4. 速度变化快慢的描述——加速度教学设计及教案分析

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图象理解加速度的意义．

过程与方法

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．教学中从速度一时间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．

情感态度与价值观

1.利用实例动画激发学生的求知欲，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．

学情分析：

在熟练掌握速度这一物理量之后的进一步深入、是高中接触的第一个全新的物理量。

教学重点

1．加速度的概念建立和加速度与匀变速直线运动的关系．

2．加速度是速度的变化率，它描述速度变化的快慢和方向．

教学难点

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．

3．利用图象来分析加速度的相关问题．

教

学

活

动

[新课引入] 利用多媒体投影播放赛车等录像，提出问题，让学生思考讨论．谁的速度“增加”得快?如何来表示增加的快慢? 比较1和2：它的速度的变化量相等(30m／s)，2经过的时间比1短，在速度变化量相等的情况下，运动时间短的物体速度改变快．

比较2和3：它的经过的时间都是3.6s，2速度的变化量比3大，在经过的时间相等的情况下，速度变化量大的速度改变快. 比较1和3： 1 单位时间内速度的变化量

= △v /△t =100/4.0 =25

3单位时间内速度的变化量

= △v /△t =60/3.6=16.67

因此，单位时间内速度变化量大的物体速度变化快．上述四物体，运动员速度变化最快，火车速度变化最慢．

师：上述方法就是变速直线运动中，描述物体运动速度变化快慢的基本思路和基本方法．其中a＝△v/△t是变速直线运动的加速度的基本定义式．

新课教学

一、(1)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．

定义式：a＝△v/△t =（vt-v0）/△t v0——开始时刻物体的速度 vt——经过一段时间t时的速度

(2)物理意义：加速度是表示速度改变快慢的物理量．

(3) 国际单位：m／s2或m·s-2读作米每二次方秒

(4)加速度也是矢量，不仅有大小，也有方向．

[问]用两辆汽车以相同的速度变化率做匀加速运动和匀减速运动，虽然速度变化快慢相同，但速度的变化情况不同，前者速度越来越大，后者则反之．启发学生思考，只凭速度变化快慢(速度变化率的大小)不能完全反映速度变化的规律，从而引出加速度不仅有大小，而且有方向，是矢量．

方向

：

加速度的方向和速度改变量的方向相同

加速度定义公式中时间△t是标量，是没有方向的，因此加速度a的方向跟速度改变量△v的方向相同，对做直线运动的物体，加速度的方向与初速度v0的方向相同或相反，若取v0的方向为正方向，则a的方向可用正负号来表示．因

此：

加速度的方向和速度改变量的方向相同

加速直线运动：加速度的方向和初速度的方向相同，为正值．

减速直线运动：加速度的方向和初速度的方向相反，为负值．

[分析]当物体加速时，则△v =（vt-v0）>0，时间△t是标量，加速度a的计算值为正值，如果以初速度的方向为正方向(即初速度 v0取正值)，a为正值则可表示a的方向与初速度的方向相同，或反过来说，若加速度a与初速度同向时，则这个直线运动为加速运动．

当物体是减速时，则△v =（vt-v0）<0，时间△t是标量，加速度a的计算值为负值，如果仍以初速度的方向为正方向(即初速度Iv0取正值)，a为负值则可表示a的方向与初速度的方向相反，或反过来说，若加速度a与初速度反向时，则这个直线运动为减速运动．

师：运载火箭在点火后的短时间内，速度的变化很小，它的加速度一定很小吗? 生：不对．由公式a＝△v/△t可知，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．所谓某一个量对时间的变化率，是指单位时间内该量变化的数值．变化率表示变化的快慢，不表示变化的大小．

[说一说]

日常生活中，对于运动物体说它走多远，是指路程或位移，说它走得多快，是指速度，而对加速度则没有相对应的典型词语．一般只有笼统的“快”和“慢”，往往指的是速度，但有时也有一些说法是模模糊糊地指加速度．请大家讨论哪些说法中指的是加速度?

