《加速度》教學設計與反思

課題：第一章第五節(jié)速度改變快慢的描述加速度 科目：物理教學對象：一年三班 課時：1 提供者：王秋生單位： 吉林省滿族自治縣伊通一中一、教學內(nèi)容分析加速度是力學中的重要概念之一，它是運動學與動力學的橋梁，也是高中一年級物理課中比較難懂的概念，它比速度的概念還抽象。對加速度的概念及物理意義的理解，是本節(jié)課的重點。學生對“速度的大小與加速度的大小沒有直接的關系，速度變化大，加速度不一定大”的理解有一定的困難，這是本節(jié)的難點。二、教學目標1、理解加速度的概念，知道加速度是表示速度變化快慢的物理量，知道它的定義、公式、符號和單位。 2、知道加速度是矢量，知道加速度的方向始終跟速度的改變量的方向一致，知道加速度方向與速度方向相同或相反時，結果是速度隨時間增加或減少。知道加速度跟速度改變量的區(qū)別。 3、知道什么是勻變速直線運動，知道勻變速直線運動是加速度大小和方向都不變的運動。三、學習者特征分析1、本人所教學校位于縣城，絕大多數(shù)同學沒有刻苦的學習精神，通俗的講就是比較“懶惰”，知識程度參差不齊。2、本節(jié)主要是從矢量和標量的角度讓學生進一步理解掌握，以便于接下來的學習探索。而加速度對學生來說是一個全新的知識，同時又是高中階段一個重要的物理概念。所以能否學好本節(jié)的知識，直接影響到接下來相關知識的學習探究。3、面對新知識，新概念，學生有濃厚的探究欲望，為其思維的發(fā)散提供了較大的空間。從另外一個角度講，本節(jié)內(nèi)容，數(shù)學運算要求不高，適當?shù)赜纸档土藢W習難度。在引入加速度的說法時，基于學生接受能力不是太強，讓學生首先感受。讓他們感受的第一層是運動物體有速度，第二層是運動物體速度有變化，第三層是運動物體的速度變化有快有慢。從而自然地引入“加速度”這個物理量來描述運動物體的速度變化快慢程度。四、教學策略選擇與設計要得出加速度概念遇到的第一個問題是，分析所需的一系列速度值從何而來？大多數(shù)教師只是提供一堆現(xiàn)有數(shù)據(jù)給學生，由此歸納得出結論。這種方法雖然有效，但它缺乏科學性和可靠性，學生會誤以為教師在“造假”。為避免這種不必要的質疑，為了讓學生接觸科學的真實，應讓學生實際測量，現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)。必須要設計一個實驗，在較短的時間內(nèi)準確地測出一組速度值，然后學生才可以清晰地比較這兩個小球的速度變化的快慢情況。如何測出物體運動的速度呢？由于實驗室沒有現(xiàn)成的測速度的儀器。教材在第二章第一節(jié)才正式使用打點計時器探究小車速度隨時間變化的規(guī)律，因此這里不宜使用打點計時器。所以，提供給學生的儀器是氣墊導軌和光電計時器，比較兩個小球的速度變化的快慢。教師向學生說明用擋光片的寬度除以時間即為物體在擋光處的瞬時速度，記下相鄰兩個光電門所記錄的時間，可以算出時間段，這樣既測出了某個位置的速度，又測出了兩個速度變化所用的時間，就可以比較速度變化的快慢了。五、教學重點及難點1. 加速度的概念及物理意義的理解2. “速度的大小與加速度的大小沒有直接的關系，速度變化大，加速度不一定大”的理解六、教學過程教師活動學生活動設計意圖多媒體動畫例舉物體的運動： 火車進站，公共汽車啟動，騎自行車加速運動請學生觀察、分析得出：物體有速度、速度在變化。 提問：哪個物體的速度改變要快一些呢？ （分組討論） 如果物體的運動速度同樣從零加速到5m/s，運動時間有一定的差異，讓學生體會速度的變化有快慢問題。引入“加速度”這個物理量來描述運動物體的速度變化快慢程度。請回憶一下我們是怎樣描述物體運動位置的變化的？例如在直線運動中，物體從A點運動到B點，如下圖所示.建立數(shù)軸AB，設A點在數(shù)軸上的讀數(shù)x1（一維位置坐標，下同）為2 m，B點在數(shù)軸上的讀數(shù)x2為7 m，則物體運動位置的變化大小為多少？1.如果物體從A到B是做勻速運動，如果所用時間為t=10 s，怎樣求這段過程中物體的速度？2.如果物體做加速直線運動，同樣在10 s內(nèi)，速度從2 m/s增加到7 m/s，怎樣描述物體運動的速度增加的快慢呢？3.如果用符號a表示物體速度增加的快慢，v表示物體的速度變化量，t表示物體的速度變化所用的時間，那么用公式如何表達呢？師：不同物體的運動，速度變化的快慢往往是不同的，再看下面的例子.案例1：飛機的速度由0增加到約300 km/h，飛機的速度的變化是多少？若發(fā)生這一變化用時約30 s，則物體的速度平均每秒增加多少？案例2：迫擊炮射擊時，炮彈在炮筒中的速度在0.005 s內(nèi)就可以由0增加到250 m/s，炮彈速度的變化與發(fā)生這個變化所用時間的比值是多少？上述方法就是變速直線運動中，描述物體運動速度變化快慢的基本思路和基本方法.其中的a=是變速直線運動的加速度的基本定義式.在國際單位制中，加速度的單位是m/s2，讀作米每二次方秒.加速度也是矢量，不僅有大小，也有方向.當物體加速時，則v=v2v10，時間t是標量，加速度a的計算值為正值，如果以初速度的方向為正方向（即初速度v0取正值），a為正值則可表示a的方向與初速度的方向相同，或反過來說，若加速度a與初速度同向時，則這個直線運動為加速運動.當物體是減速時，則v=v2v10，時間t是標量，加速度a的計算值為負值，如果仍以初速度的方向為正方向（即初速度v0取正值），a為負值則可表示a的方向與初速度的方向相反，或反過來說，若加速度a與初速度反向時，則這個直線運動為減速運動.在未學到“牛頓第二定律”之前，也可以用兩輛汽車以相同的速度變化率做勻加速運動和勻減速運動，雖然速度變化快慢相同，但速度的變化情況不同，前者速度越來越大，后者則反之.啟發(fā)學生思考，只憑速度變化快慢（速度變化率的大?。┎荒芡耆从乘俣茸兓囊?guī)律，從而引出加速度不僅有大小，而且有方向，是矢量.學生同教師一起分析例題并一起解答有關的疑問1.x=x2x1=7 m2 m=5 m，方向由A指向B. 2.物體運動的速度v= m/s=0.5 m/s方向從A指向B. 用物體速度的增加量除以所用的時間來描述這段過程中物體運動速度增加的快慢.3. a= m/s2=0.5 m/s2.學生討論后回答.（回答第一個案例）：300 km/h約相當于83 m/s，a= m/s2=2.8 m/s2.（回答第二個案例）：a= m/s2=5104 m/s2.雖然不必讓學生從速度變化的方向去判斷加速度的方向，但是應該讓學生知道：物體做勻加速運動時，加速度的方向跟速度的方向相同；做勻減速運動時，加速度的方向跟速度的方向相反.這是直線運動中（無往復運動）的普遍性結論.至于加速度的正、負問題，只是在特定的條件下（v0取正值）判斷物體做勻加速還是勻減速運動的一種方法，這不是實質性的結論，所以教學中不必強化.也可類比v=中速度v的方向與位移x的方向相同，理解a=中速度a的方向與速度變化量v的方向相同.