内容正文:
《加速度》教学设计
【课题】加速度
【教学时间】40分钟
【教学对象】高一(上)
【教材】粤教版必修第一册第一章第五节
【教学内容分析】
1.本节课在教材中的地位和作用
加速度是为了描述运动引入的基本概念之一,是后面探究运动规律、形成相互作用的观念、分析力和运动之间关系的基础。准确掌握和理解加速度的概念是我们后面学好物理的基本功。
2.课程标准对本节的要求
内容要求:理解加速度;知道其准确含义,其中渗透着对物理量的变化和物理量的变化率的认识。知道加速度既可以用公式描述,也可以用图像描述。
教学提示:多角度创设情境,引导学生讨论,让学生经历建构加速度概念的过程,进而学习定量描述生活中物体运动的方法。
学业要求:能用加速度等物理量描述物体运动,解释或解决生活中的具体问题。能对物体的运动情况进行分析,得出结论。能从物理学的运动视角分析自然与生活中的有关简单问题。通过瞬时加速度概念的建构,体会物理问题研究中的极限方法和抽象思维。
3.教材内容安排
教材分三个主要部分。首先,对飞机、汽车、运动员的运动进行讨论与交流,引入一个新的物理量来描述物体运动速度变化的快慢,也就是加速度。其次,分析仅凭速度变化率的大小不能完全反映速度变化的情况,解释说明加速度是矢量;再讨论加速度方向对速度变化的具体影响;并对物体的运动进行分类;然后通过对生活中电梯的运动来对加速度进行定量计算,加强对加速度大小和方向的理解。最后,通过讨论与交流得出,通过v-t图像不仅能够描述物体运动的速度随时间变化的情况,还能知道物体运动的加速度。
4.教材的特点
教材从物体常见运动的速度情况,引出对应的描述物体运动速度变化快慢的物理量加速度,得出加速度时速度变化的原因,再分析直线运动中加速度方向对速度的影响,进一步加强对加速度概念的理解和认识;再通过对图像不断地讨论和分析,确定图像斜率可反映加速度的大小和方向。根据学生的认知规律,让学生逐渐理解;通过“讨论与交流”,重点、难点一一突破。
5.对教材的处理
除按照教材整体思路、遵从学生的认知规律,把建构加速度概念过程充分让学生体验外;增加速度、速度变化量、加速度的比较,让学生的理解更加准确。在应用加速度公式解决实际问题后,总结求解加速度的注意事项。例如要先规定正方向等,使学生对加速度的矢量性有更充分的认识;在通过对图像不断地讨论和分析,确定图像斜率可反映加速度的大小和方向的同时,增加各种图像的例子,使学生可以学以致用确定物体的运动性质。
【学生情况分析】
1. 学生的知识基础
已经理解位移、速度概念,对物理量的变化和物理量的变化率有所认识,初步了解速度时间图像。
2. 学生的心理特点
学生已经知道什么是描述运动的物理量位移、速度,也进行了测量直线运动物体的瞬时速度的实验,对学习新物理量加速度和探索各种运动的特点、规律有强烈的愿望。
3. 学生的认知困难
学生对于速度变化处在感性认知阶段;对加速度的矢量性的认识、新公式应用到解决实际问题有一定难度;对图像的斜率及判断物体运动性质更有困难。
【教学目标】
1.物理观念
通过讨论与交流,理解加速度、物理量变化率的概念,实际分析加速度对速度变化的影响,认识加速度的矢量性.
