高中物理人教版必修1教案 速度變化快慢的描述--加速度1

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111 加速度 教案設(shè)計 教學(xué)目標(biāo) 知識與技能： 1．知道物體的速度變化是有快慢之分的，理解加速度的含義及物理意義。 2．知道加速度單位的符號和讀法，會用公式a＝ΔV∕Δt來解決一些簡單的實際問題。 過程與方法： 1．經(jīng)歷通過分析數(shù)據(jù)，歸納總結(jié)得出加速度的過程 2．采用演示、類比、比喻等一切手段幫助學(xué)生理解加速度的意義 情感態(tài)度價值觀： 1．培養(yǎng)學(xué)生抽象思維的能力，能對事物進行具體分析和判斷，使學(xué)生了解物理推理過程的邏輯美。 2．調(diào)動學(xué)生參與教學(xué)過程，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，調(diào)動學(xué)習(xí)物理的興趣。 教學(xué)重、難點 重點：加速度的概念及物理意義。 難點：加速度的物理意義。 教學(xué)方法 自主探究、交流討論、自主歸納 類比、比喻，分析討論、啟發(fā)式教學(xué)。 教學(xué)過程 1、引入新課 日常生活中我們常見的運動，速度一般都是變化的，舉例：公共汽車起動時，短跑運動員起跑，飛機起飛和降落等等。這些物體的速度變化都要控制在一個合理的豎直范圍內(nèi)，所以研究物體速度變化的快慢是很必要的，我們這節(jié)課就來研究物體速度變化的快慢。 實例：某競賽用的跑車啟動時，4s內(nèi)速度達到108km／h；某高速列車啟動時， 120s內(nèi)速度達到108km／h；自行車4s內(nèi)速度達到6 m／s；而100 m跑運動員起跑時，0.2s內(nèi)速度達到12m／s推算出這些物體啟動時，速度的增加量和1 s內(nèi)速度的增加量，并填入下列表格： 啟動物體 速度增加量(m／s) 經(jīng)歷的時間（s） 1 s內(nèi)速度的增加量(m／s) 速度增加的快慢程度(最快、較快、較慢、最慢) A競賽用跑車 30 4 7.5 較快 B高速列車 30 120 0.25 最慢 C自行車 6 4 1.5 較慢 D運動員 12 0.2 60 最快 問題1:速度大,速度變化量(Δv)一定大嗎?速度變化一定快嗎? 問題2:速度變化量大，速度變化一定快嗎? （學(xué)生思考，教師提示在初中時，兩個物體運動的快慢是如何比較的。） 方法一：比較A、C,經(jīng)歷的時間Δt一樣，A的速度變化量為30m∕s，C的速度變化量為6m∕s，經(jīng)過類比后，得到A速度改變較快。 方法二：比較A、B它們的速度變化量都為30m∕s，但所用的時間不一樣，進行類比后，所用時間越少的，速度改變快，得出B的速度變化的快。 方法三：比較C、D它們的速度變化是不同的，經(jīng)歷的時間也不一樣，那么如何比較呢？可以計算平均每秒速度的變化量，即單位時間內(nèi)速度變化多的速度改變快。 師：通常情況下，比較速度改變的快慢，物體所用的時間不一樣，速度的改變大小也不一樣，此時，我們都可以計算平均每秒鐘速度的變化量。即第三種方法具有普遍意義。并由此算出以上四個物體每秒速度變化的數(shù)值分別為：7.5，0.25，1.5，60。 則速度改變的快慢就不言而喻了。 通過以上的比較，速度的改變量除以所用的時間，可以反映出物體速度改變的快慢，我們把這個比值叫加速度。 2、新課教學(xué) ⑴定義：加速度等于速度的改變量與發(fā)生這一改變所用時間的比值。 ⑵公式：，且 師：解釋與的含義，另外速度的變化量與時間的比值也叫速度的變化率（見P31科學(xué)漫步）。公式出來后，單位也確定，它是一個復(fù)合單位，與學(xué)生共同分析，得出國際單位和常用單位以及讀法。 ⑶單位：還有 請兩個同學(xué)把小黑板上的A、B的加速度算出來，下面的同學(xué)計算丙、丁的加速度，要有過程。 （ 這一過程非常重要，借此學(xué)生可熟悉公式、單位，教師也可從巡視中發(fā)現(xiàn)錯誤，并引出加速度的物理意義。） 