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“速度改變快慢的描述 加速度”教學(xué)設(shè)計(jì)
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寧夏銀川市第二中學(xué) 張維科
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教材的地位
本節(jié)課選自必修①(人教版)第二章第5節(jié)《速度改變快慢的描述 加速度》。加速度是高一物理教學(xué)中的重點(diǎn)內(nèi)容,是聯(lián)系動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)之間的橋梁,即力是通過(guò)加速度這個(gè)物理量與速度、位移建立了數(shù)量的關(guān)系;加速度還是演繹推導(dǎo)動(dòng)能定理、動(dòng)量定理,以及導(dǎo)出動(dòng)量守恒定律的中間過(guò)渡的重要物理量。因此,講好加速度這節(jié)課,對(duì)學(xué)生能否理解加速度的概念,乃至后面力學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)都至關(guān)重要。
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學(xué)情分析
通過(guò)初中有關(guān)運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)和高一前
2、面內(nèi)容的學(xué)習(xí),學(xué)生對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的快慢描述即速度概念及建立的過(guò)程已有所了解和掌握,而且學(xué)生在數(shù)學(xué)中計(jì)算過(guò)諸如增長(zhǎng)率、發(fā)芽率等問(wèn)題;在初中物理中也學(xué)過(guò)做功快慢的描述即功率,對(duì)于變速物體會(huì)自然的引出速度變化也有快慢之分,進(jìn)而引入加速度概念;另外,經(jīng)過(guò)兩年初中物理的學(xué)習(xí),學(xué)生的思維能力也有了較大的提高,因此,現(xiàn)在引入加速度概念,也是比較合適的。
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設(shè)計(jì)思想
高中物理新課程標(biāo)準(zhǔn)在課程目標(biāo)上的基本理念之一就是:“高中物理課程應(yīng)促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí),讓學(xué)生積極參與、樂(lè)于探究、勇于實(shí)驗(yàn)、勤于思考。通過(guò)多樣化的教學(xué)方式,幫助學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)與技能,培養(yǎng)其科學(xué)探究能力,使其逐步形成科學(xué)態(tài)度與科學(xué)精神?!?
《
3、速度改變快慢的描述 加速度》一節(jié)是概念課,但加速度的概念不像質(zhì)點(diǎn)等概念那樣,質(zhì)點(diǎn)概念雖然抽象,但由于學(xué)生有直覺(jué)思維為基礎(chǔ),還是比較容易理解的,而加速度這個(gè)概念具有“動(dòng)態(tài)性”,對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)更加抽象,更加難以理解,應(yīng)更講究教學(xué)策略。本節(jié)課設(shè)計(jì)思路如下:
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創(chuàng)設(shè)情景
視頻:各種啟動(dòng)現(xiàn)象
提出問(wèn)題
速度變化快慢如何描述
進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
獲得數(shù)據(jù)
分析與論證
數(shù)據(jù)處理
建立概 念
理解與應(yīng)用
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它是從易到難,從現(xiàn)象到本質(zhì),從形象到抽象,符合學(xué)生的思維發(fā)展規(guī)律,容易為學(xué)生所接受,具有探究性的特點(diǎn);讓學(xué)生用探究的方法,“走”一遍加速度概念的建立過(guò)程,應(yīng)當(dāng)是學(xué)生掌握加速度概念的
4、最有效途徑。而且,這也是創(chuàng)新精神的反映。所以,這節(jié)課圍繞著“探究性”而展開(kāi)。
三維目標(biāo):
1.知識(shí)與技能
a.理解加速度的概念,加速度是表示速度變化快慢的物理量,知道它的定義、符號(hào)、公式及單位。
b.理解加速度是矢量,理解直線運(yùn)動(dòng)加速與減速的條件。
c. 通過(guò)對(duì)速度、速度的變化量、速度的變化率三者的分析比較,提高學(xué)生的比較、分析問(wèn)題的能力。
2.過(guò)程與方法
經(jīng)歷加速度概念的建立的過(guò)程,使學(xué)生進(jìn)一步體會(huì)科學(xué)探究的一般方法及用比值法定義物理量的思想方法。
3.情感與價(jià)值觀
通過(guò)實(shí)際生活中的實(shí)例分析,使學(xué)生體會(huì)到科學(xué)無(wú)處不在、處處皆用科學(xué),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性;通過(guò)加速度概念
5、的建立過(guò)程使學(xué)生對(duì)事物的認(rèn)識(shí)更趨向理性化;通過(guò)“死亡加速度”的討論,增強(qiáng)學(xué)生的交通安全意識(shí)。
教學(xué)重點(diǎn):加速度的概念及其表達(dá)式
教學(xué)難點(diǎn):加速度概念的理解。
教具:多媒體課件
教學(xué)過(guò)程:
內(nèi)容
方法手段
教師活動(dòng)
學(xué)生活動(dòng)
說(shuō)明
設(shè)置情景
觀察思考
視頻:①轎車加速與 剎車
請(qǐng)學(xué)生觀察、分析得出:物體有速度、速度在變化、速度改變有快有慢。
“速度改變有快有慢”,以此引出本節(jié)課的課題
提出問(wèn)題
設(shè)疑
速度改變的快慢如何描述?
