人教版高一物理必修1第一章第五節(jié)-加速度

人教版高一物理必修1第一章第五節(jié)——加速度?一、教學(xué)目標(biāo)1.知識(shí)與技能目標(biāo)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(hào)和單位。能通過加速度與速度的比較，理解加速直線運(yùn)動(dòng)和減速直線運(yùn)動(dòng)的特征。會(huì)根據(jù)加速度與速度的方向關(guān)系判斷物體是加速還是減速。能從勻變速直線運(yùn)動(dòng)的vt圖像中理解加速度的意義，會(huì)根據(jù)圖像求加速度。2.過程與方法目標(biāo)通過對(duì)速度變化快慢的分析，培養(yǎng)學(xué)生的比較、分析和歸納能力。通過對(duì)加速度概念的建立過程，讓學(xué)生體會(huì)比值定義法在物理學(xué)中的應(yīng)用。通過對(duì)vt圖像的分析，培養(yǎng)學(xué)生利用圖像分析問題的能力。3.情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)通過加速度概念的建立，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，激發(fā)學(xué)生對(duì)物理學(xué)科的學(xué)習(xí)興趣。通過對(duì)生活中加速度現(xiàn)象的分析，讓學(xué)生體會(huì)物理與生活的緊密聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用物理知識(shí)解決實(shí)際問題的意識(shí)。二、教學(xué)重難點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)加速度的概念和物理意義。加速度與速度、速度變化量的區(qū)別與聯(lián)系。利用vt圖像求加速度。2.教學(xué)難點(diǎn)加速度概念的理解，尤其是加速度的矢量性。對(duì)加速運(yùn)動(dòng)和減速運(yùn)動(dòng)中加速度方向與速度方向關(guān)系的理解。三、教學(xué)方法講授法、討論法、類比法、圖像法相結(jié)合四、教學(xué)過程（一）導(dǎo)入新課（5分鐘）1.播放視頻播放汽車啟動(dòng)和飛機(jī)起飛的視頻片段，讓學(xué)生觀察汽車和飛機(jī)速度的變化情況。2.提出問題引導(dǎo)學(xué)生思考：汽車和飛機(jī)在啟動(dòng)過程中，速度變化的快慢一樣嗎？怎樣比較它們速度變化的快慢呢？從而引出本節(jié)課的主題加速度。（二）新課教學(xué)（30分鐘）1.速度的變化量（5分鐘）實(shí)例分析以汽車加速為例，假設(shè)汽車啟動(dòng)時(shí)速度為\(v_0=0\)，經(jīng)過一段時(shí)間\(t\)后速度變?yōu)閈(v=10m/s\)，則速度的變化量\(\Deltav=vv_0=10m/s0=10m/s\)。強(qiáng)調(diào)速度的變化量是矢量，既有大小又有方向，其方向與速度變化的方向相同。在直線運(yùn)動(dòng)中，若規(guī)定初速度方向?yàn)檎较颍?dāng)末速度大于初速度時(shí)，\(\Deltav\)為正，表示速度增加；當(dāng)末速度小于初速度時(shí)，\(\Deltav\)為負(fù)，表示速度減小。2.加速度的定義（8分鐘）類比引入類比速度是描述物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量，引導(dǎo)學(xué)生思考如何描述速度變化的快慢。我們用速度的變化量\(\Deltav\)來表示速度變化的多少，那么用什么來表示速度變化的快慢呢？比值定義通過實(shí)例分析，比如汽車在啟動(dòng)階段速度從\(0\)增加到\(10m/s\)用了\(5s\)，而飛機(jī)在起飛時(shí)速度從\(0\)增加到\(60m/s\)用了\(10s\)。計(jì)算汽車速度的變化率\(\frac{\Deltav}{\Deltat}=\frac{10m/s0}{5s}=2m/s^2\)，飛機(jī)速度的變化率\(\frac{\Deltav}{\Deltat}=\frac{60m/s0}{10s}=6m/s^2\)。由此可知，飛機(jī)速度變化得更快。引出加速度的定義：加速度等于速度的變化量與發(fā)生這一變化所用時(shí)間的比值，用公式表示為\(a=\frac{\Deltav}{\Deltat}\)。講解加速度的物理意義加速度是描述速度變化快慢的物理量，加速度越大，速度變化越快；加速度越小，速度變化越慢。介紹加速度的單位在國(guó)際單位制中，加速度的單位是米每二次方秒，符號(hào)是\(m/s^2\)或\(m·s^{2}\)。例如剛才計(jì)算出的汽車加速度為\(2m/s^2\)，表示汽車每秒速度增加\(2m/s\)；飛機(jī)加速度為\(6m/s^2\)，表示飛機(jī)每秒速度增加\(6m/s\)。3.加速度的矢量性（7分鐘）結(jié)合實(shí)例講解仍以汽車加速為例，規(guī)定初速度方向?yàn)檎较?，汽車速度從\(v_0=0\)加速到\(v=10m/s\)，加速度\(a=\frac{vv_0}{t}=\frac{10m/s0}{t}\gt0\)，加速度方向與初速度方向相同。