速度和加速度教案

速度和加速度教案

‎ ‎ 速度与加速度 一、教学内容分析 ‎1.内容和地位 在《普通高中物理课程标准》共同必修模块“物理1”中的第一个二级主题“运动的描述”中涉及本节的条目有：“经历匀变速直线运动实验研究的过程，理解位移、速度和加速度，体会在实验中发现自然规律的作用”。‎ 本节速度、加速度是描述运动的重要物理量，理解速度和加速度概念，是学习匀变速直线运动规律的基础。物体的运动是日常生活中最为常见的现象，学生对此已有自己的认识，教师可举例常见的、学生感兴趣的运动作为教学的起点，激发学生的学习热情。本节定义平均速度和加速度所应用的比值法、研究瞬时速度所应用的极限法等都是物理学中常用的研究方法，在教学中教师引导学生主动学习这几种方法，为以后应用类似方法来解决物理问题打下基础。‎ ‎2.教学目标 知识与技能 ‎①知道物体运动的快慢可以用平均速度和瞬时速度来描述，理解平均速度和瞬时速度。知道速度是矢量，知道速度和速率以及它们的区别。  ‎ ‎②知道平均速度和瞬时速度在描述运动快慢方面的区别与联系。‎ ‎③知道加速度是用来描述物体速度变化快慢的物理量，理解加速度的概念。知道加速度是矢量，理解直线运动中加速度方向与物体运动方向及其加速运动或减速运动的联系。‎ 过程与方法 ‎①了解和体会比值定义法在科学研究中的作用，体会数学在研究物理问题中的重要性。‎ ‎②初步了解和体会极限思想和方法在物理教学中的作用。‎ ‎③培养学生的知识迁移推理能力。‎ 情感态度与价值观 ① 善于发表自己的见解，感受合作学习的快乐；勇于克服困难，保持探究的热情。‎ ② 加强学生交通安全意识。‎ ‎    3.教学重点、难点 重点：平均速度与瞬时速度的概念及区别，加速度的概念。‎ ‎ ‎ 难点：怎样由平均速度引出瞬时速度，加速度方向与物体运动方向及其加速运动或减速运动的联系。    ‎ 二、案例设计 ‎ (一)导入 介绍2004年奥运会上刘翔以12.91s勇夺110m栏冠军的情况，以及2006年刘翔以12.88s的成绩打破世界纪录的情况（收集刘翔参加比赛的录像资料，以及100m短跑比赛画面，放映给学生看）。特别介绍当时现场记者的高呼“刘翔，刘翔，刘翔赢了！”‎ ‎（二）新课教学 ‎1、平均速度 问题一：记者是如何在第一时间知道刘翔得了冠军？‎ 问题二：100m比赛中，三个选手几乎同时到达终点，裁判根据什么判断其中一位得了冠军？‎ 问题三：有位同学的100m成绩是11s，请你判断他和刘翔谁跑得快？‎ 预测：学生的可能答案是：‎ 1、 ‎（问题一）记者看到刘翔第一个跑到终点；‎ 2、 ‎（问题一）所有选手的位移相同，而刘翔所用时间最短。‎ 3、 ‎（问题二）裁判根据计时器的时间来判断，即用时最少者获得冠军。‎ 说明：学生在回答前两个问题时，教师应及时引导学生按照初中所学的速度知识计算出刘翔的“速度”，即： ，或者，‎ 对于第三个问题，学生的回答可能有：‎ 1、 一定是刘翔（出于对刘翔的绝对信任）；‎ 2、 跨栏与短跑是不能比较的；‎ 3、 快慢由速度决定，得比较两人的速度；‎ 4、 这位同学的速度是，所以他跑得比刘翔快。‎ 说明：教师在此过程中应该向学生强调“比值法”的作用。‎ 问题四：对于刘翔和教练孙海平来说，要取得更大的突破，这样的数字对他们有什么实际意义？能从这个数字了解他的各项技术水平吗？（学生讨论）‎ 预测：学生可能有以下认识：‎ ‎ ‎ 1、 和大家的认识一样：破纪录，拿奖金……‎ 2、 只能知道他跑得比别人快，但是优势在哪里却无法判断；‎ 3、 无法辨别刘翔的起跑和冲刺或者跨栏哪一项技术更好，所以无法“对症下药”；‎ 4、 只能粗略地表示刘翔运动的快慢，无法确定起跑、冲刺等具体的情况；‎ ‎……‎ 教师小结：平均速度就是粗略描述做变速运动的物体运动快慢的物理量，大小等于位移s跟发生这段位移所用时间t的比值，用表示。‎ 由速度的定义式中可看出，v的单位由位移和时间共同决定，国际单位制中是米每秒，符号为m／s或m·s－1，常用单位还有km／h、cm／s等，而且平均速度是既具有大小，又有方向的物理量，即矢量。‎ 问题五：平均速度与初中所学的“速度”有什么区别与联系？‎ 说明：通过对问题的思考讨论使学生分清“平均速度”和“平均速率”，知道初中课本中所说的“速度”其实就是“平均速率”。‎ ‎2、瞬时速度 问题六: 如果想进一步了解刘翔跑步的快慢变化,该怎么办?‎ 学生思考得出:应分成多段。‎ 问题七: 结合奥运会录像以及下表信息,请你计算 ‎(1)刘翔由起点到第三栏,运动的平均速度是多大?