1.4+速度變化快慢的描述-加速度（教學(xué)設(shè)計(jì)）

第4節(jié)速度變化快慢的描述—加速度教學(xué)設(shè)計(jì)備課人學(xué)科物理課題1.4速度變化快慢的描述—加速度教學(xué)內(nèi)容分析加速度是描述物體運(yùn)動(dòng)的又一個(gè)重要概念。在前幾節(jié)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，加速度的引入可以更加完整、準(zhǔn)確地描述物體的運(yùn)動(dòng)情況，促進(jìn)學(xué)生運(yùn)動(dòng)觀念的逐步建構(gòu)。教科書以節(jié)前“問題”引出建立加速度概念的必要性，進(jìn)而啟發(fā)學(xué)生仿照速度定義式得出加速度的定義式，接著進(jìn)一步研究加速度矢量的方向以及如何從v-t圖像分析加速度等問題。同時(shí)通過“思考與討論”欄目對聯(lián)系生活實(shí)際的舉例，加深對加速度及相關(guān)概念的理解、辨析。而“科學(xué)漫步”則是從更普遍的角度研究變化率的含義和意義、應(yīng)用，開闊視野。“STSE”從交通工具的發(fā)展變化討論其與社會(huì)發(fā)展、能源及環(huán)境的關(guān)系，引發(fā)學(xué)生對于人類與自然和諧發(fā)展的思考。學(xué)情分析這節(jié)課之前學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了速度的概念，知道速度有方向是矢量，知道了速度變化量的概念。理解現(xiàn)實(shí)生活中存在變速運(yùn)動(dòng)問題，對速度變化的快慢的概念有了模糊的認(rèn)識(shí)，為加速度的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。教學(xué)目標(biāo)1.理解加速度是描述物體速度變化快慢的物理量，了解加速度的定義式和單位。2.了解加速度的矢量性，會(huì)根據(jù)速度與加速度方向的關(guān)系判斷運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)。3.通過加速度概念的建立過程和加速度定義式的得出過程，了解和體會(huì)比值定義法在科學(xué)研究中的應(yīng)用。4.理解加速度的概念，區(qū)別速度、速度變化量和速度變化率，能在生活中準(zhǔn)確地使用加速度的概念。5.能用v-t圖像計(jì)算加速度的大小，體會(huì)數(shù)學(xué)知識(shí)在物理中的重要性。教學(xué)重難點(diǎn)1.加速度的概念建立和加速度的比值關(guān)系。（重點(diǎn)）2.加速度是速度的變化率，它描述速度變化的快慢和方向。（重點(diǎn)）3.v-t圖像中圖線斜率的物理意義。（重點(diǎn)）4.理解加速度的概念，區(qū)分速度、速度的變化量及速度的變化率。（難點(diǎn)）教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖導(dǎo)入新課首先，觀看視頻。【教師提出問題】一輛賽車在5.5s內(nèi)，速度從0達(dá)到30m/s，一只獵豹在4.0s內(nèi)速度也從0達(dá)到30m/s。雖然賽車和獵豹速度都從0達(dá)到30m/s，但是它們的運(yùn)動(dòng)情況顯然不同。你覺得用“速度大”或“速度變化大”能描述這種不同嗎？如果不能，應(yīng)該怎樣描述呢？學(xué)生根據(jù)教師所提問題，分組討論問題并回答通過視頻的觀看和問題的討論，引出這節(jié)課要解決的問題，學(xué)習(xí)新概念。