第5节速度变化快慢的描述——加速度教学参考.docx

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1、第5节速度变化快慢的描述加速度教学参考1.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）了解如速度的矢量性，会根据速度与加速度方向的关系判断运动性质。（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）能用户，图象计算加速度的大小，体会数学在物理中的重要性。2 .教材分析与教学建议加速度是力学中的重要概念，也是高一年级物理课程中比较难懂的概念之一。在学生的生活经验中，与加速度有关的现象不多，这就给学生理解加速度概

2、念带来困难。为此，教科书先列举小型轿车和旅客列车起步后的加速过程，让学生思考它们速度变化的快慢，以增强学生的感性认识，之后教科书还展示飞机的起飞过程。在具体的事例中，要求学生了解“速度大”、“速度变化大”和“速度变化快”含义的不同。同时，通过旁批提醒学生注意“物体运动的快慢”与“运动速度变化的快慢”的不同。用四图象描述运动速度变化，可以直观和形象地认识速度的变化规律。比如图线是直线，说明速度变化是均匀的，即加速度是恒定的。这对理解平均加速度与瞬时加速度的关系也是很有利的。学生通过教科书设置的“思考与讨论”和“科学漫步”栏目的内容，在图象中认识变化率，可以加深对加速度的认识，并进一步对图象加以理

3、解。常有人说“不要把物理教学数学化”，好像数学荏物理教学中会起到消极作用。实际情况恰恰相反，物理学的发展离不开数学，学好高中物理也离不开数学。本书力图加强数学在物理教学中的作用，图象的充分利用就是一个重要方面。（1）加速度学生对加速度认识的快慢，与如何引入加速度概念有着密切的关系。因为在学生的生活验中没有与加速度相关的知识，所以，教学中应该首先利用实例让学生感受到对速度变化快慢的描述是有意义的。如教科书中比较小型轿车和旅客列车加速的情况，通过比较并组织学生思考、讨论，使学生对以下几个问题有很深的印象：“速度大”、“速度变化大”和“速度变化得快”所描述的运动是不一样的。做变速运动的物体，有的速度

4、变化快，有的速度变化慢。研究物体速度变化的快慢是有意义的。需要引入一个物理量来描述速度变化的快慢。引入加速度的思路是老师们比较熟悉的,但是要注意落实本节开始时的“思考与讨论教学时让学生充分发表意见,才会使学生们感到有必要引入一个新的物理量来描述速度变化快慢的问题。教学中也可以考虑制作课件演示汽车的加速过程和制动过程中速度变化的情况,如图I-2所示。图1-2让学生注意观察汽车速度的变化，思考研究速度变化的意义。教师可组织学生讨论，并明确下列问题： 汽车的加速性能是反映汽车质量优劣的一项重要指标； 汽车的制动距离也是反映汽车性能的一项指标； 研究速度变化快慢是有意义的；需要引入一个物理量来描述速度

5、变化的快慢。速度变化率反映的是速度变化的快慢，它就是加速度。所以理解加速度。的过程，就是要逐渐地去理解速度外速度变化AV和速度变化率部之间的关系和区别。为此，可考虑设计以下问题启发学生思考： 有可能出现速度大，加速度小的情况吗？ 有可能出现速度变化量小，而加速度大的情况吗？ 有可能出现速度方向与加速度方向相反的情况吗？ 有可能出现加速度方向与速度变化量方向相反的情况吗？ 有可能出现加速度增大，而速度减小的情况吗？讨论这些问题时，可以利用加速度定义式进行讨论，然后结合实例让学生理解。(2)加速度方向与速度方向的关系对加速度方向的认识取决于对速度变化量Au的认识，而速度变化量对初学矢量的学生是不容

