高中物理人教版 (新课标)必修15 速度变化快慢的描述──加速度教案配套

高中物理人教版(新课标)必修15速度变化快慢的描述──加速度教案配套授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间教学内容分析1.本节课的主要教学内容为加速度的定义和计算方法，包括加速度的概念、符号、单位以及如何根据速度变化和时间变化来计算加速度。

2.教学内容与学生已有知识的联系：本节课的教学内容与学生在初中阶段学习的速度和位移等概念密切相关，为学生进一步学习动力学打下基础。教材章节为人教版高中物理必修15“速度变化快慢的描述──加速度”。核心素养目标1.培养学生运用物理概念描述物理现象的能力。

2.培养学生通过实验和数据分析理解加速度概念的能力。

3.培养学生运用数学工具解决物理问题的能力。

4.培养学生科学探究和科学思维，提高科学素养。教学难点与重点1.教学重点

-理解加速度的定义：重点在于让学生理解加速度是描述速度变化快慢的物理量，其定义与速度变化量和时间的关系密切相关。

-掌握加速度的计算：强调通过速度变化和时间变化来计算加速度的方法，包括公式\(a=\frac{\Deltav}{\Deltat}\)的应用。

-加速度与力的关系：讲解牛顿第二定律在加速度计算中的应用，例如\(F=ma\)，让学生理解力、质量和加速度之间的关系。

2.教学难点

-加速度的概念理解：学生可能难以理解加速度的瞬时性和累积性，需要通过实例和动画演示来帮助学生直观理解。

-加速度的计算应用：在非匀变速运动中，加速度的计算可能较为复杂，需要学生掌握如何处理连续速度变化和不同时间间隔的情况。

-加速度与力的关系在实际问题中的应用：例如，在非恒力作用下物体的加速度计算，需要学生能够运用牛顿第二定律解决实际问题，这可能涉及到多步骤的数学运算和物理概念的综合运用。教学方法与手段教学方法：

1.讲授法：通过讲解加速度的定义、计算公式和物理意义，帮助学生建立清晰的概念框架。

2.讨论法：组织学生讨论加速度在不同情境下的应用，如自由落体、匀加速直线运动等，激发学生的思考。

3.实验法：通过实验验证加速度的计算方法，如使用传感器测量物体的加速度，增强学生的实践能力。

教学手段：

1.多媒体演示：利用动画和视频展示加速度的动态变化，帮助学生直观理解加速度的概念。

2.互动软件：使用教学软件进行模拟实验，让学生在虚拟环境中操作，加深对加速度计算的理解。

3.课堂练习：通过在线平台或纸质练习题，及时巩固学生对加速度知识的掌握。教学过程一、导入新课

（1）首先，我会以一个简单的例子引入加速度的概念，比如问学生：“你们知道什么是速度吗？速度是描述物体运动快慢的物理量。那么，如果我们想知道一个物体速度变化的快慢，我们应该怎么办呢？”