講授新課【教師提出問題】一、加速度(1)下列物體的運(yùn)動(dòng)速度變化，誰變化大？誰的速度變化的快？如何比較？(2)在學(xué)習(xí)速度時(shí)我們知道，位移表示的是位置的變化。要比較位置變化的快慢，可以用位移除以時(shí)間。那么，要比較速度變化的快慢，我們又應(yīng)該如何做呢？【新授內(nèi)容】1.定義：速度變化量和發(fā)生這一變化所用時(shí)間的比值叫加速度。2.公式：。3.物理意義：用于描述物體速度變化快慢的物理量。【思考與討論】(1)根據(jù)第3節(jié)的學(xué)習(xí)，我們知道速度的單位是m/s，那么你認(rèn)為加速度的單位會(huì)是什么樣子的？(2)根據(jù)以上定義物理量單位的方式，你還能舉出哪些用類似方式定義的物理量單位嗎？(3)速度大，加速度一定大嗎？你能舉例說明嗎？(4)加速度大，速度一定大嗎？(5)速度變化量大，則加速度一定大？(6)速度變化越快，加速度越大？【新授內(nèi)容】4.加速度的大小（1）加速度a大小與速度v沒有直接關(guān)系。（2）加速度a大小與速度變化量Δv沒有直接關(guān)系。（3）加速度a大小：由速度變化率Δv/Δt的大小決定；由速度變化的快慢決定；由單位時(shí)間內(nèi)物體速度變化大小決定。5.速度、速度的變化量、加速度的比較【思考與討論】根據(jù)第3節(jié)學(xué)習(xí)，我們知道速度是一矢量，有大小有方向，并且方向與某段時(shí)間內(nèi)位移的方向是相同的，那么你認(rèn)為加速度是否是一個(gè)矢量呢？如果是，它的方向又是怎么樣的？二、加速度的方向(1)從表格中你可以發(fā)現(xiàn)加速度與速度變化量方向有什么聯(lián)系？(2)加速度在減小，而速度在增大，有可能嗎？(3)加速度在增大，而速度在減小，有可能嗎？(4)通過以上分析，你是否可以總結(jié)一下如何判斷直線運(yùn)動(dòng)中“加速”或“減速”的情況?【新授內(nèi)容】1.物體做加速運(yùn)動(dòng)還是減速運(yùn)動(dòng)，關(guān)鍵是看物體的加速度與速度的方向關(guān)系，而不是看加速度的大小，加速度的大小只是反映速度變化的快慢。（1）a與v同向（加速直線運(yùn)動(dòng)）：a不變，v隨時(shí)間均勻增加；a減小，v增加的越來越慢；a增大，v增加的越來越快。（2）a與v反向（減速直線運(yùn)動(dòng)）：a不變，v隨時(shí)間均勻減小；a增大，v減小的越來越快；a減小，v減小的越來越慢。2.a的正負(fù)，只表示加速度的方向與正方向的關(guān)系，不表示物體是加速還是減速。三、從v-t圖像看加速度【思考與討論】如圖所示，若坐標(biāo)紙中縱軸方向每個(gè)小格代表0.1m/s,橫軸方向每個(gè)小格代表0.1s。(1)對b圖線，t1和t2時(shí)刻的速度為多大？速度與正方向是相同還是相反？(2)對b圖線，從t1到t2時(shí)刻的速度的變化量為多大？速度的變化率為多大？加速度為多大？加速度的方向與正方向是相同還是相反？(3)b圖線的斜率為多大？它與加速度有何關(guān)系？(4)a圖線的斜率為多大？它與b圖線的斜率相比誰大？這說明ab圖線所描述的物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度誰大？(5)c圖線所描述物體的速度方向與正方向是相同還是相反？斜率為多大？加速度為多大？加速度的方向與正方向是相同還是相反？(6)abc圖線分別所描述的物體的運(yùn)動(dòng)是加速還是減速運(yùn)動(dòng)？你是如何判斷的？