加速度》《5速度变化快慢的描述教学设计学情分析教材分析课后反思.docx
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加速度》《5速度变化快慢的描述教学设计学情分析教材分析课后反思
《1.5速度变化的描述——加速度》教学设计
一、设计思想
教师通过创设物理情境，让学生在观察和体验后有所发现，有所联想，运用科学思维，萌发并提炼出科学问题，使教学过程成为发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的过程。
让学生用情境探究的方法，经历一遍加速度概念的建立过程，按照从简单到复杂，从特殊到一般的顺序进行探究，顺理成章、水到渠成地引出加速度的概念。
然后通过对生活中和实验中加速度和速度概念分析对比，加深理解加速度的物理意义。
二、教学目标
知识与技能：
1、知道加速度的物理意义。
2、理解加速度的定义，知道它的公式、符号和单位，能用公式a=ΔV/Δt进行定量计算。
3、知道加速度是矢量，其方向与速度变化量的方向一致。
会根据加速度与速度的方向关系判断物体是加速运动还是减速运动。
4、能区别速度、速度的变化量、速度的变化率。
5、能从匀变速直线运动的v－t图象理解加速度的意义。
过程与方法
1、经历将生活中的实际上升到物理概念的过程，理解物理与生活的联系，通过具体事例，引出生活中物体运动的速度存在加速和减速的现实，提出为了描述物体运动速度变化的快慢，引入了加速度概念的必要性。
2、帮助学生学会分析数据，归纳总结得出加速度。
3、教学中从速度—时间图象的角度看物体的加速度，主要引导学生看倾斜直线的“陡度”（即斜率），让学生在实践中学会挖掘图象中的信息求加速度。
情感、态度与价值观
1、通过比值定义法得出加速度的定义，从探索问题、解决问题中获得乐趣。
2、领会人类探索自然规律中严谨的科学态度，理解加速度概念的建立对人类认识世界的意义，培养学生的抽象思维能力。
3、通过法拉利赛车与飓风战斗机的比赛视频、刘翔起跑、猎豹起跑火箭发射、货轮起航、汽车启动、刹车等做变速运动的实例使学生体会到生活中处处有物理，物理很有用，很有趣，从而激发学习物理的兴趣。
三、教学重点和难点
重点：
加速度的概念及物理意义。
难点：
加速度的矢量性。
四、教学资源
视频材料和PPT课件
五、教学过程
引入新课：
播放一段视频：
2003年，法拉利赛车与飓风战斗机在飞机场跑道上进行的一场比赛。
图片展示加速运动的问题并列出数据。
设计意图：
观看视频并感受画面带来的视觉冲击和震撼。
图片展示并列出数据，增强对比效果。
利用这几个例子激发学生的学习兴趣，让他们有想进一步了解问题实质的渴求。
新课教学：
【学习任务一】探究描述速度变化快慢的方法
【情境探究1】请你推算出这些物体速度的增加量和1s内速度的增加量，并填入下列表格：
初速度（m/s）
经过时间
s
末速度
（m/s）
速度的增加量
（m/s）
1s内速度的增加量
A货轮起航
0
10
0.2
A火箭发射
0
10
100
B猎豹起跑
0
0.8
8
B刘翔起跑
0
0.16
8
C法拉利启动
0
7
70
C飓风战斗机起飞
0
30
150
思考与讨论：
你能从表中得到比较速度变化快慢的方法吗？
【总结归纳】单位时间内速度变化量大的物体速度变化快！
设计意图：
培养学生获取信息能力，总结归纳能力，通过类比速度的定义式，培养学生的知识迁移能力。
【学习任务二】探究加速度及其物理意义
一、加速度----描述速度变化快慢的物理量
1、定义：
2、定义式：
a=__________ =__________
3、单位：
在国际单位制中是：
__________，读作__________,符号是__________,
含义：
