高中物理人教版 (新课标)必修15 速度变化快慢的描述──加速度教案

这是一份高中物理人教版 (新课标)必修15 速度变化快慢的描述──加速度教案，共5页。教案主要包含了教学目标，教学内容剖析，教学思路与方法，教学准备，课堂教学设计，视野拓展等内容，欢迎下载使用。

知识与技能：
1.理解加速度的物理意义，知道加速度是矢量。知道平均加速度和瞬时加速度。
2.通过对日常生活中有关加速度的实例的分析，进一步体会变化率的概念及表达方式。
3.理解匀变速运动的意义，能用v~t图象表示匀变速直线运动，并能通过图象确定加速度。
过程与方法：
1．经历将生活中的实际上升到物理概念的过程，理解物理与生活的联系，初步了解如何描述运动．通过事例，引出生活中物体运动的速度存在加速和减速的现实，提出为了描述物体运动速度变化的快慢，引入了加速度概念的必要性，激发学生学习的兴趣．
2．帮助学生学会分析数据，归纳总结得出加速度．
3．教学中从速度一时间图象的角度看物体的加速度，主要引导学生看倾斜直线的“陡度”(即斜率),让学生在实践中学会应用数据求加速度．
情感态度与价值观：
１、利用实例激发学生的求知欲，激励学生的探索精神。
2、领会人类探索自然规律中严谨的科学态度，理解加速度概念的建立对人类认识世界的意义，培养学生区分事物的能力及学生的抽象思维能力．
3、培养合作交流的思想，能主动与他人合作，勇于发表自己的主张，勇于放弃自己的错观点．
二、教学内容剖析
本节课的地位和作用：
加速度是力学中的重要概念，也是高一年级物理课较难懂的概念。在学生的生活经验中，与加速度有关的现象不多，这就给学生理解加速度概念带来困难。为此，教材先列举小型轿车和旅客列车的加速过程，让学生讨论它们速度变化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，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。在此基础上再说明平均加速度的意义，进而说明瞬时加速度。对重要的v—t图象，教材又设置一个“思考与讨论”，让学生通过v—t图象加深对加速度的认识和对图象的理解。
本节课教学重点：
1、速度的变化量
、速度的变化率的含义。
2、加速度的概念及物理意义。
本节课教学难点：
1．理解加速度的概念，树立变化率的思想．
2．区分速度、速度的变化量及速度的变化率．
3．利用图象来分析加速度的相关问题．
三、教学思路与方法
平均加速度的定义学生接受起来困难不太大，由平均加速度过度到瞬时加速度又一次应用极限思想，可让学生联想瞬时速度来理解瞬时加速度。教师可引申说明速度是质点位置的变化率，加速度是速度的变化率，一个变量的变化率常常是很有意义的，让学生阅读教材的“科学漫步”栏目中变化率的一段叙述，自然的渗透了科学方法的教育。
四、教学准备
多媒体课件，带滑轮的长木板、小车及砝码等．
五、课堂教学设计
六、视野拓展
加速度与糖尿病患者
前不久，一名由昆明飞往武汉的旅客，刚下飞机就一头栽倒在候机楼大厅门口，昏了过去。由于患者系独自外出，身边没有同伴，病史无从询问，给诊断救护工作带来非常大的困难，在医护人员的努力下，终于明确诊断其为病死率十分高（40％～70％的死亡率）的“糖尿病高渗性昏迷”，经过抢救患者才脱离危险。这是怎么回事呢？
原来，该患者平常仅出现多饮多尿，并没发现自己患有糖尿病。在乘机前几天一直腹泻，在飞机上由于晕机发生剧烈呕吐，从而导致身体严重脱水。我们知道，在飞机起飞和降落以及气流导致的飞机颠簸时，人体会出现一定程度的重力和加速度作用的变化。实验证明，在加速度作用下，血糖浓度升高，糖原含量降低。动物试验证明，在高空气压降低缺氧时，糖的异生作用增强，血糖升高。患者在以上多因素的作用下，血糖较正常高出近5倍，从而出现高渗性昏迷，差点危及生命。
因此，糖尿病患者在选择航空旅行时一定要多加注意。
冲击性加速度或过载对全身作用的机制
冲击性加速度或过载对人体的影响与持续性加速度不同,它主要不是引起血液动力学改变,而是引起疼痛,短暂意识丧失和各种机械性损伤,如组织器官变形、撕裂及破坏等,严重时可致死亡。其影响的程度除了与冲击过载峰值、作用时间、过载速率3个基本参数有关外,还与过载作用的方向、人的体位、束缚状况等因素有关。
载人飞船在各个不同的飞行阶段中，加速度的变化很大。火箭起飞时，加速度很小，随着火箭不断上升，推进剂逐渐消耗，加速度就越来越大，在火箭熄火瞬间达到最大值。在飞船返回时，脱离轨道，再入大气层时，又将遇到巨大的峰值减速度。在加速度或减速度值超过一个重力加速度（g=9.8m/s2）时，因惯性力而受到很大的过载，人变重了，这种现象称为超重。60年代的载人飞船，在上升段的最大加速度是8g，返回舱的最大减速度约10g。超重对人体的影响与它的作用方向有关。在飞船上升时，主要影响是头部血压降低，下肢血压升高，视觉减退。返回舱进入大气层时，会导致航天员头部充血。
教学环节
教学内容
师生互动
设计意图
备注
引入
先演示小车实验，让学生在感性上对速度变化的快慢有一个初步的认识
再利用多媒体投影播放赛车、高速列车、自行车，运动员等录像，提出问题，让学生思考讨论．谁的速度“增加”得快?如何来表示增加的快慢?
