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《加速度》教学设计
作为一位不辞辛劳的人民教师，有必要进行细致的教学设计准备工作，教学设计是根据课程标准的要求和教学对象的特点，将教学诸要素有序安排，确定合适的教学方案的设想和计划。那么教学设计应该怎么写才合适呢？以下是小编为大家整理的《加速度》教学设计，欢迎大家分享。
《加速度》教学设计1
教学目标
1、知识与技能目标：理解加速度的概念与意义并能运用相关公式进行简单计算。
2、过程与方法目标：通过平均速度、瞬时速度与平均加速度、瞬时加速度的比较，学生能够提析比较能力。
3、情感态度价值观目标：通过生活举例，学生能够感受物理与生活的紧密联系，提高对物理的学习热情。
教学重难点
重点：加速度的概念与物理意义。
难点：加速度的方向与速度方向之间的关系。
教学方法
讲解法、小组讨论法、案例分析法
教学过程
1、导入新课：以同学们生活中经常坐的.小汽车和摩托车为例，问同学们哪个更快，同学们此时大多数都会说汽车快，这时教师继续提问：假设一辆静止的小汽车和一辆静止的摩托车，两者同时发动，问谁更容易先将速度达到20m/s?同学们有的会说汽车，有的会说摩托车。教师此时总结：一般情况下我们摩托车更容易先达到20m/s，因为摩托车的反应更快，那这反应到底是什么意思，我们今天就来探究这其中的“反应”。
2、建立概念：提供两组数据：就这两组数据让同学们计算并进行小组讨论，比较汽车、摩托车的速度以及1s内的速度变化量。之后教师做强化并引出1s内的速度变化量就是“反应”的快慢，我们在物理学中把这一个量叫做加速度。
3、深化概念：强调加速度的大小、方向、单位、计算公式、以及平均加速和瞬时加速之分和加速度与速度方向的联系。
4、巩固提高：一子弹在穿入木块前速度为600m/s，穿出速度为200m/s，历时0.2s，问在模板中的子弹加速度?
5、小结作业：总结课堂内容，让同学们思考v-t图像与加速度的联系。
板书设计
教学反思(略)
以上是物理《加速度》教案全部内容。
《加速度》教学设计2
【教学目标】：
⑴知识目标：
1、知道什么是速度的变化量，如何求速度的变化量
2、知道加速度是表示速度变化快慢的物理量。
3、知道加速度的定义，及定义式、单位
4、知道平均加速度和瞬时加速度。
5、加速度恒定的直线运动是匀变速直线运动
6、加速度的矢量性，加速运动、减速运动中加速度的方向
⑵能力目标：
1、能从生活中的实例体会速度是变化的，而且速度变化有快慢之分的
2、帮助培养学生分析数据的能力，并能归纳总结出结论
3、能够区分速度、速度变化量、速度变化率
4、能用加速度的概念解释生活中的现实问题
⑶德育目标：
1、领会人类探索自然规律中严谨的科学态度，理解加速度概念的建立对人类认识世界的意义，培养学生区分事物的能力及学生的抽象思维能力．
2、培养合作交流的思想，能主动与他人合作，勇于发表自己的主张，勇于放弃自己的错观点．
【教学重难点】：
⑴〔重点〕：
1、速度的变化量、速度的变化率的含义
2、加速度的概念、定义式及物理意义、单位
3、加速度的矢量性及方向
⑵〔难点〕：
1、理解加速度的概念，树立变化率的思想
2、区分速度、速度的变化量及速度的变化率
3、利用图像来分析加速度相关问题
【教具准备】：
多媒体课件、视频文件
【教学思路与方法】：
利用摩托车、赛车、战斗机的比赛视频引题，强烈音画效果吸引学生的注意力，提起学生对本节内容的兴趣，之后针对视频提出问题引出速度变化的不同，再请同学举生活中速度变化及变化存在快慢的现实，引出问题：如何判断速度变化的快慢？表格展示三种情况，最后的情况是速度变化量、时间都不同时如何比较，通过分组讨论，再类比速度的定义，提出加速度的概念。加速度的方向由加减速运动中速度变化量的情况分析得到，再通过例题巩固加速度方向及大小。最后通过讨论题巩固加速度概念的理解。课堂小结
【教学过程】：
一、引题：欣赏摩托车（196公里/时）、赛车（368公里/时）、战斗机（20xx公里/时）的巅峰对决赛，猜想在开始阶段谁会赢？播放视频，提出问题：为何开始阶段，摩托车会赢？开始三者做什么运动？速度如何变化？三者开始速度变化情况相同吗？与“战斗机的速度快”矛盾吗？
提问：生活中也有很多物体速度变化的情况，谁能举例？
是加速运动还是减速运动？如何计算速度的变化量？需要知道哪些物理量？
速度变化是从在快慢的，比如正常刹车和紧急刹车，那么如何比较物体速度变化快慢呢？请看下面的实例。
二、进入新课
如何比较物体速度变化的快慢？
（提示：比较相同之处和不同之处）
初始速度/m·s-1末速度/m·s-1经过时间/s
A、滑雪运动员下坡2 11 3
B、公共汽车出站0 6 3
C、某舰艇出航0 6 20
D、火车出站0 20 100
1、问题：比较A、B速度变化的快慢？（单独提问）
结论：滑雪运动员的速度改变比公共汽车快。
方法：时间相同，比较速度的变化量大的，速度变化的快
2、问题：比较B、C速度变化的快慢？（单独提问）
结论：公共汽车的速度变化比舰艇快。
方法：速度的变化量相同，比较时间小的，速度变化的快
3、问题：比较C、D速度变化的快慢？
但在比较C和D时，火车和舰艇的速度变化量不相等，经过的时间也不相等，怎样比较它们
速度改变的快慢？（小组讨论）
结论：舰艇的速度比火车的快？
学生可能有提出算。
类比：位置的变化快慢-----v=（Δx=x-x）
速度的变化快慢-----（Δv=v-v）
能不能用的比值表示速度变化的快慢呢？请同学们填写下表初速度v0 /m·s-1末速度vt /m·s-1时间t /s
速度变化Δv速度变化△V/△t
/m·s-1快慢
A滑雪运动员下2
11 3
坡
B公共汽车出站0 6 3
C某舰艇出航0 6 20 D火车出站
0
20
100
问题：观察表的最后两列，你有什么发现？
（速度变化快的，则的比值就大，可见比值可以表示速度变化的快慢，我们
用一个物理量加速
度表示速度的变化快慢）
一、加速度
1、物理意义：描述物体速度变化快慢的物理量
2、定义：速度的变化量与发生这一变化所有时间的比值
3、定义式：=
（1、速度变化量，速度变化的多少，速度变化率，速度变化的快慢
2、平均加速度------一段时间内的加速速度
瞬时加速度------某一时刻的加速度
3、加速度恒定不变的直线运动叫匀变速直线运动）
[思考与讨论]
