高一物理·“速度改变快慢的描述加速度”教学设计

高一物理·“速度改变快慢的表述加速度”教学设计【学生情况预测】 加速度的概念，对于刚迈上大学门槛的高中教师来讲，实在是很抽象！首先在日常生 活中，多数状况下，学生只涉及至运动多少路程、位移，运动有多快？很少见到速度差异有 快慢之分的现象，可以说不学物理，在大脑中是不会自发的产生“加速度”的概念；其次，学 生抽象思维能力不高，对于速度、速度的差异、速度的变化率的差别很难分清；最后，在教 学过程中学生通常只重结果，轻过程，再借助大量的习题来死记结论，如果这种，学生的思 维能力将得不到培养。 【教材教法分析】 加速度是联系动力学和运动学的桥梁，机械震动、电磁场、能量守恒、动量方程等内 容都涉及至。 利用一节课的时间把它讲清讲透是不可能的事， 使学生心理上自动接受并利用， 这是循序渐进的过程。因此，教师讲课时应充分挖掘书本的素材，如图像、表格、数据；尽 最大努力搜集与速率差异快慢有关的现象，引起学生加强加速度的概念；采用演示、类比、 比喻等一切形式帮助学生理解加速度的含义； 调动学生参加课堂过程， 培养教师的思维能力， 调动学习数学的兴趣。 【教学目标】 1．知道物体的速率差异是有长短之分的，理解加速度的涵义及物理含义。

2．知道加速度单位的符号跟读法，会用推导 a＝ΔV∕Δt 来解决一些简单的实际问题。 3．培养教师抽象思维的素养，能对事物进行详细探讨跟判断，使学生认识数学推理过 程的逻辑美。 【教学重、难点】 重点：加速度的概念及物理含义。 难点：加速度的物理含义。 疑点：加速度与速度之间有关系吗？加速度在增加，速度甚至有也许增大吗？ 【教学方法】 演示、类比、比喻，分析探讨、启发式教学。 【教学过程】 （通过演示试验采用新课）师：下面做一个实验，请你们观察现象，让玩偶小车从斜 面顶部由静止开始下降，第一次斜面倾角小，第二次斜面坡度较大。 问：两次小车各在做哪些运动？两次试验中汽车的运动状况有何不同？学生提问可能有很多种情况，例举以下三种： 1．斜面倾角越大，物体运动越快； 2．小车从坡度大的斜面滚至末端，所用时间较少； 3．小车从坡度大的斜面滚至末端，获得的速度较大。 （估计全班没有一个人会直接讲出物体在坡度较大的斜面滚下时，速度改变快。） 师：对学员的提问都要进行引导加速度教案模板，并显然是对的，经过提示、点拔，得出两次物体滚 下时，速度改变的强弱是不一样的结论，这个结论与本节课内容有关。 物体的速率的改变是有快慢之分的。

师：实际上速度改变的长短与生活是密切相连的，那么，同学们能否举一些事例出来， 进行说明。 （经过 2 分钟后，估计无学生会主动站起来描述） 师：请同学们听好以下所叙述的运动现象，并进行提问，以唤起学生的记忆。 1．运动的汽车进站时，如车的速度改变很快，立即成为 0，会出现什么状况？ 2．百米赛跑时，发令枪一响，运动员希望自己在短时间内速度改变是越大越好，还是 越小越好？ 3． 火车出站时， 速度迅速较大， 经过一段时间后风驰电掣； 而一扣枪的板机， 子弹“啪” 的一声未不见踪影，这表明哪些？ 师：以上实验，以及生活中现象都表明速度的改变是有长短之分的，那么，如何定量 地非常物体速度的差异快慢呢？ （出示小黑板） 师： 小黑板上所列的是四个物体的运动状况， 它们都是同学们所熟知， 身边出现的事。请同学们判断一下，谁速度改变更快，谁速度改变更慢。初速度∕ m.s-1 甲：小朋友从高空沿滑梯下 滑 乙：小球从高空静止竖直下 落 丙：火车从机场出发 丁：飞机在天空匀速飞行 0 250 0 0经过时间 ∕s 2末速度∕m.s-13220100 10020 250（学生思考，教师提示在大学时，两个物体运动的长短是怎样比较的。