思考、啟發(fā)學(xué)習(xí)新的內(nèi)容。
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獲取數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)處理
引用
視頻:轎車與公交車的加速過(guò)程
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初速度
時(shí)間
末速度
轎車
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公交車1
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公交車2
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并引用數(shù)據(jù)。并將數(shù)據(jù)填入設(shè)計(jì)的表格中。
觀察錄像,關(guān)注測(cè)量方法及結(jié)果。調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和使學(xué)生的思維發(fā)展能循序漸進(jìn),為有加速度概念的建立在提出問(wèn)題后能根據(jù)現(xiàn)象進(jìn)行猜想與假設(shè)
選擇相同的時(shí)間不同的速度變化;相同的速度變化不同時(shí)間。能較為直觀的比較出速度改變快慢,為加速度的定義做好鋪墊工作。同時(shí),引用“視頻”中的數(shù)據(jù)較教師提供一堆現(xiàn)有數(shù)據(jù)具有科學(xué)性和可靠性
引申
1.一架飛機(jī)以300m/s的速度勻速飛行了30 s,請(qǐng)思考飛機(jī)、轎車、公交車哪個(gè)速度變化的更快一些?
2.一個(gè)滑雪人,原來(lái)的速度為1.8 m/s
7、,途徑一段下坡路25s后速度變?yōu)?.0 m/s,思考:如何比較滑雪人與上述物體速度變化的快慢
思考:如何知道導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)物與較錄像中物體速度變化的快慢?設(shè)計(jì)方案。
測(cè)兩組初速度不為零的數(shù)據(jù)。既為速度變化的快慢提出新的問(wèn)題又為后面討論加速度與速度,加速度與速度改變量,提供感性材料。
加速度
歸納總結(jié)
通過(guò)以上的討論你認(rèn)為如何比較不同變速物體速度變化的快慢?如何計(jì)算?
通過(guò)計(jì)算
(vt-v0)/t
1.相同的時(shí)間不同的速度變化的比較
2.相同的速度變化不同時(shí)間的比較
3.不同的時(shí)間不同的速度變化的比較引出計(jì)算單位時(shí)間(每秒)速度改變量
4. 得出加速度的定
8、義
定義
文字表述
加速度是速度的變化量與發(fā)生這一變化所用時(shí)間的比值
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物理意義
描述速度變化的快慢
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數(shù)學(xué)表述
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解釋
1.式中a表示質(zhì)點(diǎn)的加速度,Δv表示速度在時(shí)間間隔t內(nèi)發(fā)生的變化,
2、單位:在國(guó)際單位制中,加速度的單位是米每二次方秒,符號(hào)是m/s2.
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注意讀法
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引入新問(wèn)題
計(jì)算
討論
問(wèn)題:A車在2秒的時(shí)間內(nèi)速度由10m/s變?yōu)?5m/s,則它的加速度是多大?B車在3秒的時(shí)間內(nèi)速度由10m/s變?yōu)?.5m/s,則它的加速度是多大?
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計(jì)算—發(fā)現(xiàn)問(wèn)題---討論問(wèn)題---新的認(rèn)識(shí)
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加速度的矢量性
加
9、速度與速度速度改變量的關(guān)系
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分
組
討
論
問(wèn)題:
1、物體運(yùn)動(dòng)時(shí)速度大,加速度一定大嗎?
2、物體速度變化量大、則加速度一定大嗎?
3、速度為零,加速度是否一定為零?加速度為零,速度是否一定為零?
