高一物理上冊必修1《速度變化快慢的描述──加速度》教案

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高一物理上冊必修1《速度變化快慢的描述──加速度》教案【一】
    教學準備
    教學目標
    1.理解加速度的概念,知道加速度是表示速度變化快慢的物理量,知道它的定義、公式、符號和單位。
    2.知道加速度是矢量,知道加速度的方向始終跟速度的改變量的方向一致,知道加速度跟速度改變量的區(qū)別。
    3.知道什么是勻變速直線運動,能從勻變速直線運動的v-t圖像中理解加速度的意義。
    4.通過對速度、速度的變化量、速度的變化率三者的分析比較,提高學生的比較、分析問題的能力。
    教學重難點
    重點: 1.加速度的概念及物理意義
    2.加速度和勻變速直線運動的關系
    3.區(qū)別速度、速度的變化量及速度的變化率
    4.利用圖象來分析加速度的相關問題
    難點:加速度的方向的理解
    教學工具
    教學課件
    教學過程
    (一)新課導入
    教師引導學生學習五種交通工具速度隨時間的變化規(guī)律,析:如何比較不同物體速度變化的快慢呢?從而引入加速度。
    (二)新課內容
    1.速度的變化量
    提問: 速度的變化量指的是什么?
    (速度由 經一段時間 后變?yōu)?,那 的差值即速度的變化量。用 表示。)
    提問: 越大,表示的變化量越大,即速度改變的越快,對嗎?為什么?
    教師引導學生討論得出: 要比較速度改變的快慢,必須找到統(tǒng)一的標準。也就是要找單位時間內的速度的改變量。
    2.加速度
    學生閱讀課本,教師引導學生得出:
    (1)定義:速度變化量與發(fā)生這一變化所用的時間的比值
    (2)物理意義:指進速度變化的快慢和方向
    (3)單位:米/秒2(m/s2)
    (4)加速度是矢量,方向與速度變化的方向相同
    (5)a不變的運動叫做勻變速運動。勻變速運動又分勻變速直線運動和勻變速曲線運動。
    [例題1] 做勻加速運動的火車,在40s內速度從10m/s增加到20m/s,求火車加速度的大小。汽車緊急剎車時做勻減速運動,在2s內速度從10m/s減小到零,求汽車的加速度。
    分析:由于速度、加速度都是矢量,所以我們計算的時候必須先選一個正方向。一般選初速度的方向為正方向。
    分析討論:
    (1)火車40s秒內速度的改變量是多少,方向與初速度方向什么關系?
    (2)汽車2s內速度的改變量是多少?方向與其初速度方向有何關系?
    (3)兩物體的運動加速度分別為多少?方向如何呢?
    分析(1)物體:(1)作勻變速直線運動,40秒內屬于的改變量為 ,方向與速度方向相同, 方向 方向相同,即 與 方向相同。
    分析(2)物體:②作勻變速直線運動,5秒內速度的改變量為 ,說明 與 方向相反。 ,說明 方向與 方向相同,與 方向相反,作勻減速直線運動。
    強調:加速度的正、負號只表示其方向,而不表示其大小。
    總結:
    勻加速運動: , 為正值, , 與 方向一致。
    勻減速運動: , 為負值, , 與 方向相反。
    練習:課本P31,第1題
    思考課本P31,第2題
    A.物體運動的加速度等于0,而速度卻不等于0。
    總結:加速度與速度沒有直接關系:加速度很大,速度可以很小、可以很大、也可以為零(某瞬時);加速度很小,速度可以很小、可以很大、也可以為零(某瞬時);
    B.兩物體相比,一個物體的速度變化量比較大,而加速度卻比較小。
    總結:加速度與速度的變化量沒有直接關系:加速度很大,速度變化量可以很小、也可以很大;加速度很小,速度變化量可以很大、也可以很小。加速度是“變化率”——表示變化的快慢,不表示變化的大小。
    C.物體具有向東的加速度,而速度的方向卻向西。
    總結:物體是否作加速運動,決定于加速度和速度的方向關系,而與加速度的大小無關。加速度的增大或減小只表示速度變化快慢程度增大或減小,不表示速度增大或減小。
    當加速度方向與速度方向相同時,物體作加速運動,速度增大;若加速度增大,速度增大得越來越快;若加速度減小,速度增大得越來越慢(仍然增大)。
    當加速度方向與速度方向相反時,物體作減速運動,速度減小;若加速度增大,速度減小得越來越快;若加速度減小,速度減小得越來越慢(仍然減小)。
    總結:速度、速度的變化和加速度的大小沒有關系。
    3.從v ~t圖象看加速度
    學生閱讀課本,教師引導學生回答下列問題:
    (1)速度—時間圖象描述了什么問題?怎樣建立速度時間圖象?
