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解决方案：速度差异快慢的表述—加速度教案教学设计精品

2020-11-20 13:11 网络整理教案网

加速度教案模板_加速度教案模板

关于《速度变化快慢的描述——加速度》的教学案例及分析

朱建廉

南京市金陵中学（210005）

背景：

《速度变化快慢的描述——加速度》是“人教版新课标教材”《物理·必修1》中第一章《运动的描述》中的第5节，而《运动快慢的描述——速度》则是该章中的第3节。考虑到所谓的“运动”实际上是指“位置变化”，所以当将“位置变化”取代“运动”后而将这两节教材的标题作如下对照，由于这两节教材的标题在构架上具有着高度的一致性，因而就启发了我们在相应的教学推行中引入所谓的“类比”方法。

这里所给出的就是：在《位置差异快慢的表述——速度》一节的课堂实践基础上采用“类比”方法而对于《速度差异快慢的描述——加速度》一节内容的教学实施案例。

案例：

（在完成上课前的礼仪程序后）

师：（对前排同学）对不起！能告诉我今天这节课该讲哪些内容吗？

生A：（有些愕然）今天需要讲第5节。

师：（打开课本）是吗？

生（大部）：是！

师：（一边自语，一边板书课题）哦！第5节，速度差异快慢的表述——加速度。（面对板书的课题沉吟片刻）哎！我如何感觉这内容似乎是讲过了？

生A：老师，这节内容没讲过，今天确实该讲这一节。

师：老师有点模糊了。这样吧，大家帮助同学把上面的内容一起回忆一下吧。

生B：老师加速度教案模板，第4节是上周四在实验室上的，课题是《实验：用打点计时器测速度》。

师：不像，不象。再往前呢？

生B：再往前就是第3节，课题是《运动快慢的表述——速度》。

师：对对对！（把第3节课题和第5节课题板书在一起）这两节课题如此相同，难怪老师会有些模糊。

生C：老师，其实这两节课题在结构上并不是很相近：一个是“运动快慢的表述”，另一个是“速度差异快慢的表述”，其间差异而是非常显著的。

师：什么叫“运动”？

生C：“位置变化”叫“运动”。

师：既然这么，那我们不妨将“位置变化”取代“运动”（将板书的课题修改为）

第3节位置差异快慢的描述——速度

第5节速度差异快慢的描述——加速度

生（全体）：（议论纷纷）

……

师：怎么样？这两节内容若从其标题的结构特点上看居然是完全相似的。这对我们对于本节内容的学习可有如何的启示呢？

……

生D：既然两节内容的标题结构相似，那么两节内容中知识结构就必须相似。

师：“内容的标题结构相似，内容的常识结构就必须相同。”说的太好了！可我们无法从中获取怎样的详细帮助呢？

生D：我们可以先将第3节内容的知识结构梳理清晰，然后运用“类比”的方式直接推动第5节内容的知识结构。

师：大家觉得可以吗？

生（大部分）：可以。

师：既然你们都认同，我们就这样办。大家一起思考，也可以互相争论，先把第3节内容作一个小结，并将所概括的相应内容填入下表（呈现表1-1）。

表1-1：关于速度概念的相关常识概括

速度（v）

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定义

意义

特征

单位

平均

瞬时

（同学们的自主性思考与相互间讨论）

……

师：谁来完成表1的填充？

生E：我来把我们讨论的结果填如表1吧。

师：请！

（生E填表1-2如下）

表1-2：关于速度概念的相关常识概括

师：E同学所概括的内容大家认为如何？

生（全体）：很好！

师：好！下面就让我们利用E同学所概括的上述知识来缓解一个具体的难题。提请各位注意：由于被限制在直线上运动，所以相应的矢量方向非此即彼，这样我们便可以用两种符号即“+”和“-”来表示其方向。

（出示例题1如下所示）

例题1：质点从初始位置x0= –3m处出发而沿x轴运动，若第1秒内平均速率为–3m/s，第2秒内位移为5m，第3秒末位置坐标为x3= 2m，第4秒内位移大小为8m加速度教案模板，则

（1）第1秒末位置坐标为____ ___；

（2）前2秒内平均速度为；

（3）第1秒末至第3秒末位移为；

（4）后2秒内位移为；

（5）整个4秒内平均速度的大小为。

（同学们各自独立思考）

……

师：谁来解决例题1的相关疑问？

生F：我试试。

师：好！请填充表2-1（呈现表2-1）。

表2-1：例题1的题设条件及相关难题

例题1：质点从初始位置x0= –3m处出发而沿x轴运动，若第1秒内平均速率为–3m/s，第2秒内位移为5m，第3秒末位置坐标为x3= 2m，第4秒内位移大小为8m，则

