《加速度》教学设计与反思

课题：第一章第五节速度改变快慢的描述加速度  科目：物理教学对象：一年三班 课时：1 提供者：王秋生单位： 吉林省满族自治县伊通一中一、教学内容分析加速度是力学中的重要概念之一，它是运动学与动力学的桥梁，也是高中一年级物理课中比较难懂的概念，它比速度的概念还抽象。对加速度的概念及物理意义的理解，是本节课的重点。学生对“速度的大小与加速度的大小没有直接的关系，速度变化大，加速度不一定大”的理解有一定的困难，这是本节的难点。二、教学目标1、理解加速度的概念，知道加速度是表示速度变化快慢的物理量，知道它的定义、公式、符号和单位。 2、知道加速度是矢量，知道加速度的方向始终跟速度的改变量的方向一致，知道加速度方向与速度方向相同或相反时，结果是速度随时间增加或减少。知道加速度跟速度改变量的区别。 3、知道什么是匀变速直线运动，知道匀变速直线运动是加速度大小和方向都不变的运动。三、学习者特征分析1、本人所教学校位于县城，绝大多数同学没有刻苦的学习精神，通俗的讲就是比较“懒惰”，知识程度参差不齐。2、本节主要是从矢量和标量的角度让学生进一步理解掌握，以便于接下来的学习探索。而加速度对学生来说是一个全新的知识，同时又是高中阶段一个重要的物理概念。所以能否学好本节的知识，直接影响到接下来相关知识的学习探究。3、面对新知识，新概念，学生有浓厚的探究欲望，为其思维的发散提供了较大的空间。从另外一个角度讲，本节内容，数学运算要求不高，适当地又降低了学习难度。在引入加速度的说法时，基于学生接受能力不是太强，让学生首先感受。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。从而自然地引入“加速度”这个物理量来描述运动物体的速度变化快慢程度。四、教学策略选择与设计要得出加速度概念遇到的第一个问题是，分析所需的一系列速度值从何而来？大多数教师只是提供一堆现有数据给学生，由此归纳得出结论。这种方法虽然有效，但它缺乏科学性和可靠性，学生会误以为教师在“造假”。为避免这种不必要的质疑，为了让学生接触科学的真实，应让学生实际测量，现场采集数据。必须要设计一个实验，在较短的时间内准确地测出一组速度值，然后学生才可以清晰地比较这两个小球的速度变化的快慢情况。如何测出物体运动的速度呢？由于实验室没有现成的测速度的仪器。教材在第二章第一节才正式使用打点计时器探究小车速度随时间变化的规律，因此这里不宜使用打点计时器。所以，提供给学生的仪器是气垫导轨和光电计时器，比较两个小球的速度变化的快慢。教师向学生说明用挡光片的宽度除以时间即为物体在挡光处的瞬时速度，记下相邻两个光电门所记录的时间，可以算出时间段，这样既测出了某个位置的速度，又测出了两个速度变化所用的时间，就可以比较速度变化的快慢了。五、教学重点及难点1. 加速度的概念及物理意义的理解2. “速度的大小与加速度的大小没有直接的关系，速度变化大，加速度不一定大”的理解六、教学过程教师活动学生活动设计意图多媒体动画例举物体的运动： 火车进站，公共汽车启动，骑自行车加速运动请学生观察、分析得出：物体有速度、速度在变化。 提问：哪个物体的速度改变要快一些呢？ （分组讨论） 如果物体的运动速度同样从零加速到5m/s，运动时间有一定的差异，让学生体会速度的变化有快慢问题。引入“加速度”这个物理量来描述运动物体的速度变化快慢程度。请回忆一下我们是怎样描述物体运动位置的变化的？例如在直线运动中，物体从A点运动到B点，如下图所示.建立数轴AB，设A点在数轴上的读数x1（一维位置坐标，下同）为2 m，B点在数轴上的读数x2为7 m，则物体运动位置的变化大小为多少？1.