高一物理教新課程直線運動分析 新課標(biāo) 人教

新課程直線運動分析2005.8.江蘇省高中物理新課程骨干教師培訓(xùn)班高中物理新課程研修交流.一、直線運動的基本內(nèi)容，新教材有了哪些變化

新教材把原來第二章“直線運動”放到第一章，并分為兩章：第一章運動的描述；第二章勻變速直線運動的研究。將兩個學(xué)生實驗：“練習(xí)使用打點計時器”、“研究勻變速直線運動”從課本最后移入課文中，課題變更為第一章第四節(jié)實驗：用打點計時器測速度、第二章第一節(jié)實驗：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律。.新教材把原來列入閱讀材料的“伽利略對自由落體運動的研究”列為第二章第五節(jié)正式課文，若老教材將此算一節(jié)課文，新教材少了一節(jié)，原因是將新教材中“練習(xí)使用打點計時器”與“速度與時間的關(guān)系”兩節(jié)課文合并為“用打點計時器測速度”。新教材直線運動部分兩章共寫了43頁，老教材包括本章小結(jié)以及練習(xí)題3頁（新教材刪去了這部分內(nèi)容）總計只有29頁。新教材給出的有編號的插圖共61幅（還有一些插圖未編號），老教材共35個插圖。.二、新教材減少的知識點有哪些（1）s－t圖像（2）研究勻變速直線運動實驗兩個公式a=（S?－S?）/T2a＝（S?－S?）/3T2（3）初速為0勻加速運動的推論S?:S?:S?:?????＝1:3:5:?????.（4）與反應(yīng)時間相關(guān)的計算問題刪去了（小實驗仍保留）（5）中間時刻的速度公式Vt/2＝（V0＋Vt）/2

（6）“分段”型習(xí)題全無蹤影（提高習(xí)題難度的途徑之一）

顯然，新教材對物理計算題的難度要求大大降低了.三、新教材增加和變化的內(nèi)容有哪些（1）用直線坐標(biāo)系定量描述物理的位置及位置的變化。（2）用坐標(biāo)的變化Δx＝x?－x?表示位移，并以有向線段定義矢量，速度表示為v＝Δx/Δt，加速度表示為a＝Δv/Δt.（3）用打點計時器測瞬時速度，用平均速度近似表示瞬時速度。.（4）增加了不少現(xiàn)代化的實驗手段，僅測量速度的儀器、工具、方法就有：

△借助傳感器、計算機(jī)測速度（利用紅外線和超聲波發(fā)射、接受）；

△氣墊導(dǎo)軌和數(shù)字計時器；

△用Excel軟件繪制v－t圖像；

△用頻閃攝影得到頻閃照片計算小球自由落體的加速度。

.四、新教材特點有哪些

新教材從知識結(jié)構(gòu)上看有一條主線貫穿于整個直線運動。從第一節(jié)引入直線坐標(biāo)系到質(zhì)點的位置用坐標(biāo)表示，位移Δx用坐標(biāo)變化量Δx＝x?－x?表示；時間用時間軸Δt＝t?－t?表示；然后順理成章的分別以v、t為縱、橫軸建立v－t直角坐標(biāo)系并描繪v－t圖像；再深入到由v－t圖像看加速度；從圖像上理解比值Δv/Δt為加.速度；通過v－t圖像是一條直線知道a是恒定的；若v－t圖像是曲線知道物體做變加速運動；知道v－t圖像下方與坐標(biāo)軸圍成的面積表示位移的大小，再導(dǎo)出位移公式S＝v0t＋?at2。據(jù)統(tǒng)計新教材前后共用了跟坐標(biāo)軸相關(guān)的插圖22幅，且無S－t圖像（若不計S－t圖像老教材僅10幅）。我在設(shè)計“加速度”的教案中，就注意貫徹了這一意圖，當(dāng)學(xué)生理解了v－t圖像再用它來研究a,就使a的研究具有了直觀、形象的屬性。.四、新教材特點有哪些

