《加速度》教學(xué)設(shè)計(jì)與反思

課題：第一章第五節(jié)速度改變快慢的描述加速度 科目：物理教學(xué)對(duì)象：一年三班 課時(shí)：1 提供者：王秋生單位： 吉林省滿族自治縣伊通一中一、教學(xué)內(nèi)容分析加速度是力學(xué)中的重要概念之一，它是運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)的橋梁，也是高中一年級(jí)物理課中比較難懂的概念，它比速度的概念還抽象。對(duì)加速度的概念及物理意義的理解，是本節(jié)課的重點(diǎn)。學(xué)生對(duì)“速度的大小與加速度的大小沒(méi)有直接的關(guān)系，速度變化大，加速度不一定大”的理解有一定的困難，這是本節(jié)的難點(diǎn)。二、教學(xué)目標(biāo)1、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，知道它的定義、公式、符號(hào)和單位。 2、知道加速度是矢量，知道加速度的方向始終跟速度的改變量的方向一致，知道加速度方向與速度方向相同或相反時(shí)，結(jié)果是速度隨時(shí)間增加或減少。知道加速度跟速度改變量的區(qū)別。 3、知道什么是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，知道勻變速直線運(yùn)動(dòng)是加速度大小和方向都不變的運(yùn)動(dòng)。三、學(xué)習(xí)者特征分析1、本人所教學(xué)校位于縣城，絕大多數(shù)同學(xué)沒(méi)有刻苦的學(xué)習(xí)精神，通俗的講就是比較“懶惰”，知識(shí)程度參差不齊。2、本節(jié)主要是從矢量和標(biāo)量的角度讓學(xué)生進(jìn)一步理解掌握，以便于接下來(lái)的學(xué)習(xí)探索。而加速度對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)是一個(gè)全新的知識(shí)，同時(shí)又是高中階段一個(gè)重要的物理概念。所以能否學(xué)好本節(jié)的知識(shí)，直接影響到接下來(lái)相關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí)探究。3、面對(duì)新知識(shí)，新概念，學(xué)生有濃厚的探究欲望，為其思維的發(fā)散提供了較大的空間。從另外一個(gè)角度講，本節(jié)內(nèi)容，數(shù)學(xué)運(yùn)算要求不高，適當(dāng)?shù)赜纸档土藢W(xué)習(xí)難度。在引入加速度的說(shuō)法時(shí)，基于學(xué)生接受能力不是太強(qiáng)，讓學(xué)生首先感受。讓他們感受的第一層是運(yùn)動(dòng)物體有速度，第二層是運(yùn)動(dòng)物體速度有變化，第三層是運(yùn)動(dòng)物體的速度變化有快有慢。從而自然地引入“加速度”這個(gè)物理量來(lái)描述運(yùn)動(dòng)物體的速度變化快慢程度。四、教學(xué)策略選擇與設(shè)計(jì)要得出加速度概念遇到的第一個(gè)問(wèn)題是，分析所需的一系列速度值從何而來(lái)？大多數(shù)教師只是提供一堆現(xiàn)有數(shù)據(jù)給學(xué)生，由此歸納得出結(jié)論。這種方法雖然有效，但它缺乏科學(xué)性和可靠性，學(xué)生會(huì)誤以為教師在“造假”。為避免這種不必要的質(zhì)疑，為了讓學(xué)生接觸科學(xué)的真實(shí)，應(yīng)讓學(xué)生實(shí)際測(cè)量，現(xiàn)場(chǎng)采集數(shù)據(jù)。必須要設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，在較短的時(shí)間內(nèi)準(zhǔn)確地測(cè)出一組速度值，然后學(xué)生才可以清晰地比較這兩個(gè)小球的速度變化的快慢情況。如何測(cè)出物體運(yùn)動(dòng)的速度呢？由于實(shí)驗(yàn)室沒(méi)有現(xiàn)成的測(cè)速度的儀器。