师：演示，让小球分别在倾角较小的斜面和倾角较大的斜面上滚动．
生：观察思考
师：小球两次各做什么运动?它们的不同之处在哪里?
生：小球两次都是做速度越来越快的直线运动，但后一次速度改变得快．
师：播放多媒体，提出问题
生：根据录象， 讨论交流，提出表示速度变化快慢的方法：用单位时间内速度变化量的大小表示物体速度变化的快慢．上述四物体，运动员速度变化最快，火车速度变化最慢．
引导学生思考、想象、归纳总结
加速度
1、定义：加速度等于速度的改变量跟发生这一改变所用时间的比值．
2、定义式：a＝△v/△t =（vt-v0）/△t
v0——开始时刻物体的速度
vt——经过一段时间t时的速度
3、物理意义：加速度是表示速度改变快慢的物理量．
4、国际单位：m／s2或m·s-2读作米每二次方秒
5、加速度也是矢量，不仅有大小，也有方向．
例1、下列说法正确的是：
A.加速度是物体增加的速度
B.加速度反映速度变化的大小
C.加速度反映速度变化的快慢
D.加速度的方向不能由速度方向确定，要由速度变化的方向来确定
例2、足球以水平速度v=10m/s击中球门横梁后以v/=8m/s的速度水平弹回，与横梁接触的时间为0.1s，求足球在此过程中的平均加速度。
师：如果物体做加速直线运动，同样在10s内，速度从2m／s增加到7m／s，怎样描述物体运动的速度增加的快慢呢?
生：用物体速度的增加量除以所用的时间来描述这段过程中物体运动速度增加的快慢．
师：如果用a符号表示物体速度增加的快慢，△v表示物体的速度变化量，△t表示物体的速度变化所用的时间，那么用公式如何表达呢?
生：a＝△v/△t＝(7-2)m／10s2＝0.5m/s2
师：用两辆汽车以相同的速度变化率做匀加速运动和匀减速运动，虽然速度变化快慢相同，但速度的变化情况不同，前者速度越来越大，后者则反之．启发学生思考，只凭速度变化快慢(速度变化率的大小)不能完全反映速度变化的规律，从而引出加速度不仅有大小，而且有方向，是矢量．
加速度和速度的区别
1、速度大，加速度不一定大；加速度大，速度不一定大．
2、速度变化量大，加速度不一定大．
3、加速度为零，速度可以不为零；速度为零，加速度可以不为零．
例4、关于速度和加速度的关系，下列说法正确的是：
A.速度变化的越多，加速度就越大
B.速度变化的越快，加速度就越大
C.加速度方向保持不变，速度方向也保持不变
D.加速度大小不断变小，速度大小也不断变小
例5、关于速度和加速度的关系，下列说法正确的是？
A.物体的速度大，加速度就大
B.物体的速度改变量大，加速度就大
C.物体在单位时间内速度变化大，加速度就大
D.物体的速度为零时，加速度必为零
师：出示例题3：下列所描述的运动中，可能的有？
A.速度变化很大，加速度很小
B.速度变化方向为正，加速度方向为负
C.速度变化越来越快，加速度越来越小
D.速度越来越大，加速度越来越小
生：讨论做答
师：总结加速度的方向和速度改变量的方向相同。
加速直线运动：加速度的方向和初速度的方向相同，为正值．
减速直线运动：加速度的方向和初速度的方向相反，为负值．
生：当物体加速时，则△v =（vt-v0）>0，时间△t是标量，加速度a的计算值为正值，如果以初速度的方向为正方向(即初速度 v0取正值)，a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△v =（vt-v0）<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Iv0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．
通过对易混淆物理量的重点练习，让学生加深理解
从v—t图象看加速度
在v—t图像中，图像的斜率在数值上等于加速度．
匀变速直线运动的v—t图像是一条直线，直线的斜率的数值等于其加速度．
图中两条直线a、b分别是两个物体运动的速度一时间图象，哪个物体运动的加速度比较大?
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
师：引导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△t．
生：讨论回答，a直线的倾斜程度更厉害，也就是更陡些，而b相对较平缓。所以a的速度变化快，即a的加速度大，b的速度变化慢，加速度小．还可以用加速度的定义式a＝△v/△t来定量求加速度，从而比较加速度的大小。
培养学生学科间综合思维的能力
小结
1．什么叫加速度?它的定义式、物理意义、单位各是什么?
2．怎样正确理解加速度?加速度与速度间有什么关系?
3．速度的改变量是否总是速度增加?怎样理解加速度的正负号．
4．根据v—t图像怎样求加速度?
5．怎样根据加速度的大小和方向去判定物体的运动规律?
师：引导总结
生：自主总结
培养学生的自主总结能力
布置作业
课本P31—P32问题与练习