人教版必修一《速度變化快慢的描述──加速度》學(xué)案

最新人教版必修一速度變化快慢的描述加速度學(xué)案加速度學(xué)案 年 月日課 題 1.5 速度變化快慢的描述加速度課 型新授課知識與技能1理解加速度的意義 ,知道加速度是表示速度變化快慢的物理量知道它的定義、公式、符號和單位 ,能用公式 a= v/ t 進(jìn)行定量計算2知道加速度與速度的區(qū)別和聯(lián)系,會根據(jù)加速度與速度的方向關(guān)系判斷物體是加速運(yùn)動還是減速運(yùn)動教3理解勻變速直線運(yùn)動的含義 ,能從勻變速直線運(yùn)動的v t 圖象理解加速度的意義過程與方法學(xué)1經(jīng)歷將生活中的實際上升到物理概念的過程,理解物理與生活的聯(lián)系,初步了解如何描述運(yùn)動通過事例 ,引出生活中物體運(yùn)動的速度存在加速和減速的現(xiàn)實,提出為了描述物體運(yùn)動速度變目化的快慢 ,引入了加速度概念的必要性,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣2幫助學(xué)生學(xué)會分析數(shù)據(jù) ,歸納總結(jié)得出加速度標(biāo)3教學(xué)中從速度一時間圖象的角度看物體的加速度,主要引導(dǎo)學(xué)生看傾斜直線的“陡度”( 即斜率 ),讓學(xué)生在實踐中學(xué)會應(yīng)用數(shù)據(jù)求加速度情感態(tài)度與價值觀1.利用實例動畫激發(fā)學(xué)生的求知欲,激勵其探索的精神2.領(lǐng)會人類探索自然規(guī)律中嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,理解加速度概念的建立對人類認(rèn)識世界的意義, 培養(yǎng)學(xué)生區(qū)分事物的能力及學(xué)生的抽象思維能力3.培養(yǎng)合作交流的思想,能主動與他人合作,勇于發(fā)表自己的主張,勇于放棄自己的錯觀點教教學(xué)重點學(xué) 1加速度的概念建立和加速度與勻變速直線運(yùn)動的關(guān)系重 2加速度是速度的變化率 ,它描述速度變化的快慢和方向點 教學(xué)難點、 1理解加速度的概念 ,樹立變化率的思想難 2區(qū)分速度、速度的變化量及速度的變化率點 3利用圖象來分析加速度的相關(guān)問題教學(xué)方探究、講授、討論、練習(xí)法1 / 9教學(xué)教具準(zhǔn)備手多媒體課件 ,帶滑輪的長木板、小車及砝碼等段2 / 9教 學(xué) 活 動學(xué) 生 活 動新課引入 演示 讓小球分別在傾角較小的斜面和傾角較大的斜面上滾動提問 小球兩次各做什么運(yùn)動?它們的不同之處在哪里 ?得出 小球兩次都是做速度越來越快的直線運(yùn)動,但后一次速度改變得快那么怎樣比較速度改變的快慢呢?討論 速度改變快慢的比較討論與交流 利用多媒體投影播放賽車、高速列車、自行車,運(yùn)動員等錄像 ,提出問題 ,讓學(xué)生思考討論誰的速度“增加”得快?如何來表示增加的快慢?課件展示：某競賽用的跑車啟動時,4s 內(nèi)速度達(dá)到 108km h；某高速列車啟動時 ,120s 內(nèi)速度達(dá)到 108km h；自行車4s 內(nèi)速度達(dá)到6 m s；而 100 m 跑運(yùn)動員起跑時 ,0.2s 內(nèi)速度達(dá)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：師：試根據(jù)上述數(shù)據(jù),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：比較 A 和 B ：它的速度的變化量相等(30m s),A 經(jīng)過的時間比B 短,在速度變化速度增經(jīng)歷的時1 s 內(nèi)速度( 最啟動物體加量 (m間（ s）速度增加的快慢程度的增加量 (m) s) s)快、較快、較慢、最慢A 競賽用跑車3047.5較快B 高速列車301200.25最慢C 自行車641.5較慢D 運(yùn)動員120.260最快量相等的情況下,運(yùn)動時間短的物體速度改變快,即跑車比列車速度改變快比較 A 和 C：它的經(jīng)過的時間都是4 s,A 速度的變化量比C 大 ,在經(jīng)過的時間相等的情況下 ,速度變化量大的速度改變快,即跑車比自行車速度改變快比較 C 和 D：它們的速度變化量和所用的時間都不相同,要比較它們速度改變的快慢 ,只有計算它們的平均每秒鐘速度的變化量,單位時間內(nèi)速度變化多的物體速度變化快 ,得運(yùn)動員速度變化 (每秒鐘改變 60m s)比自行車、列車、跑車速度變化 (每秒鐘改變 1.5m s)快因此 ,單位時間內(nèi)速度變化量大的物體速度變化快上述四物體,運(yùn)動員速度變化最快 ,火車速度變化最慢師：很明顯 ,這幾個運(yùn)動物體速度的增加量不同,速度增加的快慢也不同,且速度增加大的不一定就增加得快為了描述物體運(yùn)動中速度變化的快慢,人們引入了加速度的概念加速度是用來描述速度變化的快慢的物理量 1.5 速度變化快慢的描述加速度（板）新課教學(xué) 一、加速度師：請回憶一下我們是怎樣描述物體運(yùn)動位置的變化的?例如在直線運(yùn)動中,物體從 A 點運(yùn)動到B 點 ,如下圖 1 5 l 所示3 / 9建立數(shù)軸 AB, 設(shè) A 點在數(shù)軸上的讀數(shù) x1( 一維位置坐標(biāo) ,下同 )為 2 m,B 點在數(shù)軸上的讀數(shù) x2 為 7m,則物體運(yùn)動位置的變化大小為多少 ?生： x x2 一 xl 7 m 一 2 m 5 m,方向由 A 指向 B 師：如果物體從 A 到 B 是做勻速運(yùn)動 ,如果所用時間為 t 10s,怎樣求這段過程中物體的速度 ?生：物體運(yùn)動的速度v x/ t 5m 10s 0.5m/s,方向從 A 指向 B 師：如果物體做加速直線運(yùn)動,同樣在10s 內(nèi) ,速度從2m s 增加到7m s,怎樣描述提問：速度的改變量指的是什么？學(xué)生：速度由 v0 經(jīng)一段時間 t 后變?yōu)?vt,那 vt v0 的差值 即速 度 的 改 變量。用 v 表示。物體運(yùn)動的速度增加的快慢呢?生：用物體速度的增加量除以所用的時間來描述這段過程中物體運(yùn)動速度增加的快慢師：如果用 a 符號表示物體速度增加的快慢, v 表示物體的速度變化量, t 表示物體的速度變化所用的時間 ,那么用公式如何表達(dá)呢?生： a v/ t (7-2)m 10s20.5m/s2師：不同物體的運(yùn)動 ,速度變化的快慢往往是不同的,再看下面的例子案例 1：飛機(jī)的速度由 0 增加到約 300km h,飛機(jī)的速度的變化是多少?若發(fā)生這一變化用時約 30 s,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0.005 s 內(nèi)就可以由 0 增加到 250 m s,炮彈速度的變化與發(fā)生這個變化所用時間的比值是多少?學(xué)生討論后回答生 1(回答第一個案例 ) ： 300km h 約相當(dāng)于83m s,a v/ t (83 0)/30m/s 22.8m/s2 生 2(回答第二個案例 )： a v/t (250 0)/0.005m/s 2 5104m/s2師：上述方法就是變速直線運(yùn)動中,描述物體運(yùn)動速度變化快慢的基本思路和基本方法其中a v/ t 是變速直線運(yùn)動的加速度的基本定義式(板書 ) 加速度(1)定義：加速度等于速度的改變量跟發(fā)生這一改變所用時間的比值定義式： a v/ t =（vt-v0）/ tv0開始時刻物體的速度vt經(jīng)過一段時間t 時的速度(2)物理意義：加速度是表示速度改變快慢的物理量(3) 國際單位： m s2 或 m s-2 讀作米每二次方秒(4) 加速度也是矢量 ,不僅有大小 ,也有方向問 用兩輛汽車以相同的速度變化率做勻加速運(yùn)動和勻減速運(yùn)動,雖然速度變化快慢相同 ,但速度的變化情況不同 ,前者速度越來越大 ,后者則反之啟發(fā)學(xué)生思考 ,只憑速度變化快慢 (速度變化率的大小 )不能完全反映速度變化的規(guī)律 ,從而引出加速度不僅有大小 ,而且有方向 ,是矢量提問： 比值vtv0t 是 恒定 的 ,具 體的 含義 是 什么？