5速度变化快慢的描述──加速度板书设计及意图

5　速度变化快慢的描述─… 高中物理       人教2003课标版

 1.知识与技能
    (1)理解加速度的概念，知道加速度是表示速度变化快慢的物理量，知道它的定义、公式、符号和单位。
    (2)理解加速度是矢量，知道加速度的方向确定方法，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v-t图像求加速度。
    2.过程与方法
    通过视频及多媒体课件对生活实例中运动物体速度变化快慢的感受，用类比的方法探究推理，强化用比值定义的物理思想方法，培养学生运用类比的学习方法。
    3.情感态度与价值观
    (1)培养学生学习物理的兴趣和积极性，使学生获得成功的体验。
    (2)增强学生的交通安全意识。

前一课时学习了速度的概念，学生学习了用比值法来描述一个物体的运动快慢（位置变化快慢），在本节课可以让学生回顾引出速度概念的过程，用类比方法迁移到加速度（速度变化快慢）的概念学习中来，这给学习加速度这一概念降低了台阶。但由于学生抽象思维能力不强，对于速度、速度的变化、速度的变化快慢的区别很难分清；在学生的生活经验中，与加速度有关的现象不多，这更给学生形成和理解加速度的科学概念带来了难度。

重点：加速度的概念及物理意义。
 难点：加速度的矢量性。

情景1：播放城市中繁忙的交通景象。
    ［设计意图］让学生感受运动物体的位置是不断变化的，即运动物体具有速度。
    情景2：播放公路上不同交通工具的运动情况。
    ［设计意图］让学生感受运动物体速度有变化。
    情景3：播放轿车启动和火车出站时启动过程。
    ［设计意图］让学生感受运动物体的速度变化有快有慢。
    问：轿车的启动与火车的启动有何不同？
    ［学情预设］
    学生回答可能有多种情况，例如：
    (1)轿车比火车运动得快。
    (2)轿车启动所用的时间短。
    (3)轿车的速度改变得更大。
    教师对学生的回答进行鼓励、肯定，经过提示、点拨，得出轿车与火车启动过程中速度改变的快慢是不一样的。

1)描述速度改变的快慢
    教师问：物体速度的改变是有快慢之分的，如何来定量描述物体的速度改变的快慢呢？用多媒体展示同学们所采集的熟悉的4个物体的运动情况视频。请同学们判断一下，谁的速度改变快，谁的速度改变慢（表1）。
    表1
    
    ［设计意图］让学生根据数据表来概括总结规律，锻炼分析能力，让学生联想类比前节课我们是怎样描述物体位置变化（运动）快慢的，实现物理学方法的迁移，学习体会物理学的思想与方法。
    教师问：甲、乙两物体谁的速度改变快？
    学生分析：甲乙两物体经历的时间△t一样，甲的速度变化量为3m/s，乙的速度变化量为20m/s，得到乙速度变化快的结论。
    教师问：乙和丙两物体谁的速度变化快？
    学生分析：乙、丙两物体的速度变化量都为20m/s，但所用时间不同，乙用时2s，丙用时100s，乙所用时间少，速度变化快。
    教师问：甲、丙两物体速度变化不同，经历的时间也不一样，如何比较它们的速度变化快慢呢？
    学生分析：可以用速度变化除以时间，得出单位时间内速度变化多的速度改变快。
    教师肯定学生的分析并指出这种方法具有普遍意义，并由此算出以上4个物体每秒速度变化的数值分别为：1.5、10、0.2、0，由此来看速度改变的快慢就不言而喻了。
    (2)得出加速度的概念
    ①定义：
    物体的速度变化跟发生这一变化所用的时间比值，叫做物体运动的加速度
    ①［知识链接］加速（动词）
    加速度（名词）
    利用英文单词词性变化帮助理解加速度的含义。
    ③单位及符号：
    