普通的小型轿车和旅客列车，速度都能达到100 km/h。但是，它们起步后达到这样的速度所需的时间是不一样的。例如一辆小汽车在20 s内速度达到了100 km/h，而一列火车达到这个速度大约要用500 s。
谁的'速度“增加”得比较快？它们的加速度各是多少？“速度快”“速度变化大”“速度变化得快”描述的是同种的情况吗？
4、单位：米/二次方秒m/s
5、量性：矢量
问题：怎么看出加速度是矢量的？
（从Δv是矢量，时间t是标量，所以加速度是矢量）
二、加速度的方向
【思考与讨论】
既然加速度的矢量性与Δv有关，那么加速度的方向如何能？从Δv着手审视速度的变化Δv，请同学填写下表，讨论加速度的方向如何？
△（1）表达式: v = v－v
若v>v，则△v ____0，物体做____运动；
若v △△（2）再看加速度(a = v/ t ) ①加速运动，a ___ 0，a的方向_________ ②减速运动，a ___ 0 , a的方向_________ 结论：1、加速度方向与Δv方向相同 2、物体做加速运动，加速度方向与初速度方向相同物体做减速运动，加速度方向与初速度方向相反 【例题】 某新型汽车在东西的平直公路上做性能测试，可以认为速度是均匀变化的。如果该汽车6s内速度从2m/s增加到20m/s，速度方向向东，求汽车在这段运动中加速度大小和方向；如果紧急刹车，经过4s速度从20m/s减为零，这个过程速度也是均匀变化的，求这个过程中加速度大小和方向，比较两次加速度那次较大？ 解：略 问题：哪次的加速度大？负号代表什么含义/ 问题：我们为什么要研究加速度呢，它在我们生活中有什么现实意义吗？请观察下表的数据，你得到什么启示？ 各类轿车制动性能数据表 平均加速度初速度 制动时间制动距离 宝马530i -1.0043g 99.63km/h 2.81s 39.91m 高尔夫1.6 -0.9207g 101.41km/h 3.12s 45.07m 威驰1.5AT -1.0027g 99.83km/h 2.82s 40.03m 奇瑞QQ1.1 -0.8491g 98.92km/h 3.30s 47.83m 三、课堂小结 （这节课你学到了什么？） 1、知道生活中物体速度变化是存在快慢的，并且知道如何比较物体速度变化的快慢 2、知道加速度的概念、定义式、物理意义，并且知道加速度是矢量、加速度的方向如何判断？ 3、速度大、速度变化大和速度变化快不是一个含义 4、研究物体加速度对我们生活是有意义的 四、课后思考题 1.做匀速直线运动的物体加速度是多少？为什么？ 2.物体的速度越大，加速度也越大吗？为什么？ 3.物体速度变化大，加速度一定大吗？为什么？ 4.物体速度变化快，加速度一定大吗？为什么？ 5、观察v—t图，a、b谁的加速度大？图线的什么代表加速度 【学生状况分析】 加速度的概念，对于刚迈上高中门槛的初中学生来讲，实在是太抽象！首先在日常生活中，多数情况下，学生只涉及到运动多少路程、位移，运动有多快？很少碰到速度变化有快慢之分的现象，可以说不学物理，在头脑中是不会自发的形成“加速度”的概念；其次，学生抽象思维能力不高，对于速度、速度的变化、速度的变化率的区别很难分清；最后，在教学过程中学生往往只重结果，轻过程，再通过大量的习题来死记结论，如果这样，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，机械振动、电磁场、能量守恒、动量定理等内容都涉及到。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运用，这是循序渐进的过程。因此，教师上课时要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度变化快慢有关的现象，引起学生重视加速度的概念；采用演示、类比、比喻等一切手段帮助学生理解加速度的意义；调动学生参与教学过程，培养学生的思维能力，调动学习物理的兴趣。 【教学目标】 1、知道物体的速度变化是有快慢之分的，理解加速度的含义及物理意义。 2、知道加速度单位的符号和读法，会用公式a=ΔV∕Δt来解决一些简单的实际问题。 3、培养学生抽象思维的能力，能对事物进行具体分析和判断，使学生了解物理推理过程的逻辑美。 【教学重、难点】 重点：加速度的概念及物理意义。 难点：加速度的物理意义。 疑点：加速度与速度之间有关系吗？加速度在减小，速度反而有可能增大吗？ 【教学方法】 演示、类比、比喻，分析讨论、启发式教学。 【教学过程】 师：下面做一个实验，请大家观察现象，让玩具小车从斜面顶端由静止开始下滑，第一次斜面坡度小，第二次斜面坡度较大。 问：两次小车各在做什么运动？两次实验中小车的运动情况有何不同？ 学生回答可能有很多种情况，例举以下三种： 1、斜面倾角越大，物体运动越快； 2、小车从倾角大的斜面滚到末端，所用时间较少； 3、小车从倾角大的斜面滚到末端，获得的速度较大。 师：对学生的回答都应进行鼓励，并肯定是对的，经过提示、点拔，得出两次物体滚下时，速度改变的快慢是不一样的结论，这个结论与本节课内容有关。 物体的速度的改变是有快慢之分的。 师：实际上速度改变的快慢与生活是紧密相连的，那么，同学们能否举一些例子出来，进行说明。 师：请同学们听好下列所描述的运动现象，并进行回答，以唤醒学生的记忆。 1、运动的客车进站时，如车的速度改变太快，立即变成0，会出现什么情况？ 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，速度逐渐较大，经过一段时间后风驰电掣；而一扣枪的板机，子弹“啪”的一声已不见踪影，这说明什么？ 师：以上实验，以及生活中现象都说明速度的改变是有快慢之分的，那么，如何定量地比较物体速度的变化快慢呢？ 师：小黑板上所列的是四个物体的运动情况，它们都是同学们所熟悉，身边发生的事。请同学们判断一下，谁速度改变最快，谁速度改变最慢。 方法一：比较甲、乙它们经历的时间Δt一样，甲的速度变化量为3m∕s，乙的速度变化量为20m∕s，经过类比后，得到乙速度改变较快。 方法二：比较乙、丙它们的速度变化量都为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，它们的速度变化是不同的，经历的时间也不一样，那么如何比较呢？可以计算平均每秒速度的变化量，即单位时间内速度变化多的速度改变快。 