内容正文:
1.4. 速度变化快慢的描述——加速度
课程:高中物理
教材:必修 第一册
章节:1.4 速度变化快慢的描述——加速度
【教材分析】
加速度是力学教学的重要概念,也是高一年级物理课中较难懂的概念,在学生的经验中,与加速度有关的现象不多,这就给学习加速度概念带来困难。教材先列举轿车和旅客列车的加速过程,让学生讨论它们速度的快慢以增强学生的感性认识,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,同时指出了加速运动和减速运动中加速度与速度方向的关系。在学习加速度概念后,又通过上节课学习的速度时间—图像进一步说明怎样在图像中找到加速度,让学生通过速度—时间图像加深对加速度概念的认识和对图像的理解,是对图像认识的深化和提高。变化率是生活中的常用概念,教材在“科学漫步”栏目中深入、细致地介绍了一般情况下的变化率,有助于学生理解速度是位置的变化率,加速度是速度的变化率。
要想正确理解加速度的物理意义,掌握加速度的定义式,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,难以理解加速度的意义和定义式。为了降低难度,教材只限于讨论匀变速直线运动中的加速度,只研究匀变速直线运动的加速度定义、公式、意义、单位、方向,没有研究加速度的测量方法,没有讨论加速度的合成与分解,没有涉及加速度的成因,只在以后各章节中才把加速度的概念逐步扩充到一般变速运动中的瞬时加速度。
【学情分析】
1.学生整体水平分析:
教学的对象是普通高一学生,初中知识略有欠缺,需要放慢速度,注意细节。
2.学生已有知识和能力:
目前学生已经掌握了位置变化快慢的描述,初步体会用比值法定义物理量的方法,对于变化快慢也有感性的认识。
3.学生所欠缺知识和能力:
在多数情况下,学生比较容易接受运动了多少路程、位移、运动的快慢,对于速度的快慢缺少感性认识;其次学生的抽象思维能力不高,在头脑中很难形成“加速度”的概念。
4.学生“前概念”水平:
“加速度”的名字,从文字上理解,根据学生的学科前概念容易理解成“速度的增加”,这一点课上要格外注意纠正。
教学目标
1科学探究、理解加速度是描述物体速度变化快慢的物理量,了解加速度的定义式和单位。
2科学态度、了解加速度的矢量性,会根据速度与加速度方向的关系判断运动的性质。
3科学思维、通过加速度概念的建立过程和加速度定义式的得出过程,了解和体会比值定义法在科学研究中的应用。
4科学责任、理解加速度的概念,区别速度、速度变化量和速度变化率,能在生活中准确地使用加速度的概念。
重点难点
1、加速度的概念建立和加速度的比值关系。(重点)
2、加速度是速度的变化率,它描述速度变化的快慢和方向。(重点)
3、理解加速度的概念,区分速度、速度的变化量及速度的变化率。(难点)
课堂导入
【教师活动】
首先,观看视频。
教师提出问题:
一辆赛车在5.5s内,速度从0达到30m/s,一只猎豹在4.0s内速度也从0达到30m/s。虽然赛车和猎豹速度都从0达到30m/s,但是它们的运动情况显然不同。你觉得用“速度大”或“速度变化大”能描述这种不同吗?如果不能,应该怎样描述呢?
【学生活动】
学生根据教师所提问题,分组讨论问题并回答
【设计意图】
通过视频的观看和问题的讨论,引出这节课要解决的问题,学习新概念。
探究新知1
加速度的定义、表达式、单位及物理意义
【教师活动】
教师提出问题:
(1)下列物体的运动速度变化,谁变化大?谁的速度变化的快?如何比较?
(2)在学习速度时我们知道,位移表示的是位置的变化。要比较位置变化的快慢,可以用位移除以时间。那么,要比较速度变化的快慢,我们又应该如何做呢?
【学生活动】
根据教师所提问题,分组讨论问题。
【设计意图】
引导学生用类比的方式,来定义加速度
【教师活动】
新授内容:
1.定义:速度变化量和发生这一变化所用时间的比值叫加速度。
2.公式:。
3.物理意义:用于描述物体速度变化快慢的物理量。
【学生活动】
学生记忆并掌握加速度的概念
【设计意图】
牢固掌握基础知识与概念
【教师活动】
思考与讨论:
(1)根据第3节的学习,我们知道速度的单位是m/s,那么你认为加速度的单位会是什么样子的?
