人教版 (新课标)必修15 速度变化快慢的描述──加速度教案

这是一份人教版 (新课标)必修15 速度变化快慢的描述──加速度教案，共4页。教案主要包含了加速度等内容，欢迎下载使用。

知识与技能：
1．知道物体的速度变化是有快慢之分的，理解加速度的含义及物理意义。
2．知道加速度单位的符号和读法，会用公式a＝ΔV∕Δt来解决一些简单的实际问题。
过程与方法：
1．经历通过分析数据，归纳总结得出加速度的过程
2．采用演示、类比、比喻等一切手段帮助学生理解加速度的意义
情感态度价值观：
1．培养学生抽象思维的能力，能对事物进行具体分析和判断，使学生了解物理推理过程的逻辑美。
2．调动学生参与教学过程，培养学生的思维能力，调动学习物理的兴趣。
教学重、难点
重点：加速度的概念及物理意义。
难点：加速度的物理意义。
教学方法
自主探究、交流讨论、自主归纳
类比、比喻，分析讨论、启发式教学。
教学过程
1、引入新课
日常生活中我们常见的运动，速度一般都是变化的，举例：公共汽车起动时，短跑运动员起跑，飞机起飞和降落等等。这些物体的速度变化都要控制在一个合理的竖直范围内，所以研究物体速度变化的快慢是很必要的，我们这节课就来研究物体速度变化的快慢。
实例：某竞赛用的跑车启动时，4s内速度达到108km／h；某高速列车启动时， 120s内速度达到108km／h；自行车4s内速度达到6 m／s；而100 m跑运动员起跑时，0.2s内速度达到12m／s推算出这些物体启动时，速度的增加量和1 s内速度的增加量，并填入下列表格：
问题1:速度大,速度变化量(Δv)一定大吗?速度变化一定快吗?
问题2:速度变化量大，速度变化一定快吗?
（学生思考，教师提示在初中时，两个物体运动的快慢是如何比较的。）
方法一：比较A、C,经历的时间Δt一样，A的速度变化量为30m∕s，C的速度变化量为6m∕s，经过类比后，得到A速度改变较快。
方法二：比较A、B它们的速度变化量都为30m∕s，但所用的时间不一样，进行类比后，所用时间越少的，速度改变快，得出B的速度变化的快。
方法三：比较C、D它们的速度变化是不同的，经历的时间也不一样，那么如何比较呢？可以计算平均每秒速度的变化量，即单位时间内速度变化多的速度改变快。
师：通常情况下，比较速度改变的快慢，物体所用的时间不一样，速度的改变大小也不一样，此时，我们都可以计算平均每秒钟速度的变化量。即第三种方法具有普遍意义。并由此算出以上四个物体每秒速度变化的数值分别为：7.5，0.25，1.5，60。
则速度改变的快慢就不言而喻了。
通过以上的比较，速度的改变量除以所用的时间，可以反映出物体速度改变的快慢，我们把这个比值叫加速度。
2、新课教学
⑴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。
⑵公式：，且
师：解释与的含义，另外速度的变化量与时间的比值也叫速度的变化率（见P31科学漫步）。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。
⑶单位：还有
请两个同学把小黑板上的A、B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。）
进行规范，并给出正确答案，
师生共同分析，结合定义，得出物理意义；并让学生说出其它数值的含义。
⑷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。
讨论：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。
问：那么计算时，如何体现出加速度的方向？下面以典型例题进行说明：
典型例题：在一次事故中，小车以10m∕s的速度向一面墙撞过去，碰撞时间为0．1s，
1．如果墙不牢固，墙被撞倒后的一瞬间，车仍以3m∕s向前冲去，求碰撞过程中的加速度？
2．如果墙很牢固，车与它碰撞后的一瞬间，以5m∕s的速度被弹回来，求这一碰撞过程中的加速度？
（先让学生做，然后让成绩是好、中、差的三个学生报出第2小题答案，估计答案都不对）
师：（大声讲出）三个学生的答案都不对，以引起学生关注解题过程。
1．（略）
2．解：以小车开始运动的方向为正方向，V1＝ 10m∕s， 因为未速度与开始运动的方向相反，且速度为矢量， ∴ V２＝ -5m∕s 则ΔV＝ -15 m∕s ∴a＝（-15）∕（0．1）m∕s2＝-150 m∕s2
即：此时加速度大小为150 m∕s2 ，负号表示a方向与车开始运动的方向相反。
⑸加速度的方向 加速度的方向与速度改变量的方向相同。加速直线运动，加速度的方向与速度方向相同；减速直线运动与速度方向相反。
师：引导学生阅读书本，知道加速度也分为平均加速度和瞬时加速度，并且加速度保持不变的运动叫匀变速运动。引导学生阅读P30页表格上所列的加速度，对其中一些数值进行分析，一定要结合物理意义及方向来巩固以上内容。
（继续例举一些有趣的实用的例子加以介绍，以激发同学们学习物理的热情）
对加速度a的进一步认识：
（6）从图象看加速度
思考与讨论：
1、速度—时间图象描述了什么问题？怎样
建立速度时间图象？
2、右图两条直线分别是两个物体运动的
速度时间图象，通过图象比较两物体运动
的异同点？
3、在图象中如何表示出物体运动加速度的大小？
问题：．如图所示，是一电梯由底楼上升到顶楼过程中速度随时间的变化图象，电梯的运动速度如何变化的？各段时间内电梯的加速度各是多大？
3、课堂练习
案例1、飞机的速度由0增加到300km/h，飞机速度的变化量是多少？发生这一变化用时30s，则物体的速度平均每秒增加多少？
案例2、迫击炮射击时，炮弹在炮筒中的速度在0.005s的时间内就可以由0增加到250m/s，炮弹速度的变化量与时间的比值是多少？
案例3：篮球以6m/s的速度竖直向下碰地面，然后以4m/s速度竖直向上反弹，碰地的时间为0.2秒。
（1）求篮球在这0.2秒内的速度变化Δv。
（2）有的同学这样计算球的加速度：a =(v2－v1)/ t=（4－6）/0.2m/s2=－10m/s2。他的方法对吗？为什么？正确的是多少？
思考：
1、速度大，加速度小，有可能吗？
2、速度变化量小，而加速度大，有可能吗？
3、加速度大，而速度小，有可能吗？
4、课堂小结
通过本节的学习，我们要牢牢理解加速度和速度的区别，在于意义不同，前者是描述速度改变的快慢；后者是描述运动快慢。对于直线运动，计算时一般要规定初速度的方向为正方向，把方向用正负号来表示，便于进行矢量运算，那么加速度的方向才不会出现错误。
5、板书设计
一、加速度
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：，且
3单位：还有
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。
5加速度的方向 加速度的方向与速度改变量的方向相同
① 加速直线运动，加速度的方向与速度方向相同
② 减速直线运动与速度方向相反
启动物体
速度增加量(m／s)
经历的时间（s）
1 s内速度的增加量(m／s)
速度增加的快慢程度(最快、较快、较慢、最慢)
A竞赛用跑车
30
4
7.5
较快
B高速列车
30
120
0.25
最慢
C自行车
6
4
1.5
较慢
D运动员
12
0.2
60
最快