1.4 速度变化快慢的描述 加速度— 【新教材】人教版(2019)高中物理必修第一册教案.docVIP

1.4 速度变化快慢的描述——加速度 〖教材分析〗 加速度是整个高中物理十分重要的内容，贯穿高中三年，具体的和牛顿第二定律紧密相连。由于加速度知识和其他的知识联系紧密，在运动分析中经常会用到它，第二章的学习更是以加速度为核心的学习，所以本节课是本章内容的重点和难点。加速度与生活的联系不多，学生无法收获足够的感性认识，这就给他们理解和学习加速度带来一定的难度。本节课主要是帮助学生理解概念，在脑海里建立起相应的物理模型和物理概念，为以后的学习打下坚实的基础。 〖教学目标与核心素养〗 物理观念：理解加速度的概念。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、符号单位。 科学思维：通过加速度概念的建立过程和加速度定义式的得出过程，了解和体会比值定义法在科学研究的应用。 科学探究：列举生活中速度变化的例子，感受速度变化、速度变化快慢与位置变化及其变化快慢是两件有不同的物理意义的事件，认识引入加速度概念的物理意义。 科学态度与责任：对自然界有好奇心，善于区分事物的相同点和不同点。培养学生的审美情感。 〖教学重点与难点〗 重点：1、加速度概念的建立 加速度是速度的变化率，它描述速度变化的快慢和方向。 速度——时间图像看加速度，理解斜率的大小等于加速的大小。 难点：1、由区分速度、速度的变化量及速度的变化率。 2、由速度时间图像分析加速度的相关问题。 〖教学方法〗 主要采用案例分析法、类比法、引导启发法、分组讨论法等教学方法。 〖教学准备〗 多媒体课件。 〖教学过程〗 一、新课引入 一辆小汽车在10s内，速度从0达到100km/h，一列火车在300s内速度也从0达到100km/h。虽然汽车和火车速度都从0达到100km/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？ 列表：罗列初末速度，发现他们初末速度是一样的，所以速度的变化是一样，只能看时间，一个变化相同的速度用时多，一个少。 问题：应该如何描述，它们在加速性能的特性呢？ 小汽车和火车的速度都在增加，或者说两者都在做变速运动，并且它们的“速度变化”相同，但所用的时间不同。这两种情形的本质区别是“速度变化的快慢”不同。看来“速度变化的快慢”是一个不同于“速度”的概念。 我们知道位置的变化叫做位移△x = x2 - x1即末位置坐标减初位置坐标，它是一个矢量；位置变化的快慢叫做速度，同样的也是矢量。那么我们类比速度的变化，它没有专门的称谓，△v= vt - vo末速度减初速度，也是个矢量；速度变化的快慢用什么来描述呢？为此我们引入新的的物理量加速度，和前面的类比得也是个矢量，我们发现一路下来都是矢量。 在这里，我们用两个物理量（速度的变化量和时间）之比定义了一个新的物理量 ——加速度，它的物理意义与原来的两个物理量不同。用物理量之比定义 新的物理量是物理学中常用的方法。 教学设计说明：加速度的概念是非常难以理解的，通过类比的方法逐步进入加速度概念上来，知识速度的变化没有专有的物理对应，显得比较牵强。创设问题情境，激发探究动机，引导学生思考问题。 二、新课教学 （一）加速度 1、定义:速度的变化量与发生这一变化所用时间之比。 2、大小：（定义式，不是比例关系） △v表示速度的变化。如果用v0表示初速度，vt表示末速度，则△v= vt - vo所以有： 如果再把时间的变化用△t= t2 - t1（末时刻减初时刻）来表示则有：。 3、方向:加速度是矢量，方向是△v的方向。 4、物理意义:描述物体速度变化的快慢的物理量。 5、单位:在国际单位制中，加速度的单位是米每二次方秒，符号是m/s2或m·s-2。 课堂练习：例1：一列动车在离开车站加速行驶中，用了100s使速度由72km/h增加到了144km/h。求动车的速度变化了多少？动车的加速度为多少？ 解：先把单位转化为国际单位。应用我们转化方法，分子1km等于1000m，分子小时转成60×60s，则： 72km/h==20m/s，这个称为初速度。 144km/h==40m/s这个称为末速度；应用速度变化的公式，末速度减初速度得 △v= vt - vo=40m/s-20m/s=20m/s 加速度为：= 教学设计说明：复习速度单位的转换，有利于学生做题目，求解速度的变化量，以及加速度的求解，有助于学生书写规范，了解解题步骤。 前面火车和汽车都是加速运动，除了加速运动外，还有减速运动，即通常说的刹车。那这两者的加速度反方向有什么不同呢？现在讨论做直线运动的物体加速度的方向。通过多媒体课件动图展示：刹车运动。 （二）加速度的方向 在直线运作中速度增加的情况下，汽车原来的速度是v初，经过一小段时间 △t之后，速度变v末。为了在图中表示加速度，我们以原来的速度v初的箭头端为起点，以后来的