新教材側(cè)重于知識的形成過程，引入概念、規(guī)律用了大量的篇幅。例如：為引入位移公式S＝v0t＋?at2用了近3頁紙，而老教材只用了8行字就得出了公式；為引入速度公式v＝v0＋at，在前一節(jié)“問題與練習(xí)”中用了兩個習(xí)題做為鋪墊，再通過實驗探究小車速度隨時間變化的規(guī)律。（編者的意圖是降低初、高中知識的臺階）.新教材重視情感、態(tài)度、價值觀的培養(yǎng)，通過師生間的平等交流、討論、探究得到正確的結(jié)論。通過插圖、語言提示、講故事以及生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用等，使學(xué)生對物理概念、公式、單位、例題習(xí)題能夠正確理解掌握；對學(xué)習(xí)物理產(chǎn)生濃厚的興趣。.新教材注重由實驗獲取新概念新規(guī)律。例如：用打點計時器測出瞬時速度；由實驗來探究小車速度隨時間變化的規(guī)律；通過光電計時器以及打點計時器研究自由落體運動等。.新教材拉近了物理與生活的距離。例如：用我們自己的旅行路線引入位移概念；通過比較自己和運動員的百米賽跑引入速度概念，為弄清楚它還講了一個故事；講參考系、坐標(biāo)系介紹了全球定位系統(tǒng)（GPS）等等。.新教材關(guān)于速度概念的外延有了如下變化，課本指出：速度有時表示瞬時速度，有時表示平均速度，要根據(jù)上下文來判斷。生活中和物理學(xué)中說到的“速度”有時是指速率。速度、加速度公式變化為v＝Δx/Δt、a＝Δv/Δt。.新教材第一章第五節(jié)

《速度變化快慢的描述－加速度》

(說課教案).

2、教學(xué)目標(biāo)（包括知識、能力、情感）

△通過自主學(xué)習(xí)、探究理解加速度的概念，知道加速度是表示速度變化快慢的物理量，并導(dǎo)出加速度的公式，單位。

△知道加速度是矢量，能以加速度的方向判斷一個運動是加速運動還是減速運動，知道a、Δv、v的區(qū)別。.△能利用v－t圖像計算加速度，會根據(jù)圖像斜率比較加速度大小，即取相同的Δt，對應(yīng)的Δv大小不同，a也不同?！髯寣W(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究過程，敢于參與師生之間、學(xué)生之間的交流、討論，敢于表達(dá)自己個人的觀點。讓學(xué)生逐步掌握一些科學(xué)的學(xué)習(xí)方法，培養(yǎng)探索未知世界的精神。.

3、教學(xué)重點、難點以及點撥

加速度的概念、定義是探究的重點。為減少學(xué)習(xí)的難度，宜從勻變速直線運動的例子特別是數(shù)字例子引入，并通過計算1s內(nèi)物體速度的變化量得到速度變化的快慢，即加速度。本節(jié)課的教學(xué)難點是對速度變化量的方向和加速度方向的理解。只要求學(xué)生認(rèn)識到若a>0，能使物體速度增加；若a<0能使物體速度減小。學(xué)生學(xué)過牛頓第二定律后再來理解加速度的方向就容易了。在直線運動中，是用正、負(fù)號可以表示s、v、Δv、a的方向。.

4、教學(xué)建議

教學(xué)中適當(dāng)分散難點，平均、瞬時加速度的提出，可留待下節(jié)課借助課本P39“說一說”圖2．2－5所示的速度圖像是曲線加以解決，效果較好。該圖像通過求不同時間段Δt內(nèi)的加速度，得到大小不同的值，這就是時間段Δt內(nèi)的平均加速度。當(dāng)Δt很小時平均加速度轉(zhuǎn)化為瞬時加速度。.