(7)在v-t圖像中認(rèn)識(shí)平均加速度與瞬時(shí)加速度若物體做變速直線運(yùn)動(dòng)，v-t圖像如圖所示，過A點(diǎn)的割線AB的斜率反映是AB段內(nèi)的平均加速度；縮短了與A點(diǎn)的時(shí)間間隔，割線AC的斜率反映的是這段時(shí)間內(nèi)的平均加速度；進(jìn)一步縮短時(shí)間間隔，趨近于0，過A點(diǎn)的切線斜率就反映了5s時(shí)的瞬時(shí)加速度。【新授內(nèi)容】1.速度時(shí)間（v-t）圖像物理意義：(1)可以讀出任意一個(gè)時(shí)刻對應(yīng)的速度，也可以讀出物體在任意一個(gè)速度時(shí)所對應(yīng)的時(shí)刻；(2)可以求出任意一段時(shí)間內(nèi)的速度變化量；(3)v-t圖像物體速度隨時(shí)間變化的規(guī)律。2.速度時(shí)間（v-t）圖像的斜率物理意義：(1)v-t圖像的斜率物理意義：表示物體的加速度；(2)v-t圖像的斜率越大，說明加速度越大，物體速度變化的越快；(3)v-t圖像的斜率為正，說明物體加速度方向與正方向一致，圖像向上傾斜；v-t圖像的斜率為負(fù)，說明物體加速度方向與正方向相反，圖像向下傾斜。3.速度時(shí)間（v-t）圖像中速度、加速度方向判斷方法：(1)速度的方向：①速度圖像在t軸上方，速度為正；②速度圖像在t軸下方，速度為負(fù)。(2)加速度方向：①速度圖像向上傾斜，加速度為正；②速度圖像向下傾斜，加速度為負(fù)。四、課堂練習(xí)根據(jù)教師所提問題，分組討論問題。根據(jù)教師所提問題，分組討論問題。學(xué)生記憶并掌握加速度的概念根據(jù)教師所提問題，分組討論問題。根據(jù)教師所提問題，分組討論問題。學(xué)生記憶并掌握影響加速度大小的因素，并掌握速度、速度變化量、速度變化率三個(gè)概念的不同。根據(jù)教師所提問題，分組討論問題。根據(jù)教師所提問題，分組討論問題。根據(jù)表格中數(shù)據(jù)，做出速度變化量的矢量圖。根據(jù)教師所提問題，先分組討論問題。根據(jù)教師所設(shè)定的加速度，分別算出不同時(shí)刻的速度，并做出比較。學(xué)生記憶并掌握加速和減速有關(guān)知識(shí)。根據(jù)教師所提問題，先分組討論問題。根據(jù)教師所提問題，先分組討論問題。根據(jù)教師所提問題，先分組討論問題。學(xué)生回顧平均速度和瞬時(shí)速度的數(shù)學(xué)解釋。學(xué)生記憶并掌握v-t圖像有關(guān)知識(shí)。學(xué)生練習(xí)為加速度準(zhǔn)確的定義做鋪墊引導(dǎo)學(xué)生用類比的方式，來定義加速度牢固掌握基礎(chǔ)知識(shí)與概念通過（1）（2）兩個(gè)問題，讓學(xué)生明確物理量單位是怎么得出的。通過（3）（4）（5）（6）四個(gè)問題，引導(dǎo)學(xué)生辨析影響加速大小的因素。牢固掌握基礎(chǔ)知識(shí)與概念為加速度的方向做鋪墊。通過表格中數(shù)據(jù)明確加速度的方向和速度變化量的方向一致。讓學(xué)生明確如何判斷加速和減速。通過（2）（3）兩個(gè)問題讓學(xué)生明確物體是加速還是減速與加速度大小的變化無關(guān)。牢固掌握基礎(chǔ)知識(shí)與概念第（1）問讓學(xué)生明確通過v-t圖像可以直接獲得的信息有哪些。第（2）問讓學(xué)生明確通過v-t圖像如何求加速度。第（3）（4）問讓學(xué)生明確通過v-t圖像斜率與加速度的關(guān)系。第（5）（6）問讓學(xué)生明確通過v-t圖像如何判斷速度方向，減速運(yùn)動(dòng)斜率與加速度的大小和符號(hào)關(guān)系；以及如何判斷加速和減速。