人教版高中物理必修第一册1.4速度变化快慢的描述——加速度 教案

基本信息课题人教版高中物理必修一第一章运动的描述第五节：速度改变快慢的描述——加速度作者及工作单位LZP教材分析本节课选自《物理》必修1（教科版）第一章第4节“速度变化快慢的描述——加速度”。加速度是高一物理教学中的重点内容，也是难点内容。它是联系动力学和运动学之间的桥梁。牛顿第二定律中通过加速度这个物理量将力和物体的速度、位移等联系起来。机械振动、电磁场、能量守恒、动量定理等内容都涉及到加速度概念。因此，讲好上好加速度这节课，对学生能否理解加速度的概念，乃至后面力学知识的学习都是至关重要的。加速度的概念对高一学生来说较为抽象，难以理解，应更讲究教学策略。高中物理新课程标准在课程目标上的基本理念之一就是：“高中物理课程应促进学生自主学习，让学生积极参与、乐于探究、勇于实验、勤于思考。通过多样化的教学方式，帮助学生学习物理知识与技能，培养其科学探究能力，使其逐步形成科学态度与科学精神。”因此，教师上课时要充分挖掘书本的素材，如图像、表格、数据；尽最大努力搜集与速度变化快慢有关的现象，促使学生从内心里重视加速度的概念。这样从易到难，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，具有探究性的特点。让学生用探究的方法，自主完成加速度概念的建立过程，应当是学生掌握加速度概念的最有效途径。学情分析加速度概念的学习是在学生已经掌握了速度的概念以及用打点计时器测量速度方法的基础之上进行的。速度是通过比值定义的物理量，学生在初中物理中也学过诸如密度、压强、功率等通过比值定义的物理量。在数学中也已经学习了诸如增长率、发芽率等问题。在本节的学习过程中，学生通过类比的方法学习加速度的概念，理解加速度的物理意义，观察生活实例体会其现实意义，通过思维探究，激发学生学习物理的热情和兴趣，培养科学的思维方式。所以，通过类比的教学方法更容易使学生接受加速度这一个用比值定义的物理量。在日常生活中几乎没有与加速度对应的词语。可以说，不学物理，在头脑里难以自发地形成加速度的概念。学生在生活经验中较少关注与加速度有关的现象,这就给学生理解加速度概念带来了不少困难。学生抽象思维能力不高，对于速度、速度的变化、速度的变化率的区别很难分清；最后，在教学过程中有些学生往往只重结果，轻过程，再通过大量的习题来死记结论，教师应有意识地转变学生的学习观念，使他们重视物理规律的探究过程。教学目标 １.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）理解匀变速直线运动的含义，能从匀变速直线运动的v—t图像理解加速度的意义。 2．过程和方法 （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的大小；  （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“倾斜程度”(即斜率)，让学生在实践中学会应用数据求加速度。3．情感态度和价值观（1）利用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时严谨的科学态度，理解加速度概念的建立对人类认识世界的意义，培养学生区分不同概念的能力及抽象思维能力。教学重点和难点（一）教学重点分析：加速度概念的建立和加速度与匀变速直线运动的关系；加速度是速度的变化率，它描述速度变化的快慢和方向。（二）教学难点分析：理解加速度的概念，树立变化率的思想；区分速度、速度的变化量及速度的变化率；利用图像来分析加速度的相关问题。 教学过程（一）新课引入探索性实验：1、研究物体沿斜面滚落的运动规律的探究；不同变速运动，速度变化快慢不同，为了描述速度改变的快慢，必须引入一个新的物理量——加速度。（二）新课教学讨论交流物体在所用时间一样的情况下，速度改变大的物体速度改变得快。讨论交流物体速度改变相同得情况下，物体所用时间越短，速度改变得越快。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。表达式a=（vt-v0）/t2、加速度单位：“米每二次方秒”，符号m/s2（或m·s-2）。还有cm/s2等3、加速度是矢量。做直线运动的物体，选取初速度方向为正方向，则加速度a的方向可用正负号来表示．如果加速度为正值，速度增大．如果加速度为负值，速度减小。4、了解生活实际中某些物体作直线运动的加速度的大小 教学环节教师活动预设学生行为设计意图 演示实验，引入问题 分解问题  总结加速度的概念 加深理解 匀变速运动 理解加速度的意义 [演示]让小球分别在倾角较小的斜面和倾角较大的斜面上滚动．