师：通常情况下，比较速度改变的快慢，物体所用的时间不一样，速度的改变大小也不一样，此时，我们都可以计算平均每秒钟速度的变化量。即第三种方法具有普遍意义。 则速度改变的快慢就不言而喻了。 师：通过以上的比较，速度的改变量除以所用的时间，可以反映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发生这一改变所用时间的比值。 2、公式：a=ΔV∕Δt，且ΔV=V2—V1 师：解释V1与V2的含义，另外速度的变化量与时间的比值也叫速度的变化率（见P31科学漫步）。公式出来后，单位也确定，它是一个复合单位，与学生共同分析，得出国际单位和常用单位以及读法。 3、单位：m∕s2还有cm∕s2 师：下面请两个同学把小黑板上的甲、乙的加速度算出来，下面的同学计算丙、丁的加速度，要有过程。 师：进行规范，并给出正确答案，大小分别为：1、5m∕s210m∕s20、2m∕s20。 问：请同学们想一想：1、5m∕s2表示什么样的意思？师生共同分析，结合定义，得出物理意义；并让学生说出其它数值的含义。 4、物理意义：加速度是表示速度改变快慢的物理量，其数值越大，表示速度改变越快。 问：加速度是矢量还是标量呢？为什么？方向如何规定？ 学生讨论后，师生在一起得出速度是矢量，速度的变化量ΔV也是矢量，单位时间内速度的改变量也是矢量，所以a方向与ΔV的方向相同。 问：那么计算时，如何体现出加速度的方向？下面以典型例题进行说明： 典型例题：在一次事故中，小车以10m∕s的速度向一面墙撞过去，碰撞时间为0.1s。 1、如果墙不牢固，墙被撞倒后的一瞬间，车仍以3m∕s向前冲去，求碰撞过程中的加速度？ 2、如果墙很牢固，车与它碰撞后的一瞬间，以5m∕s的速度被弹回来，求这一碰撞过程中的加速度？ 师：（大声讲出）三个学生的答案都不对，以引起学生关注解题过程。 解：以小车开始运动的方向为正方向，V1=10m∕s，因为未速度与开始运动的方向相反，且速度为矢量，∴V2=—5m∕s则ΔV=—15m∕s∴a=（—15）∕（0、1）m∕s2=—150m∕s2。 即：此时加速度大小为150m∕s2，负号表示a方向与车开始运动的方向相反。 加速度的方向加速度的方向与速度改变量的方向相同。加速直线运动，加速度的方向与速度方向相同；减速直线运动与速度方向相反。 师：引导学生阅读书本，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分析，一定要结合物理意义及方向来巩固以上内容。 （继续例举一些有趣的实用的例子加以介绍，以激发同学们学习物理的热情） 师：加速度是恒量车辆质量好坏的一个重要标准。车的加速度不是想有多大就有多大，它是受发动机功率、车体质量、传动机构等因素决定的。下面例举三种世界名车速度从0到100km/h所用的时间，看一看说明什么问题？ 奇瑞轿车：11.64s新奥迪A84车：7s宝马车：6.3s。 问：1、如用这些车作赛车参加百米赛跑，你希望驾驶哪一辆？为什么？ 2、如果这些车以相同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跑车，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，强劲的冲击力必须 使热血沸腾，终身难忘。 生：神情激动，满堂笑声。 师：从公式上可以求出a的大小方向，我们也可以从图象上知道物体的加速度。 从V—t图象看加速度： 图略：教师引导学生进行分析，结合初中函数图象知识很容易得出，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的进一步认识： 师：下面出一些判断题，请同学们回答对与错，对错误的，举一例子加以说明： 1、物体的速度变化越大，则物体加速度就越大。 2、物体的速度很大时，加速度不可能为0。 3、物体的加速度在减小，而速度可能在增加。 师：对于第3题，结论是对的，同学们一时可能很难理解，举这样的例子进行类比。例如：猪场里刚生下来的小猪，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增加吗？每天增加的程度一样吗？ 生：体重一直在增加，增加的程度在变小。师：“增加的程度”相当于加速度，“体重”相当于物体的速度，加速度在减小时，速度反而有可能在增加，以后在学过动力学知识后，对此会有更深的了解。 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度的区别，在于意义不同，前者是描述速度改变的快慢；后者是描述运动快慢。对于直线运动，计算时一般要规定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。 教学效果评估： 在多年的高中教学中，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，发现对采用本教案进行教学的班级，要比用普通方法进行教学的班级效果要好得多。这学期，在高一（6）班采用本教案教学，在高一（7）班进行普通方法教学，然后用试卷（满分50分，时间45分钟），进行测试，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%。成绩只是反映了某一方面，更为重要的是采用本教案教学，培养了学生的思维能力，激发了学生学习物理的热情。 教学目标： （一）知识与技能 1、理解加速度的意义，知道加速度是表示速度变化快慢的物理量。知道它的定义、公式、符号和单位，能用公式a=△v/△t进行定量计算。 2、知道加速度与速度的区别和联系，会根据加速度与速度的方向关系判断物体是加速运动还是减速运动。 3、理解匀变速直线运动的含义，能从匀变速直线运动的v—t图象理解加速度的意义。 （二）过程与方法 1、经历将生活中的实际上升到物理概念的过程，理解物理与生活的联系，初步了解如何描述运动。通过事例，引出生活中物体运动的速度存在加速和减速的现实，提出为了描述物体运动速度变化的快慢，引入了加速度概念的必要性，激发学生学习的兴趣。 2、帮助学生学会分析数据，归纳总结得出加速度。 3、教学中从速度一时间图象的角度看物体的加速度，主要引导学生看倾斜直线的“陡度”（即斜率），让学生在实践中学会应用数据求加速度。 （三）情感态度与价值观 1、利用实例动画激发学生的求知欲，激励其探索的精神。 2、领会人类探索自然规律中严谨的科学态度，理解加速度概念的建立对人类认识世界的意义，培养学生区分事物的能力及学生的抽象思维能力。 3、培养合作交流的思想，能主动与他人合作，勇于发表自己的主张，勇于放弃自己的错观点。 教学重点： 1、加速度的概念建立和加速度与匀变速直线运动的关系。 2、加速度是速度的变化率，它描述速度变化的快慢和方向。教学难点： 1、理解加速度的概念，树立变化率的思想。 2、区分速度、速度的变化量及速度的变化率。 3、利用图象来分析加速度的相关问题。教学方法：探究、讲授、讨论、练习 教学用具： 多媒体课件，带滑轮的长木板、小车及砝码等。 教学过程： （一）新课引入 演示：让小球分别在倾角较小的斜面和倾角较大的斜面上滚动。提问：小球两次各做什么运动？它们的不同之处在哪里？得出：小球两次都是做速度越来越快的直线运动，但后一次速度改变得快。那么怎样比较速度改变的快慢呢？讨论：速度改变快慢的比较 师：为了描述物体运动中速度变化的快慢，人们引入了加速度的概念——加速度是用来描述速度变化的快慢的物理量 （二）新课教学 1、加速度 师：请回忆一下我们是怎样描述物体运动位置的变化的？例如在直线运动中，物体从A点运动到B点。建立数轴AB，设A点在数轴上的读数x1（一维位置坐标，下同）为2 m，B点在数轴上的读数x2为7m，则物体运动位置的变化大小为多少？生：△x=x2一xl=7 m一2 m=5 m，方向由A指向B。 师：如果物体从A到B是做匀速运动，如果所用时间为t=10s，怎样求这段过程中物体的速度？生：物体运动的速度v=△x/△t=5m/10s=0。5m/s，方向从A指向B。 师：如果物体做加速直线运动，同样在10s内，速度从2m/s增加到7m/s，怎样描述物体运动的速度增加的快慢呢？生：用物体速度的增加量除以所用的时间来描述这段过程中物体运动速度增加的快慢。师：如果用a符号表示物体速度增加的快慢，△v表示物体的速度变化量，△t表示物体的速度变化所用的时间，那么用公式如何表达呢？生：a=△v/△t=（7—2）m/10s2=0。5m/s2 师：不同物体的运动，速度变化的快慢往往是不同的，再看下面的例子。 案例1：飞机的速度由0增加到约300km/h，飞机的速度的变化是多少？若发生这一变化用时约30s，则物体的速度平均每秒增加多少？案例2：迫击炮射击时，炮弹在炮筒中的速度在0。005s内就可以由0增加到250m/s，炮弹速度的变化与发生这个变化所用时间的比值是多少？学生讨论后回答。 生1（回答第一个案例）：300km/h约相当于83m/s，a=△v/△t=（83—0）/30m/s2=2。8m/s2。生2（回答第二个案例）：a=△v/△t=（250—0）/0。005m/s2=5×104m/s2师：上述方法就是变速直线运动中，描述物体运动速度变化快慢的`基本思路和基本方法。其中a=△v/△t是变速直线运动的加速度的基本定义式。 加速度 （1）定义：加速度等于速度的改变量跟发生这一改变所用时间的比值。定义式：a=△v/△t =（vt—v0）/△t v0——开始时刻物体的速度vt——经过一段时间t时的速度 （2）物理意义：加速度是表示速度改变快慢的物理量。 （3）国际单位：m/s2或m·s—2读作米每二次方秒（4）加速度也是矢量，不仅有大小，也有方向。 [问]用两辆汽车以相同的速度变化率做匀加速运动和匀减速运动，虽然速度变化快慢相同，但速度的变化情况不同，前者速度越来越大，后者则反之。启发学生思考，只凭速度变化快慢（速度变化率的大小）不能完全反映速度变化的规律，从而引出加速度不仅有大小，而且有方向，是矢量。 （4）方向 加速度的方向和速度改变量的方向相同 加速度定义公式中时间△t是标量，是没有方向的，因此加速度a的方向跟速度改变量△v的方向相同，对做直线运动的物体，加速度的方向与初速度v0的方向相同或相反，若取v0的方向为正方向，则a的方向可用正负号来表示。因此： 加速度的方向和速度改变量的方向相同 加速直线运动：加速度的方向和初速度的方向相同，为正值。减速直线运动：加速度的方向和初速度的方向相反，为负值。 分析：当物体加速时，则△v =（vt—v0）>0，时间△t是标量，加速度a的计算值为正值，如果以初速度的方向为正方向（即初速度v0取正值），a为正值则可表示a的方向与初速度的方向相同，或反过来说，若加速度a与初速度同向时，则这个直线运动为加速运动。当物体是减速时，则△v =（vt—v0） 阅读课文，说说什么是匀变速运动 生：如果物体的加速度保持不变，该物体的运动就是匀变速运动 师：如同平均速度与瞬时速度那样，加速度也有平均和瞬时之分。在匀变速运动中，平均加速度与瞬时加速度有什么关系？生：在匀变速运动中，其速度随时间均匀变化（增加或减少），每时每刻的加速度，即瞬时加速度与一段时间内的加速度，即平均加速度相同。师：匀速直线运动可看成什么运动？生：可看成加速度为零的匀变速运动。讨论与交流： 师：“上海磁悬浮列车的最高速度可达430 km/h，它的加速度一定很大。”这一说法对吗？为什么？生：不对，当匀速运动时，尽管速度很大，加速度可以为零。 师：运载火箭在点火后的短时间内，速度的变化很小，它的加速度一定很小吗？生：不对。由公式a=△v/△t可知，加速度等于速度的变化量和时间的比值，因而加速度是速度对时间的变化率。所谓某一个量对时间的变化率，是指单位时间内该量变化的数值。变化率表示变化的快慢，不表示变化的大小。 说一说： 日常生活中，对于运动物体说它走多远，是指路程或位移，说它走得多快，是指速度，而对加速度则没有相对应的典型词语。一般只有笼统的“快”和“慢”，往往指的是速度，但有时也有一些说法是模模糊糊地指加速度。请大家讨论哪些说法中指的是加速度？生1：汽车的加速性能是汽车的一个很重要的参数，有人说，我这车好，启动快。生2：在百米赛跑中，我们常说某某同学素质好，有很好的爆发力，起跑快。师：请学生阅读教材第30页“一些运动物体的加速度”。学生阅读“一些运动物体的加速度”后应注意： 1、注意标题后括号内标明的“a/（m·s—2）”的含义，注意养成时时关心物理单位的习惯。 2、阅读汽车、电车、旅客列车、炮弹加速时的典型值，形成大小印象。 3、表中汽车急刹车时的加速度值为负值，这是什么含义？这是因为加速度是矢量，不但有大小，而且有方向，而负号只表示其方向，不表示其大小。 师：加速度大小反映了什么？