高中物理人教版必修第一册1.4速度变化快慢的描述——加速度 教案
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高中物理人教版必修第一册1.4速度变化快慢的描述——加速度 教案

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时间:2022-08-27

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资料简介
“速度改变快慢的描述加速度”教学设计【学生状况分析】加速度的概念,对于刚迈上高中门槛的初中学生来讲,实在是太抽象!首先在日常生活中,多数情况下,学生只涉及到运动多少路程、位移,运动有多快?很少碰到速度变化有快慢之分的现象,可以说不学物理,在头脑中是不会自发的形成“加速度”的概念;其次,学生抽象思维能力不高,对于速度、速度的变化、速度的变化率的区别很难分清;最后,在教学过程中学生往往只重结果,轻过程,再通过大量的习题来死记结论,如果这样,学生的思维能力将得不到培养。【教材教法分析】加速度是联系动力学和运动学的桥梁,机械振动、电磁场、能量守恒、动量定理等内容都涉及到。利用一节课的时间把它讲清讲透是不可能的事,使学生心理上自动接受并运用,这是循序渐进的过程。因此,教师上课时要充分挖掘书本的素材,如图像、表格、数据;尽最大努力搜集与速度变化快慢有关的现象,引起学生重视加速度的概念;采用演示、类比、比喻等一切手段帮助学生理解加速度的意义;调动学生参与教学过程,培养学生的思维能力,调动学习物理的兴趣。【教学目标】1.知道物体的速度变化是有快慢之分的,理解加速度的含义及物理意义。2.知道加速度单位的符号和读法,会用公式a=ΔV∕Δt来解决一些简单的实际问题。3.培养学生抽象思维的能力,能对事物进行具体分析和判断,使学生了解物理推理过程的逻辑美。【教学重、难点】重点:加速度的概念及物理意义。难点:加速度的物理意义。疑点:加速度与速度之间有关系吗?加速度在减小,速度反而有可能增大吗?【教学方法】演示、类比、比喻,分析讨论、启发式教学。【教学过程】(通过演示实验引入新课)师:下面做一个实验,请大家观察现象,让玩具小车从斜面顶端由静止开始下滑,第一次斜面坡度小,第二次斜面坡度较大。 问:两次小车各在做什么运动?两次实验中小车的运动情况有何不同?学生回答可能有很多种情况,例举以下三种:1.斜面倾角越大,物体运动越快;2.小车从倾角大的斜面滚到末端,所用时间较少;3.小车从倾角大的斜面滚到末端,获得的速度较大。(估计全班没有一个人会直接讲出物体在倾角较大的斜面滚下时,速度改变快。)师:对学生的回答都应进行鼓励,并肯定是对的,经过提示、点拔,得出两次物体滚下时,速度改变的快慢是不一样的结论,这个结论与本节课内容有关。物体的速度的改变是有快慢之分的。师: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。(经过2分钟后,估计无学生会主动站起来描述)师:请同学们听好下列所描述的运动现象,并进行回答,以唤醒学生的记忆。1.运动的客车进站时,如车的速度改变太快,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;而一扣枪的板机,子弹“啪”的一声已不见踪影,这说明什么?师: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,那么,如何定量地比较物体速度的变化快慢呢?(出示小黑板)师:小黑板上所列的是四个物体的运动情况,它们都是同学们所熟悉,身边发生的事。请同学们判断一下,谁速度改变最快,谁速度改变最慢。初速度∕m.s-1经过时间∕s末速度∕m.s-1甲:小朋友从高处沿滑梯下滑023乙:小球从高处静止竖直下落0220丙:火车从车站出发010020丁:飞机在天空匀速飞行250100250(学生思考,教师提示在初中时,两个物体运动的快慢是如何比较的。) 方法一:比较甲、乙它们经历的时间Δt一样,甲的速度变化量为3m∕s,乙的速度变化量为20m∕s,经过类比后,得到乙速度改变较快。方法二:比较乙、丙它们的速度变化量都为20m∕s,但所用的时间不一样,进行类比后,所用时间越少的,速度改变快。方法三:比较甲、丙,它们的速度变化是不同的,经历的时间也不一样,那么如何比较呢?可以计算平均每秒速度的变化量,即单位时间内速度变化多的速度改变快。师:通常情况下,比较速度改变的快慢,物体所用的时间不一样,速度的改变大小也不一样,此时,我们都可以计算平均每秒钟速度的变化量。即第三种方法具有普遍意义。并由此算出以上四个物体每秒速度变化的数值分别为:1.5 10 0.2 0则速度改变的快慢就不言而喻了。师:通过以上的比较,速度的改变量除以所用的时间,可以反映出物体速度改变的快慢,我们把这个比值叫加速度。1.定义:加速度等于速度的改变量与发生这一改变所用时间的比值。2.公式:a=ΔV∕Δt,且ΔV=V2-V1师:解释V1与V2的含义,另外速度的变化量与时间的比值也叫速度的变化率(见P31科学漫步)。公式出来后,单位也确定,它是一个复合单位,与学生共同分析,得出国际单位和常用单位以及读法。