（1）加速度的大小表示速度变化的_______，物体的加速度越大，物体的速度变化越______；
（2）加速度的大小表示单位时间内速度的变化，如：
a=5m/s2，表示物体每秒钟速度的变化量是__________。
（3）△v/Δt也叫做速度的变化率。
【练一练】
1、小汽车启动时在2秒的时间内速度由10m/s变为15m/s，则它的加速度是多大？
2、战斗机在空中匀速飞行时的速度可达600m/s,则它的加速度是多大？
3、小汽车刹车时在2秒的时间内速度由10m/s变为5m/s，则它的加速度是多大？
思考：
（1）小汽车在启动和刹车过程中的加速度哪一个大？
（2）加速度的正、负表示什么含义呢？
阅读教材P27并根据下图自我归纳：
1、直线运动中，若取v0方向为正方向，vt＞v0时，Δv＞0，a0，
vt＜v0时，Δv＜0，a0。
2、Δv是矢量，加速度也是矢量，加速度的方向和的方向相同。
3、物体做加速运动，a与初速度v0，物体做减速运动，a与初速度v0
【总结归纳】
4、加速度是矢量，其方向与速度变化量△v方向相同，用正、负号表示。
5、加速度的物理意义：
描述速度变化快慢和方向的物理量。
设计意图：
通过练一练展现学生对加速度方向认知的思维冲突，教师借助课件的动态演示，展示加速度方向的得出过程和表示方法。
由于前面举的例子都是加速直线运动，学生在头脑中还没有建立起减速直线运动这个概念。
这里可以通过题目，让学生对所学知识有具体、实际的感知，解决这个问题使学生了解到物理学过程中推理过程的逻辑美。
另外，通过学生的板书，可以纠正和规范物理解题格式，从而形成良好的解题习惯。
【情境探究2】以8m/s的速度飞行的蜻蜓能在0.7s内停下来；火箭发射时10s内速度由零增加到100m/s；歼10战斗机以500m/s的速度在空中匀速飞行。
试结合以上情境讨论：
（1）哪一个物体的速度最大？
哪一个物体的速度变化量最大？
哪一个物体的加速度最大？
哪一个物体的速度变化得最快？
（2）加速度与速度、速度变化量的大小有关系吗？
试结合上述情境说明。
（3）在直线运动中物体做加速运动或减速运动的条件是什么？
注意：
1、加速度的大小与速度的大小及速度变化量的大小都无必然联系。
加速度大表示速度变化快，并不表示速度大，也不表示速度变化大。
2、当加速度与速度方向相同时，物体加速运动。
当加速度与速度方向相反时，物体减速运动。
设计意图：
通过具体问题的情境探究，让学生了解如何对生活中一些常见的加速、减速现象进行科学准确的描述，正确理解和区分速度与加速度，使学生对加速度的认识进一步加深，同时也培养学生观察能力与分析、推理的能力。
【学习任务三】从v—t速度图象看加速度
【情境探究3】
1、甲物体在20s内的加速度为m/s2。
2、甲物体在5--10s内的加速度为m/s2。
在5--6s内的加速度为m/s2。
3、甲物体在5s时的加速度为m/s2。
4、甲物体做直线运动。
5、乙物体的平均加速度为m/s2，瞬时加速度为m/s2。
6、乙物体做直线运动。
图甲图乙
【总结归纳】
二、1、v—t图象是倾斜直线，表示速度随时间均匀变化，若要求某一时刻的瞬时加速度，可通过求解任意一段每段时间内的平均加速度来实现。
2、v—t速度图象的斜率表示加速度的大小。
斜率越大，说明加速度越大。
3、匀变速直线运动:
加速度恒定不变的直线运动，有匀加速和匀减速两种。
其v—t速度图象是倾斜的直线。
设计意图：
通过具体问题的情境探究，以此环节为线索，得到理解加速度的几大要点：
1、速度变化有均匀和非均匀变化，均匀变化的成为匀变速运动。
2、加速度有平均和瞬时之分。
3、能从v-t图中求出加速度来，还能对加速度的变化做出判断。
达到教学方法“问题引领”的贯彻。
并且培养学生利用数学知识处理物理问题的能力
【随堂检测】
