速度变化快慢的描述

《速度变化快慢的描述──加速度》教学设计浏阳市职业中专钟杏 §1.5速度变化快慢的描述──加速度课型新授课教材分析本节课内容为人教版物理必修1第一章“运动的描述”第5节，在整个必修课程中，该内容的学习和掌握是非常必要的。加速度是运动学中的一个重要的基本物理量，是将运动和力联系起来的桥梁。由于加速度概念和其他物理知识联系性强，涉及面广，特别是在分析、解决跟动力学相关的实际问题中经常涉及，因此对加速度的理解和掌握如何，不仅直接关系到本章后续模块的进一步学习，而且还影响以后选修模块的学习和掌握，所以本节内容是本章知识的重点之一。本节的关键是促进学生对加速度概念的形成和理解学情分析前面学习了速度的概念，学生学习了用比值法定义物理量的方法，用类比方法迁移到加速度的概念学习中来，这给学习加速度这一概念降低了台阶，但由于学生抽象思维能力不强，很难认清速度、速度的变化、速度变化快慢的区别，在学生的生活经验中，与加速度有关的现象不多，这更给学生形成和理解加速度的科学概念带来了难度设计思想教师创设物理情景，让学生观察和体验后有所发现，有所联想，运用科学思维，萌发并提炼出科学问题，使教学过程成为发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的过程，让学生用探究的方法，感受一遍加速度概念的建立过程，按照从简单到复杂，从特殊到一般的顺序进行探究，顺理成章，水到渠成的引入加速度的概念。然后从公式和图像两个方面加以理解，通过对生活中和实验中加速度和速度概念分析对比，加深理解加速度的物理意义教学流程学生主观感受──提出问题──发散类比──拓展探究──交流合作──分析论证教学目标知识与技能1．理解加速度的意义，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，能用公式a=△v/△t进行定量计算。2．知道加速度与速度的区别和联系，会根据加速度与速度的方向关系判断物体是加速运动还是减速运动。3．能从匀变速直线运动的v—t图像理解加速度的意义。过程与方法1．经历将生活中的实际上升到物理概念的过程，理解物理与生活的联系，初步了解如何描述运动。通过事例，引出生活中物体运动的速度存在加速和减速的现实，提出为了描述物体运动速度变化的快慢，引入了加速度概念的必要性，激发学生学习的兴趣。2．帮助学生学会分析数据，归纳总结得出加速度。3．教学中从速度一时间图像的角度看物体的加速度，主要引导学生看倾斜直线的“陡度”（即斜率），让学生在实践中学会应用数据求加速度。情感态度与价值观1．利用生活实例激发学生的求知欲，激励其探索的精神。2．领会人类探索自然规律中严谨的科学态度，理解加速度概念的建立对人类认识世界的意义，培养学生区分事物的能力及学生的抽象思维能力。3．培养合作交流的思想，能主动与他人合作，勇于发表自己的主张，勇于放弃自己的错观点。 教学重点、难点教学重点1．加速度的概念建立。2．加速度是速度的变化率，它描述速度变化的快慢和方向。教学难点1．理解加速度的概念，树立变化率的思想。2．区分速度、速度的变化量及速度的变化率。3．利用图像来分析加速度的相关问题。教学方法探究、讲授、讨论、练习教学手段多媒体课件，带滑轮的长木板、小车及木板等．教学活动学生活动新课引入[演示]让小车分别在倾角较小的斜面和倾角较大的斜面上滚动。[提问]小车两次各做什么运动？它们的不同之处在哪里？[得出]小车两次都是做速度越来越快的直线运动，但后一次速度改变得快。[小结]物体的速度改变是有快慢之分的[引导]实际上速度改变的快慢与生活是紧密相连的，那么，同学们能否举一些例子出来，进行说明。[实例]1．运动的客车进站时，如果车的速度改变太快，立即变成0，会出现什么情况？2．百米赛跑时，发令枪一响，运动员希望自己在短时间内速度改变是越大越好，还是越小越好？3．火车出站时，速度逐渐较大，经过一段时间后风驰电掣；而一扣枪的扳机，子弹“啪”的一声已不见踪影，这说明什么？4．人们在玩过山车、蹦极时，体验到的刺激是速度带来的吗？[小结]以上实验，以及生活中现象都说明速度的改变是有快慢之分的，为了描述物体运动中速度变化的快慢，人们引入了加速度的概念。那么，如何定量地比较物体速度的变化快慢呢？新课教学[讨论与交流]A．在校运动会上，张三同学百米赛起跑阶段，由静止开始在1．0s内速度增加到8m/sB．电动车由静止开始在3.0s内速度增加到8m/s（约29km/h）C．摩托车由静止开始在3.0s内速度增加到12m/s（约43km/h）D．摩托车以12m/s的恒定速度行驶了3.0s为了能更加清楚对以上情况对比，请你将以上数据填入下表。 初始速度v0/m·s-1经过时间Δt/s末速度v/m·s-1A．百米起跑   B．电动车起动   C．摩托车起动   D．行驶的摩托车   仔细分析表格中的数据思考下列问题：   仔细观察、思考    联系生活实际思考回答           完成表格交流意见         （1）能否用速度的大小v描述速度变化的快慢？说明你的理由。（2）能否用速度的变化量Δv（=v-v0）描述速度变化的快慢？说明你的理由。（3）你认为如何表示速度变化的快慢？