《速度的變化快慢的描述-加速度》課堂教學(xué)實(shí)錄

《速度的變化快慢的描述——加速度》課堂教學(xué)實(shí)錄【教學(xué)目標(biāo)】：知識(shí)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(hào)和單位，能用公式a=△v/△t進(jìn)行定量計(jì)算．2．知道加速度與速度的區(qū)別和聯(lián)系，會(huì)根據(jù)加速度與速度的方向關(guān)系判斷物體是加速運(yùn)動(dòng)還是減速運(yùn)動(dòng)．3．理解勻變速直線運(yùn)動(dòng)的含義，能從勻變速直線運(yùn)動(dòng)的v—t圖象理解加速度的意義．過(guò)程與方法1．經(jīng)歷將生活中的實(shí)際上升到物理概念的過(guò)程，理解物理與生活的聯(lián)系，初步了解如何描述運(yùn)動(dòng)．通過(guò)事例，引出生活中物體運(yùn)動(dòng)的速度存在加速和減速的現(xiàn)實(shí)，提出為了描述物體運(yùn)動(dòng)速度變化的快慢，引入了加速度概念的必要性，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣．2．幫助學(xué)生學(xué)會(huì)分析數(shù)據(jù)，歸納總結(jié)得出加速度．3．教學(xué)中從速度一時(shí)間圖象的角度看物體的加速度，主要引導(dǎo)學(xué)生看傾斜直線的“陡度”(即斜率),讓學(xué)生在實(shí)踐中學(xué)會(huì)應(yīng)用數(shù)據(jù)求加速度．情感態(tài)度與價(jià)值觀1.利用實(shí)例動(dòng)畫激發(fā)學(xué)生的求知欲，激勵(lì)其探索的精神．2.領(lǐng)會(huì)人類探索自然規(guī)律中嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，理解加速度概念的建立對(duì)人類認(rèn)識(shí)世界的意義，培養(yǎng)學(xué)生區(qū)分事物的能力及學(xué)生的抽象思維能力．3.培養(yǎng)合作交流的思想，能主動(dòng)與他人合作，勇于發(fā)表自己的主張，勇于放棄自己的錯(cuò)觀點(diǎn)．【教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)】：教學(xué)重點(diǎn)1．加速度的概念建立和加速度與勻變速直線運(yùn)動(dòng)的關(guān)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(xué)難點(diǎn)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(lái)分析加速度的相關(guān)問(wèn)題．【教學(xué)方法】：探究、講授、討論、練習(xí)【教學(xué)手段】：多媒體課件，帶滑輪的長(zhǎng)木板、小車及砝碼等．【課時(shí)安排】：新授課（2課時(shí)）【教學(xué)過(guò)程】：[新課引入][演示]讓小球分別在傾角較小的斜面和傾角較大的斜面上滾動(dòng)．[提問(wèn)]小球兩次各做什么運(yùn)動(dòng)?它們的不同之處在哪里?[得出]小球兩次都是做速度越來(lái)越快的直線運(yùn)動(dòng)，但后一次速度改變得快．那么怎樣比較速度改變的快慢呢?[討論]速度改變快慢的比較[討論與交流]利用多媒體投影播放賽車、高速列車、自行車，運(yùn)動(dòng)員等錄像，提出問(wèn)題，讓學(xué)生思考討論．誰(shuí)的速度“增加”得快?如何來(lái)表示增加的快慢?