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文档简介
第4节速度变化快慢的描述—加速度教学设计备课人学科物理课题1.4速度变化快慢的描述—加速度教学内容分析加速度是描述物体运动的又一个重要概念。在前几节内容的基础上,加速度的引入可以更加完整、准确地描述物体的运动情况,促进学生运动观念的逐步建构。教科书以节前“问题”引出建立加速度概念的必要性,进而启发学生仿照速度定义式得出加速度的定义式,接着进一步研究加速度矢量的方向以及如何从v-t图像分析加速度等问题。同时通过“思考与讨论”栏目对联系生活实际的举例,加深对加速度及相关概念的理解、辨析。而“科学漫步”则是从更普遍的角度研究变化率的含义和意义、应用,开阔视野。“STSE”从交通工具的发展变化讨论其与社会发展、能源及环境的关系,引发学生对于人类与自然和谐发展的思考。学情分析这节课之前学生已经学习了速度的概念,知道速度有方向是矢量,知道了速度变化量的概念。理解现实生活中存在变速运动问题,对速度变化的快慢的概念有了模糊的认识,为加速度的学习奠定了基础。教学目标1.理解加速度是描述物体速度变化快慢的物理量,了解加速度的定义式和单位。2.了解加速度的矢量性,会根据速度与加速度方向的关系判断运动的性质。3.通过加速度概念的建立过程和加速度定义式的得出过程,了解和体会比值定义法在科学研究中的应用。4.理解加速度的概念,区别速度、速度变化量和速度变化率,能在生活中准确地使用加速度的概念。5.能用v-t图像计算加速度的大小,体会数学知识在物理中的重要性。教学重难点1.加速度的概念建立和加速度的比值关系。(重点)2.加速度是速度的变化率,它描述速度变化的快慢和方向。(重点)3.v-t图像中图线斜率的物理意义。(重点)4.理解加速度的概念,区分速度、速度的变化量及速度的变化率。(难点)教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图导入新课首先,观看视频。【教师提出问题】一辆赛车在5.5s内,速度从0达到30m/s,一只猎豹在4.0s内速度也从0达到30m/s。虽然赛车和猎豹速度都从0达到30m/s,但是它们的运动情况显然不同。你觉得用“速度大”或“速度变化大”能描述这种不同吗?如果不能,应该怎样描述呢?学生根据教师所提问题,分组讨论问题并回答通过视频的观看和问题的讨论,引出这节课要解决的问题,学习新概念。讲授新课【教师提出问题】一、加速度(1)下列物体的运动速度变化,谁变化大?谁的速度变化的快?如何比较?(2)在学习速度时我们知道,位移表示的是位置的变化。要比较位置变化的快慢,可以用位移除以时间。那么,要比较速度变化的快慢,我们又应该如何做呢?【新授内容】1.定义:速度变化量和发生这一变化所用时间的比值叫加速度。2.公式:。3.物理意义:用于描述物体速度变化快慢的物理量。【思考与讨论】(1)根据第3节的学习,我们知道速度的单位是m/s,那么你认为加速度的单位会是什么样子的?(2)根据以上定义物理量单位的方式,你还能举出哪些用类似方式定义的物理量单位吗?(3)速度大,加速度一定大吗?你能举例说明吗?(4)加速度大,速度一定大吗?(5)速度变化量大,则加速度一定大?(6)速度变化越快,加速度越大?【新授内容】4.加速度的大小(1)加速度a大小与速度v没有直接关系。(2)加速度a大小与速度变化量Δv没有直接关系。(3)加速度a大小:由速度变化率Δv/Δt的大小决定;由速度变化的快慢决定;由单位时间内物体速度变化大小决定。5.速度、速度的变化量、加速度的比较【思考与讨论】根据第3节学习,我们知道速度是一矢量,有大小有方向,并且方向与某段时间内位移的方向是相同的,那么你认为加速度是否是一个矢量呢?如果是,它的方向又是怎么样的?二、加速度的方向(1)从表格中你可以发现加速度与速度变化量方向有什么联系?(2)加速度在减小,而速度在增大,有可能吗?(3)加速度在增大,而速度在减小,有可能吗?(4)通过以上分析,你是否可以总结一下如何判断直线运动中“加速”或“减速”的情况?【新授内容】1.