思考后同周围的同学交流一下意见。一、加速度1．定义：加速度是速度的变化量跟发生这一变化所用时间的比值。2．定义式：a＝△v/△t=（v-v0）/△t     v0──开始时刻物体的速度     v—─经过一段时间t时的速度3．国际单位：m／s2或m·s-2，读作米每二次方秒。[练习]下面请两个同学把表格中的A、B的加速度算出来，下面的同学计算C、D的加速度，要有过程。（这一过程非常重要，借此学生可熟悉公式、单位，教师也可从巡视中发现错误，并引出加速度的物理意义。）[点评]进行规范，并给出正确答案，大小分别为：8m/s2　2.7m/s2　4m/s2　0[提问]请同学们想一想：8m/s2表示什么样的意思？师生共同分析，结合定义，得出物理意义；并让学生说出其它数值的含义。4．物理意义：加速度是表示速度改变快慢的物理量，其数值越大，表示速度改变越快。[提问]加速度是矢量还是标量呢？为什么？方向如何规定？[讨论后小结]速度是矢量，速度的变化量Δv也是矢量，单位时间内速度的改变量也是矢量，所以a方向与Δv的方向相同。[提问]那么计算时，如何体现加速度的方向？[典型例题]在一次事故中，小车以10m/s的速度向一面墙撞过去，碰撞时间为0．1s。（1）如果墙不牢固，墙被撞倒后的一瞬间，车仍以3m/s向前冲去，求碰撞过程中的加速度？（2）如果墙很牢固，车与它碰撞后的一瞬间，以5m/s的速度被弹回来，求这一碰撞过程中的加速度？[学生回答后给出正解]解：以小车开始运动的方向为正方向，v1＝10m/s，因为末速度与开始运动的方向相反，且速度为矢量，∴v２＝-5m/s，则Δv＝-15m/s。∴a＝（-15）/（0.1）m/s2＝-150m/s2。即此时加速度大小为150m/s2，负号表示a方向与车开始运动的方向相反。（学生在了解加速度的定义、物理意义以后，以此来检测对公式是否真正理解；另外，同时通过该题让学生见识一下矢量如何计算，培养用正、负号表示方向的习惯。）5．加速度的方向：加速度的方向和速度改变量的方向相同加速直线运动，加速度的方向与速度方向相同；减速直线运动与速度方向相反。[阅读课本强调]（1）引导学生阅读书本，知道加速度也分为平均加速度和瞬时加速度。（2）引导学生阅读P27页表格上所列的加速度，对其中一些数值进行分析，一定要结合物理意义及方向来巩固以上内容。[阅读体会]课件展示阅读材料，让学生认真阅读并体会计算加速度。材料一：高级跑车：克莱斯勒ME412   0──100km/h加速时间2.9s          熟悉加速度公式   再次体会加速度的物理意义    初步理解加速度的方向        熟悉计算中加速度方向的表示方法         激发学生兴趣，体会实际生活中加速度      发动机：V12双顶凸轮轴48气门4Turbo   排量：6.000c.c.   最大马力：850bhp/5750rpm车重：1310kg   极速：400km/h以上材料二：死亡加速度   西方交通管理部门为了交通安全，特制定了死亡加速度500g（取g=10m/s2）这一数值，以醒世人。意思是如果行车加速度超过此值，人将有生命危险。那么大的加速度，一般情况下车辆是达不到的，但如果发生交通事故，很可能会达到这一数值。因为一般车辆碰撞的时间短，大多为毫秒级。例如，两辆摩托车以20km/h的速度相向而行发生碰撞，碰撞时间为毫秒级，能产生多大加速度？二、对加速度的进一步认识1．从公式上可以求出a的大小方向，我们也可以从图像上知道物体的加速度教师引导学生进行分析，结合初中函数图像知识很容易得出，直线越倾斜，加速度越大，图像的斜率在数值上等于加速度。2．速度、速度变化量及加速度的区别下面出一些判断题，请同学们回答对与错，对错误的，举一例子加以说明：（1）物体的速度变化越大，则物体加速度就越大。（错。结合前面所举的例子，比较A与B可知此结论不对。）（2）物体的速度很大时，加速度不可能为0。（错。结合前面所举的例子，如D，虽然速度很大，但加速度却为0）（3）物体的加速度在减小，而速度可能在增加。（结论是对的，同学们一时可能很难理解，举这样的例子进行类比。）总结通过本节的学习，我们要牢牢理解加速度和速度的区别，在于意义不同，前者用来描述速度改变的快慢，后者用来描述运动快慢。对于直线运动，计算时一般要规定初速度的方向为正方向，把方向用正负号来表示，便于进行矢量运算，这样加速度的方向才不会出现错误       通过图像认识加速度                  理解速度、速度变化量、加速度的物理意义作业课后1、4题 板书设计五、速度变化快慢的描述──加速度一、加速度   1．定义2．定义式3．单位   4．方向   5．物理意义二、对加速度的进一步认识1．加速度是v—t图像的斜率2．速度、速度变化量及加速度的区别教学反思本节课主要目的是建立并理解加速度概念，在引出加速度的概念时低台阶，然后步步登高，充分激活学生思维，从易到难，从现象到本质，从形象到抽象，符合学生的思维发展规律，容易为学生所接受，可以较大程度的调动学生参与教学活动的积极性，提高学生学习物理的兴趣，强化物理知识的形成过程，使学生学会探索自然规律的基本方法，从而使学生获得基本的探究能力和创造性地解决实际问题的能力