加速度教学设计.doc

《速度变化量的描述──加速度》教学设计
宁夏育才中学　苗　芳
　　一、任务分析
本节是人教版高中物理必修1第一章第五节的内容。加速度是力学中的重要概念，是联系动力学和运动学的桥梁，在后面的机械振动、电和磁、能量守恒、动量等内容都会涉及到。
在学习本节之前，学生对时刻和时间间隔、矢量和标量、物体运动路程、位移、速度、有了足够丰富的、生动的感性认识。
　　在我们的生活经验中与加速度有关的现象不多，所以加速度的概念对于刚进入高中学习的学生来说太抽象了。本节课先通过有趣的视频让学生感悟到物体在运动过程中速度可以发生变化，速度变化有快慢之分，从而巧妙的引出课题；教学过程中设计了有效的例题引导学生发现规律，加深对对物理规律的理解。
　　二、教学目标
　　1．知识与技能
　　（1）会计算速度变化量，知道它是矢量。
　　（2）理解加速度的概念及物理意义。
　　（3）知道加速度的符号、公式和单位。
　　（4）知道加速度是矢量，能根据加速度与速度的方向关系判断加速运动和减速运动。
　　（5）会用加速度公式处理简单问题。
　　（6）知道直线运动中矢量的运算方法
　　2．过程与方法
　　（1）通过多媒体将生动有趣的视屏展示给同学们，减少理解加速度概念的困难。
　　（2）通过图表类比的方法更直观的感受各个物理量之间的区别和联系。
　　3．情感、态度与价值观
　　通过飞机、汽车和摩托车比赛视频的展示，感受生活处处有物理，激发学生学习物理的兴趣和热情。
　　三、教学重点和难点
　　1．重点：（1）加速度的理解。
　　（2）对速度变化量和速度变化快慢的区分。
　　2．难点：加速度的方向与速度方向的关系
　　四、教学资源
　　多媒体，课件
　　五、设计思路
　　根据“以学生发展为本”的素质教育课程理念与目标，要求重视发挥学生学习的主体性，在学习过程中丰富学生的体验，让学生在教师的指导下亲自去观察、分析、归纳、应用等，在参与体验的基础上学习知识与方法，培养科学精神和科学态度。
　　加速度是力学中的重要概念，是联系力和运动的重要桥梁，也是高一年级物理课程中比较难懂的概念之一，在学生的生活体验中，与加速度有关的体验并不多，这就给学生理解加速度带来一定的困难。为此，课题引入要巧妙，一定要引人入胜，激起同学们的学习热情，在教学过程中尽量给同学们比较直观的体验感受，如图表对比，举贴近生活的例题等。
　　六、教学流程
　　1．教学主要环节
　　本节课主要分三个环节
　　第一环节：情景引入，引出课题；
　　第二环节：对比讨论，得出加速度定义，对比加速度，速度，速度的变化量；
　　第三环节：以竖直上抛例题联系，得出加速度与速度方向相同，物体加速；
　　加速度与速度方向相反，物体减速；
　　2．教学流程图

　　3．板书设计
　　§1．5 速度变化的描述──加速度
　　一、速度的变化量
　　1．定义式：△V=V-V0
　　2．物理意义：
　　3．直线运动中矢量运算的方法
　　二、加速度
　　1．物理意义：
　　2．定义：
　　3．定义式：
　　4．单位：
　　5．矢量
　　三、加速度的方向和速度方向的关系
　　1．当加速度的方向和速度方向相同时，物体做加速运动；
　　2．当加速度的方向和速度方向相反时，物体做加速运动；
　　七、操作案例
　　（一）情景引入
　　教师：如果摩托车、汽车和飞机都是以各自最大的速度运动，谁是运动最快的？
　　学生：肯定是飞机
　　教师：课件展示摩托车、汽车和飞机比赛视频
　　教师：在视频中发现了什么有趣的现象，如何去解释它呢？
　　学生：在开始一段时间里摩托车跑在最前面，应该是摩托车开始一段时间里速度大
　　教师：观察的很细致，为什么会出现开始一段时间里摩托车速度最大呢？
　　学生分组讨论回答
　　教师总结：摩托车、汽车和飞机都是从同一起跑线从静止开始运动，都要经历一个速度变化──速度逐渐增加的过程，那么肯定是摩托车速度增加的快，在最初一段时间里它的速度才会是最大的，从而跑到最前头，但是摩托车很快就增大到自己的最大速度不在变化了，才有后来的飞机、汽车的赶上来，超过它。从此视频中我们可以发现物体在的运动过程中速度可以发生变化，而且速度的变化有快慢之分，为了描述速度变化快慢的不同，我们引入一个新的物理量：加速度。
　　（二）新课教学
　　1．速度的变化量
　　教师：在研究速度变化快慢之前，我们先来介绍一个描述速度变化的多少的物理量──速度的变化量△V。例如，一个质点在t1时刻的速度为V0，在t2时刻的速度为V，那么质点在这段时间里的速度变化量是多少？
　　学生：△V=V-V0
　　教师：很好，一段时间速度的变化量由这段时间末速度减去初速度。我们来看到例题。
　　例1．某质点沿东西方向直线运动，t=0时刻速度向东大小为3 m/s，t=2s 时速度变为向西大小为2 m/s，求前两秒内速度的变化量。
　　学生：速度变化了-1m/s。
　　教师：注意这个结果是错的，我们知道速度是矢量，矢量的运算要遵从平行四边形行定则。平行四边形行定则在第三章会详细讲解，这里我们介绍在直线运动中有关矢量运算的一种方法。直线运动中，我们首先要规定正方向，如规定向东为正方向，方向与正方向相同的量为正，方向与正方向相反的量为负，那么初速度就是3 m/s，末速度是-2m/s，这样在带入公式直接计算，结果中也会有表示方向的正负号。△V=V-V0=-2m/s-3 m/s=-5m/s，结果说明前两秒内速度的变化量大小为5m/s，方向向西。（板演过程）
　　2．加速度
　　课件展示图表，各交通工具均沿既定的直线轨道正方向运动。分析它们在不同时间内速度的变化量是多少？

