物理必修 第一册第一章 运动的描述4 速度变化快慢的描述——加速度第二课时教案

1.4  速度变化快慢的描述——加速度

【教材分析】

加速度是描述物体运动的重要物理量。加速度是描述物体运动的又一个重要概念，在前几节内容的基础上。加速度的引入，可以更加完整准确的描述物体的运动情况，促进学生运动观念的逐步建构，教科书以节前问题引出，建立加速度概念的必要性，进而启发学生仿照速度定义式得出加速度的定义式。接着进一步研究加速度矢量的方向，以及如何从v—t图像分析加速度等问题，同时通过“思考与讨论”栏目对联系生活实际的举举例，加深对加速度及相关概念的理解辨析，而“科学漫步”则是从更普遍的角度研究变化率的含义和意义应用，开阔视野，“STSE”从交通工具的发展变化讨论其与社会发展、能源与环境的关系引发学生对于人类与自然和谐和谐发展的思考。本节教学的重点与难点是建立和理解加速度的概念。一是加速度概念比较抽象，学生在生活经验中对他没有清晰的印象和深入的思考。分辨不清快的含义是速度大还是加速度大；二是加速度矢量的方向，不像速度位移那么直观，它取决于一个对学生比较陌生的概念——速度变化量的方向，因而学生对加速度方向的理解比较困难；三是应用v—t图像分析加速度，需要学生有一定的应用数学，研究物理问题的能力。本节课内容多而且理解困难，所以安排2课时。

【教学目标与核心素养】

[物理观念]理解匀变速直线运动的v－t图像特点。

[科学思维]理解v-t图像的含义，能根据图像分析加速度的特点。

[科学探究]培养学生识别、分析图像，研究直线运动规律。

[科学态度与责任]通过介绍各种工具的加速度，去感知科学的价值和应用；并用手绘图像激发学生探索的信念。

【教学重难点】

教学重点：根据v-t图像分析加速度的大小和方向。

教学难点：领会v-t图像的意义。

【课前准备】

多媒体课件等。

【课时安排】

2课时

【教学过程】

第2课时

[新课导入]

教师提问：图象是研究物理问题中经常使用的一种数据处理方式，图象法处理数据直观、方便，我们上一节也学习了位移—时间图像，请同学们回忆一下，位移—时间图像是如何描绘的？从图像中我们能看到什么有用信息？

学生活动：思考，翻阅课本，回答问题。

学生具体操作，纵坐标表示位移，横坐标表示时间，建立平面直角坐标系。

教师提问，同学们能否根据位移-时间图像，描绘出速度-时间图像呢？教师指导学生画v－t图象时，横轴、纵轴单位长度的确定要根据实验数据的最大值、最小值合理选取，使描绘的v－t图象能充满坐标平面的大部分空间。

教师提问：图像的含义；

学生活动：讨论物体某一段时间内的速度变化量以及速度变化率。

根据图像分析加速度的方法并求出加速度。

分析v－t图像倾斜程度与对应球的加速度大小及方向之间的关系。

总结得出图像斜率的含义以及由v－t图像求加速度的方法。

归纳总结：

在v-t图象中，图线的斜率表示物体运动的加速度。速度图像中直线的倾斜程度表示加速度的大小，倾斜程度越大，加速度越大。斜率为正，表示加速度方向与所设正方向相同；斜率为负表示加速度方向与所设正方向相反；斜率不变，表示加速度不变。

请学生阅读“科学漫步”——变化率，阅读“STSE”从交通工具的发展变化到城市的发展，战争的变化，国际经济与贸易的发展，以及交通发展带来的环境和社会的问题，请学生学习查阅相关资料，并交流讨论引导学生对于人类与自然和谐发展的思考，促进科学态度与责任的培养。

典例分析

【例1】如图，是甲乙两物体沿某一直线运动的v－t图象，请从以下三个方面分别说明它们的速度是怎么变化的。

（1）加速度的大小变化吗？是加速还是减速？

（2）加速度方向是否发生变化？

【解析】由图可知：

（1）甲物体具有一定的初速度，加速度为零，乙物体是从静止先匀加速后匀速最后匀减速；

（2）乙物体加速度方向先不变，再为零，再加速度反向。

【例2】如图所示为一物体的速度-时间，请回答下面的问题。

1．前2秒内的加速度

2．2 s—4 s的加速度

a=0

3．4 s—6 s的加速度

a===-2

【例3】如图是一个物体向东运动的速度图象。由图可知在0~10 s内物体的加速度大小是          ，方向是      ；在10~40 s内物体的加速度为     ；在40~60 s内物体的加速度大小是          ，方向是       。

提示：，由速度图象读出与△t相应的△v，代入公式即可算得加速度a；由a的正负号即可确定加速度的方向。

解析：由题图可知，在0—10 s内物体的加速度为

m/s2=3 m/s2

方向向东；在10—40 s内物体的加速度a2=0；在40—60 s内物体的加速度为

m/s2=－1.5 m/s2

负号表示a3的方向与运动方向相反，即方向向西。

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