1.4速度变化快慢的描述——加速度 教案-高中物理人教版必修第一册

第五节速度变化的快慢加速度教学设计  一、教学内容  《物理》必修①（人教版）第一章第5节“速度变化快慢的描述——加速度”《物理》必修①（粤教版）第一章第5节“速度变化的快慢——加速度”  二、教学设计说明  教材分析  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，主要原因在于：一是高一学生初学矢量；二是学生不能很好的理解变化率；三是生活中缺少相关的经验。使学生心理上自动接受并运用，这是循序渐进的过程。因此，教师上课时要充分利用学生已经经历了“位置的变化—位置变化的多少—位置变化的快慢”、“物体位置变化的方向”、“平均速度与瞬时速度”的学习，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。  学生情况分析  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。在引入加速度的说法时，基于学生接受能力不是太强，让学生首先感受，分以下几个层次：第一层是运动物体有速度；第二层是运动物体速度有变化；第三层是运动物体的速度变化有快有慢。从而自然地引入“加速度”这个物理量来描述运动物体的速度变化快慢程度。  设计指导思想  （1）形象化教学，促进学生对物理概念的理解  加速度的概念不像质点的概念那样，质点概念虽然抽象，但由于学生有直觉思维为基础，还是比较容易理解的，而加速度这个概念在生活中甚至没有与之对应的词语，所以，对学生来说则更加抽象，更加难以理解，因此通过一些列举生活实例、视频资源等向学生展示大量的生活实际来帮助学生体会和理解加速度的概念更符合学生的认知。  （2）合理制定教学目标  加速度是运动学和动力学中重要的基本概念之一，也是运动学中最难懂的概念。我们常常发现有些学生能背出加速度的定义，也会用加速度的公式解一些简单问题，但不能用加速度的概念说明实际问题，更不会灵活运用。一方面是学生学习方法不对，不重视理解和思考，而习惯于死记硬背套用公式。另一方面，要想正确理解加速度的物理意义，掌握加速度的定义公式，学生必须具有较高的抽象思维能力。可是，学生首次碰到加速度概念时是刚刚考入高中不久，不少学生抽象思维能力不高，理解问题的角度还没有脱离初中阶段那种直观、形象的思维定式。因此，难于理解加速度的意义和定义公式。为了降低难度，在确定加速度教学目标时，应该注意处理这一学生能力缺陷的实际情况，逐步到位，不能一步到位。否则，教学目标制定过高，学习难度太大，不仅不能达到预期的教学目标，影响教学效率的提高，而且容易在学生中产生物理难学的心里障碍，对今后的物理学习也会产生负面影响。当然，也不能把教学目标制定的太低，这是不利于物理课堂教学效率提高的。  三、教学目标  知识与技能：  1．理解加速度的概念，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。  2．知道加速度是矢量，知道加速度的方向始终跟速度的改变量的方向一致，知道加速度方向与速度方向相同或相反时，结果是速度随时间增加或减少。知道加速度跟速度改变量的区别。  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。  2．帮助学生学会分析数据，归纳总结得出加速度。  情感态度与价值观：  1．利用实例动画激发学生的求知欲，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。  3．培养学生与他人合作的精神，并能将自己的见解与他人交流。  四、教学重、难点分析   加速度是力学中的重要概念之一，它是运动学与动力学的桥梁，也是高中一年级物理课中比较难懂的概念，它比速度的概念还抽象。对加速度的概念及物理意义的理解，是本节课的重点。学生对“速度的大小与加速度的大小没有直接的关系，速度变化大，加速度不一定大”的理解有一定的困难，这是本节的难点。  五、教学方法  演示、类比、比喻，分析讨论、启发式教学  六、教学过程  （一）引入新课：  情景一：（多媒体视频展示）  ①火车出站和进站；②公共汽车启动和刹车  （让学生观察、分析得出：物体有速度、速度在变化。）  情景二：（投影展示）  1．