4. 速度变化快慢的描述——加速度国家获奖教案

§1.4《速度变化快慢的描述——加速度》 一、教材分析

本节是一节概念课，加速度这个概念具有“动态性”，它是力学中的重要概念之一，也是高中一年级物理课中比较难懂的概念。它是联系后面匀变速直线运动速度与时间关系、位移与时间关系的桥梁和纽带，是后面学习牛顿定律的基础，是整个高中力学分析的关键，所以学习好本节内容显得至关重要。

二、学情分析

对刚进入高中的学生，仍处于从形象思维向抽象思维的过渡时期；而这是一节概念课，但加速度的概念不像质点等的概念那样，质点概念虽然抽象，但由于学生有直觉思维基础，还是比较容易理解的，而加速度这个概念具有“动态性”，对学生来说更加抽象，更加难以理解。学生处于形象思维向抽象思维的过渡时期，所以要让学生首先感受。让他们感受的第一层是运动的物体有速度，第二层是运动物体速度有变化，第三层是运动物体的速度变化有快有慢，从而自然地引入“加速度”这个物理量来描述运动物体的速度变化快慢。

三、目标分析

1、知识与技能目标

理解加速度的概念，理解加速度是描述物体速度变化快慢的物理量,知道它的定义、符号、公式和单位；

知道加速度是矢量,知道加速度方向的确定方法，会区分加速度与速度、速度变化的关系；

会进行一些简单的加速度求解。

2、过程与方法目标

通过教材四幅图片，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；

帮助学生学会对比分析数据，归纳总结得出加速度。

3、情感态度与价值观目标

利用嫦娥一号发射视频激发学生的求知欲，激励其探索的精神，同时对学生进行爱国主义教育；

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和见解；

通过两车相撞向学生介绍死亡加速度，让学生了解物理既来源于生活，又为生活所用，同时对学生进行安全教育和珍爱生命教育。

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四、重点与难点

重点：1.加速度的理解； 2.加速度的计算

难点：1.加速度概念的建立;2.加速度的矢量性,加速度与速度、速度的变化量的关系。

五、教法与学法

1、教法设计

本节课教学采用高效课堂模式，让学生真正成为学习的主人；运用情景教学法，将枯燥、抽象的“死知识”转化为生动、形象的“活知识”，采用“激趣—探究—归纳—应用”的教学流程，激发学生兴趣，让学生主动参与探究，体验过程，表达见解，充分体现学生的自主性。 2、学法指导

本节课以学案导学，学生的学法突出“自学-对学-群学-展示-点拨-应用”的流程，在自主思考，小组讨论，合作探究，互动交流和老师的引导中，掌握知识。 将全班学生分为8个小组，每个小组确定组长、副组长各一名，组长抓全面工作，主要抓学习（检测学案，分配任务，调动积极性等）；副组长抓常规（纪律、作业收发、学习记录及评价等）。组员坚持人人有事做的原则，小组每个成员承担不同的任务。 3、教学用具

教师用具：

学生用具：

4、课堂评价

①课堂即时性、过程性评价

从知识、情感态度、行为习惯、动作语言等方面抓好小组学习的即时性

评价；从学案预习、自我体验、交流展示、合作探究等方面及时给予每个学习小组过程性评价。 ②评价小组与评价个人相结合

教师评价到学习小组，由组长和教师共同评价小组成员。

③结果评价与激励性评价

对评价结果最好的小组和个人进行一定的激励和奖励

5、课时安排

新授课（第1课时）

六、教学过程设计

【环节1：导入新课

自主学习】用时约7分钟

为充分调动学生的积极性和使学生的思维发展能循序渐进，不感觉知识出现的突然

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性和为什么要有加速度概念等一系列问题，特引入了嫦娥一号发射视频，让学生在直观感受与思维碰撞中学知识。

[多媒体视频]嫦娥一号升空视频

[提问]火箭飞得远是指什么？火箭飞得快是指什么？火箭速度为什么会发生变化？

[得出]火箭飞得远是指位移大，火箭飞得快是指速度大，火箭速度发生变化是因为它有加速度，从而引入本节课课题《1.4速度变化快慢的描述——加速度》

引入新课后，让学生自主学习教材P15-18并完成导学案上《预习导学》部分。

【环节2、合作探究一：如何比较速度变化的快慢

】用时约5分钟

让学生阅读教材P16四副图片，提出问题，让学生讨论交流，谁的速度“增加”得快?如何比较速度变化的快慢？课件展示：图1-4-1万吨货轮起航，10s内速度增到0.2m/s；图1-4-2火箭发射时， 10s内速度增到100m/s；图1-4-3以8m/s速度飞行的蜻蜓，能在0.7s内停下来；图1-4-4以8m/s速度行驶的汽车，急刹车时能在2.5s内停下来。计算出这些物体速度变化量和每秒速度变化量，并填入下列表格：

初始速经过时度间t v0(m/s) (s) 0 10 0 8 8 10 0.7 2.5 末速度vt (m/s) 0.2 100 0 0 速度变化

Δv (m/s) 0.2 100 -8 -8 每秒速度变化量(m/s) 0.02 10 -11.4 -3.2 速度变化快慢程度

最慢

较快

最快

较慢

A、货轮起航1-4-1 B、火箭发射1-4-2 C、蜻蜓停飞1-4-3 D、汽车刹车1-4-4 比较A和B：它们的经过的时间都是10 s，B速度的变化量比A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，即火箭发射比货轮起航速度改变快；