生1：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．

生2：在百米赛跑中，我们常说某某同学素质好，有很好的爆发力，起跑快．

师：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体速度改变的快慢，加速度越大，速度改变得越快，加速度越小，速度改变得越慢．加速度的方向跟速度改变的方向总是相同．

师：加速度跟速度是否有关? 生：加速度和速度是两个完全不同的物理量，加速度反映了物体速度改变的快慢，而速度反映了物体运动的快慢．不能根据加速度大小，判断物体运动快慢(速度大小)，也不能根据速度大小判断速度改变的快慢(加速度大小)，同样不能根据加速度方向判断物体的运动方向(速度方向)，也不能根据速度方向判断物体速度改变的方向(加速度方向)．

师：物体做匀加速直线运动时，加速度一定为正吗?物体做匀减速直线运动时，加速度一定为负吗? 生：不一定．物体做匀加速直线运动时，加速度方向一定跟物体的运动方向相同，物体做匀减速直线运动时，加速度的方向跟物体的运动方向相反．但是，加速度是正值还是负值，与正方向的选取有关，若取运动方向为正方向，则匀加速直线运动的加速度为正值，匀减速直线运动的加速度为负值；若取运动的反方向为正方向，则匀加速直线运动的加速度为负值，匀减速直线运动的加速度为正值．

师：加速度增加的运动是加速运动，加速度减小的运动是减速运动．这种认识对吗?如果不对，你认为应该怎样根据加速度判断物体的速度是增加还是减小? 生：不对．加速度的大小反映的是速度变化的快慢，并不能反映速度的大小．应该根据加速度的方向和速度方向的关系，判断速度增加还是减小．只要加速度方向跟速度方向相同，无论加速度大小如何变化，物体一定做加速运动；只要加速度方向跟速度方向相反，无论加速度大小如何变化，物体一定做减速运动．

师：速度、速度变化量及加速度有何区别? 生：速度是用来表示物体运动快慢的物理量，它等于位移和所用时间的比值，而加速度是用来表示物体的速度变化快慢的物理量，它等于速度的变化量和时间的比值(速度的变化率)．

加速度的大小只反映物体速度变化的快慢，不能反映物体运动的快慢，加速度大说明物体速度变化得快，并不意味着物体就运动得快；加速度小说明物体速度变化得慢，并不意味着物体运动得慢；加速度为零，说明物体速度不变化，但

并不意味着物体的速度为零，物体可能以很大的

速度做匀速直线运动．不仅速度大小和加速度大小没有必然联系，速度方向和加速度方向也没有必然联系．加速度方向与速度方向可能相同，也可能不相同．对于速度的变化量和加速度的区别，可根据加速度的定义a＝△v/△t来理解，加速度是速度的变化率，而不是速度的变化量，加速度表示的是速度变化的快慢，而不是速度变化的多少，速度的变化量不仅与加速度有关，还与时间有关．因此，根据加速度不能判断速度变化的量的大小，反过来，根据速度变化量的大小也不能判断加速度的大小．

师：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．

(3)加速度和速度以及速度的变化量之间的区别

加速度和速度是两个完全不同的物理量，加速度是描述速度变化快慢的物理量，速度是描述位置变化快慢的物理量，它们之间没有必然的联系，速度大的物体，加速度不一定大，速度为零的物体加速度不一定为零；速度变化大的物体加速度也不一定大；但速度变化快的物体加速度一定大．

(4)加速度是速度对时间的变化率

速度是位置对时间的变化率，加速度是速度对时间的变化率，因此，也可以说加速度是位置对时间的变化率的变化率．

二、从v—t图象看加速度

对比速度-时间图像与位移-时间图像

三、总结、扩展 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?

四、教学反思

虽然不必让学生从速度变化的方向去判断加速度的方向，但是应该让学生知道：物体做匀加速运动时，加速度的方向跟速度的方向相同；做匀减速运动时，加速度的方向跟速度的方向相反．这是直线运动中(无往复运动)的普遍性结论．至于加速度的正、负问题，只是在特定的条件下(v0取正值)判断物体做匀加速还是匀减速运动的一种方法，这不是实质性的结论，所以教学中不必强化．也可类比v＝△x/△t中速度v的方向与位移△x的方向相同，理解a＝△v/△t兰中速度a的方向与速度变化量△v的方向相同