教材在第二章第一節(jié)才正式使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律，因此這里不宜使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。所以，提供給學(xué)生的儀器是氣墊導(dǎo)軌和光電計(jì)時(shí)器，比較兩個(gè)小球的速度變化的快慢。教師向?qū)W生說(shuō)明用擋光片的寬度除以時(shí)間即為物體在擋光處的瞬時(shí)速度，記下相鄰兩個(gè)光電門所記錄的時(shí)間，可以算出時(shí)間段，這樣既測(cè)出了某個(gè)位置的速度，又測(cè)出了兩個(gè)速度變化所用的時(shí)間，就可以比較速度變化的快慢了。五、教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)1. 加速度的概念及物理意義的理解2. “速度的大小與加速度的大小沒(méi)有直接的關(guān)系，速度變化大，加速度不一定大”的理解六、教學(xué)過(guò)程教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖多媒體動(dòng)畫例舉物體的運(yùn)動(dòng)： 火車進(jìn)站，公共汽車啟動(dòng)，騎自行車加速運(yùn)動(dòng)請(qǐng)學(xué)生觀察、分析得出：物體有速度、速度在變化。 提問(wèn)：哪個(gè)物體的速度改變要快一些呢？ （分組討論） 如果物體的運(yùn)動(dòng)速度同樣從零加速到5m/s，運(yùn)動(dòng)時(shí)間有一定的差異，讓學(xué)生體會(huì)速度的變化有快慢問(wèn)題。引入“加速度”這個(gè)物理量來(lái)描述運(yùn)動(dòng)物體的速度變化快慢程度。請(qǐng)回憶一下我們是怎樣描述物體運(yùn)動(dòng)位置的變化的？例如在直線運(yùn)動(dòng)中，物體從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，如下圖所示.建立數(shù)軸AB，設(shè)A點(diǎn)在數(shù)軸上的讀數(shù)x1（一維位置坐標(biāo)，下同）為2 m，B點(diǎn)在數(shù)軸上的讀數(shù)x2為7 m，則物體運(yùn)動(dòng)位置的變化大小為多少？1.如果物體從A到B是做勻速運(yùn)動(dòng)，如果所用時(shí)間為t=10 s，怎樣求這段過(guò)程中物體的速度？2.如果物體做加速直線運(yùn)動(dòng)，同樣在10 s內(nèi)，速度從2 m/s增加到7 m/s，怎樣描述物體運(yùn)動(dòng)的速度增加的快慢呢？3.如果用符號(hào)a表示物體速度增加的快慢，v表示物體的速度變化量，t表示物體的速度變化所用的時(shí)間，那么用公式如何表達(dá)呢？師：不同物體的運(yùn)動(dòng)，速度變化的快慢往往是不同的，再看下面的例子.案例1：飛機(jī)的速度由0增加到約300 km/h，飛機(jī)的速度的變化是多少？若發(fā)生這一變化用時(shí)約30 s，則物體的速度平均每秒增加多少？案例2：迫擊炮射擊時(shí)，炮彈在炮筒中的速度在0.005 s內(nèi)就可以由0增加到250 m/s，炮彈速度的變化與發(fā)生這個(gè)變化所用時(shí)間的比值是多少？上述方法就是變速直線運(yùn)動(dòng)中，描述物體運(yùn)動(dòng)速度變化快慢的基本思路和基本方法.其中的a=是變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度的基本定義式.在國(guó)際單位制中，加速度的單位是m/s2，讀作米每二次方秒.加速度也是矢量，不僅有大小，也有方向.當(dāng)物體加速時(shí)，則v=v2v10，時(shí)間t是標(biāo)量，加速度a的計(jì)算值為正值，如果以初速度的方向?yàn)檎较颍闯跛俣葀0取正值），a為正值則可表示a的方向與初速度的方向相同，或反過(guò)來(lái)說(shuō)，若加速度a與初速度同向時(shí)，則這個(gè)直線運(yùn)動(dòng)為加速運(yùn)動(dòng).當(dāng)物體是減速時(shí)，則v=v2v10，時(shí)間t是標(biāo)量，加速度a的計(jì)算值為負(fù)值，如果仍以初速度的方向?yàn)檎较颍闯跛俣葀0取正值），a為負(fù)值則可表示a的方向與初速度的方向相反，或反過(guò)來(lái)說(shuō)，若加速度a與初速度反向時(shí)，則這個(gè)直線運(yùn)動(dòng)為減速運(yùn)動(dòng).