4. 速度变化快慢的描述——加速度PPT专用课堂实录内容

课题

讲

课

人

教材分析

第四节

速度变化快慢的描述－加速度

四川省江油中学

郭方兵

日

期

2019-6-18 本节课安排在高中物理新课程标准实验教科书(教科版版必修1)第一章《运动的描述》的第4节，在整个共同必修课程中，对本节内容的学习和掌握是非常必要和重要的。加速度是运动学中的一个重要的基本物理量，是将运动和力联系起来的桥梁。由于加速度概念与其它物理知识的联系性强，涉及面广，特别是在分析、解决跟动力学相关的实际问题中经常牵涉到，因此对加速度的理解和掌握程度如何，不仅直接关系到本章后续必修模块的进一步学习，而且还将影响以后选修模块的学习和掌握。所以这一节课的内容是本章知识的重点之一，本节课的关键是促进学生对加速度概念的形成和理解。在学生的生活经验中，与加速度有关的现象不多，这就给学生理解加速度概念带来了不少困难。为此，教材先列举万吨货轮和火箭发射的加速过程，让学生讨论它们速度变化的快慢以增强学生的感性认识。要求学生从具体问题中了解"速度快"、"速度变化大"，"速度变化快"等物理名词的不同含义。教材在有些部分的处理上也比较通俗易懂，比如，在"小资料"这个栏目中给出了一些物体运动的加速度图表，给了学生一些直观、生动的印象；对重要的v-t图象，教材又设置了一个"讨论与交流"，让学生通过v-t图象加深对加速度的认识和对图象的理解。节后在"科学漫步"栏目中也较深入地介绍了一般情况下的变化率概念

加速度的概念，对于刚迈上高中门槛的初中学生来讲，实在是太抽象！首先在日常生活中，多数情况下，学生只涉及到运动多少路程、位移，运动有多快？很少碰到速度变化有快慢之分的现象，可以说不学物理，在头脑中是不会自发的形成“加速度”的概念；其次，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，在教学过程中学生往往只重结果，轻过程，再通过大量的习题来死记结论，如果这样，学生的思维能力将得不到培养

物理观念

1、理解加速度的物理意义，知道加速度是表示速度变化快慢的物理量

2、通过对日常生活中有关加速度的实例的分析，进一步体会变化率的概念及表达方式

3、通过实验测量加速度，并通过实验描绘出v-t图象，利用图象确定加速度

科学思维与科学探究

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v-t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

学情分析

核心素养

1

科学态度与责任

1、利用实例激发学生的求知欲，激励学生的探索精神

2、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

3、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

1、速度的变化量、速度的变化率的含义

2、加速度的概念及物理意义

1、理解加速度的概念，树立变化率的思想

2、区分速度、速度的变化量及速度的变化率

教学难点

3、利用图象来分析加速度的相关问题

4、实验测量加速度

教学用具

教学方法

教学过程

组织教学

新

课

导

入

多媒体

情景法、讲授法、实验法、探究法

教师活动

上课！

（同学们好）请坐! 第一部分：课题引入

2003年12月11日，世界一级方程式锦标赛冠军舒马赫驾驶法拉利F2003赛车与欧洲狂风战斗机展开了一场速度的较量，地点是意大利的巴卡里尼空军基地。

1、猜一猜：舒马赫驾驶F1赛车（法拉利F2003）与战斗机比赛，舒马赫会取得胜利吗？

2、播放视频：舒马赫与战斗机的比赛

师：在600m的比赛中，舒马赫驾驶的F1赛车取得了胜利？

提问1：为什么舒马赫的F1赛车的最大速度（369km/h）小于战斗机的最大速度（2450km/h），却能取得胜利呢？

提问2：能举一个生活中类似的例子吗？

第二部分：加深认识，得出加速度的概念

1、

提供一组不同品牌的汽车型号（如下表）

学生活动

起立！（老师好）

教法研究

引起注意

利用情景教学法，从而引发学生们的兴趣。

情景教学法，以提高学生的学习积极性

生：各抒己见

生：F1赛车和战斗机比的不是最大速度，而是速度的变化快慢，或者说两者比的是加速能力

生：火车开始启动的时候还没有人跑得快

车 型

别克新凯越1.6L

比亚迪F31.6L

雪佛兰科鲁兹1.6L

长安马自达1.6L

提问1：这些车型那种的加速能力最好？那种最

生：激烈讨论，看法不差？

提问2：假如我们要买车，但是对这些车又不熟悉，一

你有什么办法能让我们马上就知道这些车中那种

加速性能最好呢？

2、

提供这几种车型的技术参数，让学生比较不同

2

物体之间的速度变化快慢，但是有些速度变化的大小和时间都不相同（设置思维障碍），该怎么办？

车 型

别克新凯越1.6L

比亚迪F31.6L

雪佛兰科鲁兹1.6L

长安马自达1.6L

初速度（m/s)