    (2)圖1.5—3中兩條直線分別是兩個物體運動的速度時間圖象,通過圖象比較兩物體運動的異同點?
    (3)在圖象中如何表示出物體運動加速度的大小?
    課后小結
    1、加速度的物理概念及意義。
    2、加速度與速度、速度變化量的區(qū)別。
    3、能在勻變速直線運動的v—t圖像中分析出v、a的大小、方向等。
    課后習題
    課本P31練習五3、4題。
    高一物理上冊必修1《速度變化快慢的描述──加速度》教案【二】
    教學準備
    教學目標
    知識與技能
    1.理解加速度的意義,知道加速度是表示速度變化快慢的物理量.知道它的定義、公式、符號和單位,能用公式a=△v/△t進行定量計算.
    2.知道加速度與速度的區(qū)別和聯系,會根據加速度與速度的方向關系判斷物體是加速運動還是減速運動.
    3.理解勻變速直線運動的含義,能從勻變速直線運動的v—t圖象理解加速度的意義.
    過程與方法
    1.經歷將生活中的實際上升到物理概念的過程,理解物理與生活的聯系,初步了解如何描述運動.通過事例,引出生活中物體運動的速度存在加速和減速的現實,提出為了描述物體運動速度變化的快慢,引入了加速度概念的必要性,激發(fā)學生學習的興趣.
    2.幫助學生學會分析數據,歸納總結得出加速度.
    3.教學中從速度一時間圖象的角度看物體的加速度,主要引導學生看傾斜直線的“陡度”(即斜率),讓學生在實踐中學會應用數據求加速度.
    情感態(tài)度與價值觀
    1.利用實例動畫激發(fā)學生的求知欲,激勵其探索的精神.
    2.領會人類探索自然規(guī)律中嚴謹的科學態(tài)度,理解加速度概念的建立對人類認識世界的意義,培養(yǎng)學生區(qū)分事物的能力及學生的抽象思維能力.
    3.培養(yǎng)合作交流的思想,能主動與他人合作,勇于發(fā)表自己的主張,勇于放棄自己的錯觀點.
    教學重難點
    教學重點
    1.加速度的概念建立和加速度與勻變速直線運動的關系.
    2.加速度是速度的變化率,它描述速度變化的快慢和方向.
    教學難點
    1.理解加速度的概念,樹立變化率的思想.
    2.區(qū)分速度、速度的變化量及速度的變化率.
    3.利用圖象來分析加速度的相關問題.
    教學工具
    多媒體、板書
    教學過程
    一、加速度
    1.基本知識
    (1)定義:物體速度的變化量與發(fā)生這一變化所用時間的比值,一般用a表示
    (2)表達式:a=Δt(Δv)=Δt(v-v0),v0:初速度v:末速度
    (3)單位:在國際單位制中是m/s2
    (4)矢量性:是矢量,與速度變化量Δv的方向相同
    (5)物理意義:描述物體速度變化快慢的物理量
    2.思考判斷
    (1)速度大,加速度可能為零.(√)
    (2)速度變化大,加速度一定大.(×)
    (3)加速度的大小與速度的大小無關.(√)
    探究交流
    “我國的新型戰(zhàn)斗機殲20飛得很快.”“小轎車比公交車起步快.”以上兩句話中的“快”的含義各是什么?
    【提示】第一個“快”指戰(zhàn)斗機的速度大,運動得較快;第二個“快”指起步時小轎車比公交車的加速度大,即小轎車比公交車速度增加得快.
    二、加速度方向與速度方向的關系
    1.基本知識
    (1)在直線運動中,速度變化量Δv=v-v0的方向可能與初速度v0相同,也可能相反.
    (2)①加速直線運動:加速度方向與初速度方向相同
    ②減速直線運動:加速度方向與初速度方向相反
    2.思考判斷
    (1)物體A的加速度為aA=2 m/s2,B的加速度為aB=-3 m/s2,則A的加速度大于B的加速度.(×)
    (2)物體A的加速度為aA=2 m/s2,則物體做加速運動.(×)
    (3)B的加速度為aB=-3 m/s2,則物體可能做加速運動.(√)
    探究交流
    物體A、B加速度分別為a A=1 m/s2,aB=-1 m/s2,那么物體A做加速運動,物體B做減速運動.試分析以上說法是否正確.
