教学设计：速度改变快慢的描述-加速度的教学设计

速度改变快慢的描述速度改变快慢的描述 加速度加速度 教学设计 两课时 教学设计 两课时 肖伟华肖伟华 一 教学目标 一 教学目标 1 知识与技能 学生理解加速度的概念 认识加速度的矢量性 学生能根据加速度与速度的关系对运动物体的速度变化做出正确的判断 学生理解加速度的几何意义 体会数学工具在分析物体运动中的重要作用 学生正确区别速度 速度变化量 速度变化率三个概念的区别 2 过程与方法 学生通过联想生活中的实例与课堂实验现象的具体观察 认识到运动物体速度变化是有快慢的 研究速度变化快慢是有实际意义的 学生通过对具体数据的分析 讨论得出加速度的定义 并理解加速度的物理意义 通过传感器描绘运动图象 通过分析图象得出加速度的几何意义 学生通过类比平均速度与瞬时速度认识平均加速度与瞬时加速度 通过阅读教材 讨论认识速度变化率 3 情感 态度 价值观 通过参与加速度概念的建立过程 体会物理学中用最简便的表述说明问题的方法 体会物理概 念的简洁美 通过类比平均速度与平均加速度 瞬时速度与瞬时加速度的定义 体会用已知认识未知的方法 二 教学重点 二 教学重点 加速度概念的建立与加速度物理意义的理解 加速度的矢量性 与加速度相关概念的辨析 因为 加速度 是连接运动和力的关系的物理量 在研究运动和力的关系中有着关键性的作用 加 速度概念将贯穿整个高中力学 是学习后面知识的重要基础 三 教学难点 三 教学难点 加速度概念的建立与加速度物理意义的理解 加速度的矢量性 相加速度相关概念的辨析 加速度 是学生在高中阶段接触到的第一个较复杂 抽象性较强的物理量 学生学习矢量已有一 定困难 矢量的增量 矢量的变化率则更困难 对于高一的学生来说 他们缺乏相关生活经验支撑 抽 象能力不足 初步接触矢量的概念 导致学习困难 四 教学资源 四 教学资源 教材 斜面与小车 传感器 实物投影 电脑 相关软件 五 教学方法建议 五 教学方法建议 由于加速度概念比较抽象 因此初学物理的人只能由浅入深 循序渐进地理解加速度的概念 建议 教学过程中从联想生活中的实例与观察具体实验入手 在学生在体验的基础上进行 这样可以降低难度 在建立概念时提供相关的数据 引导学生在分析数据的基础上 通过问题解决逐步建立起加速度的概念 这样由具体到抽象 有利于学生建立概念 注意引导学生理解加速度的物理意义 通过对具体问题的辨 析落实知识 有条件的学校可以通过传感器描绘出真实运动物体的速度图象 增加直观性与可信度 速度化率可 以引导学生自己阅读 平均加速度与瞬时加速度可以通过类比平均速度与瞬时速度概念得到 不必刻意 强调 但应让学生知道 我们今后碰到更多都是指瞬时加速度 为今后的教学打下伏笔 可以通过具体 问题的讨论区分速度 速度变化量 速度变化率三个概念 六 与旧教材的区别 六 与旧教材的区别 增加了思考与讨论栏目 分别讨论速度变化快慢与加速度的几何意义 速度变化量计算的旁白 科 学漫步栏目 讨论速度变化率 增加了插图 练习题有所变化 增加一道辨析题 题量减少一个 图象 题要求从图象计算加速度 1 注重了概念建立过程 注重了学生的参与 体现了从生活到物理的思想 表述更详细 可读性增强 七 教学过程七 教学过程 一 运动物体速度变化快慢的研究 1 通过生活实例 学生初步认识到运动物体速度变化是有快慢的 实例 实例 普通的小型汽车从静止起步后经过 20s 到达 30m s 一列火车从静止起步后经过 500s 到达同样的速度 问题一 问题一 哪个速度变化快 你是怎么判断的 2 观察小车在斜面上下滑 直观感受速度变化快慢 如图 两辆小车在倾角不同的斜面上滑下 回 答下列问题 问题二 问题二 小车的速度如何变化 哪辆小车的速度变化快 你是怎么判断的 3 讨论汽车的加速性能与制动性能 认识研究速度变化快慢的有意义的 两辆汽车从静止加速到 100m s 第一辆用时 5s 第二辆用时 8s 哪个加速性更好 为什么 以 30m s 行驶的两辆汽车 制动后第一辆用 1 5s 停下 第二辆用 3s 停下 哪辆汽车制动性更好 为 什么 第一辆汽车加速快 加速性能好 制动快 制动距离短 制动性能好 更安全 小结 小结 通常 运动物体的速度都是变化的 运动物体速度变化有快慢 实际当中研究速度变化快慢 是很意义的 二 速度变化快慢的描述二 速度变化快慢的描述 加速度加速度 如何描述速度改变快慢呢 观察表一 回答问题观察表一 回答问题 1 汽车与火车速度如何变化 每秒钟速度改变多少 时间 速度 02468 汽车0481216 火车00 51 01 52 0 2 2 哪个速度变化快 你怎么判断的 观察表二 回答问题观察表二 回答问题 汽车与火车速度如何变化 每秒钟速度改变多少 哪个速度变化快 你是如何判断的 观察表三 回答问题 观察表三 回答问题 速度改变量所用时间 普通轿车30m s15s 火车30m s100s 普通轿车与火车比 哪个速度变化快 你是如何判断的 观察表四 回答问题观察表四 回答问题 速度改变量所用时间 飞机起飞83m s30s 炮弹发射250m s0 005s 飞机与炮弹速度哪个变化快 如何比较速度变化快慢 结论 结论 可以通过比较单位时间里速度的改变来比较运动物体速度变化的快慢 引入加速度概念 引入加速度概念 加速度 