比较C和D：它的速度的变化量相等(-8m／s)，C经过的时间比D短，在速度变化量相等的情况下，经过时间短的物体速度改变快，即蜻蜓停飞比汽车刹车速度改变快；

比较B和C：它们的速度变化量和所用的时间都不相同，要比较它们速度改变的快慢，只有计算它们的每秒钟速度的变化量，单位时间内速度变化多的物体速度变化快，得蜻蜓停飞速度变化(每秒钟改变-11.4m／s)比火箭速度变化(每秒钟改变10m／s)快。

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，蜻蜓速度变化最快，货轮速度变化最慢．

很明显，这几个运动物体速度的增加量不同，速度增加的快慢也不同，且速度增加

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大的不一定就增加得快．为了描述物体运动中速度变化的快慢，人们引入了加速度的概念——加速度是用来描述速度变化的快慢的物理量。

【环节3、归纳加速度 合作探究加速度与速度、速度改变量的关系】用时约14分钟

重点归纳：加速度

通过学生的讨论交流得出结论并上台展示，老师再做点拨和精讲。

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。

2.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

3.国际单位：m／s2或m·s-2读作米每二次方秒

4.加速度是矢量，其方向与速度变化的方向相同

5.物理意义：加速度是表示速度改变快慢的物理量。

合作探究二：加速度与速度、速度改变量的关系

让学生讨论交流判断下列说法是否正确，并举例说明：

1.速度大，加速度也一定大吗？

2.加速度大，速度也一定大吗？

3.速度变化量大，加速度也一定大吗？

4.加速度为零时，速度也一定为零吗？

5.速度为零时，加速度也一定为零吗？

引导学生总结出加速度与速度、速度该变量之间无直接关系。

【环节4、重点精讲：加速度的计算】用时约7分钟

例1：某汽车做匀变速直线运动，10s内速度从5m/s增加到25m/s，求汽车在这段运动中的加速度大小和方向；如果遇到紧急情况刹车，2s内速度从25m/s减为零，这个过程也是匀变速的，求这个过程中加速度的大小和方向？

解：设初速度方向为正方向

vv20m/sa1t1012m/s2t110s

例2：在2016里约奥运会女排决a2vt2v0225m/s12.5m/s2t22s赛中，中国队战胜塞尔维亚队获得金牌。这是时隔12年后，中国女排再次登上奥运会最高领奖台，也是中国女排第3次获得奥运会冠军。朱婷是世界公认强势扣球手，有人说她是第二个铁榔头，在决赛中她抓住一次机会打了一个“探头球”，已知来球速度为10m/s，击回的球速度大小为20 m/s，击球时间为0.05s，假设速度方向均为水平方向，求：击球过程中

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排球的加速度？

解：设初速度方向为正方向

avtv0-20m/s10m/s600m/s2t20.05s

【环节5、当堂检测，学以致用】用时约4分钟

1.关于速度和加速度的关系，下列说法正确的是( ) A．物体运动的速度越大，加速度也一定越大

B．物体的加速度越大，它的速度一定越大

C．加速度方向保持不变，速度方向也保持不变

D．加速度反映速度变化的快慢，与速度无关

2.下列关于速度和加速度的叙述中，结论正确的是 ( ) A、物体的速度越大，它的加速度也一定越大

B、物体运动的加速度为零，它的速度也为零

C、物体运动的速度改变越大，它的加速度也一定越大

D、加速度的大小就是速度对时间的变化率的大小

3.两辆摩托车时速每小时20km/h（5.6m/s），相向而行发生碰撞，碰撞时间为0.001s，那么在这样短的时间内，产生的加速度为多大？

解：设初速度方向为正方向

avtv005.6m/s5600m/s2t20.001s

向学生介绍死亡加速度，让学生了解物理既来源于生活，又为生活所用，同时对学生进行安全教育和珍爱生命教育。

死亡加速度（Death acceleration），国际上交通管理部门为了交通安全，特制定了死亡加速度500g（g为重力加速度）这一数值，以醒世人。意思是如果行车加速度超过此值，将有生命危险，那么大的加速度，一般情况下车辆是达不到的，但如果发生交通事故时，将会达到这一数值，一般车辆碰撞的时间极短，大多为毫秒级，这样就会导致加速度达到极大．

现在你能解释汽车驾驶员为什么必须系安全带，骑摩托车为什么必须戴摩托车头盔吗？

【环节6、课堂小结，布置作业】用时约3分钟

引导学生对本节课所学知识进行梳理总结并布置作业，作业分为必做题和选择题：

必做题：完成教材课后“练习与评价”1、2、3和导学案“对点练习”相应内容；

选做题：教材“发展空间”部分。

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七、板书设计

1.4速度变化快慢的描述——加速度

加速度

1.定义：加速度等于速度改变量Δv与发生这一改变所用时间Δt的比值．

2.定义式：

3.单位：米／秒2、m／s2（或m·s-2）； 读为“米每二次方秒”。

4.方向：加速度是矢量，其方向与速度变化量的方向相同。

5.物理意义：加速度是表示速度变化快慢的物理量．

八、设计说明

本节课以学案导学，高效课堂教学模式，通过“自学感知、探究初知、交流深知、应用全知”四步教学法，采用“激趣—探究—归纳—应用”的教学流程，帮助学生建构物理模型有效地掌握知识，发展合作探究能力，突出了学生的主体地位，达到“兵教兵、兵练兵、兵强兵”的学习效果，提高了课堂效率。

aVtvtvot

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