‎ ‎(2)刘翔由第三栏到第八栏,运动的平均速度是多大?‎ ‎(3)刘翔由第八栏到终点线,运动的平均速度是多大?‎ 路段 起跑线至第三栏的距离 第三栏到第八栏的距离 第八栏到终点线的距离 距离 ‎32.00m ‎45.75m ‎32.25m 时间 ‎3.86s ‎5.42s ‎3.63s 学生分组计算得出结果,再猜想并验证三段平均速度的平均值是否等于整段的平均速度?‎ 由此说明平均速度应指明是哪段时间内的平均速度。‎ 问题八：如果教练孙海平想知道刘翔跨栏更详细的技术情况，他应该怎么办？（学生讨论，派代表发言） ‎ 预测：学生讨论的结果可能有：‎ 1、 将110m分成很多段，分别测出时间，求每一段的平均速度；‎ ‎ ‎ 1、 将录像资料用慢镜头播放，比较他和其他选手在各个时刻的位置情况；‎ 2、 在刘翔身上绑一个速度计，将任何时候的速度都纪录下来；‎ ‎……‎ 点评：通过问题讨论，自然地由平均速度过渡到瞬时速度，即在极短时间内（）或极短位移内（）的平均速度可以认为就是该时刻或该位置的瞬时速度。（极限思想渗透）‎ 教师：（引导学生看书）瞬时速度的测量工具有“速度计，光电门等（介绍光电门时应体现极限思想）” ‎ 播放录像：汽车速度计的图片，司机面前的速度计指针所指的数值随着行驶的快慢而改变的情况。‎ 短剧表演:‎ ‎“短剧:警察与司机的故事”‎ 一司机驱车从漳州赶往厦门,由于路上堵车,已经行驶了2个小时,眼看就要到目的地了,司机开始加速行驶……(基本数据:漳州到厦门约80km,允许行驶的最大时速为80km/h。)‎ 警察:你的车已超速,请接受处理。‎ 司机:不会吧,我的车速是ｖ=ｓ/ｔ=80km/2h,车速最多只有40km/h呀,怎么会超速呢?你搞错了吧?‎ 问题：从中得到什么启示?‎ ‎3、加速度 教师：如图表提供了几种物体运动的情况，同学们以小组为单位根据表格的信息，针对运动速度的变化情况进行讨论。（注：最后两列在学生讨论得出结论后才写出）‎ 运动物体 初始速度（m/s）‎ 经过时间（s）‎ 末了速度（m/s）‎ 速度变化 速度变化快慢 赛车 运输飞机 火车开动 在枪膛内运动的子弹 汽车刹车 ‎0‎ ‎300‎ ‎0‎ ‎0‎ ‎30‎ ‎10‎ ‎50‎ ‎100‎ ‎0.01‎ ‎5‎ ‎50‎ ‎400‎ ‎30‎ ‎800‎ ‎0‎ ‎(1)各物体运动时速度的变化情况如何?‎ ‎(2)能否用分析物体运动快慢的比值方法来分析速度变化的快慢呢?(必须在第1思考题回答后才能提出第2个思考题)  (类比迁移方法)。‎ ‎     预测  学生可能从以下几种情况思考：‎ ‎（1）物体的速度增减情况    ‎ ‎（2）每个运动物体速度的变化各是多少?‎ ‎ ‎ ‎（3）比较每个运动物体速度变化的值和所用的时间之间的关系。‎ ‎（4）比较每个运动物体速度变化与所用时间的比值的大小关系。‎ ‎    教师总结：几位同学分析的角度有所不同。有的同学分析的是谁速度变化得多；有的同学分析的是单位时间内谁速度变化得多，即谁速度变化得更快。怎样来表示这种不同?‎ ‎    若要比较速度变化的多少，只要知道末速度和初速度的差值；若要比较速度变化快慢，不仅要知道速度变化的多少。(末速度和初速度的差值)，还要知道完成这一速度变化所用的时间，比较时要看单位时间内的速度变化。‎ ‎    设运动物体的初速度为vo，末速度为vt，在t时间内物体速度的变化为vt—vo。引导学生用类比迁移方法由来表示速度变化的快慢。‎ 教师引导学生同样运用类比迁移方法，归纳得出：加速度不仅有大小，而且有方向，加速度是矢量，在直线运动中，当加速度的方向与速度同向时，物体运动速度越来越大，做加速运动；当加速度的方向与速度反向时，物体运动速度越来越小，做减速运动。加速度的单位就是m／s2(米／秒2)，读作“米每二次方秒”。‎ 课堂练习 ‎    [例题1]  猎豹由静止开始起跑，经2s的时间，速度达到70km／h，猎豹的加速度是多大?是正值还是负值，是加速还是减速运动?‎ ‎[例题2]  列车以30m／s的速度行驶，司机发现前方路段给出低速行驶的信号后，采取自动措施，在10 s内使列车的速度减少到10 m／s。求列车的加速度。列车是加速还是减速运动?‎ 说明：通过例题结果得出在加速直线运动中，末速度大于初速度（vt >v0），速度变化量是正值，加速度也是正值，表示加速度方向与速度方向相同。在减速直线运动中，末速度小初速度（vt

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