（1）

第1秒末位置坐标为

（2）

前2秒内平均速度为

（3）

第1秒末至第3秒末位移为

（4）

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后2秒内位移为

（5）

整个4秒内平均速度的大小为

（生F填充如表2-2如下）

表2-2：例题1的题设条件、相关疑问及解答

例题1：质点从初始位置x0= –3m处出发而沿x轴运动，若第1秒内平均速率为–3m/s，第2秒内位移为5m，第3秒末位置坐标为x3= 2m，第4秒内位移大小为8m，则

（1）

第1秒末位置坐标为

-6m

（2）

前2秒内平均速度为

1m/s

（3）

第1秒末至第3秒末位移为

（4）

后2秒内位移为

-5m or 11m

（5）

整个4秒内平均速度的大小为

-0.75m/s or 3.25m/s

师：很好！我们必须确立：所谓的“运动”，实际上就是指“位置差异”；所谓的对“运动”的表述，实际上就是对“位置差异”的表述；而我们引入“速度”来表述“运动”、描述“位置变化”。请你们在此基础上探讨一下：所谓的“运动变化”，实际上……

生G：所谓的“运动变化”，实际上就是指“速度差异”；所谓的对“运动变化”的表述，实际上就是对“速度差异”的表述；而我们引入“加速度”来表述“运动变化”。

师：G同学通过类比而做出的上述列举说得很好！请你们看表3-1（逐一呈现表3-1中左栏内容，并作相应的表述）：在第3节中，为了表述位置差异的快慢，我们采用了速率；如果我们构建位置坐标表述运动物体的位置，则物体始末位置坐标之差

即为位移；于是用于表述位置差异快慢的速率就可以用位移与时间之比来定义。接下来请老师类似的给出定义加速度以叙述速度差异快慢的基本模式。谁来说一说？

表3 -1：定义速度以表述位置差异快慢的基本模式

表3 -2：定义速度与加速度的基本模式对比

生H:（边叙述边填充如表3-2所示）在第5节中，为了表述速度差异的长短，我们引入加速度；如果我们构建速度坐标表述运动物体的速率，则物体始末状态下的瞬时速度之差

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即为速率变化量；于是用于描述速度差异快慢的加速度就可以用速率差异量与时间之比来定义。

师：很好！接下来请同学们各自独立的在表1-2中所概括的速度概念的相关常识基础上，仍然采用来比的方式而把加速度概念的相关知识也一并填入其右侧一栏里。

（同学们各自在表1-2右侧新增一栏并填充如表4所示）

表4：关于速度概念与加速度概念的相关知识对比

速度（v）

加速度（a）

定义

位置变化与时间之比：

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速度差异与时间之比：

意义

描述位置变化的快慢

描述速度变化快慢

特征

既有大小，又有方向，是矢量

单位

m/s

m/s2

平均

瞬时

师：接下来请同学们运用加速度的相关常识分析一个具体疑问。

（出示例题2如下所示）

例题2：质点以初速度v0= –3m/s出发而沿x轴运动，若第1秒内平均加速度为–3m/s2，第2秒内速度变化量为5m/s，第3秒末瞬时速率为v3= 2m/s，第4秒内速度差异量的大小为8m/s，则

（1）第1秒末瞬时速度为____ ___；

（2）前2秒内平均加速度为；

（3）第1秒末至第3秒末速度变化量为；

（4）后2秒内速度变化量为；

（5）整个4秒内平均加速度的大小为。

师：同学们请注意，例题2与试题1在文本描述的结构上完全相似，所提供的相关数值也完全相等，只是将相应的概念作了微调，所以相应的剖析与答疑可以从例题1的剖析解答中给与启示。

（同学们对试题2作答并填充如表5所示）

表5：例题2的题设条件、相关疑问及解答

例题2：质点以初速度v0= –3m/s出发而沿x轴运动，若第1秒内平均加速度为–3m/s2，第2秒内速度变化量为5m/s，第3秒末瞬时速率为v3= 2m/s，第4秒内速度差异量大小为8m/s，则

（1）

第1秒末瞬时速度为

-6m/s

（2）

前2秒内平均加速度为

1m/s2

（3）

第1秒末至第3秒末速度变化量为

8m/s

（4）

后2秒内速度变化量为

-5m/s or 11m/s

（5）

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整个4秒内平均加速度的大小为

-0.75m/s2 or 3.25m/s2

课后思考：

1、由于“位置变化”叫“运动”，所以描述“运动”实际上就是描述“位置差异”。而针对“变化”，我们一般必须叙述其如何的内容呢？我们既是如何表述这种内容的呢？

2、我们以“速度”描述“位置差异”的强弱，以“加速度”描述“速度差异”的快慢。对更为复杂的运动其“加速度”通常也会差异，我们可以更为精细的表述“加速度变化”的快慢吗？我们既将如何描述呢？

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