加速度的方向一定跟什么方向相同？生：加速度大小反映了物体速度改变的快慢，加速度越大，速度改变得越快，加速度越小，速度改变得越慢。加速度的方向跟速度改变的方向总是相同。 师：加速度跟速度是否有关？生：加速度和速度是两个完全不同的物理量，加速度反映了物体速度改变的快慢，而速度反映了物体运动的快慢。不能根据加速度大小，判断物体运动快慢（速度大小），也不能根据速度大小判断速度改变的快慢（加速度大小），同样不能根据加速度方向判断物体的运动方向（速度方向），也不能根据速度方向判断物体速度改变的方向（加速度方向）。 师：物体做匀加速直线运动时，加速度一定为正吗？物体做匀减速直线运动时，加速度一定为负吗？生：不一定。物体做匀加速直线运动时，加速度方向一定跟物体的运动方向相同，物体做匀减速直线运动时，加速度的方向跟物体的运动方向相反。但是，加速度是正值还是负值，与正方向的选取有关，若取运动方向为正方向，则匀加速直线运动的加速度为正值，匀减速直线运动的加速度为负值；若取运动的反方向为正方向，则匀加速直线运动的加速度为负值，匀减速直线运动的加速度为正值。 师：加速度增加的运动是加速运动，加速度减小的运动是减速运动。这种认识对吗？如果不对，你认为应该怎样根据加速度判断物体的速度是增加还是减小？生：不对。加速度的大小反映的是速度变化的快慢，并不能反映速度的大小。应该根据加速度的方向和速度方向的关系，判断速度增加还是减小。只要加速度方向跟速度方向相同，无论加速度大小如何变化，物体一定做加速运动；只要加速度方向跟速度方向相反，无论加速度大小如何变化，物体一定做减速运动。 师：速度、速度变化量及加速度有何区别？生：速度是用来表示物体运动快慢的物理量，它等于位移和所用时间的比值，而加速度是用来表示物体的速度变化快慢的物理量，它等于速度的变化量和时间的比值（速度的变化率）。 加速度的大小只反映物体速度变化的快慢，不能反映物体运动的快慢，加速度大说明物体速度变化得快，并不意味着物体就运动得快；加速度小说明物体速度变化得慢，并不意味着物体运动得慢；加速度为零，说明物体速度不变化，但并不意味着物体的速度为零，物体可能以很大的速度做匀速直线运动。不仅速度大小和加速度大小没有必然联系，速度方向和加速度方向也没有必然联系。加速度方向与速度方向可能相同，也可能不相同。对于速度的变化量和加速度的区别，可根据加速度的定义a=△v/△t来理解，加速度是速度的变化率，而不是速度的变化量，加速度表示的是速度变化的快慢，而不是速度变化的多少，速度的变化量不仅与加速度有关，还与时间有关。因此，根据加速度不能判断速度变化的量的大小，反过来，根据速度变化量的大小也不能判断加速度的大小。 师：加速度和速度的区别： （1）速度大，加速度不一定大；加速度大，速度不一定大。 （2）速度变化量大，加速度不一定大。 （3）加速度为零，速度可以不为零；速度为零，加速度可以不为零。例题剖析： 例题1做匀加速运动的火车，在40 s内速度从10m/s增加到20 m/s，求火车加速度的大小。汽车紧急刹车时做匀减速运动，在2s内速度从10m/s减小到零，求汽车的加速度大小。 （例题2判断下列说法是否正确。 ①做匀变速直线运动的物体，它的加速度方向和速度方向总是相同。错。只有做匀加速直线运动的物体，它的加速度方向和速度方向相同。 ②做匀变速直线运动的物体，它的速度变化越大，加速度越大。错。速度变化大，但不知所用时间的多少。 ③做匀变速直线运动的物体，它的速度变化越快，加速度越大。对。 2、从v—t图象看加速度 师：速度—时间图象描述了什么问题？怎样建立速度—时间图象？生：速度—时间图象是描述速度随时间变化关系的图象，它以时间轴为横轴，以纵轴为速度轴，在坐标系中将不同时刻的速度以坐标的形式描点，然后连线，就画出了速度—时间图象。 思考与讨论：教材图1.5—3中两条直线a、b分别是两个物体运动的速度一时间图象，哪个物体运动的加速度比较大？教师引导，学生讨论后回答。 生：a直线的倾斜程度更厉害，也就是更陡些，而b相对较平缓。所以a的速度变化快，即a的加速度大，b的速度变化慢，加速度小。 师：我们可以从直线上任意选择间隔较大的两点来找到这两个点间的速度变化量△v，时间间隔△t。 生：这样就可以定量求加速度了，用加速度的定义式a=△v/△t （2）在v—t图象中，图象的斜率在数值上等于加速度。 匀变速直线运动的v—t图象是一条直线，直线的斜率的数值等于其加速度。 总结、扩展： 1、什么叫加速度？它的定义式、物理意义、单位各是什么？ 2、怎样正确理解加速度？加速度与速度间有什么关系？ 3、速度的改变量是否总是速度增加？怎样理解加速度的正负号。 4、根据v—t图象怎样求加速度？ 5、怎样根据加速度的大小和方向去判定物体的运动规律？作业：问题与练 教学目标 1、知道速度是描述物体运动快慢的物理量，理解速度的定义和单位。 2、了解测量速度的基本方法。 3、初步学会用速度的公式进行简单的计算。 教学重点 对速度的定义公式，单位时间的了解;对两种速度单位的换算。 教学难点 1、物体运动快慢的比较及对不同方法的灵活运用; 2、如何引导学生比较准确地进行速度的测量。 教学准备 学生：白纸两张、刻度尺、秒表(或手表) 教师：白纸若干、长尺、秒表、一汽车速度计的模型。 教学过程 一、导入新课 1、多媒体投影展示：猎豹、青蛙运动的情景。 师：大家认真观看一下影幕上所展现出来的情景，你们认为哪个动物运动得快，哪个动物运动得慢?生：猎豹运动得快，青蛙运动得慢。 师：你是怎么知道的.?你又是如何比较的? 师：如果有一辆轿车和卡车，轿车行驶了10km，一辆卡车行驶了1h，那么哪辆车快呢?生：没法回答，因为缺少条件。 2、谈话引入：根据上面的讨论自然地引出下文。师：物体的运动有快有慢，然而单独用路程或时间都无法进行比较其快慢。那么该如何比较物体的运动快慢呢?今天这节课我们就来研究一下物体的运动快慢问题。 二、新课学习 1、探究活动一：比较纸片下落的快慢。 师：(1)取两张16开的白纸，一张对折一次，另一张对折两次。注意两边要向上叠起一部分。 (2)问：若将它们从同一高度自由释放，同学们猜想一下哪张纸片下落得会快一些? (让学生们讨论后，再发表自己的意见)生： 师：同学们的猜想是否正确呢?我们该如何来验证呢?生：用实验加以验证。 师：请同学们能不能自己设计一个实验方案呢? (同小组的同学交流讨论后，然后由学生代表发言) 生1：让两张纸片从同一高度落下，看哪张纸片下落时在前面的就是运动快的。 