时间t开始时的速度）——末速度（时间t末了时的速度）2.定义式：a ——加速度（时间t范围内的加速度） 3. 物理意义：描述速度变化的快慢及方向.读作：米每二次方秒4.单位：在国际单位制中，加速度的单位是m/s25、加速度不但有大小，而且有方向，是矢量.(1)加速度方向和速度改变量的方向相同.(2)以初速度方向为正：
a.当速度增加时，加速度方向和初速度方向相同，物体做加速运动，加速度为正值.
b.当速度减少时，加速度方向和初速度方向相反，物体做减速运动，加速度为负值.三、加速度和速度的关系 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.加速度为零时，速度可以不为零；速度为零时，加速度
可以不为零. 加速度和 速度没有必然联系 四、从v-t图象看加速度[讨论]图中的两条直线a、b所表示的两个物体的运动中，哪个物体运动的加速度大？从曲线的倾斜程度就能判断加速度的大小，比值?v/?t就是加速度的数值。小三角形水平的直角边代表时间间隔?t，竖直直角边代表速度的变化量?v .1．什么叫加速度?它的定义式、物理意义、单位各是什么?
2．怎样正确理解加速度?加速度与速度间有什么关系?
3．物体有加速度是否说明物体的速度一定增加?怎样理解加速度的正负号．
4．根据v-t图像怎样求加速度?
5．怎样根据加速度的大小和方向去判定物体的运动规律?
五、课堂小结 研究人员对刘翔110米栏夺冠全过程进行了研究分析，情况比较复杂.在这里，我们取三个可近似看作速度均匀变化的直线运动的阶段，第一个阶段：从起跑到起跑后到达第一个栏时，速度由零增加到9.53m/s，共用时间2.421s；第二阶段：从第八个栏到第十个栏时，速度由9.32m/s减小到8.81m/s,共用时间2.062s；第三阶段：最后的冲刺阶段，速度由8.81m/s增加到9.55m/s，共用时间1.507s。请计算各个阶段的加速度分别为多少？六、应用解：设刘翔前进方向为正方向，第一阶段：v01=0m/s，vt1=9.53m/s，t1=2.421s所以：第二阶段：v02=9.32m/s，vt2=8.81m/s，t2=2.062s所以：第三阶段：v03=8.81m/s，vt3=9.55m/s，t3=1.507s所以： “负号”指加速度方向与规定的正方向相反，即在这里与运动方向相反。1.请课外查阅资料，探索普通轿车启动时的最大加速度为多少？F1方程式赛车启动时的最大加速度为多少？课外探索作业2.你知道地面上物体下落有什么规律吗？试探索。谢 谢！
