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“速度改變快慢的描述 加速度”教學(xué)設(shè)計
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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)中的重點內(nèi)容,是聯(lián)系動力學(xué)和運動學(xué)之間的橋梁,即力是通過加速度這個物理量與速度、位移建立了數(shù)量的關(guān)系;加速度還是演繹推導(dǎo)動能定理、動量定理,以及導(dǎo)出動量守恒定律的中間過渡的重要物理量。因此,講好加速度這節(jié)課,對學(xué)生能否理解加速度的概念,乃至后面力學(xué)知識的學(xué)習(xí)都至關(guān)重要。
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學(xué)情分析
通過初中有關(guān)運動學(xué)知識的學(xué)習(xí)和高一前
2、面內(nèi)容的學(xué)習(xí),學(xué)生對物體運動的快慢描述即速度概念及建立的過程已有所了解和掌握,而且學(xué)生在數(shù)學(xué)中計算過諸如增長率、發(fā)芽率等問題;在初中物理中也學(xué)過做功快慢的描述即功率,對于變速物體會自然的引出速度變化也有快慢之分,進而引入加速度概念;另外,經(jīng)過兩年初中物理的學(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)促進學(xué)生自主學(xué)習(xí),讓學(xué)生積極參與、樂于探究、勇于實驗、勤于思考。通過多樣化的教學(xué)方式,幫助學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識與技能,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)點等概念那樣,質(zhì)點概念雖然抽象,但由于學(xué)生有直覺思維為基礎(chǔ),還是比較容易理解的,而加速度這個概念具有“動態(tài)性”,對學(xué)生來說更加抽象,更加難以理解,應(yīng)更講究教學(xué)策略。本節(jié)課設(shè)計思路如下:
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創(chuàng)設(shè)情景
視頻:各種啟動現(xiàn)象
提出問題
速度變化快慢如何描述
進行實驗
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;讓學(xué)生用探究的方法,“走”一遍加速度概念的建立過程,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。
三維目標(biāo):
1.知識與技能
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、公式及單位。
b.理解加速度是矢量,理解直線運動加速與減速的條件。
c. 通過對速度、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、分析問題的能力。
2.過程與方法
經(jīng)歷加速度概念的建立的過程,使學(xué)生進一步體會科學(xué)探究的一般方法及用比值法定義物理量的思想方法。
3.情感與價值觀
通過實際生活中的實例分析,使學(xué)生體會到科學(xué)無處不在、處處皆用科學(xué),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性;通過加速度概念
5、的建立過程使學(xué)生對事物的認(rèn)識更趨向理性化;通過“死亡加速度”的討論,增強學(xué)生的交通安全意識。
教學(xué)重點:加速度的概念及其表達式
教學(xué)難點:加速度概念的理解。
教具:多媒體課件
教學(xué)過程:
內(nèi)容
方法手段
教師活動
學(xué)生活動
說明
設(shè)置情景
觀察思考
視頻:①轎車加速與 剎車
請學(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程
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初速度
時間
末速度
轎車
6、1
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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)計的表格中。
觀察錄像,關(guān)注測量方法及結(jié)果。調(diào)動學(xué)生的積極性和使學(xué)生的思維發(fā)展能循序漸進,為有加速度概念的建立在提出問題后能根據(jù)現(xiàn)象進行猜想與假設(shè)
選擇相同的時間不同的速度變化;相同的速度變化不同時間。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,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
1.一架飛機以300m/s的速度勻速飛行了30 s,請思考飛機、轎車、公交車哪個速度變化的更快一些?
2.一個滑雪人,原來的速度為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)軌運動物與較錄像中物體速度變化的快慢?設(shè)計方案。
測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?如何計算?
通過計算
(vt-v0)/t
1.相同的時間不同的速度變化的比較
2.相同的速度變化不同時間的比較
3.不同的時間不同的速度變化的比較引出計算單位時間(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)點的加速度,Δv表示速度在時間間隔t內(nèi)發(fā)生的變化,
2、單位:在國際單位制中,加速度的單位是米每二次方秒,符號是m/s2.
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注意讀法
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引入新問題
計算
討論
問題:A車在2秒的時間內(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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計算—發(fā)現(xiàn)問題---討論問題---新的認(rèn)識
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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
問題:
1、物體運動時速度大,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)課的實驗數(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)因素的干擾下又會認(rèn)為加速度是由速度變化和所需時間決定的,對加速度變化引起速度變化的特點會產(chǎn)生錯誤的理解,通過3個問題的逐層討論既達到對加速度的準(zhǔn)確理解,同時又促進 生生間、師生間的交流。
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聯(lián)系實際
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1、賽道名稱:中國上海國際賽道
賽道長度:5.4
10、51公里
賽道記錄:1分32秒238 2004, 舒馬赫 ,法拉利
比賽總長度:306.592公里
比賽總?cè)?shù):53圈
賽車場賽道由一級方程式賽道和其它類型賽道組成。一級方程式賽道長度約5.3公里,寬度12至18米。賽車場設(shè)計看臺規(guī)模約20萬人,其中帶頂蓬的固定看臺約有5萬個座位,其余為坡型露天看臺。
上海賽道的總長度為5451.24米,具有7處左轉(zhuǎn)彎道及7處右轉(zhuǎn)彎道。平均時速205公里。最長的直道長度為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)。
整個賽道是由彎道、直道和一些上下
11、坡道組成,其在最長直道上(T13和T14之間)的最高允許時速為327公里/小時,并且在窄彎道處要求制動到88公里/小時的時速,給觀眾帶來一種賽車運動所特有的激烈、緊張和刺激的感受
2、出示各類轎車制動性能數(shù)據(jù)表。通過對比與討論強調(diào)加速性能與制動性能同等重要。都在體現(xiàn)速度變化的快慢,換句話說,都取決于加速度的大小。
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平均加速度
初始速度
制動時間
制動距離
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”
有些國家的交管部門為了交通安全,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此值,將有生命危險.這么大的加速度,一般車輛是達不到的,但是如果發(fā)生交通事故時,將會達到這一數(shù)值.試判斷: 兩輛摩托車以36km/h的速度相向而撞,碰撞時間為2×10-3s,駕駛員是否有生命危險?
教師:為了避免交通傷亡,交通管理部門特規(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,增加緩沖時間。緩沖時間越長這對人來說就越安全了。通過以上兩個問題的討論,我們應(yīng)該增強交通安全意識,自覺遵守交通規(guī)則.
4、天宮一號發(fā)射
1、觀察圖中所標(biāo)的速度值有何特點?
2、 在路程一定,彎道、直道處都限制最高速度的情況下,而又在最短時間內(nèi)完成比賽,選手駕駛賽車如何運動才能取得勝利?(分析在彎道、直道以及彎直道相互轉(zhuǎn)換的整個過程中的速度及其變化情況)
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聯(lián)系實際、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
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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起動,經(jīng)常發(fā)現(xiàn),前幾米自行車在前,大卡車在后,經(jīng)過一段時間,大卡車將超過自行車,請實地觀察并解釋所見到的現(xiàn)象。
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板書設(shè)計:
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、提出問題:速度改變的快慢如何描述?
三、實驗與搜集證據(jù)
四、分析處理數(shù)據(jù)
五、結(jié)論
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