2.科学思维
(1)通过解决问题,体会加速度的数值含义为物体每秒速度增加或减小的大小。
(2)通过对图像的深入分析,理解图像的斜率为物体的加速度。
3.科学探究
从对直线运动的初速度方向与加速度方向各种情况的分析,推导出物体做加速和减速直线运动的规律,及在实际生活问题中求解物体的加速度,提升综合探究、解决问题的能力。
4.科学态度与责任
通过对生活中实际问题的分析学习,认识引入加速度概念的必要性,具有学习物理学的兴趣。形成勤于思考、关心生产的科学态度与社会责任。
【教学重点】
1.认识加速度,准确理解其含义。
2.理解加速度的矢量性,知道物体做加速或减速直线运动时加速度和物体初速度的关系。
3.理解图像的斜率为物体的加速度。
4.在实际问题中会求解加速度的大小和方向。
【教学难点】
掌握物体做加速或减速直线运动时加速度和物体初速度的关系。
【教学策略设计】
1.教学方法
任务驱动教学法,给学生探究性地讨论与交流问题,得出结论,总结。
通过对飞机、汽车、运动员速度的变化讨论交流,引导学生建构加速度概念。通过详细分析速度的变化、速度的变化率,引导学生总结出加速度是矢量。再根据直线运动的初速度与加速度方向的不同组合,推导出物体做加速或减速直线运动对应加速度和物体初速度方向应该满足的条件。通过速度和时间图像的深入分析,引导学生得出图像的斜率为物体的加速度,并能根据图像判断物体运动的性质。
让学生在完成“任务”的过程中,提升分析问题、解决问题的能力,培养学生独立探索及合作精神。
2.学法指导
问题式指导和渗透式指导相结合。教师引导学生根据速度变化相关问题,使学生在解决问题、探求答案的过程中,通过寻求一定的知识、分析知识间的联系和关系、建立已知和未知之间的逻辑体系、形成新的知识结构,获得新知识、新概念;同时教师根据教学内容的特点把学习步骤和学习技巧渗透到学生学习过程的各个环节之中,让学生不断按教师的教学思路,在潜移默化地引导过程中去领悟。
3.教学媒体设计
教学电脑和一体机,课件。
【教学流程图】
讨论交流,得出新知
通过对飞机、汽车、运动员速度的变化讨论交流,引导学生建构加速度概念。
总结比较,深挖规律
通过详细分析速度的变化、速度的变化率,引导学生总结出加速度是矢量。再根据直线运动的初速度与加速度方向的不同组合,推导出物体做加速或减速直线运动对应加速度和物体初速度方向应该满足的条件。
学以致用,解决问题
通过速度和时间图像的深入分析,引导学生得出图像的斜率为物体的加速度,并能根据图像判断物体运动的性质、计算加速度。
关联图像,拓展延伸
通过解决包括对加速度含义的理解、求解加速度的大小和方向、分析物体运动的性质等实际问题,达到可以应用知识解释或解决生活中有关加速度的具体问题。
通过课堂总结,让学生多角度、全方面理解加速度。
物理观念
科学探究、科学思维
科学态度与责任
课堂总结,规律建构
【教学过程设计】
教学环节和教学内容
教师活动
学生活动
设计意图
【讨论交流,得出新知】
一、认识加速度
1.定义:物体速度的变化与发生这一变化所用时间t的比值。
2.公式:a=
3.物理意义:描述速度变化快慢的物理量。加速度是速度的变化率。物体速度的任何变化,不论是速度的增大、减小还是方向的改变,都会有加速度。
4.单位:在国际单位制中,加速度的单位是米每二次方秒,符号是m/s2。
【学以致用,解决问题】
[练习1]质点做匀加速直线运动,加速度大小为5 m/s2,下列说法正确的是( )。
A.质点在任何1 s的末速度都比前1 s的末速度大5倍
B.质点在第3 s末的速度比第2 s初的速度大10 m/s
C.质点在第n s初的速度比第(n-1) s末的初速度大 5 m/s
D.质点在第n s末的速度比第(n-1) s末速度大10 m/s
让学生思考、回答:生活中物体运动的速度常常变化吗?请举例说明
引导学生一起完成讨论与交流。
提问:物体运动速度变化的快慢与。
给出加速度的定义、公式、物理意义、单位。
让学生解决实际问题。
让学生知道加速度的大小为每秒速度的变化量,而不是多少倍。
给出答案(B)。
思考回答,并举出实例。
讨论交流、回答问题:
(1)汽车;飞机
(2)运动员;在相同时间内速度变化大
(3)不一定
回答:速度变化和时间
认识、理解加速度的定义、公式、物理意义、单位。
解答、展示
通过讨论速度的变化快慢,引出加速度概念。
让学生初步认识加速度这个新概念。
在解决问题中,检验学生的理解加速度大小与速度变化的关系。
【总结比较,深挖规律】
加速度是速度的变化率。物体速度的任何变化,不论是速度的增大、减小,还是方向的改变,都会有加速度。
只要速度变化就一定有加速度,加速度是速度变化的原因。
5.速度、速度变化量、加速度的比较。
二、加速度的方向和对物体运动的影响
1.加速直线运动条件:
v0>0 , a>0或v0<0 , a<0
减速直线运动条件:
v0>0 , a<0或v0<0 , a>0
正负:依据方便原则选取,一般选取初速度方向为正方向
2.加速度保持不变:物体做匀变速运动(匀加速直线运动或匀减速直线运动)。
【学以致用,解决问题】
[练习2]已知一运动物体的初速度v0=5 m/s,加速度a=-3 m/s2,它表示( )。
A.物体加速度方向与速度方向相同,物体的速度在减小
B.物体加速度方向与速度方向相同,物体的速度在增大
C.物体加速度方向与速度方向相反,物体的速度在减小
D.物体加速度方向与速度方向相反,物体的速度在增大
[练习3]下列关于加速度的说法中正确的是( )。
A.物体的加速度不为零时,其速度一定不为零
B.物体的速度不为零时,其加速度一定不为零
C.物体的加速度增大时,其速度一定增大
D.物体的加速度减小时,其速度可能增大
[练习4]足球以8 m/s的速度飞来,运动员把它以12 m/s的速度反向踢出,踢球时间为0.2 s,设球飞来的方向为正方向,则足球在这段时间内的加速度是(设运动员踢足球的力为恒力)( )。
A.-20 m/s2 B.20 m/s2
C.100 m/s2 D.-100 m/s2
提问:物体速度的任何变化,不论是速度的增大、减小,还是方向的改变,都会有加速度吗?