如果物体从A到B是做匀速运动，如果所用时间为t=10 s，怎样求这段过程中物体的速度？2.如果物体做加速直线运动，同样在10 s内，速度从2 m/s增加到7 m/s，怎样描述物体运动的速度增加的快慢呢？3.如果用符号a表示物体速度增加的快慢，v表示物体的速度变化量，t表示物体的速度变化所用的时间，那么用公式如何表达呢？师：不同物体的运动，速度变化的快慢往往是不同的，再看下面的例子.案例1：飞机的速度由0增加到约300 km/h，飞机的速度的变化是多少？若发生这一变化用时约30 s，则物体的速度平均每秒增加多少？案例2：迫击炮射击时，炮弹在炮筒中的速度在0.005 s内就可以由0增加到250 m/s，炮弹速度的变化与发生这个变化所用时间的比值是多少？上述方法就是变速直线运动中，描述物体运动速度变化快慢的基本思路和基本方法.其中的a=是变速直线运动的加速度的基本定义式.在国际单位制中，加速度的单位是m/s2，读作米每二次方秒.加速度也是矢量，不仅有大小，也有方向.当物体加速时，则v=v2v10，时间t是标量，加速度a的计算值为正值，如果以初速度的方向为正方向（即初速度v0取正值），a为正值则可表示a的方向与初速度的方向相同，或反过来说，若加速度a与初速度同向时，则这个直线运动为加速运动.当物体是减速时，则v=v2v10，时间t是标量，加速度a的计算值为负值，如果仍以初速度的方向为正方向（即初速度v0取正值），a为负值则可表示a的方向与初速度的方向相反，或反过来说，若加速度a与初速度反向时，则这个直线运动为减速运动.在未学到“牛顿第二定律”之前，也可以用两辆汽车以相同的速度变化率做匀加速运动和匀减速运动，虽然速度变化快慢相同，但速度的变化情况不同，前者速度越来越大，后者则反之.启发学生思考，只凭速度变化快慢（速度变化率的大小）不能完全反映速度变化的规律，从而引出加速度不仅有大小，而且有方向，是矢量.学生同教师一起分析例题并一起解答有关的疑问1.x=x2x1=7 m2 m=5 m，方向由A指向B. 2.物体运动的速度v= m/s=0.5 m/s方向从A指向B. 用物体速度的增加量除以所用的时间来描述这段过程中物体运动速度增加的快慢.3. a= m/s2=0.5 m/s2.学生讨论后回答.（回答第一个案例）：300 km/h约相当于83 m/s，a= m/s2=2.8 m/s2.（回答第二个案例）：a= m/s2=5×104 m/s2.虽然不必让学生从速度变化的方向去判断加速度的方向，但是应该让学生知道：物体做匀加速运动时，加速度的方向跟速度的方向相同；做匀减速运动时，加速度的方向跟速度的方向相反.这是直线运动中（无往复运动）的普遍性结论.至于加速度的正、负问题，只是在特定的条件下（v0取正值）判断物体做匀加速还是匀减速运动的一种方法，这不是实质性的结论，所以教学中不必强化.也可类比v=中速度v的方向与位移x的方向相同，理解a=中速度a的方向与速度变化量v的方向相同.阅读课文，说说什么是匀变速运动.如同平均速度与瞬时速度那样，加速度也有平均和瞬时之分.在匀变速运动中，平均加速度与瞬时加速度有什么关系？匀速直线运动可看成什么运动？如果物体的加速度保持不变，该物体的运动就是匀变速运动. 在匀变速运动中，其速度随时间均匀变化（增加或减少），每时每刻的加速度，即瞬时加速度与一段时间内的加速度，即平均加速度相同.可看成加速度为零的匀变速运动理解匀变速运动请学生阅读教材第30页“一些运动物体的加速度”.学生阅读“一些运动物体的加速度”后应注意：1.注意标题后括号内标明的“a/（m·s2）”的含义，注意养成时时关心物理单位的习惯.2.阅读汽车、电车、旅客列车、炮弹加速时的典型值，形成大小印象.3.表中汽车急刹车时的加速度值为负值，这是什么含义？