1、下列关于加速度的说法正确的是（）
A、物体有加速度时，速度就增大。
B、加速度与△v成正比，与△t成反比。
C、物体的速度很大，加速度有可能很小。
D、正的加速度总比负的加速度大。
2、向上射出的一颗子弹在0.2s内击穿了一块横挡着的木板，子弹射入前的速度是700m/s，穿过木板后的速度是100m/s，求子弹在木板中运动的加速度大小和方向。
3、如图所示是一个物体向东运动的速度图象。
由图可知在0～10s内物体的加速度大小是_____，
方向是_______；在10－40s内物体的加速度为_______，在40－60s内物体的加速度大小是________，方向是__________。
设计意图：
通过随堂检测的几个练习题，让学生巩固当堂所学知识，从而培养学生的分析综合能力和总结归纳能力。
教学设计流程图：
《1.5速度变化快慢的描述—加速度》学情分析
一、学生已有知识和能力：
教学的对象是高一学生，他们已经掌握了运动快慢的描述，初步体会了用比值法定义物理量的方法，对矢量也有所认识。
二、学生所欠缺知识和能力
在多数情况下，学生比较容易接受物体运动了多少路程、位移、速度多大这些物理量，但对于速度变化的快慢缺少感性认识；其次学生的抽象思维能力还不高，而且在学生的生活经验中，设计到与加速度有关的问题不多，这更给学生形成和理解加速度的科学概念带来了难度。
另外，学生抽象思维能力不高，对于速度、速度的变化、速度的变化率的区别很难分清。
三、学生欠缺必要的生活常识。
在日常生活中他们很少注意到速度变化快慢的现象，没有速度变化量和速度变化快慢的体验，即便有也引不起他们的注意。
这样若教法不当就会让学生对加速度的理解造成困难，更不能享受成功的喜悦，激发学习的热情和责任感。
因此，学生对加速度认识的快慢，与如何引入加速度的概念有密切关系，在课程引入时，一定要引人入胜，通过精彩的视频内容，通过大量的生活实例进行类比，让学生理解加速度是反映物体速度变化快慢的物理量。
学生在速度这个概念的学习中已了解通过比值法来建立描述物体运动快慢的物理概念的方法。
这些在学生思想中已经建立起来的模型是我们学习加速度概念的扶手，用好这个知识的迁移，在本节的学习中就会相应减少不少的压力。
最后，在教学过程中有些学生往往只重结果，轻过程，再通过大量的习题来死记结论，教师应有意识地转变学生的学习观念，使他们重视物理规律的探究过程。
《1.5速度变化的描述——加速度》效果分析
本教学设计注重在教学过程中积极利用学生已有的知识基础，设计问题情境，引导学生自主探究，主动建构新知识。
在整个教学过程中，教师坚持以学生自主学习为主，综合运用讲授、谈话、讨论等多种方法，能够很好地调动学生的学习兴趣，发挥学生的主体作用，教学效果较佳。
在教学过程中，教师做得比较好的有以下几点：
一、创设情境，激发兴趣，引导学生自主探究
教师从学生知识经验和知识背景出发，创设情境，让学生感到设置的问题情境熟悉，同时又新奇而富有挑战性，使学生处于想知而未知，欲罢而不能的心理状态，引起强烈的探究求知的欲望。
二、注重学生参与，真正摆正学生的主体地位。
在整节课的教学过程中，做到了学生在活动中学习，在主动中发展，在合作中增智，在探究中创新。
教师适当点拨，突出了学生的主体地位，有利于学生的终身发展。
三、尊重学生个体差异，因材施教，全面发展。
通过设计不同层次的问题，引导学生分组讨论，培养了学生合作精神，表达交流的能力，体现了面向全体学生的理念，实现了因材施教，促进每个学生的充分发展。
四、表达准确、语速适当，富有亲和力，对概念的表达十分准确。
学生在参与的过程中感悟物理学习的科学方法，强化了他们的实践意识，学生的学习兴趣得到了发展，求知欲得到了激发，学习效果是良好的。
《1.5速度变化快慢的描述—加速度》教材分析