    ［知识链接］死亡加速度
    西方交通管理部门为了交通安全，特制定了死亡加速度500g(g=10m/ )这一数值，以警醒世人。意思是如果行车加速度超过此值，将有生命危险。那么大的加速度，一般情况下车辆是达不到的，但如果发生交通事故时，将会达到这一数值。因为，一般车辆碰撞时间极短，大多为毫秒级。例如，两辆摩托车时速20km相向而行发生碰撞，碰撞时间毫秒级，能产生多大的加速度？
    ［设计意图］通过阅读以上内容和动手计算增强学生的交通安全意识，进一步理解骑摩托车要戴安全头盔，乘坐轿车要系安全带的道理。
    (3)深入理解加速度
    ①理解加速度的矢量性
    例，A车在2s的时间内速度由10m/s变为15m/s，则它的加速度是多大？B车在3s的时间内速度由10m/s变为2.5m/s，则它的加速度是多大？
    ［设计意图］先让学生感受，让学生分组讨论，让他们自主认识到加速度只有大小还不能说明具体问题，要说明具体问题一定需要另一个因素，这一因素即为加速度的方向。然后从公式角度理解加速度与速度变化量的方向关系。最后让学生分别做出A、B两物体的初、末速度图示，通过图示法确定出速度变化量的大小和方向，总结出加速运动和减速运动物体的加速度方向跟速度方向关系：加速运动的加速度方向与速度方向相同，减速运动的加速度方向与速度方向相反。
    ②加速度和速度、速度的变化、速度的变化快慢的关系
    讨论：课本26页“讨论与交流”，思考下列问题。
    a.速度越大，加速度越大对吗？举例说明。
    b.速度变化越大，加速度越大对吗？举例说明。
    c.速度变化越快，加速度越大对吗？
    d.速度变化率越大，加速度越大对吗？
    e.有没有速度很大，而加速度很小的情况？（展示课件：飞机水平匀速飞行）
    f：有没有速度很小，而加速度很大的情况？（展示课件：火箭发射升空过程）
    ③v-t图像中的加速度
    表2
    
    例，在表2中任选一组数据用描点法画出运动物体的v-t图像。
    ［设计意图］给出一个匀变速运动物体的瞬时速度及对应时刻表格，让学生用描点法动手画此物体的v-t图像，锻炼运用图像分析物理问题的能力，说明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。

本节课主要目的是建立并理解加速度概念，在引出加速度的概念时低台阶，然后步步登高，充分激活学生思维，从易到难、从现象到本质、从形象到抽象，符合学生的思维发展规律，容易为学生所接受。可以较大程度地调动学生参与教学活动的积极性，提高学生学习物理的兴趣，强化物理知识的形成过程，使学生学会探索自然规律的基本方法，从而使学生获得基本的探究能力和创造性地解决实际问题的能力

5　速度变化快慢的描述──加速度　

5　速度变化快慢的描述──加速度　

情景1：播放城市中繁忙的交通景象。
    ［设计意图］让学生感受运动物体的位置是不断变化的，即运动物体具有速度。
    情景2：播放公路上不同交通工具的运动情况。
    ［设计意图］让学生感受运动物体速度有变化。
    情景3：播放轿车启动和火车出站时启动过程。
    ［设计意图］让学生感受运动物体的速度变化有快有慢。
    问：轿车的启动与火车的启动有何不同？
    ［学情预设］
    学生回答可能有多种情况，例如：
    (1)轿车比火车运动得快。
    (2)轿车启动所用的时间短。
    (3)轿车的速度改变得更大。
    教师对学生的回答进行鼓励、肯定，经过提示、点拨，得出轿车与火车启动过程中速度改变的快慢是不一样的。

1)描述速度改变的快慢
    教师问：物体速度的改变是有快慢之分的，如何来定量描述物体的速度改变的快慢呢？用多媒体展示同学们所采集的熟悉的4个物体的运动情况视频。请同学们判断一下，谁的速度改变快，谁的速度改变慢（表1）。
    表1
    