这是因为加速度是矢量，不但有大小，而且有方向，而负号只表示其方向，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关?物体做匀加速直线运动时，加速度一定为正吗?物体做匀减速直线运动时，加速度一定为负吗?加速度增加的运动是加速运动，加速度减小的运动是减速运动.这种认识对吗?如果不对，你认为应该怎样根据加速度判断物体的速度是增加还是减小?速度、速度变化量及加速度有何区别?教师总结:加速度和速度的区别：（1）速度大，加速度不一定大;加速度大，速度不一定大.（2）速度变化量大，加速度不一定大.（3）加速度为零，速度可以不为零;速度为零，加速度可以不为零. 【例题剖析】（出示例题1）做匀加速运动的火车，在40 s内速度从10 m/s增加到20 m/s，求火车加速度的大小.汽车紧急刹车时做匀减速运动，在2 s内速度从10 m/s减小到零，求汽车的加速度大小.（出示例题2）判断下列说法是否正确.做匀变速直线运动的物体，它的加速度方向和速度方向总是相同.错.只有做匀加速直线运动的物体，它的加速度方向和速度方向相同.做匀变速直线运动的物体，它的速度变化越大，加速度越大.错.速度变化大，但不知所用时间的多少.做匀变速直线运动的物体，它的速度变化越快，加速度越大.对.加速度大小反映了物体速度改变的快慢，加速度越大，速度改变得越快，加速度越小，速度改变得越慢.加速度的方向跟速度改变的方向总是相同加速度和速度是两个完全不同的物理量，加速度反映了物体速度改变的快慢，而速度反映了物体运动的快慢.不能根据加速度大小，判断物体运动快慢（速度大小），也不能根据速度大小判断速度改变的快慢（加速度大小），同样不能根据加速度方向判断物体的运动方向（速度方向），也不能根据速度方向判断物体速度改变的方向（加速度方向）.不一定.物体做匀加速直线运动时，加速度方向一定跟物体的运动方向相同，物体做匀减速直线运动时，加速度的方向跟物体的运动方向相反.但是，加速度是正值还是负值，与正方向的选取有关，若取运动方向为正方向，则匀加速直线运动的加速度为正值，匀减速直线运动的加速度为负值；若取运动的反方向为正方向，则匀加速直线运动的加速度为负值，匀减速直线运动的加速度为正值.速度是用来表示物体运动快慢的物理量，它等于位移和所用时间的比值，而加速度是用来表示物体的速度变化快慢的物理量，它等于速度的变化量和时间的比值（速度的变化率）.加速度的大小只反映物体速度变化的快慢，不能反映物体运动的快慢，加速度大说明物体速度变化得快，并不意味着物体就运动得快；加速度小说明物体速度变化得慢，并不意味着物体运动得慢；加速度为零，说明物体速度不变化，但并不意味着物体的速度为零，物体可能以很大的速度做匀速直线运动.不仅速度大小和加速度大小没有必然联系，速度方向和加速度方向也没有必然联系.加速度方向与速度方向可能相同，也可能不相同.对于速度的变化量和加速度的区别，可根据加速度的定义a=来理解，加速度是速度的变化率，而不是速度的变化量，加速度表示的是速度变化的快慢，而不是速度变化的多少，速度的变化量不仅与加速度有关，还与时间有关.因此，根据加速度不能判断速度变化的量的大小，反过来，根据速度变化量的大小也不能判断加速度的大小.不对.加速度的大小反映的是速度变化的快慢，并不能反映速度的大小.应该根据加速度的方向和速度方向的关系，判断速度增加还是减小.只要加速度方向跟速度方向相同，无论加速度大小如何变化，物体一定做加速运动；只要加速度方向跟速度方向相反，无论加速度大小如何变化，物体一定做减速运动.学生活动并解答.解析：这是利用公式a=求解a的题目.火车的初速度、末速度、加速度和加速运动