0

0

0

50

时

间 末速度(s)

（m/s) 9.8

14

14

21

28

28

45

98

提问1：请大家比较别克新凯越1.6L和比亚迪F31.6L，那个加速性能最好？为什么？

提问2：请比较比亚迪F31.6L和雪佛兰科鲁兹1.6L，那个加速性能更好？

提问3：请比较雪佛兰科鲁兹1.6L和长安马自达1.6L，那个的加速性能好一些？

师：刚才我们进行了两两之间的比较，如果我们现在对这四个物体进行比较，为它们的加速能力进行排序，有没有更快，更简单的办法？

师：我们可以采用最后一种比较办法，把五个物体在单位时间内的速度改变量分别求出来，再进行比较。

（组织活动）

组织学生对上面五个物体的加速能力进行排序。

师：这种用速度的该变量与时间的比值，就是我们今天学习的新知识---加速度

（板书：速度变化快慢的描述---加速度）

生：查找制造商提供的数据

生：别克新凯越1.6L的加速性能要好一些。因为在相同的速度变化量，它的时间要用得少一些。

生：雪佛兰科鲁兹1.6L，因为它们的速度变化相同，但是高级跑车所用的时间更短

生：雪佛兰科鲁兹1.6L，因为在相同的时间内，我们不仅只比末速度，更要比较它们的速度变化量。

设置思维障碍法，有利于加深学生的印象

对比教学法能提高学生的知识迁移能力

3

进

行

新

课

（认真思考并记笔记）

3．单位：m／s2或m·s-2读作米每二次方秒

师：下面请两个同学把小黑板上的甲、乙的加速

度算出来，下面的同学计算丙、丁的加速度，要

有过程。

（

这一过程非常重要，借此学生可熟悉公式、单

位，教师也可从巡视中发现错误，并引出加速度

的物理意义。）

4．物理意义：加速度是表示速度改变快慢的物理

量，其数值越大，表示速度改变越快。

问：加速度是矢量还是标量呢？为什么？方向如

何规定？

学生讨论后，师生在一起得出速度是矢量，速度

的变化量ΔV也是矢量，单位时间内速度的改变量

也是矢量，所以a方向与ΔV的方向相同。

第三部分：实验测量---加速度

师：对于可以查询的数据我们可以直接用比值法

求出物体的加速度，但是在很多情况下，我们不知

道具体数据，而且初速度也不为零，那该如何知道

生：通过实验测量

速度变化的快慢呢？

师：我们需要测量那些物理量？

生：初速度、末速度、师：我们学过用什么仪器测物体的速度？

师：在本节课的设计中，为了更方便测出加速度，时间

生：打点计时器

我们选用光电门和数字计时器来进行实验。

实验演示：利用导轨测量滑块的速度变化快慢

（用2min的时间介绍实验仪器的使用方法）

演示小车从斜面上滑下时的初速度、末速度和生：速度越来越小，末时间，并与学生一起求出一组加速度值，并填写速度小于初速度

表格（d=0.01m）

师：如果给小车一个初速度，让它沿斜面往上滑，

生：一样大，因为正负会出现什么情况？

师：如果两个加速度值分别是5m／s2和-5m／s2，号只表示方向，不便是大小，比较是只比较绝那个物体的加速度更大？

对值。

1．定义：加速度等于速度的改变量与发生这一改变所用时间的比值。

2．公式：a＝ΔV∕Δt，且ΔV＝V2－V1

师：解释V1与V2的含义，另外速度的变化量与时间的比值也叫速度的变化率。公式出来后，单位也确定，它是一个复合单位，与学生共同分析，得出国际单位和常用单位以及读法。