學(xué) 生 討 論 得出：就是速度隨時間而均勻改變。即a 不變的運(yùn)動叫做勻變速運(yùn)動。勻變速運(yùn)動又分勻變速直線運(yùn)動和勻變速曲線運(yùn)動。我們這一冊中都是研究勻變速直線運(yùn)動。4 / 9(4)方向 ： 加速度的方向和速度改變量的方向相同加速度定義公式中時間 t 是標(biāo)量 ,是沒有方向的 ,因此加速度a 的方向跟速度改變量 v 的方向相同 ,對做 直線運(yùn)動 的物體 ,加速度的方向與初速度v0 的方向相同或相反 ,若取 v0 的方向為正方向 ,則 a 的方向可用正負(fù)號來表示因此：加速度的方向和速度改變量的方向相同加速直線運(yùn)動：加速度的方向和初速度的方向相同,為正值減速直線運(yùn)動：加速度的方向和初速度的方向相反,為負(fù)值分析 當(dāng)物體加速時 ,則v =（v -v>0,時間t是標(biāo)量 ,加速度a的計算值為正值 ,t0）如果以初速度的方向為正方向(即初速度 v0 取正值 ),a 為正值則可表示a 的方向與初速度的方向相同 ,或反過來說 ,若加速度 a 與初速度同向時 ,則這個直線運(yùn)動為加速運(yùn)動當(dāng)物體是減速時 ,則 v =v -v0）<0, 時間t是標(biāo)量 ,加速度a的計算值為負(fù)值 ,如（t果仍以初速度的方向為正方向(即初速度Iv0 取正值 ),a 為負(fù)值則可表示 a 的方向與初速度的方向相反 ,或反過來說 ,若加速度a 與初速度反向時 ,則這個直線運(yùn)動為減速運(yùn)動閱讀課文 ,說說什么是勻變速運(yùn)動生：如果物體的加速度保持不變,該物體的運(yùn)動就是勻變速運(yùn)動師： 如同平均速度與瞬時速度那樣,加速度也有平均和瞬時之分在勻變速運(yùn)動中 ,平均加速度與瞬時加速度有什么關(guān)系?生：在 勻變速運(yùn)動中 ,其速度隨時間均勻變化(增加或減少 ),每時每刻的加速度 ,即瞬時加速度 與一段時間內(nèi)的加速度,即平均加速度相同 師：勻速直線運(yùn)動可看成什么運(yùn)動?生：可看成加速度為零的勻變速運(yùn)動 實驗與探究 課題：體驗 1 ms2 加速度究竟有多大實驗器材：高度約為斜面長度的十分之一的斜面(越光滑越好 )體驗方法：把斜面的高度調(diào)節(jié)為斜面長度的十分之一( 向?qū)W生講明 ),讓小球在斜面上滾下(注意觀察速度變化的快慢程度 ),小球在這個斜面上運(yùn)動的加速度便大約是1 ms2它的含義是說物體每秒鐘速度的改變量是1 ms討論與交流 師：“磁懸浮列車的最高速度可達(dá)430 km h,它的加速度一定很大”這一說法對嗎 ?為什么 ?生：不對 ,當(dāng)勻速運(yùn)動時 ,盡管速度很大 ,加速度可以為零師：運(yùn)載火箭在點火后的短時間內(nèi),速度的變化很小,它的加速度一定很小嗎?生：不對由公式a v/ t 可知 ,加速度等于速度的變化量和時間的比值,因而加速度是速度對時間的變化率所謂某一個量對時間的變化率,是指單位時間內(nèi)該量變化的數(shù)值 變化率表示變化的快慢,不表示變化的大小 說一說 日常生活中,對于運(yùn)動物體說它走多遠(yuǎn),是指路程或位移,說它走得多快,是指速度 ,而對加速度則沒有相對應(yīng)的典型詞語一般只有籠統(tǒng)的“快”和“慢”,往往指的是速度 ,但有時也有一些說法是模模糊糊地指加速度請大家討論哪些說法中指的是加速度 ?