生2：让两张纸片从同一高度落下，看哪张纸片先落在地上就是运动快的。 师：总结同学们的设计方案，可以知道同学们已经不知不觉中运用了两种比较物体运动快慢的方法： (一)看哪张纸片下落时在前面，是用了“相同时间比较路程”的方法。 (二)看哪张纸片先落到地上，是用了“相同路程比较时间”的方法。 师：下面请同学们按照你们自己选用的方法，做一做，看哪一张纸片下落得快? (学生实验，教师指导) 师：下面请同学们交流以下你们采用了哪种比较物体运动快慢的方法，得到的结果是怎样的? (学生讨论，代表发言，教师归纳小结) 师：如果让两张纸片从不同的高度释放，又怎样比较纸片运动的快慢呢? (学生交流后，发言) 生：分别测量各纸片的下落高度s和落地时间t，然后求出s/t的比值，s/t的值大的纸片运动得快。 师：s/t是路程和时间的比值。在物理学中，可用一个物理量来表示──速度。速度是表示物体运动快慢的物理量。 师：飞机在4s内飞行了2000m;汽车在50s运动了500m，那么飞机、汽车每秒钟通过的路程是多少? 生：飞机每秒通过的路程为2000m/4s=500m/s;汽车每秒通过的路程500m/50s=10m/s。 师：那么，在相同时间(1s)内，谁走得路程长?谁运动得快? 生：略 师：这一秒就叫做单位时间。速度的大小等于物体在单位时间内通过的路程。 指出：所谓“单位时间”是以时间单位为单位，数量为1的时间称为单位时间，如：1秒、1分、1小时。在单位时间内，比较运动物体通过路程的长短，就可以比较物体运动的快慢了即速度大小。 师：如果用符号v表示速度，s表示路程，t表示时间，那么速度的计算公式可用什么来表示?生：v=s/t。 师：同学们回忆一下长度、时间的单位各有哪些?生： 师：根据速度的公式可知，速度的单位应该是路程与时间单位复合而成的。常见的速度单位有主单位米/秒(m/s)和交通运输单位千米/时(km/h)，读作米每秒和千米每小时。那么这两个单位之间是这样换算的呢?若汽车的速度是15m/s，表示什么意义呢? (学生尝试练习，教师小结：1米/秒=1/1000千米÷3600时=3.6千米时)生：该汽车每秒通过的路程是15米。 2、探究活动2：测量纸片下落的速度。 师：现要测量纸片下落的速度，你认为应该测量那些物理量?要用到哪些实验器材?生：纸片下落的路程和时间。需要的实验器材有尺、秒表。师：同学们能否设计出实验记录表格吗? (学生自己设计、测量、计算) (学生汇报实验结果，教师归纳小结) 师：(出示汽车上速度表的模型)你能从表中读出结果吗? (出示例题)一辆汽车在京沪高速公路上行驶，速度表中的速度是100Km/，距离上海还有80Km，若汽车保持速度不变，计算一下，到达上海还需要多长时间? (生读题后，师作强调)：同学们做题时要注意，物理题的计算要写出物理依据或物理公式，然后带入数据和单位，求出结果并注明单位。 (师作示范) 已知：s=80Km v=100km/h求：t=?解：由v=s/t得，t=s/v=80Km÷100Km/h=0、8h=48min答：到达上海还须要48min。 师：在我们日常生活中处处可以看到速度的现象，你能举一些例子吗? (学生举例) 师：生活中的很多领域都与速度密不可分。体育、交通更是与速度紧紧联系在一起，下面请同学们阅读课本上的有关我国体育健儿在奥运会上摘金夺银的文字内容。 三、小结本课内容 通过这节课的学习，你学到了哪些知识? 四、作业见课后的练习。 【教材分析】 “重力加速度”同学们在高一的力学部分已经有了一定的感性认识，积累了相关的物理观念和科学思维。本节课是在前置概念的基础之上，进一步深入探究如何测量出重力加速度，通过上一节课《单摆》中惠更斯确定的单摆周期公式，启发同学们利用运动和相互作用观念、科学探究等来设计实验方案开展测量实验。本节课侧重于引导学生发散思维，亲自动手开展探究实验，通过自主实验测量出本地重力加速度，学生在经历科学探究的过程中，培养科学态度与责任，体验成功的喜悦。 【教学目标】 物理观念知道实验原理，会用运动与相互作用的观念来分析单摆的运动。 科学思维用科学的方法对实验过程进行综合分析、推理论证，对实验数据的处理科学有效，会分析误差产生的原因。 科学探究能够在实验过程中通过观察发现问题，并分析问题产生的原因，能够基于实验数据得出结论并进行交流反思。 科学态度与责任在动手实验过程中，培养学生严谨认真、实事求是的科学态度，以及为祖国做贡献的社会责任。 【教学重难点】 教学重点实验设计思路、实验原理及周期、摆长的测量； 教学难点用两种方法进行数据处理及实验误差分析。 【引入新课】 1.重力“偷”鱼的故事 1911年4月，利比里亚商人哈桑在挪威买了12000吨鲜鱼，运回利比里亚首府后，一过称，鱼竟一下少了47吨！哈桑回想购鱼时他是亲眼看着鱼老板过称的，一点儿也没有少啊，归途上平平安安，无人动过鱼。那么这47吨鱼的重量上哪儿去了呢？哈桑百思不得其解。 后来，这桩奇案终于大白于天下。原来这是地球重力“偷”走了鱼的重量。地球重力是地球万有引力的一个分力，重力值会随着地球纬度的增加而增加，赤道处最小，两级最大。挪威所处纬度高，靠近北极；利比里亚的纬度低，靠近赤道，地球的重力值也随之减少。哈桑的鱼丢失了分量，就是因不同地区的重力不同造成的。 2.实际原因： 物体质量没有变化，由G=mg可知，重力加速度g在改变，它的变化规律就是随地球纬度的增加，g增大。下表是我们在高一学习重力时，各地的重力加速度g的数值。 附：各地重力加速度 3.测量重力加速度的物理意义 即便是在同一纬度上，g的值也会有不同，这是为什么呢？ ——这与地球该处的内部物质成分有关系，我们根据这个特点，可以探测地面下的矿产物质等，除此以外，了解地球表面重力加速度的分布，对地球物理学、航空航天技术及大地测量等领域有十分重要的意义。为此，就需要了解测量重力加速度的方法。 4.如何来测量重力加速度呢？ 常用的方法有三种： （1）平衡法 （2）自由落体运动法 （3）单摆法 在上一节课，我们学习了荷兰物理学家惠更斯对单摆运动的研究，知道了单摆做简谐运动周期与重力加速度的关系，本节课我们沿着科学家惠更斯的研究思路，利用单摆来测重力加速度。 【新课教学】 一、实验思路 惠更斯在推导出单摆的周期公式后，用一个单摆测出了巴黎的重力加速度。我们也可以采用同样的办法，测量我们深圳市的重力加速度数值。 