物体做加速运动还是减速运动,关键是看物体的加速度与速度的方向关系,而不是看加速度的大小,加速度的大小只是反映速度变化的快慢。(1)a与v同向(加速直线运动):a不变,v随时间均匀增加;a减小,v增加的越来越慢;a增大,v增加的越来越快。(2)a与v反向(减速直线运动):a不变,v随时间均匀减小;a增大,v减小的越来越快;a减小,v减小的越来越慢。2.a的正负,只表示加速度的方向与正方向的关系,不表示物体是加速还是减速。三、从v-t图像看加速度【思考与讨论】如图所示,若坐标纸中纵轴方向每个小格代表0.1m/s,横轴方向每个小格代表0.1s。(1)对b图线,t1和t2时刻的速度为多大?速度与正方向是相同还是相反?(2)对b图线,从t1到t2时刻的速度的变化量为多大?速度的变化率为多大?加速度为多大?加速度的方向与正方向是相同还是相反?(3)b图线的斜率为多大?它与加速度有何关系?(4)a图线的斜率为多大?它与b图线的斜率相比谁大?这说明ab图线所描述的物体的运动时的加速度谁大?(5)c图线所描述物体的速度方向与正方向是相同还是相反?斜率为多大?加速度为多大?加速度的方向与正方向是相同还是相反?(6)abc图线分别所描述的物体的运动是加速还是减速运动?你是如何判断的?(7)在v-t图像中认识平均加速度与瞬时加速度若物体做变速直线运动,v-t图像如图所示,过A点的割线AB的斜率反映是AB段内的平均加速度;缩短了与A点的时间间隔,割线AC的斜率反映的是这段时间内的平均加速度;进一步缩短时间间隔,趋近于0,过A点的切线斜率就反映了5s时的瞬时加速度。【新授内容】1.速度时间(v-t)图像物理意义:(1)可以读出任意一个时刻对应的速度,也可以读出物体在任意一个速度时所对应的时刻;(2)可以求出任意一段时间内的速度变化量;(3)v-t图像物体速度随时间变化的规律。2.速度时间(v-t)图像的斜率物理意义:(1)v-t图像的斜率物理意义:表示物体的加速度;(2)v-t图像的斜率越大,说明加速度越大,物体速度变化的越快;(3)v-t图像的斜率为正,说明物体加速度方向与正方向一致,图像向上倾斜;v-t图像的斜率为负,说明物体加速度方向与正方向相反,图像向下倾斜。3.速度时间(v-t)图像中速度、加速度方向判断方法:(1)速度的方向:①速度图像在t轴上方,速度为正;②速度图像在t轴下方,速度为负。(2)加速度方向:①速度图像向上倾斜,加速度为正;②速度图像向下倾斜,加速度为负。四、课堂练习根据教师所提问题,分组讨论问题。根据教师所提问题,分组讨论问题。学生记忆并掌握加速度的概念根据教师所提问题,分组讨论问题。根据教师所提问题,分组讨论问题。学生记忆并掌握影响加速度大小的因素,并掌握速度、速度变化量、速度变化率三个概念的不同。根据教师所提问题,分组讨论问题。根据教师所提问题,分组讨论问题。根据表格中数据,做出速度变化量的矢量图。根据教师所提问题,先分组讨论问题。根据教师所设定的加速度,分别算出不同时刻的速度,并做出比较。学生记忆并掌握加速和减速有关知识。根据教师所提问题,先分组讨论问题。根据教师所提问题,先分组讨论问题。根据教师所提问题,先分组讨论问题。学生回顾平均速度和瞬时速度的数学解释。学生记忆并掌握v-t图像有关知识。学生练习为加速度准确的定义做铺垫引导学生用类比的方式,来定义加速度牢固掌握基础知识与概念通过(1)(2)两个问题,让学生明确物理量单位是怎么得出的。通过(3)(4)(5)(6)四个问题,引导学生辨析影响加速大小的因素。牢固掌握基础知识与概念为加速度的方向做铺垫。通过表格中数据明确加速度的方向和速度变化量的方向一致。让学生明确如何判断加速和减速。通过(2)(3)两个问题让学生明确物体是加速还是减速与加速度大小的变化无关。牢固掌握基础知识与概念第(1)问让学生明确通过v-t图像可以直接获得的信息有哪些。第(2)问让学生明确通过v-t图像如何求加速度。第(3)(4)问让学生明确通过v-t图像斜率与加速度的关系。第(5)(6)问让学生明确通过v-t图像如何判断速度方向,减速运动斜率与加速度的大小和符号关系;以及如何判断加速和减速。
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