5速度变化快慢的描述──加速度教学设计及课堂实录

5　速度变化快慢的描述─… 高中物理       人教2003课标版

知识与技能：

1．知道物体的速度变化是有快慢之分的，理解加速度的含义及物理意义。

2．知道加速度单位的符号和读法，会用公式 来解决一些简单的实际问题。

过程与方法：

1．经历通过分析数据，归纳总结得出加速度的过程

2．采用演示、类比、比喻等一切手段帮助学生理解加速度的意义

情感态度价值观：

1．培养学生抽象思维的能力，能对事物进行具体分析和判断，使学生了解物理推理过程的逻辑美。

2．调动学生参与教学过程，培养学生的思维能力，调动学习物理的兴趣。

重点：加速度的概念及物理意义。

难点：加速度的物理意义。

日常生活中我们常见的运动，速度一般都是变化的，举例：公共汽车起动时，短跑运动员起跑，飞机起飞和降落等等。这些物体的速度变化都要控制在一个合理的竖直范围内，所以研究物体速度变化的快慢是很必要的，我们这节课就来研究物体速度变化的快慢。

某竞赛用的跑车启动时，4s内速度达到108km／h；某高速列车启动时， 120s内速度达到108km／h；自行车4s内速度达到6 m／s；而100 m跑运动员起跑时，0.2s内速度达到12m／s推算出这些物体启动时，速度的增加量和1 s内速度的增加量，并填入下列表格

启动物体

速度增加量(m／s)

经历的时间（s）

1 s内速度的增加量(m／s)

速度增加的快慢程度(最快、较快、较慢、最慢)

A竞赛用跑车

30

4

7.5

较快

B高速列车

30

120

0.25

最慢

C自行车

6

4

1.5

较慢

D运动员

12

0.2

60

最快

问题1:速度大,速度变化量(Δv)一定大吗?速度变化一定快吗?

问题2:速度变化量大，速度变化一定快吗?

 （学生思考，教师提示在初中时，两个物体运动的快慢是如何比较的。）

（1）方法一：比较A、C,经历的时间Δt一样，A的速度变化量为30m∕s，C的速度变化量为6m∕s，经过类比后，得到A速度改变较快。

（2）方法二：比较A、B它们的速度变化量都为30m∕s，但所用的时间不一样，进行类比后，所用时间越少的，速度改变快，得出B的速度变化的快。

（3）方法三：比较C、D它们的速度变化是不同的，经历的时间也不一样，那么如何比较呢？可以计算平均每秒速度的变化量，即单位时间内速度变化多的速度改变快。

教师：通常情况下，比较速度改变的快慢，物体所用的时间不一样，速度的改变大小也不一样，此时，我们都可以计算平均每秒钟速度的变化量。即第三种方法具有普遍意义。并由此算出以上四个物体每秒速度变化的数值分别为：7.5，0.25，1.5，60。

则速度改变的快慢就不言而喻了。

通过以上的比较，速度的改变量除以所用的时间，可以反映出物体速度改变的快慢，我们把这个比值叫加速度。

2、新课教学

⑴ 定义：加速度等于速度的改变量与发生这一改变所用时间的比值。

⑵ 公式： ，且

教师：解释 与 的含义，另外速度的变化量与时间的比值也叫速度的变化率（见P31科学漫步）。公式出来后，单位也确定，它是一个复合单位，与学生共同分析，得出国际单位和常用单位以及读法。

⑶ 单位： （米每二次方秒）；还有

请两个同学把小黑板上的A、B的加速度算出来，下面的同学计算丙、丁的加速度，要有过程。

（ 这一过程非常重要，借此学生可熟悉公式、单位，教师也可从巡视中发现错误，并引出加速度的物理意义。）进行规范，并给出正确答案，

师生共同分析，结合定义，得出物理意义；并让学生说出其它数值的含义。

⑷ 物理意义：加速度是表示速度改变快慢的物理量，其数值越大，表示速度改变越快。

讨论：加速度是矢量还是标量呢？为什么？方向如何规定？

学生讨论后，师生在一起得出速度是矢量，

结论：速度的变化量ΔV也是矢量，单位时间内速度的改变量也是矢量，所以a方向与ΔV的方向相同。

教师问：那么计算时，如何体现出加速度的方向？下面以典型例题进行说明：

典型例题：在一次事故中，小车以10m∕s的速度向一面墙撞过去，碰撞时间为0．1s，

1．如果墙不牢固，墙被撞倒后的一瞬间，车仍以3m∕s向前冲去，求碰撞过程中的加速度？

2．如果墙很牢固，车与它碰撞后的一瞬间，以5m∕s的速度被弹回来，求这一碰撞过程中的加速度？

（先让学生做，然后让成绩是好、中、差的三个学生报出第2小题答案，估计答案都不对）

师：（大声讲出）三个学生的答案都不对，以引起学生关注解题过程。 

1．（略）

2．解：以小车开始运动的方向为正方向， ＝ 10m∕s， 因为未速度与开始运动的方向相反，且速度为矢量， 

∴ ＝ -5m∕s 则ΔV＝ -15 m∕s 

∴a＝ ＝-150   

即：加速度大小为150   ，负号表示a方向与车开始运动的方向相反。

通过本节的学习，我们要牢牢理解加速度和速度的区别，在于意义不同，前者是描述速度改变的快慢；后者是描述运动快慢。对于直线运动，计算时一般要规定初速度的方向为正方向，把方向用正负号来表示，便于进行矢量运算，那么加速度的方向才不会出现错误