再比如汽車剎車時(shí)，速度從\(v_0=10m/s\)減小到\(v=0\)，加速度\(a=\frac{vv_0}{t}=\frac{010m/s}{t}\lt0\)，加速度方向與初速度方向相反。總結(jié)加速度矢量性加速度不僅有大小，而且有方向，是矢量。加速度的方向與速度變化量\(\Deltav\)的方向相同，在直線運(yùn)動(dòng)中，加速度方向與初速度方向的關(guān)系決定了物體是加速還是減速。當(dāng)加速度方向與初速度方向相同時(shí)，物體做加速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)加速度方向與初速度方向相反時(shí)，物體做減速運(yùn)動(dòng)。4.加速度與速度、速度變化量的比較（5分鐘）組織學(xué)生討論提出問題：加速度與速度、速度變化量有什么區(qū)別和聯(lián)系？讓學(xué)生分組討論，然后每組派代表發(fā)言?？偨Y(jié)歸納速度：描述物體運(yùn)動(dòng)快慢和方向的物理量。速度變化量：描述速度變化的多少，是矢量。加速度：描述速度變化快慢的物理量，是矢量。加速度的大小與速度大小、速度變化量大小沒有必然聯(lián)系。速度大，加速度不一定大；速度變化量大，加速度也不一定大。例如，高速勻速飛行的飛機(jī)，速度很大，但加速度為\(0\)；汽車啟動(dòng)時(shí)速度變化量較大，但加速度不一定比飛機(jī)起飛時(shí)大。5.從vt圖像看加速度（5分鐘）展示vt圖像畫出勻變速直線運(yùn)動(dòng)的vt圖像，如汽車以\(2m/s^2\)的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的vt圖像（橫坐標(biāo)為時(shí)間\(t\)，縱坐標(biāo)為速度\(v\)，圖像是一條傾斜直線）。講解圖像中加速度的意義在vt圖像中，加速度等于圖像的斜率。對(duì)于勻變速直線運(yùn)動(dòng)，圖像是傾斜直線，斜率恒定，加速度不變。通過圖像斜率的大小可以直觀地比較加速度的大小，斜率越大，加速度越大。例如，一條vt圖像的斜率比另一條大，說明斜率大的圖像對(duì)應(yīng)的物體加速度大。計(jì)算加速度從圖像中選取兩個(gè)點(diǎn)\((t_1,v_1)\)和\((t_2,v_2)\)，根據(jù)加速度公式\(a=\frac{\Deltav}{\Deltat}=\frac{v_2v_1}{t_2t_1}\)，就可以計(jì)算出加速度。例如，從圖像中可知\(t_1=0\)時(shí)\(v_1=0\)，\(t_2=5s\)時(shí)\(v_2=10m/s\)，則加速度\(a=\frac{10m/s0}{5s0}=2m/s^2\)，與已知條件相符。（三）課堂小結(jié)（5分鐘）1.引導(dǎo)學(xué)生回顧請(qǐng)學(xué)生回顧本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，包括加速度的定義、物理意義、矢量性，以及加速度與速度、速度變化量的區(qū)別和聯(lián)系，還有從vt圖像看加速度的方法。2.教師總結(jié)加速度是描述速度變化快慢的物理量，公式為\(a=\frac{\Deltav}{\Deltat}\)，單位是\(m/s^2\)。加速度是矢量，方向與速度變化量方向相同，在直線運(yùn)動(dòng)中，加速度方向與初速度方向的關(guān)系決定物體的加速或減速運(yùn)動(dòng)。加速度與速度、速度變化量的區(qū)別要明確，不能混淆。vt圖像的斜率表示加速度，通過圖像可直觀地比較加速度大小和計(jì)算加速度。（四）課堂練習(xí)（10分鐘）1.基礎(chǔ)練習(xí)一輛汽車以\(10m/s\)的速度勻速行駛，經(jīng)過\(5s\)后速度變?yōu)閈(20m/s\)，求汽車的加速度。一物體做直線運(yùn)動(dòng)，其速度隨時(shí)間變化的關(guān)系為\(v=2+3t\)（\(v\)的單位為\(m/s\)，\(t\)的單位為\(s\)），求該物體的加速度。2.提高練習(xí)一物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，其vt圖像如圖所示，求物體在\(02s\)、\(24s\)、\(46s\)內(nèi)的加速度，并說明物體的運(yùn)動(dòng)情況。一個(gè)質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)，初速度為\(v_0=5m/s\)，加速度為\(a=2m/s^2\)，求經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間質(zhì)點(diǎn)的速度大小變?yōu)閈(1m/s\)？（五）布置作業(yè)（5分鐘）1.書面作業(yè)教材P30練習(xí)二：第1、2、3、4題。一輛汽車以\(20m/s\)的速度行駛，現(xiàn)因故剎車，并最終停止運(yùn)動(dòng)。已知汽車剎車過程的加速度大小是\(5m/s^2\)，求汽車從開始剎車經(jīng)過\(5s\)所通過的位移。2.拓展作業(yè)觀察生活中還有哪些物體的運(yùn)動(dòng)涉及加速度，舉例說明加速度的大小和方向，并分析其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化。查閱資料，了解加速度在航空航天、汽車制造等領(lǐng)域