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《速度变化快慢的描述——加速度》教案

一、教学目标

1.知识与技能

·理解加速度的物理意义，知道它是描述速度变化快慢的物理量。

·掌握加速度的定义式、国际单位及读法。

·理解加速度的矢量性，能根据速度变化的方向判断加速度的方向。

·能利用加速度定义式进行简单的计算。

·能从v-t图像中分析加速度，理解图像斜率的物理意义。

2.过程与方法

·通过分析生活实例和实验数据，经历建立加速度概念的过程，学习比值定义法和类比、迁移等物理思维方法。

·通过小组讨论和辨析，学习运用物理概念解释现象的方法。

3.情感态度与价值观

·通过感受加速度在生活实例和现代科技中的应用，体会物理与生活的紧密联系，激发求知欲。

·培养严谨细致的科学态度和乐于探究的精神。

二、教学重难点

·教学重点：加速度概念的建立及其物理意义。

·教学难点：理解加速度的矢量性；区分速度、速度变化量和加速度。

三、教学准备

·多媒体课件（包含赛车、飞机起飞、刹车等视频，图表）。

·演示实验：气垫导轨、滑块、光电门及数据采集系统（或使用弹簧拉着小车在粗糙程度不同的表面上运动）。

·学生分组：计算器。

四、教学过程

(一)情境激疑，引入新课（约5分钟）

1.视频展示：播放三段视频：

·视频1：F1赛车和普通轿车同时启动。

·视频2：飞机在跑道上加速起飞。

·视频3：汽车紧急刹车。

2.问题驱动：

·师：这三个场景中，物体的运动有什么共同点？（速度都在变化）

·师：赛车和轿车谁的速度“增加得快”？飞机起飞和汽车刹车，速度变化的“快慢”一样吗？我们该如何科学地比较和描述这种“快慢”呢？

3.引出课题：仅仅用“速度变化量Δv”不足以描述，因为还需要考虑发生这个变化所用的时间。今天我们就来学习一个专门描述“速度变化快慢”的物理量——加速度。

(二)实验探究，构建概念（约15分钟）

1.提出问题：如何比较物体速度变化的快慢？

2.演示实验（或数据分析）：

·方案A（定量实验）：使用气垫导轨，让滑块在倾斜导轨上下滑，通过两个光电门测量其速度变化Δv和所用时间Δt，记录几组数据。

·方案B（定性对比）：用相同的力，在光滑桌面和铺有毛巾的桌面上拉动同一小车，观察其速度增加的快慢。

3.引导分析：

·展示实验数据（或现象），引导学生思考。

运动物体初速度v?(m/s)末速度v(m/s)速度变化Δv(m/s)所用时间Δt(s)

滑块A00.60.60.3

滑块B00.90.90.5

·师：哪个滑块速度变化量大？（B）哪个滑块速度变化得更“快”？（A）你是如何判断的？

·学生讨论：学生会发现，比较“快慢”需要同时考虑“变化量”和“时间”，很自然地想到用“单位时间内的速度变化量”来比较。

4.建立概念：

·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。

·定义式：a=Δv/Δt=(v-v?)/t

·物理意义：描述物体速度变化快慢的物理量。

·单位：米每二次方秒（m/s2）。解释“二次方秒”的含义：表示速度在每秒内改变了多少米每秒。

·类比迁移：回顾速度的定义v=Δx/Δt（描述位置变化快慢），引导学生理解这种“比值定义法”是物理学定义物理量的重要方法。

(三)深化理解，辨析难点（约15分钟）

1.矢量性——方向辨析（突破难点1）

·师：速度有方向，速度的变化量Δv=v-v?也有方向。那么加速度有方向吗？

·引导分析：

·当物体加速直线运动时，vv?，Δv0，则a0。加速度方向与速度方向相同。

·当物体减速直线运动时，vv?，Δv0，则a0。加速度方向与速度方向相反。

·结论：加速度是矢量，其方向与速度变化量Δv的方向相同。在直线运动中，可以用正负号表示方向。

2.概念辨析——速度v、速度变化量Δv、加速度a（突破难点2）

·小组讨论：下列说法是否正确？为什么？

1.物体的速度越大，加速度就一定越大。（错误。例如高速匀速飞行的飞机，速度大，加速度为零。）

2.物体的速度变化量越大，加速度就一定越大。（错误。还需看时间Δt，时间很长时，Δv大，a可能很小。）

3.物体的加速度为零时，速度一定为零。（错误。例如匀速直线运动的物体。）

4.物体的加速度为负，表示它在做减速运动。（在选定正方向后，基本