速度变化快慢的描述加速度教学案例

1.5速度变化快慢的描述

重庆第30中学物理组

教学背景：

本堂课是在重庆市高中新课程实施的第一年在市内一所普通中学由一位年轻教师上的一节教学常规课。

加速度是力学教学的重要概念，也是高一年级物理课中较难懂的概念?在学生的经验中，与加速度有关的现象不多，这就给学习加速度概念带来困难.教材先列举轿车和旅客列车的加速过程，让学生讨论它们速度的快慢以增强学生的感性认识?教材还展示飞机的起飞过程，要求学生从具体问题中了解“速度快” “速度变化大” “速度变化快”的含义不同，并且又在旁批中指出“物体运动的快慢”与“运动速度变化的快慢”不同?在此基础上，通过飞机起飞和炮弹射出过程的具体数字运算引出平均加速度，进而说明瞬时加速度.同时指出了加速运动和减速运动中加速度与速度方向的关系?通过瞬时加速度得出直线运动的这一物理运动模型?在学习加速度概念后，又通过上节课学习的速度时间图象进一步说明怎样在图象中找到加速度，让学生通过速度时间图象加深对加速度概念的认识和对图象的理解.是对图象认识的深化和提高.变化率是生活中的常用概念，教材在“科学漫步”栏目中深入、细致地介绍了一般情况下的变化率，有助于学生理解速度是位置的变化率，加速度是速度的变化率要想正确理解加速度的物理意义，掌握加速度的定义公式，学生必须具有较

高的抽象思维能力?可是，学生首次碰到加速度概念时是刚刚考入高中不久，不少学生抽象思维能力不高，难以理解加速度的意义和定义公式?为了降低难度，现行教材均把匀变速直线运动和加速度合为一节，只限于讨论匀变速直线运动中的加速度，只研究匀变速直线运动的加速度定义、公式、意义、单位、方向.没有研究加速度的测量方法，没有讨论加速度的合成与分解，没有涉及加速度的成因，只在以后各章节中才把加速度的概念逐步扩充到一般变速运动中的瞬时加速度.因此，在确定加速度教学目标时，注意了教材处理的这一实际情况，逐步到位，不一步到位.否则，教学目标制定过高，学习难度太大，不仅不能达到预期的教学目标，影响教学效率的提高，而且易于在学生中产生物理难学的心里障碍，对今后的物理学习也会产生负面影响?当然，也不能把教学目标制定得太低，这是不利于物理课堂教学效率提高的.

教学目标：

1?知识与技能

⑴理解加速度概念、物理意义及与速度快、慢的区别，知道加速度的公式、符号、单位。

⑵理解加速度的矢量性，能判断物体是做加速运动还是减速运动。

2?过程与方法

⑴利用一些更通俗的生活事例，如百米起跑，赛车起跑的速度变化快慢情况或者通过播放相关录像片断的方法来增强学生的感性认识，顺畅地引入加速度的概念。

⑵在与学生进行新知识探究的同时，适当加入几道针对性练习及能力提高的题目，培养学生利用知识解决实际问题的能力。

⑶通过布置研究性课题，让学生亲自动手，收集分析数据，体验加速度在生活中的意义。

3.情感态度与价值观

⑴通过本节的学习，使学生体会物理与生活的密切关系，提高学生学习物理的兴趣。

⑵培养学生主动与他人合作的精神，并能将自己的见解与他人交流。

教学重难点：

1 .加速度的概念及与速度快慢的区别是本节教学的重点。

2.对加速度概念的理解是本节教学的难点。

［新课教学］

一、加速度

1加速度定义：

再举出一些例子，说明“速度大”、“速度变化大”、“速度变化得快”描述的是三种不同的情况。 学生活动： 讨论结果： “速度大” “速度大”

“速度变化大”，是指末速度与初速度的差别大。 “速度变化得快”，是指单位时间内速度变化大。

师：不同物体的运动，速度变化的快慢往往是不同的，看下面的例子.