）方法一：比较甲、乙两者经历的时间 Δt 一样，甲的速率差异量为 3m∕s，乙的速率变 化量为 20m∕s，经过类比后，得到乙速度改变较快。 方法二：比较甲、丙他们的速度差异量都为 20m∕s，但所用的时间不一样，进行类比 后，所用时间越少的，速度改变快。 方法三：比较甲、丙，它们的速度差异是不同的，经历的时间也不一样，那么怎样比 较呢？可以估算平均每秒速度的差异量，即单位时间内速率差异多的速度改变快。 师：通常状况下，比较速度改变的强弱，物体所用的时间不一样，速度的改变大小也 不一样，此时，我们都可以估算平均每秒钟速度的差异量。即第三种方法带有普遍意义。并 由此算出以上四个物体每秒速度差异的数值分别为：1．5 10 0．2 0 则速度改变的快慢就不言而喻了。 师：通过以上的非常，速度的改变量除以所用的时间，可以体现出物体速度改变的快 慢，我们把这个比值叫加速度。 1．定义：加速度等于速度的改变量与出现这一改变所用时间的差值。 2．公式：a＝ΔV∕Δt，且 ΔV＝V2－V1 师： 解释 V1 与 V2 的意义， 另外速度的差异量与时间的差值也叫速度的变化率 （见 P31 科学漫步）。

公式出来后，单位也确认，它是一个复合单位，与学生共同探讨，得出国际单 位跟常见单位或者读法。 3．单位：m∕s2 还有 cm∕s2 师：下面请两个同学把小黑板上的甲、乙的加速度算起来，下面的朋友计算丙、丁的 加速度，要有过程。 （ 这一过程十分重要，借此学生能熟悉公式、单位，教师也能从巡视中看到错误，并 引出加速度的物理含义。） 师：进行完善，并给出正确答案，大小分别为：1．5m∕s2 10m∕s2 0．2m∕s2 0问：请同学们想一想：1．5m∕s2 表示什么样的含义？ 师生共同探讨，结合定义，得 出物理含义；并使学生写出其它数值的意义。 4．物理含义：加速度是表示速率改变快慢的物理量，其数值越大，表示速率改变越 快。 问：加速度是矢量还是标量呢？为什么？方向怎样规定？ 学生探讨后，师生在一起得出速度是矢量，速度的差异量 ΔV 也是矢量，单位时间内 速度的改变量也有矢量，所以 a 方向与 ΔV 的方向同样。 问：那么计算时，如何表现出加速度的方向？下面以典型例题进行说明： 典型例题： 在一次事件中， 小车以 10m∕s 的速率向一面墙撞过去， 碰撞时间为 0． 1s，1．如果墙不稳固，墙受伤倒后的一瞬间，车却以 3m∕s 向前冲去，求碰撞过程中的加 速度？ 2．如果墙最坚固，车与它撞击后的一瞬间，以 5m∕s 的速度被弹回去，求这一碰撞过 程中的加速度？ （先使学生做，然后令成绩是好、中、差的三个学生报出第 2 小题答案，估计答案都 不对） 师：（大声讲出）三个学生的答案都不对，以造成学生关注解题过程。

1．（略） 2．解：以汽车开始运动的方向为正方向，V1＝ 10m∕s加速度教案模板， 因为已速度与起初运动的 方向相反，且速率为矢量， ∴ V2＝ -5m∕s 则 ΔV＝ -15 m∕s ∴a＝（-15）∕（0．1） m∕s2＝-150 m∕s2 即：此时加速度大小为 150 m∕s2 ，负号表示 a 方向与车起初运动的方向相反。 （评析：本人在大量的教学过程中得知，学生在知道加速度的定义、物理含义以后， 从心理上迫切想做一、二道计算题，来试一试，以此来测量对公式是否真正理解；另外，同 时借助该题使学生见识一下矢量如何推导，培养用正、负号表示方向的习惯。） 加速度的方向 加速度的方向与速率改变量的方向同样。加速直线运动，加速度的方向 与速率方向同样；减速直线运动与速率方向相反。 师：引导学员阅读书本，知道加速度也分为平均加速度和瞬时加速度，并且加速度保 持不变的运动叫匀变速运动。引导学生阅读 P30 页表格上所列的加速度，对其中一些数值 进行预测，一定要结合物理含义及方向来巩固以上内容。 （继续阐述一些有趣的实用的事例加以介绍，以促使同学们学习数学的热情） 师：加速度是恒量车辆品质优劣的一个重要标准。