6、易理解的。因为学生很难将速度和速度变化区别开，特别是速度的方向和速度变化的方向可能相同，也可能不相同。教学时，可以先让学生回忆第3节研究位置变化的过程，用-=X2-X1计算位移时，位移的方向可能与坐标的正方向相同，也可能与坐标的正方同相反。但是位移x的方向与速度方向一定相同。通过回忆，学生可以很好地理解速度变化实际上是在进行矢量减法。当初、末速度在同一直线上并确定速度的方向后，速度变化量Ay=V2次可能与速度方向相同，也可能与两个速度的方向相反。如，已知W=Ioms,V2=30ms,则Au=V2-M=20ms,这时速度变化量的方向与速度方向相同。若已知w=30ms,Vi=10ms,则Av=V2

7、一片=-20ms,这时速度变化量的方向与速度方向相反。结合实际情况我们看到，物体加速时小，的方向与速度y的方向相同。物体减速时口的方向与速度V的方向相反。Vi另外，在处理矢量减法时也可以将5NOV2V乙汽车减速图1-3V=V2-V1处理为V2=VV,如已知VjA=30ms,v=-20ms贝IJv=vz-v=30ms+(-20)ms=10mso对图中的甲汽车加有向线段可以这样引导学生去理解：将”速度Vi与方向相同的Au相加，正好是两个有向线段头尾相连，得到的就是也，如图1-3甲。将速度以与方向相反的加，相加，两个有向线段头尾相连，得到的如图1-3乙中的V20用正负号表示矢量方向，将同一条直线上的

8、矢量加减法变为标量的代数加减法，这些新鲜内容对学生来说能够提高思维能力，但是同时也带来了困难。教学中要帮助学生在掌握方法的过程中树立自信心，磨炼学生征服困难的意志品质。学生理解平均加速度的定义是不难的。虽然课本并没有给瞬时加速度明确下定义，但是在说明什么是匀变速运动时，用了“加速度不变的运动”。仔细体会这句话，可以知道这里的加速度就是指瞬时加速度。如何找出平均加速度与瞬时加速度之间韵关系，教师可以将学习加速度的过程与学习速度的过程加以比较。在比较中，学生可能很容易理解平均加速度与瞬时加度之间的关系。比如，教师在引导学生做以下比较时很容易得到以下结果一一速度是位置的变化率，加速度是速度的变化率；

9、速度与位移的方向相同，加速度与速度变化量的方向相同；在加很小时，平均速度接近瞬时速度，那么在加很小时，平均加速度就应该接近瞬时加速度。教学中也可以再一次应用极限的思想将平均加速度过渡到瞬时加速度。当学习了V“图后，还可以用图象中直线或曲线的斜率来理解平均值和瞬时值的关系。教师用什么方法解决这一难题，要根据学生的情况加以选择，不要操之过急。在第二章的学习中还有机会不断地理解，如利用课本第39页“说一说”栏目的内容就可以进一步理解。（3）从M图象看加速度课本第28页“思考与讨论”的问题，是要求学生从速度-时间图象中看出物体的加速度。本书没有涉及“斜率”这个术语，但是学生应该知道曲线的倾斜程度反映加

10、速度的大小。学生要能从图象上量出,和力的值，然后根据定义计算加速度。教学中要注意引导学生通过v-t图象了解速度与速度变化率的关系。在v-t图中理解加速度是教学的重点。教师可以启发学生回答以下问题：在四图象中是怎样表示速度变化多少的？怎样反映速度变化快慢的？用图研究物体运动的方法不仅重要，而且也不仅限于速度和速度变化率。但本节教学的重点只放在速度和速度变化率上，不要讲得太多。3 .问题与练习内容分析本节练习有4题，练习的内容都是非常重要的。第1题联系实际计算三种车型的平均加速度，可以使学生加强对加速度是描述汽车性能的重要参数的认识，增加学生对加速度应用的认识。第2题通过选择题的形式，使学生进一步