    ［设计意图］让学生根据数据表来概括总结规律，锻炼分析能力，让学生联想类比前节课我们是怎样描述物体位置变化（运动）快慢的，实现物理学方法的迁移，学习体会物理学的思想与方法。
    教师问：甲、乙两物体谁的速度改变快？
    学生分析：甲乙两物体经历的时间△t一样，甲的速度变化量为3m/s，乙的速度变化量为20m/s，得到乙速度变化快的结论。
    教师问：乙和丙两物体谁的速度变化快？
    学生分析：乙、丙两物体的速度变化量都为20m/s，但所用时间不同，乙用时2s，丙用时100s，乙所用时间少，速度变化快。
    教师问：甲、丙两物体速度变化不同，经历的时间也不一样，如何比较它们的速度变化快慢呢？
    学生分析：可以用速度变化除以时间，得出单位时间内速度变化多的速度改变快。
    教师肯定学生的分析并指出这种方法具有普遍意义，并由此算出以上4个物体每秒速度变化的数值分别为：1.5、10、0.2、0，由此来看速度改变的快慢就不言而喻了。
    (2)得出加速度的概念
    ①定义：
    物体的速度变化跟发生这一变化所用的时间比值，叫做物体运动的加速度
    ①［知识链接］加速（动词）
    加速度（名词）
    利用英文单词词性变化帮助理解加速度的含义。
    ③单位及符号：
    
    ［知识链接］死亡加速度
    西方交通管理部门为了交通安全，特制定了死亡加速度500g(g=10m/ )这一数值，以警醒世人。意思是如果行车加速度超过此值，将有生命危险。那么大的加速度，一般情况下车辆是达不到的，但如果发生交通事故时，将会达到这一数值。因为，一般车辆碰撞时间极短，大多为毫秒级。例如，两辆摩托车时速20km相向而行发生碰撞，碰撞时间毫秒级，能产生多大的加速度？
    ［设计意图］通过阅读以上内容和动手计算增强学生的交通安全意识，进一步理解骑摩托车要戴安全头盔，乘坐轿车要系安全带的道理。
    (3)深入理解加速度
    ①理解加速度的矢量性
    例，A车在2s的时间内速度由10m/s变为15m/s，则它的加速度是多大？B车在3s的时间内速度由10m/s变为2.5m/s，则它的加速度是多大？
    ［设计意图］先让学生感受，让学生分组讨论，让他们自主认识到加速度只有大小还不能说明具体问题，要说明具体问题一定需要另一个因素，这一因素即为加速度的方向。然后从公式角度理解加速度与速度变化量的方向关系。最后让学生分别做出A、B两物体的初、末速度图示，通过图示法确定出速度变化量的大小和方向，总结出加速运动和减速运动物体的加速度方向跟速度方向关系：加速运动的加速度方向与速度方向相同，减速运动的加速度方向与速度方向相反。
    ②加速度和速度、速度的变化、速度的变化快慢的关系
    讨论：课本26页“讨论与交流”，思考下列问题。
    a.速度越大，加速度越大对吗？举例说明。
    b.速度变化越大，加速度越大对吗？举例说明。
    c.速度变化越快，加速度越大对吗？
    d.速度变化率越大，加速度越大对吗？
    e.有没有速度很大，而加速度很小的情况？（展示课件：飞机水平匀速飞行）
    f：有没有速度很小，而加速度很大的情况？（展示课件：火箭发射升空过程）
    ③v-t图像中的加速度
    表2
    
    例，在表2中任选一组数据用描点法画出运动物体的v-t图像。
    ［设计意图］给出一个匀变速运动物体的瞬时速度及对应时刻表格，让学生用描点法动手画此物体的v-t图像，锻炼运用图像分析物理问题的能力，说明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。

本节课主要目的是建立并理解加速度概念，在引出加速度的概念时低台阶，然后步步登高，充分激活学生思维，从易到难、从现象到本质、从形象到抽象，符合学生的思维发展规律，容易为学生所接受。可以较大程度地调动学生参与教学活动的积极性，提高学生学习物理的兴趣，强化物理知识的形成过程，使学生学会探索自然规律的基本方法，从而使学生获得基本的探究能力和创造性地解决实际问题的能力