加速度

1定义：加速度等于速度的改变量与发生这一改变所用时间的比值。

2公式： ，且

3单位： 还有

4物理意义：加速度是表示速度改变快慢的物理量，其数值越大，表示速度改变越快。

5加速度的方向：加速度的方向与速度改变量的方向相同

① 加速直线运动，加速度的方向与速度方向相同

② 减速直线运动与速度方向相反

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　

日常生活中我们常见的运动，速度一般都是变化的，举例：公共汽车起动时，短跑运动员起跑，飞机起飞和降落等等。这些物体的速度变化都要控制在一个合理的竖直范围内，所以研究物体速度变化的快慢是很必要的，我们这节课就来研究物体速度变化的快慢。

某竞赛用的跑车启动时，4s内速度达到108km／h；某高速列车启动时， 120s内速度达到108km／h；自行车4s内速度达到6 m／s；而100 m跑运动员起跑时，0.2s内速度达到12m／s推算出这些物体启动时，速度的增加量和1 s内速度的增加量，并填入下列表格

启动物体

速度增加量(m／s)

经历的时间（s）

1 s内速度的增加量(m／s)

速度增加的快慢程度(最快、较快、较慢、最慢)

A竞赛用跑车

30

4

7.5

较快

B高速列车

30

120

0.25

最慢

C自行车

6

4

1.5

较慢

D运动员

12

0.2

60

最快

问题1:速度大,速度变化量(Δv)一定大吗?速度变化一定快吗?

问题2:速度变化量大，速度变化一定快吗?

 （学生思考，教师提示在初中时，两个物体运动的快慢是如何比较的。）

（1）方法一：比较A、C,经历的时间Δt一样，A的速度变化量为30m∕s，C的速度变化量为6m∕s，经过类比后，得到A速度改变较快。

（2）方法二：比较A、B它们的速度变化量都为30m∕s，但所用的时间不一样，进行类比后，所用时间越少的，速度改变快，得出B的速度变化的快。

（3）方法三：比较C、D它们的速度变化是不同的，经历的时间也不一样，那么如何比较呢？可以计算平均每秒速度的变化量，即单位时间内速度变化多的速度改变快。

教师：通常情况下，比较速度改变的快慢，物体所用的时间不一样，速度的改变大小也不一样，此时，我们都可以计算平均每秒钟速度的变化量。即第三种方法具有普遍意义。并由此算出以上四个物体每秒速度变化的数值分别为：7.5，0.25，1.5，60。

则速度改变的快慢就不言而喻了。

通过以上的比较，速度的改变量除以所用的时间，可以反映出物体速度改变的快慢，我们把这个比值叫加速度。

2、新课教学

⑴ 定义：加速度等于速度的改变量与发生这一改变所用时间的比值。

⑵ 公式： ，且

教师：解释 与 的含义，另外速度的变化量与时间的比值也叫速度的变化率（见P31科学漫步）。公式出来后，单位也确定，它是一个复合单位，与学生共同分析，得出国际单位和常用单位以及读法。

⑶ 单位： （米每二次方秒）；还有

请两个同学把小黑板上的A、B的加速度算出来，下面的同学计算丙、丁的加速度，要有过程。

（ 这一过程非常重要，借此学生可熟悉公式、单位，教师也可从巡视中发现错误，并引出加速度的物理意义。）进行规范，并给出正确答案，

师生共同分析，结合定义，得出物理意义；并让学生说出其它数值的含义。

⑷ 物理意义：加速度是表示速度改变快慢的物理量，其数值越大，表示速度改变越快。

讨论：加速度是矢量还是标量呢？为什么？方向如何规定？

学生讨论后，师生在一起得出速度是矢量，

结论：速度的变化量ΔV也是矢量，单位时间内速度的改变量也是矢量，所以a方向与ΔV的方向相同。

教师问：那么计算时，如何体现出加速度的方向？下面以典型例题进行说明：

典型例题：在一次事故中，小车以10m∕s的速度向一面墙撞过去，碰撞时间为0．1s，

1．如果墙不牢固，墙被撞倒后的一瞬间，车仍以3m∕s向前冲去，求碰撞过程中的加速度？

2．如果墙很牢固，车与它碰撞后的一瞬间，以5m∕s的速度被弹回来，求这一碰撞过程中的加速度？

（先让学生做，然后让成绩是好、中、差的三个学生报出第2小题答案，估计答案都不对）

师：（大声讲出）三个学生的答案都不对，以引起学生关注解题过程。 

1．（略）

2．解：以小车开始运动的方向为正方向， ＝ 10m∕s， 因为未速度与开始运动的方向相反，且速度为矢量， 

∴ ＝ -5m∕s 则ΔV＝ -15 m∕s 

∴a＝ ＝-150   

即：加速度大小为150   ，负号表示a方向与车开始运动的方向相反。

通过本节的学习，我们要牢牢理解加速度和速度的区别，在于意义不同，前者是描述速度改变的快慢；后者是描述运动快慢。对于直线运动，计算时一般要规定初速度的方向为正方向，把方向用正负号来表示，便于进行矢量运算，那么加速度的方向才不会出现错误

加速度

1定义：加速度等于速度的改变量与发生这一改变所用时间的比值。

2公式： ，且

3单位： 还有

4物理意义：加速度是表示速度改变快慢的物理量，其数值越大，表示速度改变越快。

5加速度的方向：加速度的方向与速度改变量的方向相同

① 加速直线运动，加速度的方向与速度方向相同

② 减速直线运动与速度方向相反