閱讀課文，說說什么是勻變速運動.如同平均速度與瞬時速度那樣，加速度也有平均和瞬時之分.在勻變速運動中，平均加速度與瞬時加速度有什么關系？勻速直線運動可看成什么運動？如果物體的加速度保持不變，該物體的運動就是勻變速運動. 在勻變速運動中，其速度隨時間均勻變化（增加或減少），每時每刻的加速度，即瞬時加速度與一段時間內(nèi)的加速度，即平均加速度相同.可看成加速度為零的勻變速運動理解勻變速運動請學生閱讀教材第30頁“一些運動物體的加速度”.學生閱讀“一些運動物體的加速度”后應注意：1.注意標題后括號內(nèi)標明的“a/（ms2）”的含義，注意養(yǎng)成時時關心物理單位的習慣.2.閱讀汽車、電車、旅客列車、炮彈加速時的典型值，形成大小印象.3.表中汽車急剎車時的加速度值為負值，這是什么含義？這是因為加速度是矢量，不但有大小，而且有方向，而負號只表示其方向，不表示其大小.加速度大小反映了什么?加速度的方向一定跟什么方向相同?加速度跟速度是否有關?物體做勻加速直線運動時，加速度一定為正嗎?物體做勻減速直線運動時，加速度一定為負嗎?加速度增加的運動是加速運動，加速度減小的運動是減速運動.這種認識對嗎?如果不對，你認為應該怎樣根據(jù)加速度判斷物體的速度是增加還是減小?速度、速度變化量及加速度有何區(qū)別?教師總結:加速度和速度的區(qū)別：（1）速度大，加速度不一定大;加速度大，速度不一定大.（2）速度變化量大，加速度不一定大.（3）加速度為零，速度可以不為零;速度為零，加速度可以不為零. 【例題剖析】（出示例題1）做勻加速運動的火車，在40 s內(nèi)速度從10 m/s增加到20 m/s，求火車加速度的大小.汽車緊急剎車時做勻減速運動，在2 s內(nèi)速度從10 m/s減小到零，求汽車的加速度大小.（出示例題2）判斷下列說法是否正確.做勻變速直線運動的物體，它的加速度方向和速度方向總是相同.錯.只有做勻加速直線運動的物體，它的加速度方向和速度方向相同.做勻變速直線運動的物體，它的速度變化越大，加速度越大.錯.速度變化大，但不知所用時間的多少.做勻變速直線運動的物體，它的速度變化越快，加速度越大.對.加速度大小反映了物體速度改變的快慢，加速度越大，速度改變得越快，加速度越小，速度改變得越慢.加速度的方向跟速度改變的方向總是相同加速度和速度是兩個完全不同的物理量，加速度反映了物體速度改變的快慢，而速度反映了物體運動的快慢.不能根據(jù)加速度大小，判斷物體運動快慢（速度大小），也不能根據(jù)速度大小判斷速度改變的快慢（加速度大?。?，同樣不能根據(jù)加速度方向判斷物體的運動方向（速度方向），也不能根據(jù)速度方向判斷物體速度改變的方向（加速度方向）.不一定.物體做勻加速直線運動時，加速度方向一定跟物體的運動方向相同，物體做勻減速直線運動時，加速度的方向跟物體的運動方向相反.但是，加速度是正值還是負值，與正方向的選取有關，若取運動方向為正方向，則勻加速直線運動的加速度為正值，勻減速直線運動的加速度為負值；若取運動的反方向為正方向，則勻加速直線運動的加速度為負值，勻減速直線運動的加速度為正值.速度是用來表示物體運動快慢的物理量，它等于位移和所用時間的比值，而加速度是用來表示物體的速度變化快慢的物理量，它等于速度的變化量和時間的比值（速度的變化率）.