課件展示：某競(jìng)賽用的跑車啟動(dòng)時(shí)，4s內(nèi)速度達(dá)到108km／h；某高速列車啟動(dòng)時(shí)，120s內(nèi)速度達(dá)到108km／h；自行車4s內(nèi)速度達(dá)到6m／s；而100m跑運(yùn)動(dòng)員起跑時(shí)，0.2s內(nèi)速度達(dá)到12m／s推算出這些物體啟動(dòng)時(shí)，速度的增加量和1s內(nèi)速度的增加量，并填入下列表格：師：試根據(jù)上述數(shù)據(jù)，推算出這些物體啟動(dòng)時(shí)，速度的增加量和1s內(nèi)速度的增加量，并填入下列表格：?jiǎn)?dòng)物體速度增加量(m／s)經(jīng)歷的時(shí)間（s）1s內(nèi)速度的增加量(m／s)速度增加的快慢程度(最快、較快、較慢、最慢)A競(jìng)賽用跑車3047.5較快B高速列車301200.25最慢C自行車641.5較慢D運(yùn)動(dòng)員120.260最快比較A和B：它的速度的變化量相等(30m／s)，A經(jīng)過(guò)的時(shí)間比B短，在速度變化量相等的情況下，運(yùn)動(dòng)時(shí)間短的物體速度改變快，即跑車比列車速度改變快．比較A和C：它的經(jīng)過(guò)的時(shí)間都是4s，A速度的變化量比B大，在經(jīng)過(guò)的時(shí)間相等的情況下，速度變化量大的速度改變快，即跑車比自行車速度改變快比較C和D：它們的速度變化量和所用的時(shí)間都不相同，要比較它們速度改變的快慢，只有計(jì)算它們的平均每秒鐘速度的變化量，單位時(shí)間內(nèi)速度變化多的物體速度變化快，得運(yùn)動(dòng)員速度變化(每秒鐘改變60m／s)比自行車、列車、跑車速度變化(每秒鐘改變1.5m／s)快．因此，單位時(shí)間內(nèi)速度變化量大的物體速度變化快．上述四物體，運(yùn)動(dòng)員速度變化最快，火車速度變化最慢．師：很明顯，這幾個(gè)運(yùn)動(dòng)物體速度的增加量不同，速度增加的快慢也不同，且速度增加大的不一定就增加得快．為了描述物體運(yùn)動(dòng)中速度變化的快慢，人們引入了加速度的概念——加速度是用來(lái)描述速度變化的快慢的物理量．§1.5速度變化快慢的描述——加速度（板）[新課教學(xué)]一、加速度師：請(qǐng)回憶一下我們是怎樣描述物體運(yùn)動(dòng)位置的變化的?例如在直線運(yùn)動(dòng)中，物體從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，如下圖1—5—l所示建立數(shù)軸AB，設(shè)A點(diǎn)在數(shù)軸上的讀數(shù)x1(一維位置坐標(biāo)，下同)為2m，B點(diǎn)在數(shù)軸上的讀數(shù)x2為7m，則物體運(yùn)動(dòng)位置的變化大小為多少?生：△x＝x2一xl＝7m一2m＝5m，方向由A指向B．師：如果物體從A到B是做勻速運(yùn)動(dòng)，如果所用時(shí)間為t＝10s，怎樣求這段過(guò)程中物體的速度?生：物體運(yùn)動(dòng)的速度v＝△x/△t＝5m／10s＝0.5m/s，方向從A指向B．師：如果物體做加速直線運(yùn)動(dòng)，同樣在10s內(nèi)，速度從2m／s增加到7m／s，怎樣描述物體運(yùn)動(dòng)的速度增加的快慢呢?生：用物體速度的增加量除以所用的時(shí)間來(lái)描述這段過(guò)程中物體運(yùn)動(dòng)速度增加的快慢．師：如果用a符號(hào)表示物體速度增加的快慢，△v表示物體的速度變化量，△t表示物體的速度變化所用的時(shí)間，那么用公式如何表達(dá)呢?生：a＝△v/△t＝(7-2)m／10s2＝0.5m/s2師：不同物體的運(yùn)動(dòng)，速度變化的快慢往往是不同的，再看下面的例子．案例1：飛機(jī)的速度由。增加到約300km／h，飛機(jī)的速度的變化是多少?若發(fā)生這一變化用時(shí)約30s，則物體的速度平均每秒增加多少?案例2：迫擊炮射擊時(shí)，炮彈在炮筒中的速度在0.005s內(nèi)就可以由0增加到250m／s，炮彈速度的變化與發(fā)生這個(gè)變化所用時(shí)間的比值是多少?學(xué)生討論后回答．生1(回答第一個(gè)案例)：300km／h約相當(dāng)于83m／s，a＝△v/△t＝(83—0)/30m/s2＝2.8m/s2．生2(回答第二個(gè)案例)：a＝△v/△t＝(250—0)/0.005m/s2＝5×104m/s2師：上述方法就是變速直線運(yùn)動(dòng)中，描述物體運(yùn)動(dòng)速度變化快慢的基本思路和基本方法．