第6节速度快慢的描述加速度

教案课题：速度改变快慢的描述加速度教材：教育科学出版社物理（必修1）第一章运动的描述第六节年级：高一设计思想：本节课是一节概念课教学，在思维方法上还渗透了比值定义法。加速度的概念是本章的重要概念，也是高一物理教学中的重点内容，同时加速度承接着力学和运动学两大体系，是联系力学和运动学的桥梁。既力是通过加速度这个物理量与速度、位移建立了数量的关系，加速度还是演绎推导动能定理、动量定理，以及导出动量守恒定律的中间过渡的重要物理量。因此，在教学中，讲好上好加速度这节课，从小的范围讲，可使学生深刻理解加速度的概念，并对所学知识深刻地理解和掌握；从大的范围讲，将影响到对运动学乃至动力学的学习。由于学生在用已有的生活经验观察物体运动时，还不能清楚地分辨“运动的快慢”与“速度变化的快慢”，因此，通过大量的生活事例的引入和数据的对比，可以帮助学生正确区分“速度大”、“速度变化大”、“速度变化得快”，促进他们对加速度概念的理解。本节课教学共分四部分，每部分教学设计皆遵循以下四步骤进行：创设情景提出问题探究、讨论（自主学习）提炼得出物理结论。对于本节内容的难点知识，均采用了学生探究与讨论的方式进行，通过实验对平均加速度和瞬时加速度的讲述以及极限法的渗透也就非常便于学生的接受。一．教学目标：1．知识与技能：（1）学生通过对图片和视频中所给出的两组数据的比较概括得出加速度的概念，提高学生比较、分析的能力；（2）学生运用比较的方法，能区分加速度（a）与速度(v)、速度的变化量（△v）、速度的变化率（△v/△t）之间的关系，加深对加速度概念的理解，知道加速度的国际单位制单位；（3）学生通过简单题目的运算，学会用公式a=△v/△t()解决有关问题，并深入理解加速度的矢量性（加速直线运动的加速度a与初速度方向相同；减速直线运动的加速度a与初速度方向相反）；（4）学生通过实验的方法，绘制出某物体的速度随时间的变化图线，了解平均加速度和瞬时加速度的概念及加速度的变化与速度的变化之间的关系。2．过程与方法：（1）通过对大量不同的运动变化物体的分析，了解用比值的方法定义物理量的研究方法；（2）学生通过分组实验来总结加速度的相关规律，认知物理是一门实验科学；（3）学生通过平均加速度和瞬时加速度的学习，体会极限思想在物理学习中的应用。3．情感态度与价值观：（1）教师结合观看神六发射实况片段，对学生进行爱国主义教育，培养学生学习物理的热情和激情；（2）通过加速度概念的探究和讨论，培养参与课堂教学活动的热情、主动与他人合作的精神、与他人交流的自信、敢于坚持正确的观点和勇于修正错误的精神。（3）通过课堂教学实例的选取，使学生了解、体会物理学与日程生活之间有密切的联系，让学生体会从生活走向物理，从物理走向社会；（4）通过对加速度定义的学习，使学生了解到物理学过程中推理过程的逻辑美；（5）教师利用死亡加速度的介绍，增强学生的交通安全意识。二、教学重点与难点加速度是高一物理教学的重点内容，因此，加速度的定义和公式是本节的教学重点。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，难于理解加速度的意义和定义公式，因此，对加速度的意义和公式的理解：正确区分加速度（a）与速度(v)、速度的变化量（△v）、速度的变化率（△v/△t）之间的关系以及加速度的变化和速度的变化之间的关系并深入理解加速度的矢量性（加速直线运动的加速度a与初速度方向相同；减速直线运动的加速度a与初速度方向相反）是本节的教学难点。三、教学内容及变化本节教材内容主要包括：加速度的概念、单位、计算公式：a=△v/△t、加速度的矢量性：加速直线运动的加速度a与初速度方向相同；减速直线运动的加速度a与初速度方向相反、平均加速度和瞬时加速度的概念。此外，此节应适当补充在v—t图中如何求出加速度。与原大纲教材相比，本节新增平均加速度和瞬时加速度两个概念，原大纲教材此节前已讲匀变速直线运动的概念，而本教材匀变速直线运动的概念在下节提出，故本节删减匀变速直线运动是加速度不变的运动，加速度的公式由改为a=△v/△t。另外，本教材此节中加速度的定义用到了数学中极限的概念，极限概念的引入使知识在认知过程中有了条理和顺序，因前一节速度中已提到极限的概念，教师在讲解时可引导学生加深对极限定义物理量的理解，及对物理概念中瞬时值的理解。四、教学方法与学习策略建议（包括教学资源）：一．引课：教师活动1：让学生看两段资料和对应的两组数据。1.奥迪A8轿车(图片)整车参数2.神州六号卫星发射（长征二号火箭升空）场面(视频)设计意图1：利用这两个例子激发学生的学习兴趣，让他们有想进一步了解问题实质的渴求。并且通过观看神六的发射场面，激发学生的爱国热情，鼓励他们努力学习，将来能报效祖国。3．