加速度和速度是什么关系?
提问:速度、速度变化量、加速度又有什么具体联系和不同呢?
提问:加速度的方向与速度方向有什么关系?
提问:两个物体以相同大小的速度变化率运动,有可能一个速度越来越大,另一个速度越来越小。说明仅凭速度变化率的大小能否完全反应速度变化的情况?
分析、提问:
1.物体做加速直线运动条件?
2.物体做减速直线运动条件?
3.能否用加速度的正负而简单判断物体做加速或减速直线运动?
提问:如果物体做加速度不变的运动,为了和加速度变化的运动进行区分,我们可以怎么定义?
给出:加速度保持不变,我们说物体做匀变速运动;如果是直线运动,可分为匀加速直线运动和匀减速直线运动。(本书暂不涉及:匀变速曲线运动)
让同学们完成练习,并分析做题思路;
给出答案,答案为:C、D、D.并对学生的分析进行点评,强调:
公式是矢量式,速度、速度的变化量、加速度皆为矢量。应用公式解题时要先规定好正方向,物理量的方向与规定的正方向相同时取正值,相反时取负值。最后要注意根据计算所得的加速度a的正、负来确定加速度的方向。
思考并回答:
是的;
加速度是引起速度变化的原因;
思考讨论
回答:加速度的方向由初、末速度决定,与速度变化量的方向相同。
交流,给出否定答案。
讨论、给出结论:
1.加速度与初速度同向。
2.加速度与初速度反向。
3.不能!单独看加速度的正负是无法确定物体运动性质。
思考讨论,发表看法。
解答练习,展示,校对。
通过对比速度、速度变化量、加速度,让学生体会物理量之间关联、因果关系;提升物理观念的建立。
通过让学生参与详细分析物体做加速直线运动和减速直线运动的速度变化和加速度的关系,体会矢量和正方向的选取在物理研究中的重要性和必要性。
培养学生建模的意识和本领。
通过实际解决问题,找到应用公式求解加速度的注意事项,培养学生的规范意识。
【关联图像,拓展延伸】
三、v-t图像中的加速度表示
探究 从v-t图像看加速度
1.可确定物体的运动性质
【学以致用,解决问题】
让学生根据加速度的定义式,结合原有的v-t图像知识,分析哪个物体的加速度大?
提问:怎样根据图像定量求加速度?
思考、回答:
b1物体的加速度大。
回答:图像的斜率为加速度。
完成练习题
通过对图像分析,认识图像的斜率为加速度。
通过完成匀加速直线运动和匀减速直线运动的两道练习题,让学生更好地理解刚刚学习的速度公式和位移公式。
【课堂总结,规律建构】
和学生一起回顾课堂知识
回顾、交流
通过总结各关系式的意义和解决实际问题,让学生体会已知哪些物理量可以求出剩下的什么物理量;体会关系式的矢量性;从而多角度、全方面理解匀变速直线运动的规律。
【板书设计】
第二节《匀变速直线运动的规律》
一、速度与时间的关系
二、v-t图像求位移
对于任何形式的直线运动,物体在时间内的位移都可以用图线与轴所包围的面积表示。
三、位移与时间的关系
四、速度与位移的关系
五、中间时刻的瞬时速度
学科网(北京)股份有限公司
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