其中a＝△v/△t是變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度的基本定義式．(板書)加速度(1)定義：加速度等于速度的改變量跟發(fā)生這一改變所用時(shí)間的比值．定義式：a＝△v/△t=（vt-v0）/△tv0——開始時(shí)刻物體的速度vt——經(jīng)過(guò)一段時(shí)間t時(shí)的速度(2)物理意義：加速度是表示速度改變快慢的物理量．(3)國(guó)際單位：m／s2或m·s-2讀作米每二次方秒(4)加速度也是矢量，不僅有大小，也有方向．[問(wèn)]用兩輛汽車以相同的速度變化率做勻加速運(yùn)動(dòng)和勻減速運(yùn)動(dòng)，雖然速度變化快慢相同，但速度的變化情況不同，前者速度越來(lái)越大，后者則反之．啟發(fā)學(xué)生思考，只憑速度變化快慢(速度變化率的大小)不能完全反映速度變化的規(guī)律，從而引出加速度不僅有大小，而且有方向，是矢量．(4)方向：加速度的方向和速度改變量的方向相同加速度定義公式中時(shí)間△t是標(biāo)量，是沒(méi)有方向的，因此加速度a的方向跟速度改變量△v的方向相同，對(duì)做直線運(yùn)動(dòng)的物體，加速度的方向與初速度v0的方向相同或相反，若取v0的方向?yàn)檎较?，則a的方向可用正負(fù)號(hào)來(lái)表示．因此：加速度的方向和速度改變量的方向相同加速直線運(yùn)動(dòng)：加速度的方向和初速度的方向相同，為正值．減速直線運(yùn)動(dòng)：加速度的方向和初速度的方向相反，為負(fù)值．[分析]當(dāng)物體加速時(shí)，則△v=（vt-v0）>0，時(shí)間△t是標(biāo)量，加速度a的計(jì)算值為正值，如果以初速度的方向?yàn)檎较?即初速度v0取正值)，a為正值則可表示a的方向與初速度的方向相同，或反過(guò)來(lái)說(shuō)，若加速度a與初速度同向時(shí)，則這個(gè)直線運(yùn)動(dòng)為加速運(yùn)動(dòng)．當(dāng)物體是減速時(shí)，則△v=（vt-v0）<0，時(shí)間△t是標(biāo)量，加速度a的計(jì)算值為負(fù)值，如果仍以初速度的方向?yàn)檎较?即初速度Iv0取正值)，a為負(fù)值則可表示a的方向與初速度的方向相反，或反過(guò)來(lái)說(shuō)，若加速度a與初速度反向時(shí)，則這個(gè)直線運(yùn)動(dòng)為減速運(yùn)動(dòng)．閱讀課文，說(shuō)說(shuō)什么是勻變速運(yùn)動(dòng)．生：如果物體的加速度保持不變，該物體的運(yùn)動(dòng)就是勻變速運(yùn)動(dòng)．師：如同平均速度與瞬時(shí)速度那樣，加速度也有平均和瞬時(shí)之分．在勻變速運(yùn)動(dòng)中，平均加速度與瞬時(shí)加速度有什么關(guān)系?生：在勻變速運(yùn)動(dòng)中，其速度隨時(shí)間均勻變化(增加或減少)，每時(shí)每刻的加速度，即瞬時(shí)加速度與一段時(shí)間內(nèi)的加速度，即平均加速度相同．師：勻速直線運(yùn)動(dòng)可看成什么運(yùn)動(dòng)?生：可看成加速度為零的勻變速運(yùn)動(dòng)．[實(shí)驗(yàn)與探究]課題：體驗(yàn)1m／s2加速度究竟有多大．實(shí)驗(yàn)器材：高度約為斜面長(zhǎng)度的十分之一的斜面(越光滑越好)．體驗(yàn)方法：把斜面的高度調(diào)節(jié)為斜面長(zhǎng)度的十分之一(向?qū)W生講明)，讓小球在斜面上滾下(注意觀察速度變化的快慢程度)，小球在這個(gè)斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度便大約是1m／s2．它的含義是說(shuō)物體每秒鐘速度的改變量是1m／s．[討論與交流]師：“上海磁懸浮列車的最高速度可達(dá)430km／h，它的加速度一定很大．”這一說(shuō)法對(duì)嗎?為什么?