變化率的提法來源于數(shù)學(xué)概念－－導(dǎo)數(shù)，即dy/dx＝limΔy/Δx，Δx→0嚴(yán)格地說速度的變化率是一個極限，即為加速度a＝limΔv/Δt。所以Δv/Δt表示Δx→0在時間Δt內(nèi)的平均加速度。關(guān)于變化率的教學(xué)現(xiàn)階段只需告訴同學(xué)，速度變化的快慢Δv/Δt又叫做速度的變化率。所以，變化率這部分課文可作為學(xué)生的閱讀材料加以關(guān)注。.二、學(xué)生情況分析一是存在初、高中物理知識的臺階，從單一淺顯的內(nèi)容到復(fù)雜、嚴(yán)密的規(guī)律；從直觀具體的問題到抽象概括的概念、規(guī)律、公式；從簡單的比例運算到復(fù)雜多樣的數(shù)學(xué)運算。二是初、高中階段學(xué)習(xí)物理的方法有很大不同。初中生習(xí)慣依賴教師多講細(xì)解，解決問題是從頭到尾步步不可缺少。而高中卻要求學(xué)生認(rèn)真讀書，獨立自主的去建立物理情景、模型，分析物理過程，選擇正確的規(guī)律、公式解決問題。剛從初中升入高一的學(xué)生學(xué)習(xí)物理時遇到的問題有以下幾點：.三是學(xué)生學(xué)習(xí)物理的熱情、自覺性在學(xué)習(xí)的最初階段還是高的，興趣也較濃，但能否保持下去，這就取決于師、生雙方教與學(xué)過程中是否配合默契、融洽，取決于學(xué)生學(xué)習(xí)成績的優(yōu)劣。學(xué)生學(xué)習(xí)加速度時的知識、能力準(zhǔn)備情況是，已經(jīng)從前幾節(jié)課的學(xué)習(xí)中了解了位移、速度、速度的變化諸概念，已經(jīng)學(xué)會了畫速度圖像以及根據(jù)速度圖像分析物體運動的性質(zhì)，為學(xué)習(xí)加速度作好了必要的鋪墊。針對學(xué)生學(xué)習(xí)物理中存在的問題，在教學(xué)中要有的放矢，設(shè)法降低乃至消除知識的臺階，培養(yǎng)學(xué)生獨立思考，自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣，提高物理成績，從而對學(xué)習(xí)物理產(chǎn)生濃厚的興趣，逐步適應(yīng)高中物理的學(xué)習(xí)。.三、教學(xué)方法設(shè)計科學(xué)探究既要作為學(xué)生學(xué)習(xí)的目標(biāo)，又是重要的教學(xué)方法之一。讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究，促使大家動手、動腦，使學(xué)生不僅學(xué)到知識，還要學(xué)會學(xué)習(xí)，學(xué)會獨立思考，學(xué)會合作探究，使學(xué)生具有科學(xué)的態(tài)度和探索的精神，使學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主人?；谝陨戏治?，本節(jié)課采用教師引導(dǎo)，提出問題，學(xué)生探究，共同交流，教師對教學(xué)重點難點總結(jié)、歸納、分析，提高學(xué)生抽象思維能力。通過多媒體直觀教學(xué)，實驗演示，引導(dǎo)學(xué)生分析討論問題，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。.四、教學(xué)過程

1、檢查學(xué)生的自主學(xué)習(xí)請學(xué)生對上節(jié)課作業(yè)題即課本P27“問題與練習(xí)”第3題作出自己的判斷。（習(xí)題抄錄如下）

題目：下圖是甲、乙二物體運動的v－t圖像，至少從以下三個方面說明它們的速度是怎樣變的：a)物體是從靜止開始運動還是具有一定的初速度？

.b）速度大小是否變化？是加速還是減速？

c)運動的方向是否變化？

(學(xué)生回答后作出鼓勵性評價，為學(xué)新課打下基礎(chǔ))

vtO甲vtO乙.請同學(xué)翻開課本至第一章第五節(jié)課文，大家一起來探究課文第一段提出的“思考與討論”題。同學(xué)們必須通過簡單地計算得到小轎車和旅客列車從起步到速度均達(dá)100km/h，誰的速度增加得較快。（100km/h＝28m/s）（可用投影儀或在黑板上讓學(xué)生展示探究、計算過程，通過學(xué)生交流、討論得到正確的結(jié)論。這一探究過程應(yīng)給予充分的時間保證，這實際上是學(xué)生第一次求加速度）

2、導(dǎo)入新課.最后得到如下結(jié)果：小轎車28m/s÷20s＝1.4m/s2每經(jīng)過1秒速度增加1.4m/s旅客列車28m/s÷500s＝0.056m/s2每經(jīng)過1秒速度增加0.056m/s顯然是小轎車速度增加快。.出示投影片上的內(nèi)容予以探究：