在未學(xué)到“牛頓第二定律”之前，也可以用兩輛汽車以相同的速度變化率做勻加速運(yùn)動(dòng)和勻減速運(yùn)動(dòng)，雖然速度變化快慢相同，但速度的變化情況不同，前者速度越來(lái)越大，后者則反之.啟發(fā)學(xué)生思考，只憑速度變化快慢（速度變化率的大?。┎荒芡耆从乘俣茸兓囊?guī)律，從而引出加速度不僅有大小，而且有方向，是矢量.學(xué)生同教師一起分析例題并一起解答有關(guān)的疑問(wèn)1.x=x2x1=7 m2 m=5 m，方向由A指向B. 2.物體運(yùn)動(dòng)的速度v= m/s=0.5 m/s方向從A指向B. 用物體速度的增加量除以所用的時(shí)間來(lái)描述這段過(guò)程中物體運(yùn)動(dòng)速度增加的快慢.3. a= m/s2=0.5 m/s2.學(xué)生討論后回答.（回答第一個(gè)案例）：300 km/h約相當(dāng)于83 m/s，a= m/s2=2.8 m/s2.（回答第二個(gè)案例）：a= m/s2=5104 m/s2.雖然不必讓學(xué)生從速度變化的方向去判斷加速度的方向，但是應(yīng)該讓學(xué)生知道：物體做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度的方向跟速度的方向相同；做勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度的方向跟速度的方向相反.這是直線運(yùn)動(dòng)中（無(wú)往復(fù)運(yùn)動(dòng)）的普遍性結(jié)論.至于加速度的正、負(fù)問(wèn)題，只是在特定的條件下（v0取正值）判斷物體做勻加速還是勻減速運(yùn)動(dòng)的一種方法，這不是實(shí)質(zhì)性的結(jié)論，所以教學(xué)中不必強(qiáng)化.也可類比v=中速度v的方向與位移x的方向相同，理解a=中速度a的方向與速度變化量v的方向相同.閱讀課文，說(shuō)說(shuō)什么是勻變速運(yùn)動(dòng).如同平均速度與瞬時(shí)速度那樣，加速度也有平均和瞬時(shí)之分.在勻變速運(yùn)動(dòng)中，平均加速度與瞬時(shí)加速度有什么關(guān)系？勻速直線運(yùn)動(dòng)可看成什么運(yùn)動(dòng)？如果物體的加速度保持不變，該物體的運(yùn)動(dòng)就是勻變速運(yùn)動(dòng). 在勻變速運(yùn)動(dòng)中，其速度隨時(shí)間均勻變化（增加或減少），每時(shí)每刻的加速度，即瞬時(shí)加速度與一段時(shí)間內(nèi)的加速度，即平均加速度相同.可看成加速度為零的勻變速運(yùn)動(dòng)理解勻變速運(yùn)動(dòng)請(qǐng)學(xué)生閱讀教材第30頁(yè)“一些運(yùn)動(dòng)物體的加速度”.學(xué)生閱讀“一些運(yùn)動(dòng)物體的加速度”后應(yīng)注意：1.注意標(biāo)題后括號(hào)內(nèi)標(biāo)明的“a/（ms2）”的含義，注意養(yǎng)成時(shí)時(shí)關(guān)心物理單位的習(xí)慣.2.閱讀汽車、電車、旅客列車、炮彈加速時(shí)的典型值，形成大小印象.3.表中汽車急剎車時(shí)的加速度值為負(fù)值，這是什么含義？這是因?yàn)榧铀俣仁鞘噶?，不但有大小，而且有方向，而?fù)號(hào)只表示其方向，不表示其大小.加速度大小反映了什么?加速度的方向一定跟什么方向相同?加速度跟速度是否有關(guān)?物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度一定為正嗎?物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度一定為負(fù)嗎?加速度增加的運(yùn)動(dòng)是加速運(yùn)動(dòng)，加速度減小的運(yùn)動(dòng)是減速運(yùn)動(dòng).這種認(rèn)識(shí)對(duì)嗎?如果不對(duì)，你認(rèn)為應(yīng)該怎樣根據(jù)加速度判斷物體的速度是增加還是減小?