案例1:飞机的速度由 O 增加到约300 km /h ,飞机的速度的变化是多少 ？若发生这一变化用时约 30 s ，则物体的速度平均每秒增加多少 ？

案例2:追击炮射击时，炮弹在炮筒中的速度在 O.005 s 内就可以由0增加到250 m /s ，炮弹速度 的变化与发生这个变化所用时间的比值是多少 ？

学生讨论后回答.

师：上述方法就是变速直线运动中，描述物体运动速度变化快慢的基本思路和基本方法.其中的

A v

a =—— 是变速直线运动的加速度的基本定义式.

在国际单位制中，加速度的单位是

m / S 2

,读作米每二次方秒.

2、加速度方向与速度方向的关系

师：加速度也是矢量，不仅有大小，也有方向.

当物体加速时，则 也V =V 2-V i >0,时间△ t 是标量，加速度a 的计算值为正值，如果以初速度

教学过程： ［新课导入］ 【讨论与交流】

［视频1］播放战斗机和法拉利比拼的视频。 ［视频2］利用多媒体投影播放不同汽车 提

出问题，让学生思考讨论.

投影材料：高级跑车克莱斯勒

100km/h 加速的录像和不同汽车的 买车的人为什么看重汽车的这个参数？

ME — 12|0 ?100 km/ h 加速时间 2. 9 S

100km/h 的加速时间,

轮轴 48 气门 4Turbo48 排量：6. 000c . C. 最大马力：850/ bhp / 5, 750rpm kgm /2, 500?4, 500rpm 车重：1, 3lo kg , 急速：400 km /h 以上

［思考与讨论］

课件展示：普通的小型轿车和旅客列车，速度都能达到 的速度所需的时间是不一样

的。例如一辆小汽车在 这个速度大约要用 500 s 。 师：试根据上述数据，推算谁的速度“增加”得比较快？它们的速度平均 生：计算可以得到

数据 师：很明显，小汽车的速度“增加”得比较快！

发动机：VI2双顶凸 峰值扭力：117. 3

100 km/h 。但是, 它们起步后达到这样

20 s 内速度达到了 100 km/h ，而一列火车达到

1 s 各增加多少?

讨论

、“速度变化大”、“速度变化得快”描述的是三种不同的情况。 ，是指位置变化快

。

的方向为正方向（即初速度V0取正值）。为正值则可表示a的方向与初速度的方向相同，或反过来说, 若加速度a 与初速度同向时，则这个直线运动为加速运动.

当物体是减速时.则 A v =V 2-V i <0,时间t 是标量，加速度 a 的计算值为负值，如果仍以初

速度的方向为正方向（即初速度取正值），a 为负值则可表示 a 的方向与初速度的方向相反，或反过 来说，若加速度

a 与初速度反向时，则这个直线运动为减速运动.

师：阅读课文，说说什么是匀变速运动.

（如果物体的加速度保持不变，该物体的运动就是匀

变速运动.）

师：如同平均速度与瞬时速度那样，加速度也有平均和瞬时之分?在匀变速运动中，平均加速 度与瞬时加速度有什么关系 ?（在匀变速运动中，其速度随时间均匀变化 （增加或减少），每时每刻的 加速度，即瞬时加速度与一段时间内的加速度，即平均加速度相同.

）

师：匀速直线运动可看成什么运动 ?（可看成加速度为零的匀变速运动.

）

案例2

⑴ 飞机起飞前在地面上滑行，可以在 30s 内，速度由零增加到 81m/s 。那么，飞机起飞前的加速度 为多少？ ⑵汽车急刹车时，可以

在 3秒内速度由18m/s 减小到零。那么，汽车急刹车时的加速度为多少?

A v 0-18m/s c , 2

加速度的正、负的含义是什么呢？ ------------ = -6m/s

3、加速度大小与速度大小的关系 3s

【讨论与交流】

师：“上海磁悬浮列车的最高速度可达

430 km /h 它的加速度一定很大.”这一说法对吗

为什么？（不对，当匀速运动时，尽管速度很大，加速度可以为零.

）

师：运载火箭在点火后的短时间内，速度的变化很小，它的加速度一定很小吗 式可知，加速度等于速度的变化量和时间的比值，因而加速度是速度对时间的变化率. 量对时间的变化率，是指单位时间内该量变化的数值.

