4. 速度变化快慢的描述——加速度教学设计及教案分析

速度变化快慢的描述——

加速度教案

自贡六中 童轶

教学目标：

一、知识与技能：

·知道加速度是描述物体速度变化快慢的物理量，了解加速度的定义式和单位。

·理解加速度概念，区别速度、速度变化量和速度变化率。

·了解加速度的矢量性，会根据速度和加速度的关系判断运动性质。

二、过程与方法

·通过加速度概念的建立过程和加速度定义式的得出过程，了解体会比值定义法在科学研究中的应用。

·通过生活实例的分析说明，体现研究物体运动时加速度的意义。

三、情感态度和价值观

·利用示例图片激发学生的求知欲，激励其探索的精神。

·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。

·培养合作交流的思想，能主动与他人合作，勇于发展自己的主张，勇于放弃自己的错误观点。

重点：加速度概念的建立过程和加速度方向的判断

难点：理解加速度的概念，树立变化的思想

教学过程

新课导入：从一段歌曲引入。同名歌曲《加速度》，在词里的含义为“速度很快”。查阅词典，我们还能看到另一种解释“物理学名词”。那么在物理学上，加速度是表示速度很快吗？下面我们就来看看物理学上的加速度究竟是什么含义。

通过前面的学习我们知道对于运动的描述，首先从物体位置变化入手。关于位置变化、位置变化的快慢，物理学是通过哪些物理量描述的？（引导学生注意用比值法研究问题的思路，为本节课定义加速度做铺垫）

用生活实例图片感知速度变化：刘翔110米栏等等

（讲解时教师可以进行必要的图片说明）

说明生活中不同事物运动的速度变化快慢往往不一样的。

提出新课的学习：速度变化快慢的描述──加速度

加速度概念的教学

通过数据感知，提出问题

1．谁的速度变化快？（相同时间比较速度变化量）

时间

初速度

末速度

普通的小型6s 0 24m/s 轿车

公共汽车

6s 0 12m/s

2．谁的速度变化快？（相同的速度变化量比较时间）

时间

初速度

末速度

普通的小型20s 0 100km/h 轿车

旅客列车

500s 0 100km/h

3．如表格数据，该如何比较速度变化的快慢呢？

速度变化最初速度末速度时间末速度速度变化

快（加速度（km/h）

（km/h）

（s）

最大

最大

最大）

自行车下坡

2 14 4

***** 火车出站

0 20 100

*****

飞机在空中300 300 10 *****

飞行

思考：为了描述物体速度变化的快慢，我们引入了新的物理量──加速度，它是什么样的物理量呢？

？

加速度

物理意义：反映了速度变化的快慢。

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：

，

单位及符号：米每二次方秒

vat

也称为“速度的变化率”，反映了速度变化的快慢，而不是速度变化的大小。它只是加速度a的定义式不是决定式，加速度a与△V、

△t没有必然的大小关系

例：下面说法中正确的是：（

）

A．加速度反应速度变化的大小

B．速度的变化率越大，加速度越大

C．速度改变得越快，加速度越大

D．速度改变量越大，加速度越大

（此处返回表3，对数据进行处理，计算相应的加速度，加深学生对概念的理解，明确加速度数值上是单位时间内速度的变化量。）

从这里我们可以看出物理学上的加速度与同名歌曲《加速度》的含义是不同的。

提出问题：

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，但速度变化情况不同，前者速度越来越大，后者则速度越来越小！

启发学生思考：

只凭速度变化的快慢（速度变化率的大小）不能完全反映速度变化的规律。还得关注什么？

加速度的方向

（以直线运动为例讨论）如图：

速度增加时的情况：

速度减少时的情况：

说明：此处讲解加速度的方向，首先从定义观察加速度方向与速度变化量的方向相同，再说明图示法表示加速度的方向方法，以及比较速度变化量与初速度的方向，启发学生感受加速运动与减速运动的不同之处。