速度、速度變化量及加速度有何區(qū)別?教師總結(jié):加速度和速度的區(qū)別：（1）速度大，加速度不一定大;加速度大，速度不一定大.（2）速度變化量大，加速度不一定大.（3）加速度為零，速度可以不為零;速度為零，加速度可以不為零. 【例題剖析】（出示例題1）做勻加速運(yùn)動(dòng)的火車，在40 s內(nèi)速度從10 m/s增加到20 m/s，求火車加速度的大小.汽車緊急剎車時(shí)做勻減速運(yùn)動(dòng)，在2 s內(nèi)速度從10 m/s減小到零，求汽車的加速度大小.（出示例題2）判斷下列說(shuō)法是否正確.做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體，它的加速度方向和速度方向總是相同.錯(cuò).只有做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體，它的加速度方向和速度方向相同.做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體，它的速度變化越大，加速度越大.錯(cuò).速度變化大，但不知所用時(shí)間的多少.做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體，它的速度變化越快，加速度越大.對(duì).加速度大小反映了物體速度改變的快慢，加速度越大，速度改變得越快，加速度越小，速度改變得越慢.加速度的方向跟速度改變的方向總是相同加速度和速度是兩個(gè)完全不同的物理量，加速度反映了物體速度改變的快慢，而速度反映了物體運(yùn)動(dòng)的快慢.不能根據(jù)加速度大小，判斷物體運(yùn)動(dòng)快慢（速度大小），也不能根據(jù)速度大小判斷速度改變的快慢（加速度大?。?，同樣不能根據(jù)加速度方向判斷物體的運(yùn)動(dòng)方向（速度方向），也不能根據(jù)速度方向判斷物體速度改變的方向（加速度方向）.不一定.物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度方向一定跟物體的運(yùn)動(dòng)方向相同，物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度的方向跟物體的運(yùn)動(dòng)方向相反.但是，加速度是正值還是負(fù)值，與正方向的選取有關(guān)，若取運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较?，則勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度為正值，勻減速直線運(yùn)動(dòng)的加速度為負(fù)值；若取運(yùn)動(dòng)的反方向?yàn)檎较?，則勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度為負(fù)值，勻減速直線運(yùn)動(dòng)的加速度為正值.速度是用來(lái)表示物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量，它等于位移和所用時(shí)間的比值，而加速度是用來(lái)表示物體的速度變化快慢的物理量，它等于速度的變化量和時(shí)間的比值（速度的變化率）.加速度的大小只反映物體速度變化的快慢，不能反映物體運(yùn)動(dòng)的快慢，加速度大說(shuō)明物體速度變化得快，并不意味著物體就運(yùn)動(dòng)得快；加速度小說(shuō)明物體速度變化得慢，并不意味著物體運(yùn)動(dòng)得慢；加速度為零，說(shuō)明物體速度不變化，但并不意味著物體的速度為零，物體可能以很大的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng).不僅速度大小和加速度大小沒(méi)有必然聯(lián)系，速度方向和加速度方向也沒(méi)有必然聯(lián)系.加速度方向與速度方向可能相同，也可能不相同.對(duì)于速度的變化量和加速度的區(qū)別，可根據(jù)加速度的定義a=來(lái)理解，加速度是速度的變化率，而不是速度的變化量，加速度表示的是速度變化的快慢，而不是速度變化的多少，速度的變化量不僅與加速度有關(guān)，還與時(shí)間有關(guān).