（2）通过这样的提问，引起学生的兴趣，激发他们对加速度这一新概念的探索欲望。

二、新课讲授

1.加速度的定义

（1）接下来，我会向学生介绍加速度的定义，即单位时间内速度的变化量。

（2）我会举例说明，如一辆汽车从静止开始加速，随着时间的推移，它的速度会越来越快，这个速度的变化量就是加速度。

（3）我会让学生思考：加速度是如何表示的？它的单位是什么？

2.加速度的计算

（1）在理解了加速度的定义后，我会讲解加速度的计算方法，即\(a=\frac{\Deltav}{\Deltat}\)。

（2）我会举例说明如何根据速度变化和时间变化来计算加速度，如一辆汽车从0m/s加速到10m/s，用时2秒，那么它的加速度是多少？

（3）我会让学生尝试自己计算，以巩固他们对加速度计算方法的理解。

3.加速度与力的关系

（1）接下来，我会引入牛顿第二定律，讲解加速度与力、质量之间的关系。

（2）我会举例说明，如一辆汽车受到1000N的力作用，质量为200kg，那么它的加速度是多少？

（3）我会让学生思考：为什么质量越大，加速度越小？这与我们的生活经验有什么关系？

三、课堂练习

1.我会设计一些与加速度相关的练习题，让学生在课堂上完成。

2.练习题包括：计算加速度、根据加速度求速度变化量、根据力、质量求加速度等。

3.我会巡视课堂，及时解答学生的问题，确保他们对加速度的理解。

四、实验演示

1.我会演示一个简单的加速度实验，如利用小车和斜面，观察小车下滑过程中的加速度变化。

2.在实验过程中，我会引导学生观察实验现象，记录实验数据，并尝试分析数据。

3.通过实验，让学生更加直观地理解加速度的概念和计算方法。

五、课堂小结

1.在课堂的最后，我会总结本节课的主要内容，包括加速度的定义、计算方法和与力的关系。

2.我会强调加速度在物理学中的重要性和应用，如动力学、运动学等领域。

3.我会鼓励学生在课后继续探究加速度的相关知识，提高自己的物理素养。

六、课后作业

1.我会布置一些与加速度相关的课后作业，让学生巩固所学知识。

2.作业包括：计算加速度、分析物理现象、解决实际问题等。

3.我会提醒学生认真完成作业，并按时提交。知识点梳理1.加速度的定义

-加速度是描述物体速度变化快慢的物理量。

-加速度是单位时间内速度的变化量，即\(a=\frac{\Deltav}{\Deltat}\)。

-加速度的单位是米每秒平方（m/s²）。

2.加速度的计算

-基本计算公式：\(a=\frac{\Deltav}{\Deltat}\)，其中\(\Deltav\)是速度变化量，\(\Deltat\)是时间变化量。

-在匀变速直线运动中，加速度是恒定的，可以使用\(v=v_0+at\)和\(s=v_0t+\frac{1}{2}at^2\)等公式进行计算。

-在非匀变速运动中，加速度可能随时间变化，需要根据具体情况进行计算。

3.加速度与力的关系

-根据牛顿第二定律，力\(F\)、质量\(m\)和加速度\(a\)之间的关系为\(F=ma\)。

-当力作用在物体上时，物体会产生加速度，加速度的大小与力成正比，与质量成反比。

-在实际应用中，可以通过测量力、质量和加速度之间的关系来研究物体的运动。

4.加速度的物理意义

-加速度描述了物体速度变化的快慢，是物体运动状态改变的重要指标。

-加速度可以用来判断物体是加速运动还是减速运动。

-加速度在物理学中广泛应用于动力学、运动学等领域。

5.加速度的图形表示

-加速度可以表示为速度-时间（v-t）图像的斜率。

-当加速度为正值时，速度随时间增加；当加速度为负值时，速度随时间减小。

-通过分析加速度图像，可以了解物体运动的变化趋势。

6.加速度的应用

-在日常生活中，加速度广泛应用于交通工具、运动、工程等领域。

-在物理学研究中，加速度是研究物体运动状态变化的重要参数。

-加速度的计算和分析可以帮助我们理解物体的运动规律，解决实际问题。

7.加速度的实验研究

-通过实验可以验证加速度的定义和计算方法。

-实验方法包括：使用传感器测量物体的加速度、观察物体运动的变化等。

-实验结果可以帮助我们更好地理解加速度的物理意义和应用。

8.加速度与速度的关系

-加速度是速度变化率，即单位时间内速度的变化量。

-当加速度为零时，速度保持不变；当加速度不为零时，速度随时间变化。

-加速度的大小和方向决定了速度变化的快慢和方向。

9.加速度与位移的关系

-加速度与位移之间的关系可以通过运动学公式进行计算。

-在匀变速直线运动中，位移\(s\)与时间\(t\)、初速度\(v_0\)和加速度\(a\)之间的关系为\(s=v_0t+\frac{1}{2}at^2\)。

-通过计算位移，可以了解物体在一段时间内的运动情况。

10.加速度与牛顿第二定律的关系

-牛顿第二定律\(F=ma\)描述了力、质量和加速度之间的关系。

-在实际应用中，可以通过测量力、质量和加速度之间的关系来验证牛顿第二定律的正确性。

-加速度的计算和分析可以帮助我们更好地理解牛顿第二定律的物理意义和应用。典型例题讲解1.例题一：

题目：一辆汽车从静止开始匀加速直线行驶，5秒内速度增加到20m/s，求汽车的加速度。

解答：根据加速度的定义，\(a=\frac{\Deltav}{\Deltat}\)，其中\(\Deltav\)是速度变化量，\(\Deltat\)是时间变化量。

\[

a=\frac{20\text{m/s}-0\text{m/s}}{5\text{s}}=\frac{20}{5}\text{m/s}^2=4\text{m/s}^2