在汽车商对汽车性能的宣传介绍中，起动性能是一项重要的技术指标。  赛车从静止起加速到96km/h，约需5s。  普通轿车从静止起到96km/h，约需12s。  谁的起动性能好？  同样道理，汽车在制动时，从某一速度变到静止需时间越短，制动性能越好。汽车优良的起动和制动性能，在抢险、追击和避让危险等许多情况下可以使人们赢得宝贵的时间。  2．普通的小型轿车和旅客列车，速度都能达到100km/h，但它们启动后达到这样的速度所需的时间是不一样的，小轿车约需20s，而火车约需500s。请你就小轿车和旅客列车的启动过程谈谈你的看法。（让学生认识到速度变化有快慢。相同的速度变化，可以通过时间来比较：时间短，速度变化得快。）  3．生活中物体速度改变的快慢很多时候是一件非常重要的事情  短跑运动员赛跑时——这称为爆发力。  物体运动的快慢用速度来描述，是不是还应该有一个物理量来描述速度变化的快慢呢？（引入课题）  （二）进行新课：  1．探究表示速度变化快慢一般方法？  再举出一些例子，说明“速度大”、“速度变化大”、“速度变化得快”描述的是三种不同的情况。   你能从表中得到比较速度变化的快慢的方法吗？  速度的变化量跟发生这一变化所用时间的比值有何意义？  投影展示问题：如果物体从A到B做匀速运动，A点坐标x1=2m，B点坐标x2=7m，位移为5m，用时10s，怎么求此过程中物体的平均速度？如果物体做加速直线运动，同样在10s内，速度从2m/s增加到7m/s，怎么描述物体运动速度增加的快慢呢？  学生通过与速度定义的类比，得出可用来描述速度变化快慢，同时对两个概念的物理意义区别有了一定的理解。  2．关于加速度定义的学习  教师：在物理学中，我们就用来定义加速度，这里采用了怎样一种定义物理量的方法？你能给出加速度的单位吗？它是矢量还是标量？方向如何确定？学生联系、类比所学过的速度的知识，得出相关结论。教师引导学生完成以下思考题，强化对加速度概念的理解，区分速度、速度变化、加速度的不同。思考练习题：对加速度的理解正确的是：  A．加速度是加出来的速度  B．加速度反映了速度变化的大小  C．加速度反映了速度变化的快慢  D．速度越大，加速度越大  E．速度变化越大，加速度一定越大  F．速度变化所用的时间越短，加速度一定越大  G．速度变化越快，加速度一定越大  H．速度为零，加速度一定为零教师： 日常生活中，对于运动物体说它走多远，是指路程或位移，说它走得多快，是指速度，而对加速度则没有相对应的典型词语，一般只有笼统的快和慢。往往指的是速度，但有时也有一些说法是模模糊糊指加速度，你能举例说明吗？（“汽车的加速性能是汽车的一个很重要的参数，有人说我这车好，启动快。”“百米赛跑，我们常说某同学素质好，有很好的爆发力，起跑快。”……）教师引导学生：加速度和平均速度与瞬时速度一样，加速度也有平均加速度和瞬时加速度之分，在运动过程中，加速度保持不变的运动叫做匀变速运动。在这种运动中，平均加速度与瞬时加速度相等。匀变速运动可分为匀加速运动和匀减速运动。  3．加速度的方向与速度方向的关系通过动画演示汽车启动过程、汽车刹车过程，引导学生用图示法分析加速度的方向，理解加速度的方向与速度方向、速度变化的方向之间的关系。  4．加速度的计算投影展示学生练习：  （1）飞机起飞前在地面上滑行，可以在30s内，速度由零增加到81m/s。那么，飞机起飞前的加速度为多少？  （2）汽车急刹车时，可以在3秒内速度由18m/s减小到零。那么，汽车急刹车时的加速度为多少？引导学生通过类比“直线运动中的位置和位移”得出速度变化的计算Δυ=υt－υ0，及同一直线上的矢量运算方法。思考：引导学生思考计算中“－”的意义?如果物体在某段时间内运动方向发生改变，如何求加速度的大小？（初步了解同一直线上的矢量运算方法）  （三）板书设计  1．物理意义：描述速度变化的快慢  2．定义式：a==  3．单位：m/s2  4．是矢量，方向：与Δυ方向一致  （四）课堂小结  （五）课外作业：“问题与练习”1.2.4  七、反思与评价   加速度是个非常抽象的概念，学生缺少相关经验，本节课通过大量列举日常生活的实例、动画演示，让学生认识到引入加速度概念的重要意义。另外，本节课充分运用与速度等教学内容的类比教学法，由浅入深，层层深入，有效的化解了难点内容的教学。通过本节课的很好的培养了学生的思维能力，激发了学生学习物理的热情。