3.单位:m∕s2还有cm∕s2师:下面请两个同学把小黑板上的甲、乙的加速度算出来,下面的同学计算丙、丁的加速度,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。)师:进行规范,并给出正确答案,大小分别为:1.5m∕s2 10m∕s2 0.2m∕s2 0问:请同学们想一想:1.5m∕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。问:加速度是矢量还是标量呢?为什么?方向如何规定?学生讨论后,师生在一起得出速度是矢量,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。 问:那么计算时,如何体现出加速度的方向?下面以典型例题进行说明: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?(先让学生做,然后让成绩是好、中、差的三个学生报出第2小题答案,估计答案都不对)师:(大声讲出)三个学生的答案都不对,以引起学生关注解题过程。1.(略)2.解:以小车开始运动的方向为正方向,V1=10m∕s,因为未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。(评析:本人在长期的教学过程中得知,学生在了解加速度的定义、物理意义以后,从心理上迫切想做一、二道计算题,来试一试,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。)加速度的方向加速度的方向与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。师: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,并且加速度保持不变的运动叫匀变速运动。引导学生阅读P30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。(继续例举一些有趣的实用的例子加以介绍,以激发同学们学习物理的热情)师:加速度是恒量车辆质量好坏的一个重要标准。车的加速度不是想有多大就有多大,它是受发动机功率、车体质量、传动机构等因素决定的。下面例举三种世界名车速度从0到100km/h所用的时间,看一看说明什么问题?奇瑞轿车:11.64s 新奥迪A84车:7s 宝马车:6.3s问:1.如用这些车作赛车参加百米赛跑,你希望驾驶哪一辆?为什么?2.如果这些车以相同的速度在高速公路上行驶,突然前面遇到障碍物,哪一种最有可能不会撞到障碍物上,为什么? 师:国外有一种终极豪华跑车,名字叫Murcielago(咆啸的公牛),它的速度从0变为100km/h只需3.8s,当你驾驶这头咆啸的公牛车绝尘而去时,强劲的冲击力必须使热血沸腾,终身难忘。生:神情激动,满堂笑声。师:从公式上可以求出a的大小方向,我们也可以从图象上知道物体的加速度从V-t图象看加速度:图略:教师引导学生进行分析,结合初中函数图象知识很容易得出,直线越倾斜,加速度越大,图象的斜率在数值上等于加速度。对加速度a的进一步认识:师: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。结合前面小黑板所举的例子,比较乙与丙可知此结论不对。)2.物体的速度很大时,加速度不可能为0。(错。结合小黑板所举的例子,如丁,虽然飞机速度很大,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。师:对于第3题,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。例如:猪场里刚生下来的小猪,第1天体重增加1000克,第2天体重增加900克,第3天增加700克,那么,前3天小猪的体重一直在增加吗?每天增加的程度一样吗?生:体重一直在增加,增加的程度在变小。师:“增加的程度”相当于加速度,“体重”相当于物体的速度,加速度在减小时,速度反而有可能在增加,以后在学过动力学知识后,对此会有更深的了解。生:露出满意的神情。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,前者是描述速度改变的快慢;后者是描述运动快慢。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,那么加速度的方向才不会出现错误。作业:P31,1、3。教学效果评估: 在多年的高中教学中,每一次上完这一节课后,本人总是对本节内容进行摸底测试,发现对采用本教案进行教学的班级,要比用普通方法进行教学的班级效果要好得多。这学期,在高一(6)班采用本教案教学,在高一(7)班进行普通方法教学,然后用试卷(满分50分,时间45分钟),进行测试,前者及格率达到82%,优秀率为48%;后者及格率为45%,优秀率为9%。成绩只是反映了某一方面,更为重要的是采用本教案教学,培养了学生的思维能力,激发了学生学习物理的热情。

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