生 1：汽車的加速性能是汽車的一個很重要的參數(shù),有人說 ,我這車好 ,啟動快生 2：在百米賽跑中 ,我們常說某某同學(xué)素質(zhì)好 ,有很好的爆發(fā)力 ,起跑快5 / 9閱讀 師：請學(xué)生閱讀教材第30 頁“一些運(yùn)動物體的加速度”學(xué)生閱讀“一些運(yùn)動物體的加速度”后應(yīng)注意：1注意標(biāo)題后括號內(nèi)標(biāo)明的“ a (m s-2 )”的含義 ,注意養(yǎng)成時時關(guān)心物理單位的習(xí)慣2閱讀汽車、電車、旅客列車、炮彈加速時的典型值,形成大小印象3表中汽車急剎車時的加速度值為負(fù)值 ,這是什么含義 ?這是因為加速度是矢量 , 不但有大小 ,而且有方向 ,而負(fù)號只表示其方向 ,不表示其大小師：加速度大小反映了什么?加速度的方向一定跟什么方向相同?生：加速度大小反映了物體速度改變的快慢,加速度越大 ,速度改變得越快, 加速度越小 ,速度改變得越慢加速度的方向跟速度改變的方向總是相同師：加速度跟速度是否有關(guān)?生：加速度和速度是兩個完全不同的物理量, 加速度反映了物體速度改變的快慢 , 而速度反映了物體運(yùn)動的快慢不能根據(jù)加速度大小, 判斷物體運(yùn)動快慢(速度大小 ),也不能根據(jù)速度大小判斷速度改變的快慢( 加速度大小 ),同樣不能根據(jù)加速度方向判斷物體的運(yùn)動方向 (速度方向 ),也不能根據(jù)速度方向判斷物體速度改變的方向 (加速度方向 )師：物體做勻加速直線運(yùn)動時 ,加速度一定為正嗎 ?物體做勻減速直線運(yùn)動時 ,加速度一定為負(fù)嗎 ?生：不一定物體做勻加速直線運(yùn)動時,加速度方向一定跟物體的運(yùn)動方向相同 ,物體做勻減速直線運(yùn)動時,加速度的方向跟物體的運(yùn)動方向相反但是,加速度是正值還是負(fù)值 ,與正方向的選取有關(guān),若取運(yùn)動方向為正方向,則勻加速直線運(yùn)動的加速度為正值 ,勻減速直線運(yùn)動的加速度為負(fù)值；若取運(yùn)動的反方向為正方向,則勻加速直線運(yùn)動的加速度為負(fù)值,勻減速直線運(yùn)動的加速度為正值師： 加速度增加的運(yùn)動是加速運(yùn)動,加速度減小的運(yùn)動是減速運(yùn)動這種認(rèn)識對嗎 ?如果不對 ,你認(rèn)為應(yīng)該怎樣根據(jù)加速度判斷物體的速度是增加還是減小?生：不對加速度的大小反映的是速度變化的快慢, 并不能反映速度的大小應(yīng)該根據(jù)加速度的方向和速度方向的關(guān)系,判斷速度增加還是減小只要加速度方向跟速度方向相同 ,無論加速度大小如何變化 ,物體一定做加速運(yùn)動；只要加速度方向跟速度方向相反 ,無論加速度大小如何變化 ,物體一定做減速運(yùn)動師： 速度、速度變化量及加速度有何區(qū)別?生：速度是用來表示物體運(yùn)動快慢的物理量,它等于位移和所用時間的比值,而加速度是用來表示物體的速度變化快慢的物理量,它等于速度的變化量和時間的比值(速度的變化率)加速度的大小只反映物體速度變化的快慢,不能反映物體運(yùn)動的快慢,加速度大說明物體速度變化得快,并不意味著物體就運(yùn)動得快；加速度小說明物體速度變化得慢,并不意味著物體運(yùn)動得慢；加速度為零,說明物體速度不變化,但并不意味著物體的速度為零 ,物體可能以很大的速度做勻速直線運(yùn)動不僅速度大小和加速度大小沒有必然聯(lián)系,速度方向和加速度方向也沒有必然聯(lián)系加速度方向與速度方向可能相同,也可能不相同對于速度的變化量和加速度的區(qū)別 ,可根據(jù)加速度的定義 a v/ t 來理解 ,加速度是速度的變化率 ,而不是速度的變化量 ,加速度表示的是速度變化的快慢 ,而不是速度變化的多少 ,6 / 9速度的變化量不僅與加速度有關(guān) ,還與時間有關(guān)因此 ,根據(jù)加速度不能判斷速度變化的量的大小 ,反過來 ,根據(jù)速度變化量的大小也不能判斷加速度的大小師：加速度和速度的區(qū)別：(1) 