当摆角较小时，单摆做简谐运动，根据其周期公式可得 想一想，要根据上式测量重力加速度，需要测量哪些物理量？应该如何设计实验装置、选择实验器材？怎样才能减小实验误差？ 二、实验装置 单摆装置的制作 1．将细线的一端穿过小球的小孔，然后打一个比孔径稍大一些的结，把细线的另外一端固定在铁架台上面，制成一个单摆。 2．把线的上端用铁夹固定在铁架台上并把铁架台放在实验桌边，使铁夹伸到桌面以外，让摆球自由下垂，在单摆平衡位置处放上一支笔作标记。 3．将小球拉起一个很小的摆角，由静止释放小球，该小球将做简谐运动，这便是一个单摆装置。 思考与讨论： 1.线有粗细、长短的不同，伸缩性也有区别。不同的小球，质量和体积有差异。想一想，应如何选择摆线和摆球？为什么？ 2.右图画出了细线上端的两种不同的悬挂方式。应该选用哪种方式？为什么？ 三、物理量的测量 1．测摆长 方法一： 用米尺量出从悬点到小球上端的悬线长l0， 再用游标卡尺测量出摆球的直径d， 则摆长l＝l0＋。 方法二： 用刻度尺直接测量小球球心与悬挂点之间的距离， 如图所示。 思考与讨论： 那种方法误差会更小呢？ 2．测周期 将单摆从平衡位置拉开一个小角度(摆角小于5°)，然后释放摆球让单摆在竖直平面内摆动。当单摆摆动稳定后，从小球某次通过平衡位置时开始计时，测量30～50次全振动的时间。计算出完成一次全振动的时间，即为单摆的振动周期T。 思考与讨论： 为什么不是测量一次全振动的.时间作为周期，而是要测量多次全振动的时间？ ——测50次全振动会比测30次误差更小 还有其他方法可以测周期吗？ ——手机、秒表、光电计时器等 3．改变摆长重测周期 改变单摆的摆长，重复实验多次，测出相应的摆长l和周期T。 四、数据处理及误差分析 数据处理包含两种方法： 方法一：平均值法 实验次数1 2 3 摆长l（m） 周期T（s） 加速度g（m/s2） 加速度g平均值 每改变一次摆长，将相应的l和T代入公式中求出g值，最后利用求出g的平均值。设计如右表格记录数据： 方法二：图像法 由得，作出T2－l图像，即以T2为纵轴，以l为横轴。将测得的多组数据在坐标中描点，用平滑的直线拟合这些点，其斜率，由图像的斜率即可求出重力加速度g。 误差分析 1.测摆长l时，应该是测量出悬挂点到球心的距离； 2.测单摆周期时，应测多次全振动的时间来计算周期，以减小误差，建议50次以上； 3．实验时，摆角要尽可能小，这样单摆的运动才可以看做是简谐运动，建议小于5°； 4．处理数据时，多次改变摆长测量多组数据，利用T2－l图像来算出重力加速度，以减小误差。 五、实验拓展 利用手机单摆测重力加速度 六、课堂小结 1.实验思路 惠更斯周期公式推导出 2.实验步骤 安装好单摆装置，测量摆长l和单摆周期T. 3.数据处理与分析 (1)公式法：，算出重力加速度g的值，再算出g的平均值。 (2)图象法：作出T2－l图像求g值。 4.误差分析 测摆长l时，应该是测量出悬挂点到球心的距离； 测单摆周期时，应测多次全振动的时间来计算周期，以减小误差； 实验时，摆角要小于5°，这样单摆的运动才可以看做是简谐运动； 处理数据时，多次改变摆长测量多组数据，利用T2－l图像来计算重力加速度，以减小误差。 七、课后作业（实践体验） 请同学们用手机在官方网站下载手机物理工坊（phyphox）APP软件，安装好后，按照今天学习的内容，在家里利用智能手机测出本地重力加速度，并与其他同学交流结果。 附：改变摆长测得多组数据 1 2 3 4 5 6 摆长l（m）0.98855 0.88955 0.79755 0.72655 0.61155 0.52955 周期T（s）1.998 1.892 1.794 1.714 1.57 1.46 周期平方T2（s2）3.992 3.5797 3.2184 2.9378 2.4649 2.1316 斜率K 4.0305 重力加速度g 9.7949 大地测量 航空航天技术 地球物理学 细线上端的两种悬挂方式 测摆球的直径 测摆线长度 秒表测单摆的周期 新课程强调“将学习的重心从过分强调知识的传承和积累向获取知识的探究过程转化，从学生被动接受知识向主动获取知识转化，从而培养学生的探究能力、实事求是的科学态度和敢于创新的精神”。为此本教学设计和教学实施就是采用学生实验探究和教师演示实验相结合的实验探究教学法。 教学内容 《普通高中课程标准实验教科书·物理（2）》（司南版） 教学目标 1、知识与技能 （1）知道向心力，通过实例认识向心力的作用及向心力的来源 （2）通过实验理解向心力的大小与哪些因素有关系，能运用向心力公式进行计算。 （3）知道向心加速度及其公式，能运用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力和向心加速度。 2、过程与方法 （1）经历形成向心力概念的过程，培养学生观察、分析、归纳能力。 （2）通过创设一定的问题情境，让学生经历探索向心力F与哪些因素有关的过程，学习控制变量法，培养学生分析论证等能力。 3、情感态度与价值观 学习科学研究方法和科学研究态度，发展学生对科学的好奇心与求知欲，使学生乐于探究自然界的奥秘，体验探索自然规律的艰辛与喜悦，培养学生主动参与活动的热情和与他人合作的精神，有将自己的见解与他人交流的愿望，敢于坚持正确观点，勇于修正错误，具有团队精神。 教材分析 《向心力和向心加速度》是司南版必修2第三章第二节。本节是本章承上启下的重要知识，学好这一节可以为学好本章应用部分以及万有引力的应用作必要准备。 教材先讲向心力，后讲向心加速度，回避了用矢量推导向心加速度这个难点，通过实例给出向心力概念，再通过探究性实验给出向心力公式F=mrω2或 F=mv2/r，之后直接应用牛顿第二定律得出向心加速度的表达式a=rω2或a=v2/r，顺理成章，便于学生接受。 学情分析 在前面的教学中，学生已经学习了匀速圆周运动。知道描述匀速圆周运动快慢的物理量有线速度、角速度、周期、转速等，并理解它们之间的关系。知道在传动装置中，共轴的轮子上各点的角速度相等；皮带转动（不打滑）中，凡和皮带接触的点，线速度的大小相等。这些都为本节课的学习奠定了基础。但学生只是表面知道匀速圆周运动是一种变速运动，因为它的线速度方向时刻在变，更深一步来分析，为什么线速度的方向时刻在变？是什么力来改变物体的这种运动状态，这个力有何特点？学生将带着这些疑问来进入本节课的学习。 