生：不對(duì)，當(dāng)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，盡管速度很大，加速度可以為零．師：運(yùn)載火箭在點(diǎn)火后的短時(shí)間內(nèi)，速度的變化很小，它的加速度一定很小嗎?生：不對(duì)．由公式a＝△v/△t可知，加速度等于速度的變化量和時(shí)間的比值，因而加速度是速度對(duì)時(shí)間的變化率．所謂某一個(gè)量對(duì)時(shí)間的變化率，是指單位時(shí)間內(nèi)該量變化的數(shù)值．變化率表示變化的快慢，不表示變化的大?。甗說(shuō)一說(shuō)]日常生活中，對(duì)于運(yùn)動(dòng)物體說(shuō)它走多遠(yuǎn)，是指路程或位移，說(shuō)它走得多快，是指速度，而對(duì)加速度則沒(méi)有相對(duì)應(yīng)的典型詞語(yǔ)．一般只有籠統(tǒng)的“快”和“慢”，往往指的是速度，但有時(shí)也有一些說(shuō)法是模模糊糊地指加速度．請(qǐng)大家討論哪些說(shuō)法中指的是加速度?生1：汽車的加速性能是汽車的一個(gè)很重要的參數(shù)，有人說(shuō)，我這車好,啟動(dòng)快．生2：在百米賽跑中，我們常說(shuō)某某同學(xué)素質(zhì)好，有很好的爆發(fā)力，起跑快．閱讀師：請(qǐng)學(xué)生閱讀教材第30頁(yè)“一些運(yùn)動(dòng)物體的加速度”．學(xué)生閱讀“一些運(yùn)動(dòng)物體的加速度”后應(yīng)注意：1．注意標(biāo)題后括號(hào)內(nèi)標(biāo)明的“a／(m·s-2)”的含義，注意養(yǎng)成時(shí)時(shí)關(guān)心物理單位的習(xí)慣．2．閱讀汽車、電車、旅客列車、炮彈加速時(shí)的典型值，形成大小印象．3．表中汽車急剎車時(shí)的加速度值為負(fù)值，這是什么含義?這是因?yàn)榧铀俣仁鞘噶浚坏写笮?，而且有方向，而?fù)號(hào)只表示其方向，不表示其大小．師：加速度大小反映了什么?加速度的方向一定跟什么方向相同?生：加速度大小反映了物體速度改變的快慢，加速度越大，速度改變得越快，加速度越小，速度改變得越慢．加速度的方向跟速度改變的方向總是相同．師：加速度跟速度是否有關(guān)?生：加速度和速度是兩個(gè)完全不同的物理量，加速度反映了物體速度改變的快慢，而速度反映了物體運(yùn)動(dòng)的快慢．不能根據(jù)加速度大小，判斷物體運(yùn)動(dòng)快慢(速度大小)，也不能根據(jù)速度大小判斷速度改變的快慢(加速度大小)，同樣不能根據(jù)加速度方向判斷物體的運(yùn)動(dòng)方向(速度方向)，也不能根據(jù)速度方向判斷物體速度改變的方向(加速度方向)．師：物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度一定為正嗎?物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度一定為負(fù)嗎?生：不一定．物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度方向一定跟物體的運(yùn)動(dòng)方向相同，物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度的方向跟物體的運(yùn)動(dòng)方向相反．但是，加速度是正值還是負(fù)值，與正方向的選取有關(guān)，若取運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较?，則勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度為正值，勻減速直線運(yùn)動(dòng)的加速度為負(fù)值；若取運(yùn)動(dòng)的反方向?yàn)檎较?，則勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度為負(fù)值，勻減速直線運(yùn)動(dòng)的加速度為正值．師：加速度增加的運(yùn)動(dòng)是加速運(yùn)動(dòng)，加速度減小的運(yùn)動(dòng)是減速運(yùn)動(dòng)．