速度大 ,加速度不一定大；加速度大 ,速度不一定大(2)速度變化量大,加速度不一定大(3)加速度為零 ,速度可以不為零；速度為零,加速度可以不為零(3)加速度和速度以及速度的變化量之間的區(qū)別加速度和速度是兩個完全不同的物理量,加速度是描述速度變化快慢的物理量,速度是描述位置變化快慢的物理量,它們之間 沒有必然的聯(lián)系, 速度大的物體,加速度不一定大 ,速度為零的物體加速度不一定為零；速度變化大的物體加速度也不一定大；但速度變化快的物體加速度一定大(4)加速度是速度對時間的變化率速度是位置對時間的變化率 ,加速度是速度對時間的變化率 ,因此 ,也可以說加速度是位置對時間的變化率的變化率例題剖析 (出示例題1)做勻加速運(yùn)動的火車,在 40 s內(nèi)速度從10m s 增加到 20 m s,求火車加速度的大小汽車緊急剎車時做勻減速運(yùn)動,在 2s 內(nèi)速度從10m s 減小到零 ,求汽車的加速度大小(出示例題2)判斷下列說法是否正確做勻變速直線運(yùn)動的物體,它的加速度方向和速度方向總是相同錯只有做勻加速直線運(yùn)動的物體,它的加速度方向和速度方向相同做勻變速直線運(yùn)動的物體,它的速度變化越大,加速度越大錯速度變化大,但不知所用時間的多少做勻變速直線運(yùn)動的物體,它的速度變化越快,加速度越大對二、從 v t 圖象看加速度師：速度一時間圖象描述了什么問題?怎樣建立速度一時間圖象?生：速度一時間圖象是描述速度隨時間變化關(guān)系的圖象,它以時間軸為橫軸,以縱軸為速度軸 ,在坐標(biāo)系中將不同時刻的速度以坐標(biāo)的形式描點,然后連線 ,就畫出了速度一時間圖象思考與討論 7 / 9圖 1 5 2 中兩條直線a、 b 分別是兩個物體運(yùn)動的速度一時間圖象,哪個物體運(yùn)動的加速度比較大?教師引導(dǎo) ,學(xué)生討論后回答學(xué)生在沒有學(xué)習(xí)斜率概念前,可以用陡度的“平緩”或“陡”來表述生： a 直線的傾斜程度更厲害 ,也就是更陡些 ,而 b 相對較平緩。所以 a 的速度變化快 ,即 a 的加速度大 ,b 的速度變化慢 ,加速度小師：我們可以從直線上任意選擇間隔較大的兩點來找到這兩個點間的速度變化量 v,時間間隔 t生：這樣就可以定量求加速度了,用加速度的定義式a v/ t(2)在 v t 圖像中 ,圖像的斜率在數(shù)值上等于加速度勻變速直線運(yùn)動的v t 圖像是一條直線,直線的斜率的數(shù)值等于其加速度三、閱讀科學(xué)漫步(四 )總結(jié)、擴(kuò)展1什么叫加速度 ?它的定義式、物理意義、單位各是什么?2怎樣正確理解加速度 ?加速度與速度間有什么關(guān)系 ?3速度的改變量是否總是速度增加?怎樣理解加速度的正負(fù)號4根據(jù) v t 圖像怎樣求加速度 ?5怎樣根據(jù)加速度的大小和方向去判定物體的運(yùn)動規(guī)律?8 / 9作評價手冊 11-12 頁業(yè)板書設(shè)計五、速度改變快慢的描述加速度1速度改變快慢的比較2加速度(1)定義(2)物理意義(3)單位(4)方向3對加速度的進(jìn)一步認(rèn)識(1)勻變速直線運(yùn)動的特點(2)加速度是v t 圖像的斜率教雖然不必讓學(xué)生從速度變化的方向去判斷加速度的方向,但是應(yīng)該讓學(xué)生知道：物體做勻加速運(yùn)動學(xué) 時 ,加速度的方向跟速度的方向相同；做勻減速運(yùn)動時,加速度的方向跟速度的方向相反這是直線后 運(yùn)動中 (無往復(fù)運(yùn)動 )的普遍性結(jié)論至于加速度的正、負(fù)問題,只是在特定的條件下 (v0 取正值 )判斷記物體做勻加速還是勻減速運(yùn)動的一種方法,這不是實質(zhì)性的結(jié)論,所以教學(xué)中不必強(qiáng)化也可類比vx/ t 中速度 v 的方向與位移 x 的方向相同 ,理解 a v/ t 蘭中速度 a 的方向與速度變化量v 的方向相同9 / 9