加速度 速度的变化量与发生这一改变量所用时间的比值 加速度是描述速度变化快慢的物理量 用 v 表示速度的改变量 t 表示所用的时间 则 t v a 以上表达式可以启发学生写出 引导学生认识加速度的物理意义 引导学生认识加速度的物理意义 加速度是描述速度改变快慢的物理量 其数值等于单位时间内速度的改变量 加速度的单位是 m s2 读作 米每二次秒 加速度有方向 其方向与 v 方向相同 v v vt v0 是矢量 时间 速度 02468 汽车1612840 火车2 01 51 00 50 3 速度增加时的情况 v 与 v1方 向相同 速度增大 此时 a 与 v1 v2方向均相同 v 的计算 小结 小结 当加速度与初速度方向相同时 运动物体速度增加 做加速运动 当加速度与初速度相反时 运动物体速度减小 做减速运动 问题 问题 一个物体的加速度在减小 速度一定减小吗 一个物体的速度在减小 加速度一定减小吗 明确 明确 运动物体做加速运动还是做减速运动 只与初速度与加速度方向决定 与加速度大小的变化 无关 练习落实练习落实 1 看下表 比较物体加速度大小 一些运动物体的加速度 m s2 炮弹在炮筒中5 104赛车起步4 5 跳伞者着陆时 24 5 汽车起步2 喷气飞机着陆后滑行 5 8 无轨电车起步1 8 汽车急刹车 4 6 旅客列车起步0 35 哪个物体的加速度最大 哪个最小 5m s2与 8m s2哪个大 表示什么意思 2 有没有符合下列说法的实例 若有 请举例 A 物体的加速度等于 0 而速度却不等于 0 B 物体的速度等于 0 而加速度却不等于 0 C 两个物体相比 一个物体的变化量大 而加速度却比较小 D 物体具有向东的加速度 而速度却向西 E 物体做直线运动 加速度越来越小 速度却越来越大 F 物体做直线运动 加速度越来越大 速度却越来越小 三 平均加速度与瞬时加速度三 平均加速度与瞬时加速度 描述运动物体运动快慢时有平均速度和瞬时速度 运动物体速度的改变也可能不是均匀的 如何描 述速度改变的情况呢 启发学生通过类比得到 初步体会类比思想 也可以引入平均加速度与瞬时加速度 v1 v v2 a v1 vv2 a 速度减小时的情况 v 与 v1方 向相反 速度减小 此时 a 与 v1 方向相反 4 平均加速度 平均加速度 运动物体速度改变量与所有时间的比值 即 t v a 瞬时加速度 瞬时加速度 当 t 趋于 0 时平均加速度的极限 称为瞬时加速度 我们今后通常谈到的加速度都是指瞬时加速度 四 加速度的几何意义 速度图象描述加速度四 加速度的几何意义 速度图象描述加速度 利用运动传感器描绘出两辆小车的运动图象 如下图 问题 问题 1 两辆小车各做什么运动 2 哪辆小车的加速度大 你是如何判断的 小结 小结 运动物体的 v t 图中 图线的斜率即描述运动物体的加速度 图象中斜率大的表示加速度大 看图回答问题 指出 速度图象能直观描述物体的运动及运动变化情况 是表达物理规律的一种重方法 五 速度的变化率五 速度的变化率 学生阅读科学漫步栏目 提出以下问题讨论 1 变化率描述什么 2 举一两个生活中与变化率有关的实例 六 相关概念的辨析 六 相关概念的辨析 完成下表 运动小车的 v t 图象 图一 二中 A B 两个物体分别做 什么运动 哪个物体的加速度大 图三中 A B 物体的速度怎 么变化 加速度怎样变化 v m s t s 0 A B v m s t s 0 A B v m s t s 0 A B 1 2 图一图二 图三 5 v va t v 定义式 物理意义 大小 方向 单位 与时间的关系 讨论 讨论 一物体做直线运动 判断下列说法是否正确 并说明理由 A 加速度增大 速度一定增大 B 速度变化量越大 加速度就越大 C 物体有加速度 速度不一定增加 D 物体速度很大 加速度可能为零 E 物体速度为零 加速度可能很大 七 教学小结 七 教学小结 1 经过了两节课的学习 同学们对加速度这个概念有了什么认识 现在请大家来说一说 围绕下 列主题 1 加速度是描述什么的物理量 2 加速度是如何定义的 你对比值定义法有了进一步的认识了吗 3 如何理解速度的改变量 v 4 什么是加速运动 物体在什么情况下做加速运动 5 什么是减速运动 物体在什么情况下做减速运动 6 如何从速度图象中比较运动物体加速度大小 7 如何理解变化率 2 你对物理概念的建立过程有了怎样的理解 3 如何辨析相近的概念 八 巩固练习 八 巩固练习 1 一质点正在作匀加速直线运动 加速度大小为 2m s2 下列说法正确的是 A 质点的末速度一定比初速度大 2m s B 质点在第 3s 末速度比第 2s 末速度大 2m s C 质点在任何一秒的末速度都比初速度大 2m s D 质点在任何一秒的末速度都比前一秒的初速度大 2 m s 2 下列质点作变速直线运动 正确的说法是 A 若加速度方向与速度方向相同 虽然加速度很小 物体的速度还是增大的 B 若加速度方向与速度方向相反 虽然加速度很大 物体的速度还是减小的 C 不管加速度方向与速度方向关系怎样 物体的速度都是增大的 D 加速度为负值 表示物体速度一定越来越小 3 一辆车以 15m s 的速度匀速运动 司机看见红灯亮起 剎车 在 3 s 内停住 求车的加速度 九 课后思考九 课后思考 1 物