本节教材选自人民教育出版社全日制普通高中课程标准实验教科书（物理·必修1）第一章《运动的描述》第五节《速度变化快慢的描述—加速度》。
从教材的内容方面来看，本节主要讲解了加速度的定义式、加速度方向与速度方向的关系、物理意义、及从v-t图像中看加速度。
前面几节学生已经学习了如何选参考系、建立坐标系，用速度来描述物体运动的快慢，这节讲的是描述速度变化的快慢，是对物体运动认识上的升华。
从教材的地位和作用方面来看，本节课是运动学中的重要概念教学课，加速度是高一年级物理课程中比较重要的概念之一，为接下来匀变速直线运动及牛顿定律的学习奠定了基础。
所以在整个教材体系中起了承上启下的作用，是学生知识系统中不可或缺的重要组成部分，并且这样的安排由简单到复杂，符合学生的认知规律。
从教材的整合方面来看，考虑到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，在课程引入时，一定要引人入胜，通过精彩的视频内容，通过大量的生活实例进行类比，让学生理解加速度是反映物体速度变化快慢的物理量。
为进一步挖掘加速度的内涵，区分开“速度快”、“速度变化大”与“速度变化快”的不同含义，在教学中按照以下思路顺序展开：
1.为什么要引入加速度的概念？
借助视频引出法拉利赛车和飓风战斗机比赛时不同的加速情况：
法拉利赛车可在9.2s内速度达到306km/h，而飓风战斗机在9.6s内速度达到302km/h，说明做变速运动的物体，速度变化有快有慢。
加速性能是比较这些交通工具优劣的一项重要标志，可见，研究速度变化快慢是有意义的，需要引入一个物理量——加速度来描述速度变化的快慢。
2.如何定义加速度？
要比较物体运动速度变化的快慢可以有两种方法：
一种是相同时间内，比较物体运动速度变化量的大小，速度变化量大，速度变化得快；另一种是速度变化量相同，比较所用时间的长短，时间短的，速度变化得快。
物理学中用速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值表示物体速度变化的快慢，这就是加速度。
3.对加速度的进一步理解
加速度不是“加”出来的速度，而是“加速”的快慢程“度”，更确切地说是变速的快慢程度，它是速度对时间的变化率，是表示速度变化快慢的物理量。
物体的速度增量很大，但如果经历的时间很长，加速度的值仍可能很小。
加速度只是在数值上等于单位时间内增加的速度。
4.速度和加速度的区别
速度和加速度是两个不同的物理量，我们可以从以下三方面来区别它们。
（1）从定义上看：
速度是描述物体运动方向和快慢的物理量，是位置的变化（位移）和时间的比值；加速度是描述物体速度变化方向和快慢的物理量，是速度的变化（速度增量）和时间的比值。
（2）从方向上看：
速度加速度都是矢量，速度的方向就是物体运动的方向，而加速度的方向不是速度的方向，而是速度变化的方向，故加速度方向与速度方向没有必然的联系。
只有在直线运动中，加速运动时加速度与速度方向一致，减速运动时加速度与速度方向相反。
（3）从量值上看：
加速度“大”，只意味着速度变化“快”，不表示速度变化量大，也不表示速度大。
速度大，加速度不一定大；速度小，加速度不一定小；加速度减小而速度可能增大，加速度不为零而速度大小可能不变。
例如，空中匀速飞行的飞机，速度很大，加速度为零。
5.平均加速度和瞬时加速度的区别
6.从速度图象求加速度
在物体运动的速度图象中，加速度越大，直线越陡。
所以可以认为图象的斜率等于物体运动的加速度。
在同一个坐标平面上，斜率越大，即直线越陡，表示加速度越大。
7.对“说一说”问题的讨论
本节教材“说一说”栏目指出，日常生活中讲的“快”和“慢”，有时指速度，有时指加速度，要求分别举出几个这样的例子。
速度描述了物体位置变化的快慢。
日常生活中讲的“快”和“慢”，指速度的如：