车的加速度不是想有很大就有多大， 它是受发动机功耗、车体质量、传动机构等原因决定的。下面列出三种世界名车速度从 0 到 100km/h 所用的时间，看一看说明哪些问题？ 奇瑞汽车： 11．64s 新捷达 A84 车：7s 宝马车：6．3s 问：1．如用这种车作赛车参加百米赛跑，你希望驾驶那一辆？为什么？ 2．如果这种车以同样的速度在高速公路上行驶，突然前面遇到障碍物，哪一种最有可 能不会撞到障碍物上，为什么？ 师：国外有一种终极豪华座驾，名字叫 Murcielago（咆啸的公牛），它的速度从 0 变为 100km/h 只需 3．8s，当你驾驶这头咆啸的公牛车绝尘而去时，强劲的冲击力需要 使热血沸腾，终身难忘。 生：神情激动，满堂掌声。 师：从公式上可以求出 a 的大小方向，我们也可以从图像上了解物体的加速度从 V－t 图象看加速度： 图略：教师引导学员进行探讨，结合初中函数图像知识很容易得出，直线越倾斜，加 速度越大，图象的斜率在数值上等于加速度。 对加速度 a 的进一步了解： 师：下面出一些判断题，请同学们回答对与错，对错误的，举一例证加以说明： 1．物体的速率差异越大，则物体加速度就越大。

（错。结合上面小黑板所举的事例， 比较甲与乙可知此推论不对。） 2．物体的速率很高时，加速度不可能为 0。（错。结合小黑板所举的事例，如丁，虽 然飞机速度很高，但加速度却为 0） 3．物体的加速度在增加，而速率可能在下降。 师：对于第 3 题，结论是对的，同学们一时可能很难理解，举这样的事例进行类比。 例如：猪场里刚生下来的猪仔，第 1 天体重增加 1000 克，第 2 天体重增加 900 克，第 3 天增加 700 克，那么，前 3 天小猪的体重一直在下降吗？每天降低的程度一样吗？ 生：体重一直在下降，增加的程度在变小。师：“增加的程度”相当于加速度，“体重” 相当于物体的速率，加速度在增加时，速度似乎有也许在下降，以后在学过动力学知识后， 对此会有很深的知道。 生：露出满意的神情。 总结：通过本节的学习，我们要牢牢理解加速度和速率的差别，在于意义不同，前者 是表述速度改变的快慢；后者是表述运动快慢。对于直线运动，计算时通常应要求初速度的 方向为正方向，把方向用正负号来表示，便于进行矢量运算，那么加速度的方向才不会出现 错误。 作业： P31， 1、3。 教学效果评估： 在多年的大学课堂中，每一次上完这一节课后，本人总是对本节内容进行摸底测试， 发现对采取本教案进行教学的学校， 要比用普通方式进行教学的学校效果要好得多。

这学期， 在高中（6）班采用本教案教学，在高中（7）班进行普通方式教学，然后用试卷（满分 50 分，时间 45 分钟），进行检测，前者及格率达到 82%，优秀率为 48%；后者及格率为 45%，优秀率为 9%。成绩也是体现了某一方面，更为重要的是运用本教案教学，培养了 学生的思维能力，激发了教师学习数学的热情。特别表明： 由于各方面情况的不断调整与差异， 中小学教育网所提供的所有考试信息仅 供参考，敬请考生以权威部门发布的即将信息为准。