這種認(rèn)識(shí)對(duì)嗎?如果不對(duì)，你認(rèn)為應(yīng)該怎樣根據(jù)加速度判斷物體的速度是增加還是減小?生：不對(duì)．加速度的大小反映的是速度變化的快慢，并不能反映速度的大小．應(yīng)該根據(jù)加速度的方向和速度方向的關(guān)系，判斷速度增加還是減小．只要加速度方向跟速度方向相同，無(wú)論加速度大小如何變化，物體一定做加速運(yùn)動(dòng)；只要加速度方向跟速度方向相反，無(wú)論加速度大小如何變化，物體一定做減速運(yùn)動(dòng)．師：速度、速度變化量及加速度有何區(qū)別?生：速度是用來(lái)表示物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量，它等于位移和所用時(shí)間的比值，而加速度是用來(lái)表示物體的速度變化快慢的物理量，它等于速度的變化量和時(shí)間的比值(速度的變化率)．加速度的大小只反映物體速度變化的快慢，不能反映物體運(yùn)動(dòng)的快慢，加速度大說(shuō)明物體速度變化得快，并不意味著物體就運(yùn)動(dòng)得快；加速度小說(shuō)明物體速度變化得慢，并不意味著物體運(yùn)動(dòng)得慢；加速度為零，說(shuō)明物體速度不變化，但并不意味著物體的速度為零，物體可能以很大的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)．不僅速度大小和加速度大小沒(méi)有必然聯(lián)系，速度方向和加速度方向也沒(méi)有必然聯(lián)系．加速度方向與速度方向可能相同，也可能不相同．對(duì)于速度的變化量和加速度的區(qū)別，可根據(jù)加速度的定義a＝△v/△t來(lái)理解，加速度是速度的變化率，而不是速度的變化量，加速度表示的是速度變化的快慢，而不是速度變化的多少，速度的變化量不僅與加速度有關(guān)，還與時(shí)間有關(guān)．因此，根據(jù)加速度不能判斷速度變化的量的大小，反過(guò)來(lái)，根據(jù)速度變化量的大小也不能判斷加速度的大?。畮煟杭铀俣群退俣鹊膮^(qū)別：(1)速度大，加速度不一定大；加速度大，速度不一定大．(2)速度變化量大，加速度不一定大．(3)加速度為零，速度可以不為零；速度為零，加速度可以不為零．(3)加速度和速度以及速度的變化量之間的區(qū)別加速度和速度是兩個(gè)完全不同的物理量，加速度是描述速度變化快慢的物理量，速度是描述位置變化快慢的物理量，它們之間沒(méi)有必然的聯(lián)系，速度大的物體，加速度不一定大，速度為零的物體加速度不一定為零；速度變化大的物體加速度也不一定大；但速度變化快的物體加速度一定大．(4)加速度是速度對(duì)時(shí)間的變化率速度是位置對(duì)時(shí)間的變化率，加速度是速度對(duì)時(shí)間的變化率，因此，也可以說(shuō)加速度是位置對(duì)時(shí)間的變化率的變化率．[例題剖析](出示例題1)做勻加速運(yùn)動(dòng)的火車，在40s內(nèi)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(shí)做勻減速運(yùn)動(dòng)，在2s內(nèi)速度從10m／s減小到零，求汽車的加速度大?。?出示例題2)判斷下列說(shuō)法是否正確．①做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體，它的加速度方向和速度方向總是相同．錯(cuò)．只有做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體，它的加速度方向和速度方向相同．②做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體，它的速度變化越大，加速度越大．錯(cuò)．速度變化大，但不知所用時(shí)間的多少．③做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體，它的速度變化越快，加速度越大．對(duì)．二、從v—t圖象看加速度師：速度一時(shí)