初速度
v0（m/s）
经过时间
△t（s）
末速度
v（m/s）
A．自行车
下坡
2
3
11
B．公共汽车
出站
0
3
6
C．某舰艇
出航
0
20
6
D．火车出站
0
100
20
E．飞机在天空
匀速飞行
300
10
300
　　教师学生：A △t=3s △V=9m/s
　　B △t=3s △V=6m/s
　　C △t=20s △V=6m/s
　　D △t=100s △V=20m/s
　　E △t=10s △V=0
　　教师归纳总结：五种交通工具中除飞机速度不变外，其他四种都是速度增加的运动，来看A和B，在相同的时间里，A速度增加的多，可以说A比B速度变化的快，那么 B和C速度变化量大小一样，而B用得时间短，我们说B比C速度变化的快，那如何比较C和D速度变化的快慢呢？
　　学生：可以用求出一秒内速度的变化量去比较：
　　C： = m/s2=0．3 m/s2 （意思是一秒钟速度变化0．3m/s）
　　D： = m/s2=0．2 m/s2 （意思是一秒钟速度变化0．2m/s）
　　所以C比D速度变化的快
　　教师：非常不错，这个比值能体现出物体速度变化的快慢情况，那么我们把这个比值定义为加速度，和前面定义速度的时候思路一样，我们又一次用到了比值法来定义物理量。
　　教师：现在我们再求出五中交通工具的加速度填入表格

初速度
　　v0（m/s）
经过时间
　　t（s）
末速度
　　vt（m/s）
速度变化量
　　Δv= vt-v0（m/s）
速度变化快慢
　　a=（m/s2）
A．自行车
下坡
2
3
11
9
3
B．公共汽车
出站
0
3
6
6
2
C．某舰艇
出航
0
20
6
6
0．3
D．火车出站
0
100
20
20
0．2
E．飞机在
天空飞行
300
10
300
0
0
　　教师：从表格中我们在仔细分析一下，加速度大小与速度大小、速度变化量间的关系
　　学生：速度大，加速度不一定大，如E，速度变化量大，加速度不一定大，如D。
　　6．a与v、Δv无大小关联，a只由来确定。
　　教师：下面我们练两道题，注意解题步骤。
　　例2．汽车以6m/s的速度匀速行驶，由于突发事件，紧急刹车，经2s停下来，求汽车在刹车过程中的加速度？（教师和学生一块分析过程，多媒体展示解题步骤）
　　解：规定初速度方向为正方向
　　已知 v0=6m/s v=0 △t =2s
　　△v=v-v0=0-6m/s=-6m/s

　　答：汽车在刹车过程中的加速度大小为3m/s2, 方向与初速度方向相反。
　　例3．将某物体由A点以10m/s的速度竖直向上抛出，1s后到达最高点，在1s 后又以10m/s的速度经过A点，分别求出物体在上升过程和下降过程中的加速度（学生板演）

　　上升过程：v0=10m/s v=0 △t =1s
　　 △v=v-v0=0-10m/s= -10m/s
　　下降过程：v0=0m/s v=-10m/s △t =1s
　　△v=v-v0=-10m/s-0= -10m/s

　　3．加速度方向与速度的方向的关系
　　教师：针对例3展示的物理情景，观察上升过程和下降过程中速度是如何变化的，加速度方向与速度的方向满足什么关系？
　　学生：上升过程，速度逐渐减小，加速度方向与速度的方向相反；
　　下降过程，速度逐渐增加，加速度方向与速度的方向相同；
　　教师总结：速度逐渐减小，加速度方向与速度的方向相反；速度逐渐增加，加速度方向与速度的方向相同；这两条规律具有一定的普遍性，以后我们可以根据加速度方向与速度的方向的异同来判断物体是做加速运动还是做减速运动。
　　例4．下列说法中正确的是（ACD ）
　　A ．a>0 v>0,物体做加速运动
　　B． a<0 v<0,物体做减速运动
　　C． a<0 v>0,物体做减速运动
　　D． a>0 v<0,物体做减速运动
　　（三）课堂小结
　　教师：现在请同学们总结一下我们今天学习了那些知识？（学生发言）
　　教师归纳：学习了两个矢量，描述速度变化多少及方向的物理量──速度变化量，描述速度变化快慢及方向的物理量──加速度，知道了在直线运动中矢量计算的方法；学会了如何从a与 v方向异同去判断加速减速。