下圖是甲、乙兩物體運動的v－t圖像，它們作何種運動？并比較誰的速度變化較快？t/sv/ms-2O甲1320521015v/ms-2O乙1510105155t/s.（同學(xué)們各自探究、計算后請他們與左右、前后的同學(xué)比較結(jié)果，看是否一致，不一至就會找原因，也加強(qiáng)學(xué)生間的合作。再請同學(xué)上黑板或在投影儀上寫出計算結(jié)果，并寫出最后的單位。）同學(xué)的計算結(jié)果為：甲圖中物體作勻加速運動，速度每秒變化（20－5）m/s÷3s＝5m/s2乙圖中物體作勻加速運動，速度每秒變化（15－0）m/s÷15s＝1m/s2教師:由于物體速度變化的快慢直接跟物體受到的外力大小有關(guān)，物理學(xué)中經(jīng)常要知道物體速度改變的快慢，必須引入一個能描述物體速度改變快慢的物理量——這就是加速度。.3、加速度的引入

提問：剛才我們兩次探究“誰速度變化快”的過程中，采用了怎樣的方法？學(xué)生：先確定每個物體在給定時間Δt內(nèi)速度的改變量ΔV有多大，再求出比值ΔV/Δt的大小，就知道了1s內(nèi)各自的速度變化了多少，就知道了速度變化的快慢。教師：回答得很好。其他同學(xué)的方法也可以，如用變化相同速度所用時間的不同進(jìn)行比較，但前面所述方法更容易比較。

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教師：物理學(xué)中把反映速度變化快慢的比值ΔV/Δt叫做加速度——

定義：物體速度的變化量Δν與發(fā)生這一變化所用時間Δt的比值，叫做物體運動的加速度。加速度用字母a表示公式：a＝ΔV/Δt或a＝（Vt－V0）/t公式中ΔV＝Vt－V0單位：m/s2或msˉ2讀法：小轎車的加速度為1.4m/s2,讀作“1.4米每二次方秒”。.提問：做勻變速直線運動的物體的加速度有何特點?學(xué)生：勻變速直線運動的速度是均勻變化的，即物體在每1s內(nèi)變化的速度都相同，所以，這種運動的加速度是恒定的。教師：回答正確，所以，一般情況下，公式a＝ΔV/Δt求的是Δt秒內(nèi)物體速度的平均變化量。對應(yīng)的加速度就是平均加速度。.演示實驗：體會1m/s2加速度的大小。（主要用來增加學(xué)生對加速度的感性

認(rèn)識）將斜面調(diào)節(jié)為高與長之比為1:10，小車在此斜面上運動的加速度大約為1m/s2，再將斜面調(diào)節(jié)為高與長之比為1:5，小車此時在斜面上運動的加速度大約為2m/s2。.探究a的方向與ΔV、V0方向的關(guān)系提出問題：我們已知道，速度是矢量，可用帶箭頭的線段表示。那么物體速度的改變量ΔV、以及加速度a是不是矢量？方向如何確定？（下面關(guān)于ΔV以及a方向的分析過程、方法用投影儀展示出來，供同學(xué)們探究、分析ΔV和a的方向時參考）.作出ΔV＝Vt－V0的矢量圖示(1)做加速運動時Vt＞V0，由圖可知

ΔV＝Vt–V0＞0，a＝ΔV/Δt＞0，a與ΔV方向相同，也與V0方向相同。Δννtν0.（2）做減速運動時Vt＜V0，由圖可知

ΔV＝Vt－V0＜0，a＝ΔV/Δt＜0，a與ΔV方向相同，與V0方向相反。νtΔνν0.（根據(jù)學(xué)生不同層次的需求,認(rèn)識、理解a、Δv、v0之間方向的關(guān)系）