\]

答案：汽车的加速度为4m/s²。

2.例题二：

题目：一辆火车以10m/s的速度匀速行驶，突然以2m/s²的加速度开始减速，求火车减速到静止所需的时间。

解答：使用公式\(v=v_0+at\)，其中\(v\)是最终速度，\(v_0\)是初始速度，\(a\)是加速度，\(t\)是时间。

\[

0=10\text{m/s}+(-2\text{m/s}^2)t\Rightarrowt=\frac{10\text{m/s}}{2\text{m/s}^2}=5\text{s}

\]

答案：火车减速到静止所需的时间为5秒。

3.例题三：

题目：一个物体从静止开始，以5m/s²的加速度匀加速直线运动，求物体在前3秒内的位移。

解答：使用公式\(s=v_0t+\frac{1}{2}at^2\)，其中\(s\)是位移，\(v_0\)是初始速度，\(a\)是加速度，\(t\)是时间。

\[

s=0\text{m/s}\times3\text{s}+\frac{1}{2}\times5\text{m/s}^2\times(3\text{s})^2=\frac{1}{2}\times5\times9=22.5\text{m}

\]

答案：物体在前3秒内的位移为22.5米。

4.例题四：

题目：一个物体以15m/s的速度匀速直线运动，突然受到一个大小为10N的力作用，质量为2kg，求物体的加速度。

解答：使用牛顿第二定律\(F=ma\)，其中\(F\)是力，\(m\)是质量，\(a\)是加速度。

\[

a=\frac{F}{m}=\frac{10\text{N}}{2\text{kg}}=5\text{m/s}^2

\]

答案：物体的加速度为5m/s²。

5.例题五：

题目：一个物体从静止开始以8m/s²的加速度匀加速直线运动，2秒后物体的速度是多少？

解答：使用公式\(v=v_0+at\)，其中\(v\)是最终速度，\(v_0\)是初始速度（此处为0），\(a\)是加速度，\(t\)是时间。

\[

v=0\text{m/s}+8\text{m/s}^2\times2\text{s}=16\text{m/s}

\]

答案：2秒后物体的速度是16m/s。板书设计①加速度的定义与公式

-加速度（a）

-定义：单位时间内速度的变化量

-公式：\(a=\frac{\Deltav}{\Deltat}\)

-单位：米每秒平方（m/s²）

②加速度的计算方法

-匀变速直线运动

-速度-时间关系：\(v=v_0+at\)

-位移-时间关系：\(s=v_0t+\frac{1}{2}at^2\)

-加速度-时间关系：\(a=\frac{v-v_0}{t}\)

③加速度与力的关系

-牛顿第二定律：\(F=ma\)

-力（F）、质量（m）和加速度（a）之间的关系

-实际应用：通过测量力、质量和加速度来研究物体的运动

④加速度的图形表示

-速度-时间（v-t）图像

-斜率表示加速度

-正斜率表示加速，负斜率表示减速

⑤加速度的应用

-日常生活：交通工具、运动

-物理学研究：动力学、运动学

-解决实际问题：位移、速度、时间计算

⑥实验研究

-加速度的测量

-传感器应用

-数据分析

⑦加速度与速度、位移的关系

-速度变化率

-位移计算

-运动规律理解反思改进措施反思改进措施（一）教学特色创新

1.结合生活实例，增强学生理解：我在教学过程中，尝试将加速度的概念与学生的日常生活联系起来，比如通过汽车加速、电梯上升等实例，让学生更容易理解加速度的概念。

2.多媒体辅助教学，提高学习兴趣：我使用了多媒体教学手段，通过动画和视频展示加速度的变化，这样不仅增加了课堂的趣味性，也提高了学生的学习兴趣。

反思改进措施（二）存在主要问题

1.学生对加速度概念的理解不够深入：我发现有些学生在理解加速度的定义和计算方法时存在困难，尤其是在处理非匀变速运动时。

2.实验操作能力有待提高：在实验教学中，部分学生的实验操作不够规范，导致实验数据不准确，影响了他们对加速度概念的理解。

3.课堂互动不足：在课堂讨论环节，学生的参与度不高，可能是由于对某些概念的不理解或者课堂氛围不够活跃。

反思改进措施（三）

1.深化概念教学，加强基础训练：针对学生对加速度概念理解不够深入的问题，我将通过更多的实例分析和练习来帮助学生巩固基础知识