你走得真“快”；将要进站时，汽车行驶“慢”下来了；下课后，同学们“快”步奔向操场……
加速度描述了物体速度变化的快慢。
日常生活中讲的“快”和“慢”，指加速度的如：
赛车性能不佳，起步太“慢”；幸亏汽车急刹车刹得“快”，才没有酿成事故……
8.对速度的变化量的再认识
理解△v的含义是重要的。
由于本章只研究直线运动，因此,用△x=x2－x1表示位移，即用正负号表示位移的方向显得自然，容易理解。
同样，速度的方向也可用正负号表示。
速度的变化量是矢量减法，用正负号表示矢量的方向后，同一直线上矢量减法就变换成了标量的代数减法。
9.关于“变化率”
前面我们学到，速度是物体位置的变化率，它表示物体位置变化的快慢；加速度是物体速度的变化率，它表示物体速度变化的快慢。
一般来说，描述变化快慢的量就是变化率。
教材对“变化率”下了如下定义：
自然界中某量D的变化可以记为△D，发生这个变化所用的时间间隔可以记为△t；变化量△D与△t的比值就是这个量的变化率。
可见，变化率表示变化的快慢，不表示变化的大小。
需要进一步指出的是，教材中所定义的“变化率”明确地讲是指“对时间的变化率”，还有另一种变化率——“对位移的变化率”。
例如，速度对位移的变化率就定义为“物体速度的变化与发生这一变化物体位移的比值”，即定义为，它在数值上等于物体发生1m位移时速度的变化量。
当然，若不加特别说明，讲“变化率”就是指“对时间的变化率”。
《1.5速度变化快慢的描述—加速度》评测练习
1、下列说法正确的是（）
A.位移是描述物体位置变化的物理量
B.速度是描述运动快慢的物理量
C.加速度是描述速度变化大小的物理量
D.加速度是描述速度变化快慢的物理量
2、火车从出站到进站，以其运动方向为正方向，它的加速度大致分别为三个阶段，分别为（）
A.起初为正，中途为零，最后为负
B.起初为负，中途为零，最后为正
C.起初为零，中途为正，最后为负
D.起初为零，中途为负，最后为正
3、关于加速度的概念，下列说法中正确的是（）
A．加速度就是加出来的速度
B．加速度反映了速度变化的大小
C．加速度反映了速度变化的快慢
D．加速度为正值，表示速度的大小一定越来越大
4、由
可知（）
A．a与Δv成正比
B．物体加速度大小由Δv决定
C．a的方向与Δv的方向相同
D．Δv/Δt叫速度变化率，就是加速度
5、如图所示是汽车中的速度计，某同学在汽车中观察速度计指针位置的变化，开始时指针指示在图中甲所示的位置，经过7s后指针指示在图乙所示的位置，若汽车做变速直线运动，那么它的平均加速度约为（ ）
A．7.1m/s2 B．5.7m/s2
C．1.6m/s2D．2.6m/s2
6、关于速度和加速度的关系，以下说法中正确的是（）
A．加速度大的物体，速度一定大
B．加速度为零时，速度一定为零
C．速度不为零时，加速度一定不为零
D．速度不变时，加速度一定为零
7、右图为A、B两个质点做直线运动的位移-时间图线，则（）
A.在运动过程中,A质点总比B质点快
B.在0-t1时间内,两质点的位移相同
C.当t=t1时,两质点的速度相等
D.当t=t1时,A、B两质点的加速度都大于零
8、若物体做匀加速直线运动，加速度大小为
，则（）
A．物体在某秒末的速度一定是该秒初速度的2倍
B．物体在某秒末的速度一定比该秒初速度大2m/s
C．物体在某秒初的速度一定比前秒初速度大2m/s
D．物体在某秒末的速度一定比前秒初速度大2m/s
9、关于加速度，下列说法中正确的是
A.速度变化越大，加速度一定越大
B.速度变化率越大，加速度一定越大
C.速度变化越快，加速度一定越大
D.速度越大，加速度一定越大
10、物体在一直线上运动,用正、负号表示方向的不同,根据给出速度和加速度的正负,下列对运动情况判断错误的是（）
A.v0>0,a<0,物体的速度越来越大.