讲授法有利于学生对新知识的进一步认识

实验法有利于培养学生要以事实为基础，也有利用培养学生的动手能力

4

实际运动

加速度（10m／s2）

0.02 一些学生起床

2.9 电梯运动

7.8 猎豹开始奔跑

第四部分：加速度与实际问题的联系与运用

（提供表格）给学生提供一组实际运动的加速度数据，让其判断加速度和速度的关系

进一步强

航天飞机发射

29

化定义

橄榄球比赛中的冲撞

390

战斗机弹射椅弹出

980

跳蚤起跳

1960

高速汽车相撞

6860

师：加速度和速度有什么联系？是否加速度越大，生：物体速度的大小与

速度就越大？

加速度的大小没有直接

第五部分：利用v-t图像研究物体的加速度

的关系。处于匀速直线

师：利用滑块静止从倾斜的气垫导轨滑下和以某运动状态的物体，其速

一初速度滑上倾斜的导轨两个实验，分别取五组度可能很大，但加速为

数据，然后在v-t图像上把这些点描绘出来。

零，同样加速度大的物

体，其速度也可能为零。

生：速度的变化量大，

v 但是其所花的时间可能很长，这样的加速度不

一定大，甚至可能很小。

所以加速度的大小反映

物体速度变化率的大小

o

师：这两种运动v—t图像是一条直线，直线的斜t

率的数值等于其加速度．

5

： 问题讨论：死亡加速度

师：在很多国家，交通部门特别制定了死亡加速度是5000 m／s2这一数值，以警示世人，如果车辆的加速度超过该值，将有生命危险。如此大的加速度，一般情况下车辆是达不到的，但如果发生碰撞事故时，就会达到这一数值，因为通常车辆碰撞的时间都很短，大约是毫秒级。假若一辆汽车以90km/h（即25m/s）的速度行驶，因发生事故与高速公路隔离护栏发生碰撞，碰撞时间为0.004s，碰撞后速度变为零，那么在碰撞过程中的汽车的加速度是多大？

第五部分：回归与思考

师：在舒马赫驾驶F1赛车与战斗机比赛的时候，现场的数据显示：尽管当天下雨跑道路面湿滑，但是在到达600m终点的瞬间，F1赛车的速度仍然达到了306km/h，而战斗机的速度为300km/h，已知F1赛车所用时间为9.4s，战斗机所用时间为9.6s，问那个在比赛中平均速度最大？

师：其实舒马赫驾驶F1赛车与战斗机共进行了三次比赛，除了600m以外，还有900m和1200m，但是后两次比赛舒马赫都输了。这是什么原因呢？请大家课后思考！

（例题分析）

例1、关于加速度的含义，下列说法正确的是(

) A、加速度表示速度的增加

B、加速度表示速度变化

C、加速度表示速度变化快慢

D、加速度表示速度变化的大小

例2、关于速度，速度改变量，加速度，正确的说法是(

) A、物体运动的速度改变量很大，它的加速度一定很大

B、速度很大的物体，其加速度可以很小，可以为零

C、某时刻物体的速度为零，其加速度不可能为零

D、加速度很大时，运动物体的速度一定很大

例：请根据图象求下列问题

1、前2秒内的加速度

2、2s—4s的加速度

3、4s—6s的加速度

4 2 2 4 6

生：-6250m／s2

（回答课前的问题，并提出心问题）

生：C

生：B

生：1、1.5m／s2 2、a=0

3、-2m／s2

联系生活，培养学生理论联系实际的能力

前后联系

6

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、速度的改变量是否总是速度增加?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?

为这节课的知识作个小结，加深记忆。

知识巩固

布置作业和学以致用

下课

课本P18练习与评价1、2、3 播放飞机、保时捷跑车和摩托车的比赛视频

强化新知识

根据新知识判断事实和推论是否完全一致

起立

老师，再见

达到灵活运用

下课

同学们，再见!

第四节 速度变化快慢的描述---加速度

一：加速度

1、定义：加速度是速度的变化量与发生这一改变所用时间的比值。

2、定义式：a＝△v/△t =（v2-v1）/△t

V1——开始时刻物体的速度

V2——经过一段时间t时的速度

3、物理意义：加速度是表示速度改变快慢的物理量

4、国际单位：m／s2或m·s-2读作米每二次方秒

5、加速度也是矢量，不仅有大小，也有方向，方向与速度变化量的方向相同

二：利用实验测量加速度

三：利用v—t图像表示加速度

板

书

在v—t图像中，图像的斜率在数值上等于加速度

反思总结：本节课有意识进行控制变量法和用比值定义物理量的方法教育，对于控制变量法的教育是在潜移默化中进行的，对于用比值定义物理量的方法，不但向学生指明是用比值来定义加速度，且和学生一起回顾了平均速度的定义及初中学习的压强、密度、电阻等物理量的定义。其目的是让学生明白，很多物理量是为了研究或描述的方便而定义出来的，使学生消除了对物理量的神秘感和恐惧感进而产生亲切感。

本节课的教学难点是加速度的方向和加速度与速度的区别，对于加速度的方向的教学，是让学生根据位移和速度的矢量性来讨论加速度的矢量性，有待于进一步选择更有效的教学方法进行尝试。

7