(2)根据以上定义物理量单位的方式,你还能举出哪些用类似方式定义的物理量单位吗?
(3)速度大,加速度一定大吗?你能举例说明吗?
(4)加速度大,速度一定大吗?
(5)速度变化量大,则加速度一定大?
(6)速度变化越快,加速度越大?
【学生活动】
根据教师所提问题,分组讨论问题。
【设计意图】
通过(1)(2)两个问题,让学生明确物理量单位是怎么得出的。通过(3)(4)(5)(6)四个问题,引导学生辨析影响加速大小的因素。
【教师活动】
新授内容:
4. 加速度的大小
(1)加速度a大小与速度v没有直接关系。
(2)加速度a大小与速度变化量Δv没有直接关系。
(3)加速度a大小:由速度变化率Δv/Δt的大小决定;由速度变化的快慢决定;由单位时间内物体速度变化大小决定。
【学生活动】
学生记忆并掌握影响加速度大小的因素
【设计意图】
牢固掌握基础知识与概念
探究新知2
速度、速度变化与加速度的关系
【教师活动】
5.速度、速度的变化量、加速度的比较
【学生活动】
学生记忆并掌握影响加速度大小的因素,并掌握速度、速度变化量、速度变化率三个概念的不同。
【设计意图】
牢固掌握基础知识与概念
【教师活动】
思考与讨论:
根据第3节学习,我们知道速度是一矢量,有大小有方向,并且方向与某段时间内位移的方向是相同的,那么你认为加速度是否是一个矢量呢?如果是,它的方向又是怎么样的?
【学生活动】
根据教师所提问题,分组讨论问题。
【设计意图】
为加速度的方向做铺垫。
探究新知3
加速度的方向与速度变化的关系
【教师活动】
一、加速度的方向
(1)从表格中你可以发现加速度与速度变化量方向有什么联系?
【学生活动】
根据表格中数据,做出速度变化量的矢量图。
【设计意图】
通过表格中数据明确加速度的方向和速度变化量的方向一致。让学生明确如何判断加速和减速。
【教师活动】
新授内容:
1.物体做加速运动还是减速运动,关键是看物体的加速度与速度的方向关系,而不是看加速度的大小,加速度的大小只是反映速度变化的快慢。
(1)a与v同向(加速直线运动):a不变,v随时间均匀增加;a减小,v增加的越来越慢;a增大,v增加的越来越快。
(2)a与v反向(减速直线运动):a不变,v随时间均匀减小;a增大,v减小的越来越快;a减小,v减小的越来越慢。
2.a的正负,只表示加速度的方向与正方向的关系,不表示物体是加速还是减速。
【学生活动】
学生记忆并掌握加速和减速有关知识。
【设计意图】
牢固掌握基础知识与概念
课堂练习
关于速度和加速度的关系,以下说法正确的有( )
A. 加速度方向保持不变,速度方向一定保持不变
B. 加速度和速度方向相反,速度一定减小
C. 加速度逐渐变大,速度一定逐渐变大
D. 加速度方向为正,速度一定增加
【答案】B
【详解】
A.加速度方向保持不变,若初速度方向与加速度方向相反,速度方向会发生改变,如竖直上抛运动,故A错误;
B.当加速度方向与速度方向相反时,物体做减速运动,速度一定在减小,故B正确;
C.当加速度方向与速度方向相反时,物体做减速运动,加速度增大,但速度减小,故C错误;
D.加速度方向为正时,若速度方向为负,则加速度方向与速度方向反,物体做减速运动,速度减小,故D错误。
故选B。
板书设计
§1.4 速度变化快慢的描述—加速度
一、加速度
1.定义:速度变化量和发生这一变化所用时间的比值叫加速度。
2.公式:。
3.物理意义:用于描述物体速度变化快慢的物理量。
二、加速度的方向:与速度变化量方向相同
【教学反思】
本节教学设计的特点:以学生为中心引导学生自主探究式学习,完成了教学任务,解决了教学的重难点,为后面运动学和力学知识的学习奠定了基础;充分体现了信息技术与物理教学整合的教学理念;利用多媒体教学具有较强的操作性,使教学内容更直观,提高了教学效率和教学效果,同时注重合作学习。
整体而言符合新课程理念。还有诸多不足之处,如设计中预设不是很科学,也不是很规范,尤其对教材的分析可能不是很到位,对教学过程的设计也显得与学生的学情有点不相符,板书设计中内容略显简略。
在《加速度》的下一节学习中会针对以上问题进行相应的修正。
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