    【提示】不正確.物體做直線運動時是加速還是減速取決于加速度a與速度v的方向關系,若a與v方向相同則物體做加速運動,若a與v方向相反則物體做減速運動.加速度為正表示與規(guī)定正方向相同,加速度為負表示與規(guī)定正方向相反,加速度的正負與速度方向無直接關系.
    三、從v-t圖象看加速度
    1.基本知識
    對v-t圖象的認識.
    (1)v-t圖象反映了物體的速度隨時間變化的規(guī)律.
    (2)在v-t圖象中,從圖線的傾斜程度(斜率大小)就能判斷加速度大小.傾角(圖線與橫坐標軸的夾角)越大,加速度越大.
    (3)勻變速直線運動的v-t圖象是一條傾斜的直線,直線的斜率表示加速度.比值Δt(Δv)就是加速度的大小(如圖所示).
    2.思考判斷
    (1)在v-t圖象中圖線為曲線時表明物體的軌跡為曲線.(×)
    (2)v-t圖象中圖線經t軸時運動方向改變.(√)
    (3)在同一v-t圖象中,圖線的傾角越大,則表示的加速度越大.(√)
    探究交流
    在v-t圖象上有一條在t軸下方平行于t軸的直線表示物體做怎樣的運動?加速度多大?
    【提示】在t軸下方平行于t軸的直線表示物體做勻速直線運動,方向與規(guī)定的正方向相反,其加速度為零.
    四、速度、速度變化量、加速度的比較
    【問題導思】
    1.物體的速度較大,它的加速度也較大嗎?
    2.物體的速度變化量大,它的加速度是否一定也大?
    3.物體的速度是否一定與它的加速度或者速度變化量的方向相同?
    對v、Δv、a三者的比較見下表
    誤區(qū)警示
    1.當物體做直線運動,用Δv=v2-v1求速度變化量大小時,應先按選取的正方向確定v1、v2的正負值.
    2.加速度a與速度v無直接關系,與速度變化量Δv也無直接關系.v大,a不一定大;Δv大,a也不一定大.
    例:關于速度和加速度的關系,下列說法正確的是(  )
    A.速度變化得越多,加速度就越大
    B.速度變化得越快,加速度就越大
    C.加速度方向保持不變,速度方向也保持不變
    D.加速度大小不斷變小,速度大小也不斷變小
    【審題指導】 解答該題應把握加速度的含義以及與速度、速度變化量之間的關系.
    【答案】 B
    規(guī)律總結:加速度大小的判斷
    1.加速度的大小與Δv和Δt兩個因素有關,而Δv與初、末速度有關,所以加速度與初、末速度和Δt三個因素有關,但根據其中一個因素的大小無法判斷加速度的大小.
    2.加速度的大小等于速度的變化率,即速度變化的快慢,根據速度變化的快慢可判斷加速度的大小.
    五、由v-t圖象分析速度和加速度
    【問題導思】
    1.判斷物體加速運動,還是減速運動有哪些方法?
    2.如圖所示:
    (1)物體①、②各做什么運動?
    (2)兩物體中誰的速度變化較快?誰的加速度較大?
    判斷物體做加速運動還是減速運動的方法有兩個:
    1.根據v-t圖象.看隨著時間的增加,速度的大小如何變化,若越來越大,則加速,反之則減速.
    2.利用v-t圖象的斜率求加速度
    根據v-t圖象的物理意義,圖線的斜率在數值上等于質點運動的加速度.在v-t圖象上取兩點(t1,v1)、(t2,v2),根據即圖象的斜率)可確定加速度的正負可確定加速度的方向,Δt(Δv)的絕對值可確定加速度的大小.
    3.根據加速度方向和速度方向間的關系.只要加速度方向和速度方向相同,就是加速;加速度方向和速度方向相反,就是減速.
    這與加速度的變化和加速度的正、負無關.可總結如下
    誤區(qū)警示
    1.物體是做加速運動還是減速運動,不能根據加速度的正負判斷,而是根據a與v是否同向來判斷,當a和v均為負值時,速度仍增加.
    2.速度變化趨勢與加速度變化趨勢無關,加速度減小時速度不一定減小,加速度增大時,速度不一定增加.
