人教版高一物理必修1第一章第五节-加速度

人教版高一物理必修1第一章第五节——加速度一、教学目标1.知识与技能目标理解加速度的概念，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。能通过加速度与速度的比较，理解加速直线运动和减速直线运动的特征。会根据加速度与速度的方向关系判断物体是加速还是减速。能从匀变速直线运动的vt图像中理解加速度的意义，会根据图像求加速度。2.过程与方法目标通过对速度变化快慢的分析，培养学生的比较、分析和归纳能力。通过对加速度概念的建立过程，让学生体会比值定义法在物理学中的应用。通过对vt图像的分析，培养学生利用图像分析问题的能力。3.情感态度与价值观目标通过加速度概念的建立，培养学生严谨的科学态度，激发学生对物理学科的学习兴趣。通过对生活中加速度现象的分析，让学生体会物理与生活的紧密联系，培养学生运用物理知识解决实际问题的意识。二、教学重难点1.教学重点加速度的概念和物理意义。加速度与速度、速度变化量的区别与联系。利用vt图像求加速度。2.教学难点加速度概念的理解，尤其是加速度的矢量性。对加速运动和减速运动中加速度方向与速度方向关系的理解。三、教学方法讲授法、讨论法、类比法、图像法相结合四、教学过程（一）导入新课（5分钟）1.播放视频播放汽车启动和飞机起飞的视频片段，让学生观察汽车和飞机速度的变化情况。2.提出问题引导学生思考：汽车和飞机在启动过程中，速度变化的快慢一样吗？怎样比较它们速度变化的快慢呢？从而引出本节课的主题加速度。（二）新课教学（30分钟）1.速度的变化量（5分钟）实例分析以汽车加速为例，假设汽车启动时速度为\(v_0=0\)，经过一段时间\(t\)后速度变为\(v=10m/s\)，则速度的变化量\(\Deltav=vv_0=10m/s0=10m/s\)。强调速度的变化量是矢量，既有大小又有方向，其方向与速度变化的方向相同。在直线运动中，若规定初速度方向为正方向，当末速度大于初速度时，\(\Deltav\)为正，表示速度增加；当末速度小于初速度时，\(\Deltav\)为负，表示速度减小。2.加速度的定义（8分钟）类比引入类比速度是描述物体运动快慢的物理量，引导学生思考如何描述速度变化的快慢。我们用速度的变化量\(\Deltav\)来表示速度变化的多少，那么用什么来表示速度变化的快慢呢？比值定义通过实例分析，比如汽车在启动阶段速度从\(0\)增加到\(10m/s\)用了\(5s\)，而飞机在起飞时速度从\(0\)增加到\(60m/s\)用了\(10s\)。计算汽车速度的变化率\(\frac{\Deltav}{\Deltat}=\frac{10m/s0}{5s}=2m/s^2\)，飞机速度的变化率\(\frac{\Deltav}{\Deltat}=\frac{60m/s0}{10s}=6m/s^2\)。由此可知，飞机速度变化得更快。引出加速度的定义：加速度等于速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值，用公式表示为\(a=\frac{\Deltav}{\Deltat}\)。讲解加速度的物理意义加速度是描述速度变化快慢的物理量，加速度越大，速度变化越快；加速度越小，速度变化越慢。介绍加速度的单位在国际单位制中，加速度的单位是米每二次方秒，符号是\(m/s^2\)或\(m·s^{2}\)。例如刚才计算出的汽车加速度为\(2m/s^2\)，表示汽车每秒速度增加\(2m/s\)；飞机加速度为\(6m/s^2\)，表示飞机每秒速度增加\(6m/s\)。3.加速度的矢量性（7分钟）结合实例讲解仍以汽车加速为例，规定初速度方向为正方向，汽车速度从\(v_0=0\)加速到\(v=10m/s\)，加速度\(a=\frac{vv_0}{t}=\frac{10m/s0}{t}\gt0\)，加速度方向与初速度方向相同。