資源簡介

1.4 速度變化快慢的描述——加速度
【教學目標】
1、通過抽象概括的過程，理解加速度的概念，知道加速度的定義式、方向和單位。
2、理解加速度的矢量性，會根據速度變化的方向判斷加速度的方向并結合速度的方向判斷運動性質。
3、理解加速度與速度、速度變化量和速度變化率之間的區別與聯系，并會分析生活中的運動實例。初步體會變化率對描述變化過程的意義。
【教學重點】建立和理解加速度的概念
【教學難點】應用v-t圖像分析加速度
【課 型】新課
【教學方法】討論、講授、多媒體教學
【教學過程】
新課導入：
1.視頻播放9款電動汽車百公里加速大比拼。提問他們的運動有什么不同？留下懸念待最后解決
2.指導學生仔細閱讀課前問題，同時提出問題：
一輛高級跑車在10 s內，速度從0達到100 km/h，一列火車在300 s內速度也從0達到100 km/h。雖然汽車和火車速度都從0達到100 km/h，但是它們的運動情況顯然不同。你覺得用“速度大”或“速度變化大”能描述這種不同嗎？如果不能，應該怎樣描述呢？其次，舉例羚羊4S內速度從0增加到25m/s和獵豹4S內速度從0增加到30m/s。
歸納總結：如何判斷誰速度變化的快？
方法一：速度變化量相同，比較時間t的長短。
例如：高級跑車和火車從0加速到100 km/h過程中，汽車所用的最短，速度變化的快，汽車加速的快。
方法二：時間t相同，比較速度變化量的大小。
例如：羚羊4S內速度從0增加到25m/s和獵豹4S內速度從0增加到30m/s。，說明獵豹加速的快。
3.列出六種同學們熟悉的場景，判斷具有速度的、速度發生的變化的場景有哪些？最后引入具體數據，進行定量比較。繼續引出問題：誰的速度變化最大？誰的速度變化最快？列出具體數據，讓學生進行速度變化快慢的比較，從而引發思考：速度變化和時間都不同，如何判斷變化快慢？
學生活動：學生就老師提出的問題去閱讀教材，尋求答案，然后分小組交流討論，初步建立起加速度的概念。討論完后找小組展示答案。
一、加速度：
1．定義：加速度等于速度的改變跟發生這一改變所用時間的比值。
2．公式： 式中vt、v0分別表示質點的末速度和初速度，t是質點的速度從v0變化到vt所需的時間，a表示質點的加速度。
3．單位：國際單位制中，加速度的單位是米每二次方秒，符號是m/s2。
4．加速度是矢量：既有大小，又有方向，加速度的方向與速度改變量Δv的方向相同。
5．物理意義：加速度是表示速度矢量改變快慢的物理量，其大小在數值上等于單位時間內速度的改變。
教師活動：指導學生仔細閱讀分析兩種運動實例，同時提出問題：
甲汽車初速度v1等于10 m/s，末速度v2等于20 m/s，乙車初速度v1等于20 m/s，v1等于10 m/s，兩車速度變化經歷的時間均為2 s，組織學生定量計算和矢量作圖研究并討論下面問題：
如何用有向線段表示速度v？
如何計算速度變化量Δv？
甲乙兩車的Δv一樣嗎？
如何確定加速度的方向？
如何定義加速運動和減速運動？
學生活動：定量計算和矢量作圖，尋求答案，然后分小組交流討論，討論完后找小組展示答案。
歸納總結：加速度的方向
1．加速度的方向始終與速度變化vt-v0或△v的方向相同。
2．在變速直線運動中速度的方向始終在一條直線上。若規定v0為正方向，若物體加速運動，vt-v0為正，a為正，a與v0方向相同。若物體減速運動vt-v0為負，a為負，a與v0方向相反。在單向直線運動中速度是增大還是減小由加速度方向與速度方向相同或相反決定不是由加速度大小決定。
典例分析
【例1】下列關于速度和加速度的說法中正確的是（ ）
A．物體運動的速度越大，它的加速度也一定越大
B．物體運動的加速度為零時，它的速度可能很大
C．加速度就是“加出來的速度”
D．物體的加速度減小時，速度一定在減小
【答案】B
【例2】沿光滑水平地面以10 m/s運動的小球，撞墻后以原速大小反彈，與墻壁接觸時間為0.2 s，求小球在此段時間段內的加速度。
【答案】100 m/s2 方向：與初速度方向相反
【例3】(多選)以下幾個情況中，物體做加速運動的是（ ）
A．v0>0，a>0，且加速度減小
B．v0>0，a<0，且加速度變大
C．v0<0，a <0，且加速度變大
D．v0<0，a >0，且加速度變小
【答案】AC
從 v-t 圖像看加速度
問題：如圖是v-t圖像，從圖像中你能說出物體從0到t1時間內運動的軌跡是什么？運動的速率和方向怎樣變化的？能求出0到t1時間的加速度嗎？