图片和视频中可找到下面两组数据奥迪A8轿车启动0-100km/h6.9s长征二号火箭发射0-1300m/s120s教师活动2：提问：观察这两组数据，大家从这两个物体的运动情况中，得到了哪些信息？有什么想法吗？学生活动2：讨论出结果：两个物体都有速度，而且两个物体的速度都在变化，而且速度变化的快慢不同。教师活动3：提问：哪个物体速度变化的更快呢？为什么？学生活动3：讨论出结果，比较相同时间（单位时间：1s）内速度的变化值奥迪A8轿车启动每秒速度增加4.03m/s长征二号火箭发射每秒速度增加10.83m/s所以，长征二号火箭在发射时速度变化快。设计意图2：通过观察让学生去感受：让他们感受的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，培养学生比较和分析的能力（符合学生思考问题的顺序）。教师活动4：给出加速度的概念：描述物体运动快慢的物理量。教师活动5：教师引导学生总结加速度的计算公式：（a=△v/△t）；及加速度的单位。建议教师在此仍采用旧教材中的公式，但应强调：与a=△v/△t的一致性。二．新课教学1．通过具体数据的运算，会用公式解决有关问题；会区分加速度（a）与速度(v)、速度的变化量（△v）、速度的变化率（△v/△t）之间的关系以及加速度的变化和速度的变化之间的关系，并深入理解加速度的矢量性（加速直线运动的加速度a与初速度方向相同；减速直线运动的加速度a与初速度方向相反）。教师活动1：PPT投影例题（可配图片）：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：火车进站201000丁：飞机在天空飞行250100250求：表中所示时间中，速度的变化量（△v）、速度的变化率（△v/△t）和加速度（a）。学生活动1：按要求计。教师活动2：对学生计算结果进行评价，并引导学生学会区分加速度（a）与速度(v)、速度的变化量（△v）、速度的变化率（△v/△t）之间的关系；引导学生深入理解加速度的矢量性（加速直线运动的加速度a与初速度方向相同；减速直线运动的加速度a与初速度方向相反）。建议：此处教师讲解加速度的变化和速度变化之间的关系的教学内容设计意图3：加速度的方向是本节的难点之一，由于前面举的例子都是加速直线运动，学生在头脑中还没有建立起减速直线运动这个概念。这里可以通过题目，让学生对所学知识有具体、实际的感知，来解决这个问题使学生了解到物理学过程中推理过程的逻辑美。2．通过具体数据资料，了解平均加速度和瞬时加速度的概念（建议，适当为后续教材，牛二的讲解埋下伏笔，为什么同向加速，反向加速）。教师活动1：学生通过亲自动手做实验测量出某物体的速度随时间的变化图线并分析从数据中可以得出哪些结论？学生活动1：动手实验并得出结论：v—t图中，斜率代表物体运度的加速度，物体运动过程中不同时间段斜率不同（即加速度不同）。教师活动2：评价学生的讨论结果，给出平均加速度和瞬时加速度的概念。建议：学生实验可以用：光闸、运动传感器、加速度传感器等。特别值得一提的是：传感器采集的数据可直接读出瞬时加速度，通过加速度传感器采集数据，可以绘制出加速度随时间变化的关系的图像。设计意图4:设计学生实验，可以体现物理是以实验为基础的学科，体现了真实性，可靠性，又能激发学生的学习积极性。学生通过实验现象和通过数据处理结果进一步深入理解速度和加速度、速度变化率之间的关系。利用LOGGER软件，直接利用电脑拟合图象,得出结论便捷、快速，使学生进一步理解v—t图的含义。3．知识拓展。教师活动1：介绍“死亡加速度”，设计一道适当的刹车问题，让学生算算。学生活动1：计算此刹车过程是否安全，讨论头盔和安全带的重要性。设计意图5:使物理知识回归生活，向学生介绍“死亡加速度”的实例，分析和讨论为什么赛车手在比赛时要带上头盔，开汽车时要带好安全带等，适时进行交通安全教育。三．课堂小结：教师活动1：提问：这节课我们都学到了什么？学会了什么？五、课堂评价建议加速度是力学中的重要概念，也是高一年级物理课较难懂的概念。在学生的生活经验中，与加速度有关的现象不多，这就给学生理解加速度概念带来困难。为此，课上先列举小型轿车和神六的加速过程，让学生讨论它们速度变化的快慢以增强学生的感性认识。课上还展示小朋友从高处沿滑梯下滑、小球从高处静止竖直下落、火车进站、飞机在天空匀速飞行数据，要求学生从具体问题中了解“速度快”“速度变化大”“速度变化快”的含义不同、指出“物体运动的快慢”与“运动速度变化的快慢”不同一以及加速度变大速度不一定变大的具体含义。在此基础上通过真实的数据再说明平均加速度的意义，进而说明瞬时加速度。对重要的v-t图象，课上又设置一个“思考与讨论”，让学生通过v-t图象加深对加速度的认识和对图象的理解。考虑到理论联系实际的重要性，课上“死亡加速度”的介绍，对学生适时地进行了交通安全的教育。