再比如汽车刹车时，速度从\(v_0=10m/s\)减小到\(v=0\)，加速度\(a=\frac{vv_0}{t}=\frac{010m/s}{t}\lt0\)，加速度方向与初速度方向相反。总结加速度矢量性加速度不仅有大小，而且有方向，是矢量。加速度的方向与速度变化量\(\Deltav\)的方向相同，在直线运动中，加速度方向与初速度方向的关系决定了物体是加速还是减速。当加速度方向与初速度方向相同时，物体做加速运动；当加速度方向与初速度方向相反时，物体做减速运动。4.加速度与速度、速度变化量的比较（5分钟）组织学生讨论提出问题：加速度与速度、速度变化量有什么区别和联系？让学生分组讨论，然后每组派代表发言。总结归纳速度：描述物体运动快慢和方向的物理量。速度变化量：描述速度变化的多少，是矢量。加速度：描述速度变化快慢的物理量，是矢量。加速度的大小与速度大小、速度变化量大小没有必然联系。速度大，加速度不一定大；速度变化量大，加速度也不一定大。例如，高速匀速飞行的飞机，速度很大，但加速度为\(0\)；汽车启动时速度变化量较大，但加速度不一定比飞机起飞时大。5.从vt图像看加速度（5分钟）展示vt图像画出匀变速直线运动的vt图像，如汽车以\(2m/s^2\)的加速度做匀加速直线运动的vt图像（横坐标为时间\(t\)，纵坐标为速度\(v\)，图像是一条倾斜直线）。讲解图像中加速度的意义在vt图像中，加速度等于图像的斜率。对于匀变速直线运动，图像是倾斜直线，斜率恒定，加速度不变。通过图像斜率的大小可以直观地比较加速度的大小，斜率越大，加速度越大。例如，一条vt图像的斜率比另一条大，说明斜率大的图像对应的物体加速度大。计算加速度从图像中选取两个点\((t_1,v_1)\)和\((t_2,v_2)\)，根据加速度公式\(a=\frac{\Deltav}{\Deltat}=\frac{v_2v_1}{t_2t_1}\)，就可以计算出加速度。例如，从图像中可知\(t_1=0\)时\(v_1=0\)，\(t_2=5s\)时\(v_2=10m/s\)，则加速度\(a=\frac{10m/s0}{5s0}=2m/s^2\)，与已知条件相符。（三）课堂小结（5分钟）1.引导学生回顾请学生回顾本节课所学内容，包括加速度的定义、物理意义、矢量性，以及加速度与速度、速度变化量的区别和联系，还有从vt图像看加速度的方法。2.教师总结加速度是描述速度变化快慢的物理量，公式为\(a=\frac{\Deltav}{\Deltat}\)，单位是\(m/s^2\)。加速度是矢量，方向与速度变化量方向相同，在直线运动中，加速度方向与初速度方向的关系决定物体的加速或减速运动。加速度与速度、速度变化量的区别要明确，不能混淆。vt图像的斜率表示加速度，通过图像可直观地比较加速度大小和计算加速度。（四）课堂练习（10分钟）1.基础练习一辆汽车以\(10m/s\)的速度匀速行驶，经过\(5s\)后速度变为\(20m/s\)，求汽车的加速度。一物体做直线运动，其速度随时间变化的关系为\(v=2+3t\)（\(v\)的单位为\(m/s\)，\(t\)的单位为\(s\)），求该物体的加速度。2.提高练习一物体做匀变速直线运动，其vt图像如图所示，求物体在\(02s\)、\(24s\)、\(46s\)内的加速度，并说明物体的运动情况。一个质点做直线运动，初速度为\(v_0=5m/s\)，加速度为\(a=2m/s^2\)，求经过多长时间质点的速度大小变为\(1m/s\)？（五）布置作业（5分钟）1.书面作业教材P30练习二：第1、2、3、4题。一辆汽车以\(20m/s\)的速度行驶，现因故刹车，并最终停止运动。已知汽车刹车过程的加速度大小是\(5m/s^2\)，求汽车从开始刹车经过\(5s\)所通过的位移。2.拓展作业观察生活中还有哪些物体的运动涉及加速度，举例说明加速度的大小和方向，并分析其运动状态的变化。查阅资料，了解加速度在航空航天、汽车制造等领域