（學生根據v-t圖像意義能說出運動的軌跡是直線，速率逐漸增大，運動方向不變。若學生說不出上述內容，提示看教材v-t圖像相關內容。學生仿照x-t圖像求速度，可能說出一點由v-t圖像求加速度的想法，以此為起點，引入課題）
1.學生復習加速度的定義式和方向與速度的關系
（定義式a=Δv/Δt。Δv大于0，a與v同向；Δv小于0，a與v反向）
投右邊圖像到黑板上，學生根據加速度的定義式和方向關系寫出圖像中從t1到t2時間內加速度的表達式和方向
（Δv=v2-v1,Δt=t2-t1,a=。v2大于v1，a與v2、v1同向）
3.從 v-t 圖像比較加速度的大小
把右圖（教材圖1.4-2）投于黑板上，讓學生比較圖線a、圖線b對應的加速度的大小關系，有幾種方法？學生說出不同的方法，教師最后總結。
（學生通過加速度的定義式、圖像比較加速度的大小，進而總結出方法：同Δt，Δt小則a大；同Δt比較Δv,Δv大則a大；比較圖線的傾斜程度-圖線的斜率，斜率大的a大）
三、了解一些物體的加速度，將下表投在黑板上，學生觀察
學生看上表（教材中的表），說一說如下數據物理意義：
子彈在槍筒中的加速度是5×104m/s2。
（學生從加速度的定義去說明：子彈在槍筒中運動時，每秒速度能增加5×104m/s）
汽車急剎車的加速度是-5m/s2。
（汽車從開始剎車記時，每秒速度減小5m/s）
四、變化率
1.學生閱讀教材“科學漫步 變化率”
2.談談什么叫變化率？我們本章內容學習了什么的變化率？
（學生閱讀后能知道：自然界中某量 D 的變化可以記為ΔD，發生這個變化所用的時間間隔可以記為Δt ；Δt 極小時，變化量 ΔD 與Δt 之比就是這個量對時間的變化率，簡稱變化率。我們本章學習內容里有：位移的變化率-瞬時速度；速度的變化率-瞬時加速度）
五、運動圖像總結
1.學生回顧有關運動的圖像,說出它們的物理意義
(x-t圖像表示運動物體0到某時間t對應的位移，正負表示方向。如：0-2s時間內的位移是6m，方向沿x軸正方向。
v-t圖像表示運動物體對應時刻的瞬時速度。如：t1時刻運動物體A的瞬時速度是v1、B的瞬時速度是v2。)
2.學生說出上面兩圖圖線的斜率分別表示的物理量
(x-t圖像的斜率v=Δx/Δt，平均速度，Δt非常非常小時對應的是瞬時速度，瞬時速度也叫位移的變化率。v-t圖像的斜率v=Δv/Δt，平均加速度，Δt非常非常小時對應的是瞬加時速度，瞬時加速度也叫速度的變化率)
六、課堂練習
學生獨立完成，展示交流，教師依據定義進行點評
1.關于變化率，下列說法正確的是（ D ）
A.位移的變化與變化所用的時間的比就是位移的變化率
B.位移的變化率一定等于Δx/Δt
C.速度就是位移的變化率
D.瞬時加速率就是速度的變化率
（自然界中某量 D 的變化可以記為ΔD，發生這個變化所用的時間間隔可以記為Δt ；Δt 極小時，變化量 ΔD 與Δt 之比就是這個量對時間的變化率，簡稱變化率。）
2.某物體的運動圖像如下左圖所示。前2s物體運動的位移是 ，4s后物體的運動方向與前2s運動方向 ，1s末的運動速度是 。
3.某物體的運動圖像如上右圖所示。物體運動的初速度是 ；第5s末、第45s末時的加速度分別為 、 ，方向分別是 、 。
4.跳傘運動員從飛機上跳下后，下落的加速度是10m/s2，下落速度達到30m/s時打開降落
（1）打開降落傘后，下降的加速度是-25m/s2，再下落1s時，他的速度是多少m/s 速度方向是向上還是向下？（引導學生從加速度的定義考慮，加速度是-25m/s2，即跳傘運動員每秒減小的速度是25m/s，1s時的速度是30m/s-25m/s=5m/s。速度方向向下）
（2）畫出運動員整個跳傘過程的大概的v-t圖像。
（t=0的速度，打開降落傘前的加速度，末速度，加速度不變，圖線的斜率不變，是一線段；打開降落傘后的加速度，末速度，加速度與打開傘前的不同。初、末速度決定圖線的起點和終點，加速度決定圖線的斜率，畫出如圖所示的v-t圖像）
【板書設計】
一、加速度
物理意義：描述速度改變的快慢
方向：與Δv方向一致
單位：m/s2
加速度的方向：始終與速度變化vt-v0或△v的方向相同
加速度與速度無必然聯系，加速度與速度變化無必然聯系
二、v-t 圖像
【布置作業】 課后練習與應用
教學反思:

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