[提问]小球两次各做什么运动?它们的不同之处在哪里?引导学生将问题归结为：速度改变快慢的比较 板书课题：速度变化快慢的描述——加速度 展示生活中速度变化的例子：火车、汽车。（不同的汽车，性能的一个重要指标就是加速时间）给出具体数据：某竞赛用的跑车启动时，4s内速度达到108km／h；某高速列车启动时，120s内速度达到108km／h；自行车4s内速度达到6m／s；而100m跑运动员起跑时，0.2s内速度达到12m／s 速度变化了多少？速度变化所用的时间 重复引入时的演示实验，指出小球两次的不同，给出定义。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．a＝△v/△t=（vt-v0）/△t物理意义：加速度是表示速度改变快慢的物理量国际单位：m／s2或m·s-2读作米每二次方秒 两辆汽车A和B，A要离开车站，车速逐渐增加，B则是要进站，车速在逐渐减小。这两辆车的速度变化情况有什么差异？ 阅读下表 [例题] 做匀加速运动的火车，在40s内速度从10m/s增加到20m/s，求火车加速度的大小。汽车紧急刹车时做匀减速运动，在2s内速度从10m/s减小到零，求汽车的加速度大小。加速度和加速运动的时间分别用v0、vt、a和t表示。汽车的初速度、末速度、加速度和刹车的时间分别用v0′、vt′、a′、t′来表示。解：①由于v0=10m/s，vt=20m/s，t=40s，所以火车的加速度 ②由于v0′=10m/s，vt′=0，t′=2s，所以汽车的加速度 答：火车的加速度的大小是0.25m/s2。汽车紧急刹车时的加速度大小是5m/s2，负号在这里表示汽车做减速运动。 如果物体的加速度保持不变，该物体的运动就是匀变速运动。 提问：“上海磁悬浮列车的最高速度可达430km／h，它的加速度一定很大．”这一说法对吗?为什么?  加速度大小反映了什么?从加速度的定义式去分析其物理意义。加速度的方向一定跟什么方向相同? 汽车的加速性能是汽车的一个很重要的参数，有人说，我这车好,启动快。这里说的“启动”指的是加速度吗? 加速度和速度的区别：  (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，速度可以不为零；速度为零，加速度可以不为零。 观察实验，发现不同 描述两次运动的共同点和差异：都是做速度越来越快的直线运动，但后一次速度改变得快 体会到速度变化快慢在生活中的重要性，利于理解加速度的概念 数据中不同物体的速度变化不同，所用时间也不同，那么如何比较变化快慢？  分别指出速度变化量和所用的时间 由公式推出其单位和正负号的含义 阅读表格中的数据，试着说出某种物体运动的加速度的含义。回答问题比如汽车时速20m/s，急刹车多久能停下来？ 写出已知条件，学会用不同的字母和角标来表示各个物理量 练习使用加速度的定义式来计算 体会匀变速运动的特点? 不对，当匀速运动时，尽管速度很大，加速度为零 加速度等于速度的变化量和时间的比值，因而加速度是速度对时间的变化率。变化率表示变化的快慢，不表示变化的大小。启动是加速过程，启动快说明速度增加快，能够表示速度变化的快慢。列举每种说法的对应实例 创设情境引出问题 引起学生共鸣，使其投入到问题研究中 先表示变化量，降低难度 类比速度变化快慢和位置变化快慢等 通过实例对比，体会矢量特点 练习解题过程 熟悉公式和计算步骤辨析易混淆的速度和加速度概念 总结，采用师生共同大声说出的方式 板书设计速度改变快慢的描述 加速度一、定义：物体速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值，通常用a表示。（比值法定义）二、单位及公式：m/s2或m·s-2；a=（vt－v0）/t三、物理意义：描述速度变化快慢的物理量。四、加速度既有大小又有方向，是矢量。教学反思通过本节的学习，我们要牢牢理解加速度和速度的区别，在于意义不同，前者是描述速度改变的快慢；后者是描述运动快慢。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，那么加速度的方向才不会出现错误。能在匀变速直线运动的v—t图像中分析出v、a的大小、方向等到这里，本节课的设计思路已基本形成，即：学生主观感受──猜想与假设──实验测量──分析数据──得出加速度的概念──对加速度的理解。这一条探究之路很好地落实了本节课的重点：加速度的概念及理解。让学生用探究的方法，体验加速度概念的建立过程，应当是学生掌握加速度概念的最有效途径。