启示：1．加速度的方向与速度变化量的方向相同。

2．直线运动中，如果速度增加，加速度的方向与速度的方向相同；如果速度减小，加速度的方向与速度的方向相反。

a增大，v增大变快

a和v0同向加速运动

a增大，v减小变快

a减小，v增大变慢

a和v0反向减速运动

a增大，v减小变快

例：沿一条直线运动的物体，当物体的加速度逐渐减小时，下列说法正确的是

（ ）

A.物体运动的速度一定增大

B.物体运动的速度一定减小 C.物体运动速度的变化量一定减小

D.物体运动的路程一定增大 3、加速度的求解

利用加速度公式可求得加速度，但在利用

公式是应注意以下几点：

⑴要分析清楚研究过程，即确定求解过程的初、末速度及所用时间

⑵要注意公式的矢量性，要规定正方向，再根据V、V0 与正方向的关系来确定初末速度的正负，进而代入公式计算

⑶要根据a的计算结果确定加速度a的方向。若a>0，则a与正方向相同；若a<0，则a与正方向相反。

最后，比较加速度的大小时，取加速度的绝对值进行比较

例：计算物体在下列时间内的加速度 : 1．一辆汽车从车站出发做匀加速直线运动，经10s速度达到108km/h 2．沿光滑水平面以10m/s运动的小球，撞墙后以原速度大小反弹，与墙接触的时间为0.2s。

速度v、速度变化△v、加速度a三者的区别与联系

含义

速度v 表示运动的快慢程度

由位移和时间共同确定v=△x/△t 速度方向为物体运动方向

速度变化△v 表示速度改变的多少

由初、末速度共同确定△v=v末-v初

指速度变化的方向由v初、v末共同决定

加速度a 表示速度改变的快慢是速度的变化率

由速度变化量和所用时间共同确定a=△v/△t 与△v方向相同，与速度v方向无关

大小

方向

【典型例题2】下列说法中正确的是

A.物体的速度变化越快，其加速度越大 B.物体的速度变化量越大，其加速度就越大

C.有加速度的物体，其速度一定增加 D.只要物体的速度大小不变，物体就没有加速度

【反馈练习3】关于加速度，下述说法中正确的是

A.加速度大小与速度大小无必然联系 B.加速度方向与速度方向可能相同，也可能相反

C.加速度很大的物体速度可能很小 D.加速度大的物体速度变化一定很大

回顾x-t图象

x-t图象：其倾斜程度表示物体运动的速度。

图略

速度时间关系图像（V-t图像）

在V-t图象中，图线的斜率表示加速度，由两点纵坐标之差表示速度变化量△v，如图所示，则有图线的斜率k=△v/△t=a 0 t1

图略

一质点做直线运动的v-t图像如图所示。

质点在0～1s内做 运动；加速度为 m/s2 v V2

V1

△t t t2

△v

质点在1～3s内做 运动；加速度为 m/s2 质点在3～4s内做 运动；加速度为 m/s2 质点在1～4s内做 运动；加速度为 m/s2 【典型例题4】如图是某质点的V-t图象，由图分析质点在各段时间内的运动情况并计算各阶段的加速度．

【反馈练习5】质点运动的v-t图象如图所示，由图象可知，该质点运动的初速度为_______m/s, 2 s末的速度为_______ m/s，在前5s内质点的加速度大小为_______ m/s2，方向_______。

【典型例题5】下列有关速度与加速度的说法中，正确的是

A．物体的加速度越大，则速度也越大 B.物体的速度变化量越大，加速度也越大

C．物体的速度为零时，加速度必为零 D.物体的速度变化越快，则加速度越大

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．加速度的方向？

3．加速度的正负号？

4．直线运动中加速度的计算？

5. 用v-t图像来理解加速度？

练习

1．下面说法中正确的是：（

）

A．加速度就是物体增加的速度

B．加速度反应速度变化的大小

C．物体速度越大，则加速度越大

D．速度改变量越大，加速度越大

F．速度改变得越快，加速度越大

G．速度变化率越大，加速度越大

H．甲乙两物体的加速度分别是和，

甲加速度比乙加速度大

2、关于速度和加速度的关系，下列说法中正确的是

（ ）

A.速度变化越大，加速度就一定越大

B.速度为零，加速度就一定为零

C.速度很小，加速度可能很大

D.速度很大，加速度可能是零

3.一辆汽车从静止开始由甲地出发，沿平直公路开往乙地，

汽车先做匀加速运动，接着做匀减速运动，开到乙地刚好

停止，其速度图象如图所示，那么在0~t0和t0~ 3t0这两段时间内：A．加速度大小之比为2：1

B．加速度大小之比为3：1 C．加速度大小之比为1：2

D．加速度大小之比为1：3