高中物理人教版 (2019)必修 第一册4 速度变化快慢的描述——加速度教学设计及反思

第一章　运动的描述

1.4   速度变化快慢的描述——加速度

　　加速度是学习匀变速直线运动规律和进一步学习其它各种变速运动的基础；定义加速度所应用的比值法以及极限法等都是物理学中常用的研究方法。

　　学生对速度变化及其快慢的感知缺乏直接经验的支持，并与运动的快慢（位置变化快慢）混淆不清，通过丰富的实例、充分表达交流感受速度的变化快慢与运动快慢是两个具有不同意义的物理事件，类比并迁移应用比值法定义加速度，类比并迁移用有向线段表示位置、位置变化（位移）、位置变化快慢（速度）、速度变化、速度变化快慢的矢量方向，既要防范错误概念又要体会变化率的物理意义。

【物理观念】理解加速度的概念。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。

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

【科学探究】列举生活中速度变化的例子，感受速度变化、速度变化快慢与位置变化及其变化快慢是两件具有不同的物理意义的事件，认识引入加速度概念的物理意义。

【科学态度与责任】对自然界有好奇心，善于区分事物的相同点和不同点。培养学生的审美情感。

【教学重点】

1．加速度概念的建立过程

2．弄清加速度与速度、速度改变量之间的区别，理解加速度是如何描述速度矢量改变快慢的。

【教学难点】

1．加速度概念的理解，树立变化率的思想

2．利用v-t图像来分析加速度的相关问题

PPT

【新课导入】

一辆小汽车在 10 s 内，速度从 0 达到100 km/h，一列火车在 300 s 内速度也从 0达到 100 km/h。虽然汽车和火车速度都从0 达到 100 km/h，但是它们的运动情况显然不同。你觉得用“速度大”或“速度变化大”能描述这种不同吗？如果不能，应该怎样描述呢？

【新课讲授】

一、加速度

★加速度

1、定义：速度的变化量跟发生这一变化所用时间的比值。

2、定义式：

v1----初速度（时间△t开始时的速度）

v2----末速度（时间△t末了时的速度

a ----加速度（时间△t范围内的加速度）

3、物理意义：描述物体速度变化的“快慢”

4、 单位：在国际单位制中，加速度的单位是m/s2

★速度、速度变化量与加速度的区别

1、速度与加速度的区别

速度是描述物体运动快慢的物理量，它等于位移于时间的比值；加速度是描述速度变化快慢的物理量，它等于速度变化量与时间的比值；

加速度只能反映速度变化的快慢，不能反映物体运动的快慢；加速度大不能说明物体运动的快，反之也一样成立；加速度为零，说明物体速度不变化，但速度不一定为零，物体可能以一定的速度做匀速运动.

2、速度变化量与加速度的区别

由a＝△V/△t及△V＝a△t可知，加速度是速度的变化率而不是速度的变化量；加速度表示速度变化的快慢而不是速度变化的多少；加速度不仅与速度变化量有关，还于时间有关，加速度与速度变化量无直接关系，不能直互判断大小关系.

二、加速度的方向

⒈ 速度的变化量△v

⑴定义:末速度减去初速度

⑵定义式△v＝vt－v0

⑶作图法寻找 △v

2.加速度的方向

•                     在变速直线运动中，速度的方向始终在同一直线上，取初速度V0的方向为正，则：

•                     如果速度增大，即加速直线运动中，末速度Vt大于初速度V0，则ΔV＝Vt-V0 ＞ 0，a＞0，加速度方向与初速度方向相同．

•                     如果速度减小，即减速直线运动中，末速度Vt小于初速度V0，则ΔV＝Vt-V0 ＜ 0，a＜0，加速度方向与初速度方向相反．

•                     结论：加速度方向和速度变化量的方向相同，与速度方向无关。

提升归纳：

★速度、速度变化量、加速度的比较．

★由加速度判断物体的运动情况．

(1)加速、减速的判断．

(2)速度变化快慢的判断．

特别说明　只根据加速度的正、负无法判断物体做加速运动还是减速运动，判断物体加速还是减速的依据是看加速度与速度是同向还是反向．即a与v同号，还是异号．

三、从v-t 图象看加速度

a、b分别是两个物体运动的v－t图像。哪个物体运动的加速度较大？为什么？

从v-t 图象看加速度

小三角形水平的直角边代表时间间隔∆t，竖直直角边代表速度的变化量∆v 。

从曲线的倾斜程度就能判断加速度的大小，比值∆v/∆t就是加速度的数值。

思考：A、B两物体的速度哪个变化快？

v-t  图像的斜率就是加速度

变化率

⒈ 定义：

某量D的变化量△D与发生这个变化所用的时间△t 的比值△D/△t ，叫做这个量的变化率。

⒉ 物理意义：

描述某量D的变化快慢，不表示某量D的变化量△D的大小。

【例题】　关于加速度的概念，以下说法中正确的是(　　)

A．物体运动加速度的方向与初速度方向相同，物体的运动速度将增大

B．物体运动加速度的大小表示了速度变化的大小

C．加速度的正负表示了物体运动的方向

D．做匀变速直线运动的物体速度增大的过程中，它的加速度一定为正值

答案：A

　　加速度是运动学中比较重要的物理量，初学加速度的概念，容易将加速度从字面上错误的理解为“增加的速度”，把加速度与速度的变化量相混淆，也有的同学错误的认为速度大的物体加速度也一定大，或者加速度大的物体速度也一定大。为了澄清这种模糊的认识，一定要理解速度。速度的变化量和加速度的含义。