進行規(guī)范，并給出正確答案， 師生共同分析，結(jié)合定義，得出物理意義；并讓學(xué)生說出其它數(shù)值的含義。 ⑷物理意義：加速度是表示速度改變快慢的物理量，其數(shù)值越大，表示速度改變越快。 討論：加速度是矢量還是標(biāo)量呢？為什么？方向如何規(guī)定？ 學(xué)生討論后，師生在一起得出速度是矢量，速度的變化量ΔV也是矢量，單位時間內(nèi)速度的改變量也是矢量，所以a方向與ΔV的方向相同。 問：那么計算時，如何體現(xiàn)出加速度的方向？下面以典型例題進行說明： 典型例題：在一次事故中，小車以10m∕s的速度向一面墻撞過去，碰撞時間為0．1s， 1．如果墻不牢固，墻被撞倒后的一瞬間，車仍以3m∕s向前沖去，求碰撞過程中的加速度？ 2．如果墻很牢固，車與它碰撞后的一瞬間，以5m∕s的速度被彈回來，求這一碰撞過程中的加速度？ （先讓學(xué)生做，然后讓成績是好、中、差的三個學(xué)生報出第2小題答案，估計答案都不對） 師：（大聲講出）三個學(xué)生的答案都不對，以引起學(xué)生關(guān)注解題過程。 1．（略） 2．解：以小車開始運動的方向為正方向，V1＝ 10m∕s， 因為未速度與開始運動的方向相反，且速度為矢量， ∴ V２＝ -5m∕s 則ΔV＝ -15 m∕s ∴a＝（-15）∕（0．1）m∕s2＝-150 m∕s2 即：此時加速度大小為150 m∕s2 ，負號表示a方向與車開始運動的方向相反。 ⑸加速度的方向 加速度的方向與速度改變量的方向相同。加速直線運動，加速度的方向與速度方向相同；減速直線運動與速度方向相反。 師：引導(dǎo)學(xué)生閱讀書本，知道加速度也分為平均加速度和瞬時加速度，并且加速度保持不變的運動叫勻變速運動。引導(dǎo)學(xué)生閱讀P30頁表格上所列的加速度，對其中一些數(shù)值進行分析，一定要結(jié)合物理意義及方向來鞏固以上內(nèi)容。 （繼續(xù)例舉一些有趣的實用的例子加以介紹，以激發(fā)同學(xué)們學(xué)習(xí)物理的熱情） 對加速度a的進一步認識： （6）從圖象看加速度 思考與討論： 1、速度—時間圖象描述了什么問題？怎樣 建立速度時間圖象？ 2、右圖兩條直線分別是兩個物體運動的 速度時間圖象，通過圖象比較兩物體運動 的異同點？ 3、在圖象中如何表示出物體運動加速度的大?。? 問題：．如圖所示，是一電梯由底樓上升到頂樓過程中速度隨時間的變化圖象，電梯的運動速度如何變化的？各段時間內(nèi)電梯的加速度各是多大？ 3、課堂練習(xí) 案例1、飛機的速度由0增加到300km/h，飛機速度的變化量是多少？發(fā)生這一變化用時30s，則物體的速度平均每秒增加多少？ 案例2、迫擊炮射擊時，炮彈在炮筒中的速度在0.005s的時間內(nèi)就可以由0增加到250m/s，炮彈速度的變化量與時間的比值是多少？ 案例3：籃球以6m/s的速度豎直向下碰地面，然后以4m/s速度豎直向上反彈，碰地的時間為0.2秒。 （1）求籃球在這0.2秒內(nèi)的速度變化Δv。 （2）有的同學(xué)這樣計算球的加速度：a =(v2－v1)/ t=（4－6）/0.2m/s2=－10m/s2。他的方法對嗎？為什么？正確的是多少？ 思考： 1、速度大，加速度小，有可能嗎？ 2、速度變化量小，而加速度大，有可能嗎？ 3、加速度大，而速度小，有可能嗎？ 4、課堂小結(jié) 通過本節(jié)的學(xué)習(xí)，我們要牢牢理解加速度和速度的區(qū)別，在于意義不同，前者是描述速度改變的快慢；后者是描述運動快慢。對于直線運動，計算時一般要規(guī)定初速度的方向為正方向，把方向用正負號來表示，便于進行矢量運算，那么加速度的方向才不會出現(xiàn)錯誤。 5、板書設(shè)計 一、加速度 1定義：加速度等于速度的改變量與發(fā)生這一改變所用時間的比值。 2公式：，且 3單位：還有 4物理意義：加速度是表示速度改變快慢的物理量，其數(shù)值越大，表示速度改變越快。 5加速度的方向 加速度的方向與速度改變量的方向相同 ① 加速直線運動，加速度的方向與速度方向相同 ② 減速直線運動與速度方向相反 111