△用多媒體直觀演示：物體做加速運動、減速運動時加速度方向與速度方向的關(guān)系。

△用投影儀給出下列問題,用于檢驗學(xué)生對加速度方向的理解：.如圖所示的v－t圖像，表示a、b二物體作直線運動的速度隨時間變化的規(guī)律，請回答：ν0νtΔνaνt＝0ν。Δνbν/msˉ2136954312b2a0t/s.(1)圖像a、b分別表示物體做何種運動？(2)a物體3s內(nèi)速度改變量Δν是多少？方向與其速度方向是什么關(guān)系?(3)b物體5s內(nèi)速度改變量Δν是多少？方向與其速度方向又是什么關(guān)系?(4)a、b物體運動加速度分別為多少？方向又怎樣？.分析：（1）略（2）a圖像Δν1＝12m/s－3m/s＝9m/s方向與速度方向同。（3）b圖像Δν?＝0－9m/s＝-9m/s方向與速度方向相反。（4）a?＝Δν?/Δt＝9m/s÷3s＝3m/s2，a?與Δν?的方向、ν。的方向都相同；a?＝Δν?/Δt＝-9m/s÷5s＝-1.8m/s2，a?與Δν?同方向，與ν。反方向。ν。νtΔνaνt＝0ν。Δνbν/msˉ2136954312b2a0.5、進(jìn)一步加深對加速度的理解思考題（1）協(xié)和式噴氣客機(jī)以二倍音速在二萬米高空飛行，指的是速度還是加速度？它的速度和加速度各多大？（2）同學(xué)們或親自經(jīng)歷或見到以下現(xiàn)象，請予以解釋；(可以拍攝、播放視頻錄像)在十字路口，當(dāng)綠燈亮?xí)r，公共汽車和騎自行車的人同時起動，在開始一、二十米運動中自行車在前，公共汽車在后。經(jīng)過一段時間后汽車超過自行車。.（3）閱讀課本P30表：一些運動物體的加速度。探究下列問題①表中運動物體的加速度有的是正值，有的是負(fù)值，其意義是什么？②有同學(xué)說賽車比賽起跑時象離弦之箭一下子就沖了出去，學(xué)過加速度以后怎么解釋這一現(xiàn)象？③我們怎么理解炮彈在炮筒中運動的加速度達(dá)到50×10?m/s2？為什么炮彈從炮筒中飛出時的速度只有1000m/s?.(4)判斷下列說法是否正確A加速度大則速度變化大，加速度小則速度變化小，加速度等于0則速度不變化B加速度大則速度大，加速度小則速度小，加速度等于0則速度等于0C加速度與位移方向相反時物體做減速運動D加速度與速度方向相反時物體做減速運動E速度是描述物體位置變化快慢的物理量，加速度是描述物體速度變化快慢的物理量.6、小結(jié)

（1）加速度是用來表示運動物體速度變化快慢的物理量，它不是速度也不是變化的速度。加速度大速度變化快，加速度小，速度變化慢，加速度等于0，物理處于靜止或勻速直線運動狀態(tài)。（2）加速度與ν。同向，a＞0，物體速度增大；加速度與ν。反向，a＜0，物體速度減小直至反向增加。...9、靜夜四無鄰，荒居舊業(yè)貧。。2023/1/92023/1/9Monday,January9,202310、雨中黃葉樹，燈下白頭人。。2023/1/92023/1/92023/1/91/9/20239:44:50PM11、以我獨沈久，愧君相見頻。。2023/1/92023/1/92023/1/9Jan-2309-Jan-2312、故人江海別，幾度隔山川。。2023/1/92023/1/92023/1/9Monday,January9,202313、乍見翻疑夢，相悲各問年。。2023/1/92023/1/92023/1/92023/1/91/9/202314、他鄉(xiāng)生白發(fā)，舊國見青山。。09一月20232023/1/92023/1/92023/1/915、比不了得就不比，得不到的就不要。。。一月232023/1/92023/1/92023/1/91/9/202316、行動出成果，工作出財富。。2023/1/92023/1/909January202317、做前，能夠環(huán)視四周；做時，你只能或者最好沿著以腳為起點的射線向前。。2023/1/92023/1/92023/1/92023/1/99、沒有失敗，只有暫時停止成功！。2023/1/92023/1/9Monday,January9,202310、很多事情努力了未必有結(jié)果，但是不努力卻什么改變也沒有。。2023/1/92023/1/92023/1/91/9/20239:44:50PM11、成功就是日復(fù)一日那一點點小小努力的積累。。2023/1/92023/1/92023/1/9Jan-2309-Jan-2312、世間成事，不求其絕對圓滿，留一份不足，可得無限完美。。2023/1/92023/1/92023/1/9Monday,January9,202313、不知香積寺，數(shù)里入云峰。。2023/1/92023/1/92023/1/92023/1/91/9/202314、意志堅強(qiáng)的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。09一月20232023/1/92023