    例:某物體沿直線運動,其v-t圖象如圖所示,則下列說法中正確的是(  )
    A.前3 s內速度與加速度方向相同,物體做加速運動
    B.第5 s內速度與加速度方向相反,物體做減速運動
    C.第6 s內速度與加速度方向相同,物體做加速運動
    D.第6 s內速度與加速度方向相反,物體做減速運動
    【審題指導】 解答該題的流程圖如下:
    【答案】 ABC
    規(guī)律總結:怎樣判斷速度的變化
    1.判斷物體速度的大小變化,不必去管加速度的大小,也不用去管加速度大小的變化,只需看加速度的方向與速度的方向是否相同.若加速度與速度的方向相同,則物體一定做加速直線運動;加速度與速度的方向相反,物體一定做減速直線運動.
    2.判斷物體速度變化的快慢,只需看加速度的大小,不用去管加速度的方向或速度的大小.物體的加速度大,則表明物體的速度變化較快,加速度小則表明物體的速度變化較慢.
    六、加速度的計算
    例:一物體做加速度不變的直線運動,某時刻速度大小為4 m/s,1 s后速度大小為10 m/s,則在這1 s內該物體的(  )
    A.速度變化的大小可能小于4 m/s
    B.速度變化的大小可能大于10 m/s
    C.加速度的大小可能小于4 m/s2
    D.加速度的大小可能大于10 m/s2
    【答案】 BD
    規(guī)律總結1.矢量運算中,先規(guī)定正方向,若已知量的方向與正方向相同,則取正值,相反則取負值.這樣共線的矢量運算可轉化為代數運算.
    2.求解矢量時,既要求其大小,還要求其方向.
    七、對加速度的深入理解
    (1)物體的速度大,加速度不一定大.
    (2)物體的速度很小,加速度不一定很小.
    (3)物體的速度為零,加速度不一定為零.
    (4)物體的速度變化大,加速度不一定大.
    物體的加速度a=,加速度的大小由公式中的分子和分母共同決定.速度大,也不一定大.速度變化Δv=aΔt,Δv很大不一定是a很大.如果物體的速度變化很大,但是發(fā)生這一變化所用的時間很長,那么可能很小,也就是說加速度可能很小.
    (5)負加速度不一定小于正加速度.
    (6)加速度為負,物體不一定做減速運動.
    物體的加速度為負,表示加速度的方向與規(guī)定的正方向相反,若物體的速度方向也與規(guī)定的正方向相反,那么加速度的方向與速度方向相同,物體做加速運動.只要加速度與速度同向,物體就做加速運動.可見,“正”的加速度不一定表明物體做加速運動,“負”的加速度也不一定表明物體做減速運動.
    (7)加速度不斷減小,物體的速度不一定減小.
    (8)加速度不斷增大,物體的速度不一定增大.
    非勻變速直線運動,加速度增大,反映速度變化更快,但可能是增加得更快,也可能是減小得更快.千萬不能認為加速度增大,速度一定增大,加速度減小,速度也減小.判斷速度是否增大的方法是看物體加速度的方向與速度的方向是否相同,若二者方向相同,則物體速度一定增大;若二者方向相反,則物體速度一定減小.
    (9)物體速度大小不變,加速度不一定為零.
    加速度是描述物體速度變化快慢的物理量,速度是矢量,既有大小又有方向,除靜止和勻速直線運動外,任何其他形式的運動,物體的速度總是變化的,速度大小改變、速度方向改變或者速度大小和方向均改變,一句話,只要物體運動的速度變化了,物體的加速度就不為零.如做勻速圓周運動的物體,速度大小不變,但是方向時刻在改變,所以仍有加速度.
    (10)加速度方向不一定與速度在同一直線上.
    加速度是矢量,加速度的方向與速度增量方向相同,即與Δv=vt-v0的方向相同,其方向與速度方向之間并無確定關系.物體做直線運動,若vt>v0(如圖a),則Δv的方向與v0方向相同,即加速度a的方向與v0方向相同,物體做加速運動;若vt0(如圖b),則Δv的方向與v0方向相反,物體做減速直線運動.
    板書
    五、速度改變快慢的描述 加速度
    1.速度改變快慢的比較
    2.加速度
    (1)定義
    (2)物理意義
    (3)單位
    (4)方向
    3.對加速度的進一步認識
    (1)勻變速直線運動的特點
    (2)加速度是v—t圖像的斜率
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