变化率表示变化的快慢，

【说一说】

日常生活中，对于运动物体说它走多远，是指路程或位移，说它走得多快，是指速度，而对加 速度则没有相对应的典型词语.一般只有笼统的“快”和“慢”

，往往指的是速度，但有时也有一些

说法是模模糊糊地指加速度.请大家讨论哪些说法中指的是加速度

？

生1：汽车的加速性能是汽车的一个很重要的参数，有人说，我这车好，启动快. 生2:在百米赛跑中，我们常说

某某同学素质好，有很好的爆发力，起跑快. 【例题剖析】

（出示例题1）做匀加速运动的火车，在 40 s 内速度从10 m / s 增加到20 m / s ，求火车加速度 的大小.汽车紧

急刹车时做匀减速运动，在

2 s 内速度从10 n / s 减小到零，求汽车的加速度大小.

（出示例题2）判断下列说法是否正确.

① 做匀变速直线运动的物体，它的加速度方向和速度方向总是相同. 错.只有做匀加速直线运动的物体，它的加速度方向和速度方向相同.

② 做匀变速直线运动的物体，它的速度变化越大，加速度越大. 错.速度变化大，但不知所用时间的多少.

③ 做匀变速直线运动的物体，它的速度变化越快，加速度越大. 对.

二、从v 一 t 图象看加速度 师：速度一时间图象描述了什么问题 ？怎样建立速度一时间图象 ？ 生：速度一时间图象是描述速度随时间变化关系的图象，它以时间轴为横轴，以纵轴为速度轴， 在坐标系中将不同时刻的速度以坐标的形式描点，然后连线，就画出了速度一时间图象.

a=^ = 81m /s -0=2.7m/s 2

A t

30s

?（不对.由公 所谓

某一个 不表示变化的大小.）

图 1-5-2

［小结］本节课重点学习了加速度的概念及其特性，注意加速度是矢量及这里的 加”

的意思，它反映的是速度变化快慢的程度.

速度、速度的变化量和加速度：

速度等于位移跟时间的比值.它是位移对时间的变化率，描述物体运动的快慢和运动方向.也 可以说是描述物体位置变化的快慢和位置变化的方向.

速度越大，表示物体运动得越快（或位置变化

得越快）.速度的方向就是物体运动的方向.速度是状态量，与时刻 （或位置）相对应. 速度的变化量是描述速度改变的多少，它等于物体的末速度和初速度的矢量差.它表示速度变 化的大小和变化的

方向.速度的变化量是过程量，它对应某一段时间

（或某一段位移）.

加速度是速度的变化与发生这一变化所用时间的比值.也就是速度对时间的变化率，在数值上 等于单位时间内速度的变化.它描述的是速度变化的快慢和变化的方向.加速度的大小由速度变化 的大小和发生这一变化所用时间的多少共同决定，与速度本身的大小以及速度变化的大小无必然联 系. 课后反思：

本节课重点学习了加速度的概念及其特性。重点强调对加速度概念的理解。针对高一年级学生对加 速度无更多感性认识的情况，采取了列举大量生活中的实例让学生加强对加速度概念的理解。并且 以实例进行学生讨论的形式重点区别了“速度快”

“速度变化大” “速度变化快”这几个极容易混淆

的概念，通过讨论比较，进一步加深对加速度概念的理解。并适当的提供了一些必要的练习，让学 生做到了知识过手，并能用学到的知识应用到生活中去，较好的体现三维目标的要求。老师对课堂 节奏的掌控较好，课堂气氛活跃，学生一直以很高的热情参与教学和讨论，学生课后反应效果较好。

2011/9/29

【思考与讨论】

图1— 5— 3中两条直线a 、 大？

教师引导，学生讨论后回答.

学生在没有学习斜率概念前， b 分别是两个物体运动的速度一时间图象, 可以用陡度的“平缓”或“陡”来表述. 师：我们可以从直线上任意选择间隔较大的两点来找到这两个点间的速 度变化量^ v ，时间间隔A t .

生：这样就可以定量求加速度了，用加速度的定义式

就行了。

哪个物体运动的加速度比较

“加”并不是“增