因此，根據(jù)加速度不能判斷速度變化的量的大小，反過(guò)來(lái)，根據(jù)速度變化量的大小也不能判斷加速度的大小.不對(duì).加速度的大小反映的是速度變化的快慢，并不能反映速度的大小.應(yīng)該根據(jù)加速度的方向和速度方向的關(guān)系，判斷速度增加還是減小.只要加速度方向跟速度方向相同，無(wú)論加速度大小如何變化，物體一定做加速運(yùn)動(dòng)；只要加速度方向跟速度方向相反，無(wú)論加速度大小如何變化，物體一定做減速運(yùn)動(dòng).學(xué)生活動(dòng)并解答.解析：這是利用公式a=求解a的題目.火車的初速度、末速度、加速度和加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間分別用v0、vt、a和t表示.汽車的初速度、末速度、加速度和剎車的時(shí)間分別用v0、vt、a、t來(lái)表示.由于v0=10 m/s，vt=20 m/s，t=40 s，所以火車的加速度a= m/s2=0.25 m/s2.由于v0=10 m/s，vt=0，t=2 s，所以汽車的加速度a= m/s2=5 m/s2.答：火車的加速度的大小是0.25 m/s2,汽車緊急剎車時(shí)的加速度大小是5 m/s2，負(fù)號(hào)在這里表示汽車做減速運(yùn)動(dòng).速度、速度變化量及加速度有何區(qū)別?速度、速度變化量及加速度有何區(qū)別?速度、速度變化量及加速度有何區(qū)別?速度、速度變化量及加速度有何區(qū)別?七、教學(xué)評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)將生活中的實(shí)際上升到物理概念的過(guò)程，理解物理與生活的聯(lián)系，初步了解如何描述運(yùn)動(dòng)通過(guò)實(shí)例，引出生活中物體的運(yùn)動(dòng)，速度存在增加和減少的現(xiàn)實(shí)，提出為了描述物體運(yùn)動(dòng)變化的快慢，引入加速度概念的必要性，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣學(xué)生領(lǐng)悟加速度概念不夠深刻，對(duì)速度、速度變化量及加速度有何區(qū)別掌握還可以。八、板書設(shè)計(jì)一、 加速度 例題1二、加速度方向與速度方向的關(guān)系 例題2三、速度、速度變化量及加速度有何區(qū)別?九教學(xué)反思加速度是力學(xué)教學(xué)的重要概念，也是高一年級(jí)物理課中較難懂的概念.在學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)中，與加速度有關(guān)的現(xiàn)象不多，這就給學(xué)習(xí)加速度概念帶來(lái)困難.教材先列舉轎車和旅客列車的加速過(guò)程，讓學(xué)生討論它們速度的快慢以增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí).教材還展示飛機(jī)的起飛過(guò)程，要求學(xué)生從具體問(wèn)題中了解“速度快”“速度變化大”“速度變化快”的含義不同，并且又在旁批中指出“物體運(yùn)動(dòng)的快慢”與“運(yùn)動(dòng)速度變化的快慢”不同.在此基礎(chǔ)上，通過(guò)飛機(jī)起飛和炮彈射出過(guò)程的具體數(shù)字運(yùn)算引出平均加速度，進(jìn)而說(shuō)明瞬時(shí)加速度.同時(shí)指出了加速運(yùn)動(dòng)和減速運(yùn)動(dòng)中加速度與速度方向的關(guān)系.通過(guò)瞬時(shí)加速度得出直線運(yùn)動(dòng)的這一物理運(yùn)動(dòng)模型.在學(xué)習(xí)加速度概念后，又通過(guò)上節(jié)課學(xué)習(xí)的速度時(shí)間圖象進(jìn)一步說(shuō)明怎樣在圖象中找到加速度，讓學(xué)生通過(guò)速度時(shí)間圖象加深對(duì)加速度概念的認(rèn)識(shí)和對(duì)圖象的理解，是對(duì)圖象認(rèn)識(shí)的深化和提高.變化率是生活中的常用概念，教材在“科學(xué)漫步”欄目中深入、細(xì)致地介紹了一般情況下的變化率，有助于學(xué)生理解速度是位置的變化率，加速度