1.4 速度变化快慢的描述—加速度 教学设计-2023-2024学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

速度变化快慢的描述—加速度 一、教学目标 1.物理观念 (1)知道物体的速度变化是有快慢之分的,知道加速度的定义、符号、公式和单位,理解加速度的含义及物理意义； (2)知道加速度是矢量,了解加速度的方向。会区分加速度与速度、速度的变化、速度的变化率之间的关系； (3)会用匀变速直线运动的图像求加速度。体会用类比法和比值法研究物理问题的思想方法。 2.科学思维 引导学生经历“提出问题—分析问题—探究问题—解决问题—反思问题”的一个完整探究过程,掌握研究问题的一般方法:控制变量法。 3.科学探究 通过实践和探究，让学生感觉科学就在身边。培养学生对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理的精神，树立正确的世界观和唯物主义观。 4.科学态度与责任 培养学生观察思考，勇于发现乐于探究的学习习惯，以及应用物理知识解决实际问题的能力。 二、教学重难点 教学重点:用控制变量法探究加速度与力和质量的关系； 教学难点:实验过程的设计、操作和数据分析。 三、教学分析 高中学生随着年龄的增长和知识的增多有明显的独立性和兴趣倾向,学习自觉性和独立性比强,具有一定的思考能力和自学能力。但是他们还是由初中上来入校不久,初中教材选取的内容浅显而直观,由初中高中物理学科的跨度比较大,学生不适应。在掌握复杂的抽象概念时他们仍需要具体形象的支持。 四、教学过程 （一）新课讲解 【复习回顾】 1、速度的定义是什么？速度的大小和方向如何表示？ 2、在第4节用打点计时器测速度中手拉纸带的v-t图象说明手做什么样的运动？ [新课引入] [展示]飞机起飞过程的频闪照片及汽车和火车加速照片 [提问]飞机起飞过程的频闪照片说明了什么？汽车和火车谁的速度“增加”的比较快？ [得出]飞机做越来越快的直线运动，说明物体在做变速运动。汽车速度比火车“增加”的更快，但怎样比较速度改变的快慢呢?[讨论]速度改变快慢的比较 [展示]几种汽车的百公里加速时间和刹车距离提出问题，让学生思考讨论．谁的速度“增加”得快?从哪个角度描述速度变化的快慢更合适? 课件展示：几种汽车的品牌和型号（让学生速度的变化对汽车性能的影响，通过实际联系提高学生学习的兴趣）学生活动：讨论、回答， 老师总结：从时间角度描述物理量变化的快慢更合理。师：进一步通过实例比较（展示图片） 比较车型1和车型2：它的速度的变化量相等(100km／h)，2经过的时间（4.0s）比1经过的时间（3.6s）短，在速度变化量相等的情况下，运动时间短的物体速度改变快，即车型2比车型1速度改变快． 比较车型2和车型3：它的经过的时间都是3.6s，2（100km/h）比3速度的变化量大（60km/h），在经过的时间相等的情况下，速度变化量大的速度改变快，即车型2比车型3速度改变快 但是比较1和3时：它们的速度变化量和所用的时间都不相同，我们该如何比较它们速度改变的快慢？ 师：很明显，这几个运动物体速度的增加量不同，速度增加的快慢也不同，且速度增加大的不一定就增加得快。为了描述物体运动中速度变化的快慢，人们引入了加速度的概念——加速度是用来描述速度变化的快慢的物理量． [新课教学] 一、加速度 师：比较1和3：它们的速度变化量和所用的时间都不相同，要比较它们速度改变的快慢，只有计算它们的平均每秒钟速度的变化量，单位时间内速度变化多的物体速度变化快，因此，我们得出了加速度的定义：加速度是速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值。 师：可以看出描述速度变化快慢的物理量。（板书） 师：在前面的学习中我们知道我们可以用速度描述物体运动的快慢，知道物体发生的位移和发生这段位移所用时间的比值叫做速度，那么物体运动的快慢与物体的位移的大小有直接关系吗？ 生：没有。 师：加速度是速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值，那么加速度的大小和速度的大小有没什么关系呢？ 活动：播放摩托、汽车、飞机加速视频。 引导学生分析：加速度和速度的关系及速度变化量的关系 结论：飞机正常运动时速度最快，速度变化量也最大，摩托车正常行驶时速度最慢，速度变化量也最小，但在视频中可以看出摩托车速度变化最快，说明加速度的大小与速度及速度变化量的大小无直接关系。 师：引导学生类比速度的矢量性及方向的确定得出加速度的矢量性，加速度方向与速度改变量的方向相同。 （加速度定义公式中时间△t是标量，是没有方向的，因此加速度a的方向跟速度改变量△v的方向相同） 提出问题：加速度方向与速度改变量的方向相同，那我们是如何来确定速度改变量的方向的呢？ 师：请回忆一下我们是怎样描述物体运动位置的变化的?它和我们这节学习的速度的变化量有没什么相似之处呢？ 引导学生类比物体位移的变化得出速度变化量的矢量表示法：是由初速度的矢端指向末速度的矢端的线段。 师：将这种方法拓展到其它矢量的运算及不在同一直线