加速度的大小只反映物體速度變化的快慢，不能反映物體運動的快慢，加速度大說明物體速度變化得快，并不意味著物體就運動得快；加速度小說明物體速度變化得慢，并不意味著物體運動得慢；加速度為零，說明物體速度不變化，但并不意味著物體的速度為零，物體可能以很大的速度做勻速直線運動.不僅速度大小和加速度大小沒有必然聯(lián)系，速度方向和加速度方向也沒有必然聯(lián)系.加速度方向與速度方向可能相同，也可能不相同.對于速度的變化量和加速度的區(qū)別，可根據(jù)加速度的定義a=來理解，加速度是速度的變化率，而不是速度的變化量，加速度表示的是速度變化的快慢，而不是速度變化的多少，速度的變化量不僅與加速度有關，還與時間有關.因此，根據(jù)加速度不能判斷速度變化的量的大小，反過來，根據(jù)速度變化量的大小也不能判斷加速度的大小.不對.加速度的大小反映的是速度變化的快慢，并不能反映速度的大小.應該根據(jù)加速度的方向和速度方向的關系，判斷速度增加還是減小.只要加速度方向跟速度方向相同，無論加速度大小如何變化，物體一定做加速運動；只要加速度方向跟速度方向相反，無論加速度大小如何變化，物體一定做減速運動.學生活動并解答.解析：這是利用公式a=求解a的題目.火車的初速度、末速度、加速度和加速運動的時間分別用v0、vt、a和t表示.汽車的初速度、末速度、加速度和剎車的時間分別用v0、vt、a、t來表示.由于v0=10 m/s，vt=20 m/s，t=40 s，所以火車的加速度a= m/s2=0.25 m/s2.由于v0=10 m/s，vt=0，t=2 s，所以汽車的加速度a= m/s2=5 m/s2.答：火車的加速度的大小是0.25 m/s2,汽車緊急剎車時的加速度大小是5 m/s2，負號在這里表示汽車做減速運動.速度、速度變化量及加速度有何區(qū)別?速度、速度變化量及加速度有何區(qū)別?速度、速度變化量及加速度有何區(qū)別?速度、速度變化量及加速度有何區(qū)別?七、教學評價設計經(jīng)過將生活中的實際上升到物理概念的過程，理解物理與生活的聯(lián)系，初步了解如何描述運動通過實例，引出生活中物體的運動，速度存在增加和減少的現(xiàn)實，提出為了描述物體運動變化的快慢，引入加速度概念的必要性，激發(fā)學生學習的興趣學生領悟加速度概念不夠深刻，對速度、速度變化量及加速度有何區(qū)別掌握還可以。八、板書設計一、 加速度 例題1二、加速度方向與速度方向的關系 例題2三、速度、速度變化量及加速度有何區(qū)別?九教學反思加速度是力學教學的重要概念，也是高一年級物理課中較難懂的概念.在學生的經(jīng)驗中，與加速度有關的現(xiàn)象不多，這就給學習加速度概念帶來困難.教材先列舉轎車和旅客列車的加速過程，讓學生討論它們速度的快慢以增強學生的感性認識.教材還展示飛機的起飛過程，要求學生從具體問題中了解“速度快”“速度變化大”“速度變化快”的含義不同，并且又在旁批中指出“物體運動的快慢”與“運動速度變化的快慢”不同.在此基礎上，通過飛機起飛和炮彈射出過程的具體數(shù)字運算引出平均加速度，進而說明瞬時加速度.同時指出了加速運動和減速運動中加速度與速度方向的關系.通過瞬時加速度得出直線運動的這一物理運動模型.在學習加速度概念后，又通過上節(jié)課學習的速度時間圖象進一步說明怎樣在圖象中找到加速度，讓學生通過速度時間圖象加深對加速度概念的認識和對圖象的理解，是對圖象認識的深化和提高.變化率是生活中的常用概念，教材在“科學漫步”欄目中深入、細致地介紹了一般情況下的變化率，有助于學生理解速度是位置的變化率，加速度