11、地辨析速度与加速度的不同，以及两者之间的关系。第3题从图象的角度再次比较速度与加速度。对第一次接触加速度概念和M图象的学生，这些内容是有难度的，教师要有耐心并要讲究方法。第4题涉及气垫导轨和数字计时器及光电门。除了练习计算加速度外，还有助于加深理解平均速度与瞬时速度的关系。分别算出两个遮光板经过光电门时的平均速度，这就是过程始末的瞬时速度。有人还要推算两个遮光板的前沿经过光电门的瞬时速度，其实没有这种必要。究其思想深处，还是“追求无限精确”的思想在作怪，这种思想脱离实际，应该改变。解答与说明1 .解答：由V=IOOkmZh=27.8msy0278可知4a=-=YYms2=2.45ms2ms2=

12、2.11ms22-13.2V-O27.8v027.8,_C如=正=155m7s=179m/s2 .解答：A.汽车做匀速直线运动时加速度等于0,速度不等于0。8 .火车从静止加速到IoOkmZh需要50so轿车从静止加速到Iookm/h需要15s。C.物体向西做减速运动时，速度方向向西，但加速度向东。D.汽车加速到最大速度的过程中，汽车会做加速度减小的加速运动，速度增大，加速度减小。9 .解答：A的斜率最大，加速度最大。cfA=0.63ms2,b0.083ms2,c=-0.25ms2,A、B的加速度方向与速度方向相同，C的加速度方向与速度方向相反。10 解答：3O滑块通过第一个光电门的速度以=J

13、j命cms=IOcmZs30滑块通过第二个光电门的速度V2=jcms=27cms滑块的加速度*J；5cms2=4.8cms2教学设计案例【教学过程】教学目标(I)知道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。理解加速度概念，区别速度、速度变化量和速度变化率。(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)会利用加速度定义式计算匀变速直线运动的加速度。(5)会利用修图象计算加速度的大小。导入新课教师：对运动的描述，首先从描述物体位置变化入手。关于位置变化

14、、位置变化的快慢，物理学是通过哪些物理量描述的？学生作答，引出位移和速度概念。希望学生能注意到研究问题的思路，达也是本节研究速度变化的思路。教师：用速度可以描述物体位置改变的快慢，即运动的快慢。而速度变化时，如何描述速度变化的快慢呢？以下是些物体速度变化时的数据。通过数据，你能感受到什么？步枪子弹出枪膛时速度900ms飞机降落后开始减速滑行的速度60ms磁悬浮列车的最大速度是120ms某轿车加速到IOOkmZh某轿车速度为IOOkmZh枪膛长度约为0.5m滑行距离为900m加速到最大速度需要的时间为200s需要时间7.626s刹车距离37.7m学生发表看法。讨论目标是：物体速度变化可以与时间相

15、比较，也可以与位移相比较。进行新课1 .探究用什么物理量表示速度变化快慢师：通过以上数据我们看到，描述物体速度改变时，可以通过时间来比较，也可以通过位移来比较。如果用Ay表示速度的变化，加表示时间，x表示位移，你认为应该用辞表示速度的变化快慢，还是应该用言表示速度变化快慢更好？请同学们不急于回答问题，先阅读课文，然后再提出自己的看法。学生阅读课文。教师准备实脸。师：同学们在阅读课文后可能已经有了自己的答案。在请同学们表达自己意见之前，老师还有一个建议。希望你们在阐述自己观点时，能用数据说话。现在我用这套实验装置做实验,打出纸带发给大家。你们要通过纸带提供的数据,用计算的数值来为你的见解提供证据。做实脸，打出的若干条纸带，交给不同小组的同学。要求学生在纸带上找出几个计数点（相邻两个计数点间的时间间隔取OJS）o计算几个计数点的速度，然后研究速度变化与时间、位移的关系。因为学生才做过一次分组实脸，如何计算纸带上计数点的速度，最好能提示学生。在这里，学生只能用平均速度来表示瞬时速度。等学生做好准备后，请学生利用手中的数据回答并阐述到底是用辞描述速度变化快慢,还是用言描述速度变化快慢的观点