内容正文:
《速度变化快慢的描述 ——加速度》
1、 前期分析
1. 教材分析
加速度是力学中非常重要的概念,是高一物理的中枢内容之一。教材从四个层次逐次展开:首先,感知加速度的存在,从中理解加速度的物理含义;在此基础上利用比值定义法得到加速度的概念和定义式,接着说明加速度方法与速度方向的关系,最后在v-t图象中研究加速度。
本节内容是在学习速度的基础上,对速度变化的进一步研究,加速度和位移、时间、速度一同构成了描述物体直线运动的基本物理量,是第二章匀变速直线运动的学习基础。并且加速度是运动学和动力学之间的桥梁。力是通过加速度这个物理量与速度、位移建立了数量关系。因此,本节内容是学生后续学习的重要基础。
2. 学情分析
学生在生活经验中,与加速度有关的现象并不多,对于速度的认识也只停留在匀速阶段,这就给学生理解加速度概念带来困难。高一阶段的学生刚接触矢量及其运算,用正负号表示矢量方向,将同一直线上的矢量加减法变成标量的代数加减法,这些新鲜的东西对学生的思维能力有较高的要求。
3. 教学重难点
重点:加速度的理解
难点:速度变化和加速度区别,加速度方向和速度方向的关系
2、 学习目标
1. 仔细观察生活中的现象,区别速度、速度变化量、速度变化率,尝试说出加速度的物理含义,体会引入加速度这一物理量的必要性,在生活中准确使用加速度。
2. 通过对比、总结等,能用科学的语言说出加速度的概念,写出加速度的定义式和单位,运用定义式正确计算物体加速度,感知比值定义法在科学研究中的应用。
3. 认识加速度的矢量性,会根据速度与加速度方向的关系判断运动性质。
4. 利用已有数学基础,能用v-t图象计算加速度的大小,体会数学在物理中的重要性。
3、 教学方法
参照最近发展区、有意义学习、建构主义等学与教的理论,基于高中物理新课标的教学建议,从学生的实际出发,主要采用问题链驱动教学。
4、 教学过程(第一课时)
(一)新课导入,激趣生疑
播放赛车启动和飞机启动的视频,提出问题:
问题1: 飞机和赛车在做什么运动?与匀速运动相比有什么不同?
教师从学生熟悉的匀速运动入手,引导学生分析物体从静止到运动,物体不在做匀速运动,物体的速度是在变化的。
问题2:那物体的速度是怎样变化的呢?(问而不答,进入下一个教学环节。)
(二)类比探索加速度的概念
展示具体数据,见表2、3、4
问题3:比较表2、3、4速度一栏,它们有什么异同?
学生从直观的速度数据中,认识不同物体速度变化的不同。(此处为粗略的认识判断,为接下去计算得出数据再观察做铺垫。)
展示匀速运动的数据,见表1,教师带领学生先回忆匀速运动中位置-位移-速度之间的关系。
问题4:请与表格1进行对比,小组交流讨论,尝试完成表2、3、4。
通过与表格1的对比,从位置-位置的变化量(位移)-位置的变化率(速度)类比迁移,自主探索,得到在新表格中的物理量是速度-速度的变化量-速度的变化率。给学生留出一定时间,进行计算,得出数据。
问题5:比较表2、3、4中的数据,请你思考:
(1) 它们速度变化量相同吗?如果不同,谁的速度变化量最大?你的依据是什么?
(2) 它们速度变化的快慢相同吗?如果不同,谁的速度变化的最快?你的依据是什么?
表1一辆做匀速直线运动的小车 表2运动员起跑段
时间(秒)
0
1.2
2
4
速度(m/s)
0
1.6
2.7
5.5
时间(秒)
0
1
2
3
位置(米)
X1=0
X2=6
X3=12
X4=18
位置的变化(米)
位移
速度
时间(秒)
0
1
2
3
速度(km/h)
0
25
60
100
时间(秒)
0
0.27
1
1.61
速度
(km/h)
0
18
66
100
表3飞机启动阶段 表4 F1赛车启动阶段
(以上数据来自网络,不一定准确。)
通过计算数据,观察比较表2、3、4,发现:不同的物体速度变化快慢是不同的。
问题6:回忆我们以前学过的知识,有没有物理量可以来描述物体速度变化快慢?
为了更加全面的描述物体运动,引入一个新的物理量-加速度,用来描述物体速度变化的快慢。
问题7:表格2、3、4中,物体的加速度在哪一栏?加速度大说明什么?
问题8:结合表2、3、4和加速度的物理含义,你能给加速度说说加速度的概念吗?
(如果学生感到困难,可以提示学生运用比值法的思想,回忆同样用比值法定义的速度的概念。)
运用比值法的思想,带领学生一起写出加速度的概念:加速度是速度的变化量和发生这一变化所用时间的比值。
问题9:利用加速度的概念,写出加速度的计算公式。
教师通过板书