B.v0<0,a<0,物体的速度越来越大.
C.v0<0,a>0,物体的速度越来越小.
D.v0>0,a>0,物体的速度越来越大.
11、关于速度，速度改变量，加速度，正确的说法是：
（）
A、物体运动的速度改变量很大，它的加速度一定很大
B、速度很大的物体，其加速度可以很小，可以为零
C、某时刻物体的速度为零，其加速度可能不为零
D、加速度很大时，运动物体的速度一定很大
12、物体某时刻的速度为5m/s，加速度为－3m/s2，这表示（ ）
A.物体的加速度方向与速度方向相同，而速度在减小
B.物体的加速度方向与速度方向相同，而速度在增大
C.物体的加速度方向与速度方向相反，而速度在减小
D.物体的加速度方向与速度方向相反，而速度在增大
13、计算物体在下列时间段内的加速度
：
（1）一辆汽车从车站出发做匀加速直线运动，经10s速度达到108km／h。
（2）以40m／s的速度运动的汽车，从某时刻起开始刹车，经8s停下。
（3）沿光滑水平地面以10m／s的速度运动的小球，撞墙后以同样的速率反方向弹回，与墙接触的时间为0.2s。
14、如图1-7所示，是某一个质点运动的v-t图象，请回答下列问题：
（1）质点在AB、BC、CD段的过程中各做什么运动?
（2）AB、CD段的加速度各是多少?
（3）质点在2s末的速度多大?
《1.5速度变化的描述——加速度》课后反思
加速度是一个让高一学生感到困难且重要的物理概念，采用教师引导下的学生探究构建加速度概念的教学设计，符合学生的认知规律。
新课程十分强调科学探究在科学课程中的作用,应该说科学探究是这次课程改革的核心。
我觉得：
科学探究不一定是要让学生纯粹地通过实验进行探究，应该说科学探究是一种科学精神,学生只要通过自己的探索和体验,变未知为已知,这样的教学活动也是科学探究。
本节课是概念教学课,让学生纯粹地通过实验进行探究是不太合适的。
但通过设计的问题情境让学生自己的探索和体验,变未知为已知还比较合适。
本节课的就是基于这样的出发点,在引出加速度的概念时低台阶,步步深入,充分激活学生的思维,是学生思维上的探究。
通过前边学习的速度时间图像，从而得到从图像上得到加速度的方法，为加深加速度概念和相关知识的理解又配套了相应练习题目，做到强化练习的目的,学生掌握良好。
师生反映本节课比较成功。
《1.5速度变化快慢的描述—加速度》课标分析
加速度是运动学中极为抽象的概念，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。
教材中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。
教材还展示飞机的起飞过程，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，并且又在旁批中指出“物体运动的快慢”与“运动速度变化的快慢”不同。
在此基础上，通过飞机起飞和炮弹射出过程的具体数字运算引出平均加速度，进而说明瞬时加速度。
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。
通过瞬时加速度得出直线运动的这一物理运动模型。
在学习加速度概念后，又通过上节课学习的速度时间图象进一步说明怎样在图象中找到加速度，让学生通过速度时间图象加深对加速度概念的认识和对图象的理解，是对图象认识的深化和提高。
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，掌握加速度的定义公式，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公式，为了降低难度，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。
对于一般变速直线运动中的瞬时加速度，应放在以后各章节的习题中才把加速度的概念逐步扩充。
因此，在确定加速度教学目标时，应该注意教材处理的这一实际情况，逐步到位，不能一步到位。
否则，教学目标制定过高，学习难度太大，不仅不能达到预期的教学目标，影响教学效率的提高，而且易于在学生中产生物理难学的心里障碍
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