(利用課件打出本節(jié)課的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),幫助同學(xué)分析
)
當(dāng)學(xué)生初學(xué)加速度之后,在非本質(zhì)因素的干擾下又會(huì)認(rèn)為加速度是由速度變化和所需時(shí)間決定的,對(duì)加速度變化引起速度變化的特點(diǎn)會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤的理解,通過(guò)3個(gè)問(wèn)題的逐層討論既達(dá)到對(duì)加速度的準(zhǔn)確理解,同時(shí)又促進(jìn) 生生間、師生間的交流。
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聯(lián)系實(shí)際
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1、賽道名稱:中國(guó)上海國(guó)際賽道
賽道長(zhǎng)度:5.4
10、51公里
賽道記錄:1分32秒238 2004, 舒馬赫 ,法拉利
比賽總長(zhǎng)度:306.592公里
比賽總?cè)?shù):53圈
賽車場(chǎng)賽道由一級(jí)方程式賽道和其它類型賽道組成。一級(jí)方程式賽道長(zhǎng)度約5.3公里,寬度12至18米。賽車場(chǎng)設(shè)計(jì)看臺(tái)規(guī)模約20萬(wàn)人,其中帶頂蓬的固定看臺(tái)約有5萬(wàn)個(gè)座位,其余為坡型露天看臺(tái)。
上海賽道的總長(zhǎng)度為5451.24米,具有7處左轉(zhuǎn)彎道及7處右轉(zhuǎn)彎道。平均時(shí)速205公里。最長(zhǎng)的直道長(zhǎng)度為1175米,位于彎道T13和T14之間。賽道的寬度在13-15米之間,一般為14米,在彎道處加寬到最大20米(彎道T14/T15)。
整個(gè)賽道是由彎道、直道和一些上下
11、坡道組成,其在最長(zhǎng)直道上(T13和T14之間)的最高允許時(shí)速為327公里/小時(shí),并且在窄彎道處要求制動(dòng)到88公里/小時(shí)的時(shí)速,給觀眾帶來(lái)一種賽車運(yùn)動(dòng)所特有的激烈、緊張和刺激的感受
2、出示各類轎車制動(dòng)性能數(shù)據(jù)表。通過(guò)對(duì)比與討論強(qiáng)調(diào)加速性能與制動(dòng)性能同等重要。都在體現(xiàn)速度變化的快慢,換句話說(shuō),都取決于加速度的大小。
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平均加速度
初始速度
制動(dòng)時(shí)間
制動(dòng)距離
寶馬530i
-1.0043g
99.63Km/h
2.81s
39.91m
高爾夫1.6
-0.9207g
101.41Km/h
3.12s
45.07m
威馳1.5AT
-1.0027
12、g
99.83Km/h
2.82s
40.03m
奇瑞QQ1.1
-0.8491g
98.92Km/h
3.30s
47.83m
3、介紹“死亡加速度”
有些國(guó)家的交管部門(mén)為了交通安全,特制定了死亡加速度為500g(g=10m/s2)這一數(shù)值以警示世人.意思是如果行車加速度超過(guò)此值,將有生命危險(xiǎn).這么大的加速度,一般車輛是達(dá)不到的,但是如果發(fā)生交通事故時(shí),將會(huì)達(dá)到這一數(shù)值.試判斷: 兩輛摩托車以36km/h的速度相向而撞,碰撞時(shí)間為2×10-3s,駕駛員是否有生命危險(xiǎn)?
教師:為了避免交通傷亡,交通管理部門(mén)特規(guī)定,汽車駕駛員必須系安全帶,騎摩托車必須帶安全帽.安全帽、
13、安全帶有緩沖作用,增加緩沖時(shí)間。緩沖時(shí)間越長(zhǎng)這對(duì)人來(lái)說(shuō)就越安全了。通過(guò)以上兩個(gè)問(wèn)題的討論,我們應(yīng)該增強(qiáng)交通安全意識(shí),自覺(jué)遵守交通規(guī)則.
4、天宮一號(hào)發(fā)射
1、觀察圖中所標(biāo)的速度值有何特點(diǎn)?
2、 在路程一定,彎道、直道處都限制最高速度的情況下,而又在最短時(shí)間內(nèi)完成比賽,選手駕駛賽車如何運(yùn)動(dòng)才能取得勝利?(分析在彎道、直道以及彎直道相互轉(zhuǎn)換的整個(gè)過(guò)程中的速度及其變化情況)
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聯(lián)系實(shí)際、選車、交通安全
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加速度與速度不共線的情況
探究活動(dòng)
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在十字路口,當(dāng)綠燈亮?xí)r,大卡車
14、和騎自行車的人同時(shí)起動(dòng),經(jīng)常發(fā)現(xiàn),前幾米自行車在前,大卡車在后,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間,大卡車將超過(guò)自行車,請(qǐng)實(shí)地觀察并解釋所見(jiàn)到的現(xiàn)象。
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板書(shū)設(shè)計(jì):
速度改變快慢的描述 加速度
1.定義式 : a=(vt-v0)/t
2.單位:m/s2 (讀做“米每二
次方秒”)
3.方向:
4.大?。号cv及△v的大小無(wú)關(guān)
一、現(xiàn)象:
加速度
有速度 速度在變化 速度改變有快有慢
二、提出問(wèn)題:速度改變的快慢如何描述?
三、實(shí)驗(yàn)與搜集證據(jù)
四、分析處理數(shù)據(jù)
五、結(jié)論
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