教学过程 一、引入新课 1、 设置情景 教师做“水流星”实验,并设下疑问：为什么盛水的杯子以一定的速度做圆周运动，水不从杯里洒出，甚至杯子在竖直面内运动到最高点时，杯口已经朝下，水也不会从杯里洒出来？ [在课堂上创设真实可见的物理情景，通过演示实验的现象，使学生产生悬念，激发好奇心和探索欲望，培养学生把生活与物理联系一起的习惯。] 2、 复习提问 （1）什么是匀速圆周运动? （2）“匀速”的含义是什么？ 在上节课的基础上，学生很快得出答案。教师引导学生分析：由于匀速圆周运动的速度方向时刻在变，所以匀速圆周运动是变速曲线运动。而力是改变物体运动状态的原因。那么做匀速圆周运动的物体所受合外力一定不为零。那么物体所受的外力有何特点？加速度怎样呢？指出：这两个问题即是我们这节课要研究的问题，且通过这节课的学习大家即可自行解释前面小实验的因果。 [采用这样的导入法是在复习旧知识的基础上，提出将要进一步研究的问题，从而使学生对讲授的新内容产生迫切求知的欲望，主动积极开展思维活动，进入新课的学习。同时能给学生一种知识的整体感。] 二、向心力 1、实验探究“小球在光滑水平面做圆周运动”。 （1）、步骤 ①一个小球，拴在绳的一端，绳的另一端固定于桌上，原来细绳处于松驰状态 ②用手轻击小球，观察绳绷直前后小球的运动情况。 （2）、借助课件引导学生讨论、分析： ①绳绷紧前，小球做匀速直线运动，小球受到哪些力的作用？ ②绳绷紧后，小球做匀速圆周运动，小球受到哪些力的作用？合外力是哪个力？这个力的方向有什么特点？这个力起什么作用？ （3）、通过讨论得到： ①做圆周运动的物体始终受到一个指向圆心的力的作用，这个力叫向心力。 ②向心力指向圆心，方向不断变化。是变力。 ③向心力的作用效果——只改变运动物体的速度方向，不改变速度大小。 [这实验简单易做，效果明显，通过亲身感受学生获得了成功的乐趣。讨论时教师应适时介入引导学生得出正确的结论。] 2、课件展示动画：（1）圆锥摆 （2） 物体相对转盘静止，随盘做匀速圆周运动 （3）汽车转弯 （4）卫星绕地球运行 3、向心力的来源：通过对以上四个圆周运动实例的分析得出向心力的来源可以是某一个力（重力、弹力、摩擦力）或几个力的合力，也可以是某个力的分力。 4、应用：学生尝试解释“水流星”的实验现象。 [向心力的来源是学生在本章学习中的一个难点，用多媒体呈现直观刺激材料，易引起学生注意，提高学习兴趣。 圆锥摆等现象中，物体都做圆周运动，具有运动方面的共性，由此启发学生对这些物体的受力进行分析，寻找受力方面的共性，使学生经历了分析、比较、归纳等思维过程，也体验到了成功的喜悦。学生在未来的学习中可能将向心力当成独立的一个力，教师此时应特别指出：受力分析时, 不能多出一个向心力。且①物体做匀速圆周运动时，向心力就是物体所受到的合外力。②物体做非匀速圆周运动时，向心力物体并非是所受到的合外力。] 三、 向心力的大小 1、 实验探究：感受向心的大小 让学生利用身边的材料如钥匙串、橡皮擦、笔、细绳等动手实验并感受向心的大小。 （1）让学生用细线联结钥匙串、橡皮擦、笔等，然后拉住绳的一端，让钥匙串、橡皮擦、笔等尽量做匀速圆周运动，改变转动的快慢、细线的长短多做几次。 （2）引导学生猜想：向心力的大小可能与物体的质量、角速度、半径有关。因此在探究向心力大小实验中应采用控制变量法来研究这一问题。 [该小实验在此做了改动，与课本上的不尽相同。做该实验时学生的感受更直接，更易操作。提醒学生实验时应使物体尽可能在水平面内做圆周运动，这样绳的拉力近似等于向心力。] 课件展示： 2、 实验探究向心力大小 （1）实验方法：控制变量法 （2）介绍向心力演示器的构造和使用方法。 （3）实验过程 ①质量不同的钢球和铝球，当它们运动的半径r和角速度ω相同时，比较向心力的大小 ②两个质量相同的小球，保持运动半径相同，观察向心力与角速度之间的关系 ③两个质量相同的小球，保持小球运动的'角速度相同，观察向心力的大小与运动半径之间的关系 （4）实验记录表格 实验质量比值(m1:m2)半径比值(r1:r2)角速度比值(ω1:ω2)向心力近似比值(F1:F2)123 （5）实验结论： ①实验表明物体做圆周运动所需向心力大小为： F=mω2r （式中F表示向心力，m表示物体的质量，ω是物体做圆周运动的角速度，r是所做圆周运动的圆周半径。） ②应用线速度和角速度的关系，上述公式可变形为： F=mv2/r （式中v是做匀速圆周运动的线速度） [对于控制变量法学生已有一定程度的认知，因此在学生的自主探究并提出猜想后通过演示实验师生一起探究最后得出向心力大小的关系式。在介绍向心力演示器的构造和使用方法时教师可结合传动装置中，共轴的轮子上各点的角速度相等，皮带传动（不打滑）中，凡和皮带接触的点，线速度的大小相等这一知识点让学生思考怎样控制角速度不变。当学生明白这一问题后，教师的演示也可换成学生的演示。不然，台上的忙得不亦乐乎，台下的却不知所以然，纯看热闹。] 四、向心加速度： ⒈ 定义: 由向心力产生的加速度叫向心加速度。 2、物理意义: 它是表示速度方向变化快慢的物理量。 3、向心加速度的大小与方向 （1）引导学生利用牛顿第二定律推导出向心加速的表达式----a=ω2r. 向心力的大小还可以用F=mν2/r来表达，同样向心加速度也可表示为--a=ν2/r. （2）方向：与向心力的的方向一致。沿半径指向圆心，方向不断变化，所以匀速圆周运动是变加速运动。 4、动动脑：a=ω2r、a=ν2/r ，a与r究竟是成正比呢，还是成反比？ 指出：当w一定时，a∝r 当v一定时，a∝1/r 5、课本例题：在航空竞赛场里，由一系列路标塔指示飞机的飞行路径。在飞机转弯时，飞行员能承受的最大向心加速度大小约为6g(g为重力加速度)。设一飞机以150 m/s的速度飞行，当加速度为6g时，其路标塔转弯半径应该为多少? 六、小结[在小结中需给学生指出,向心力和向心加速度的公式虽然是从匀速圆周运动中推导出来的,但这些公式对变速圆周运动中求某点的向心力和向心加速度也适用.] 七、作业：P72 3、4、5小题 设计思路 向心力和向心加速度是高中物理的一个难点内容，学生对于向心力一直很难理解。为了突破重点，难点，本节课本节首先通过创设真实可见的物理情景，激发他们的求知欲，引起学习的兴趣。然后学生亲身进行实验探究来感受向心力。当学生对向心力的概念有了一定的认识后，就进一步提出向心力的大小与哪些因素有关呢？再让学生动手完成感受向心力大小的小实验后做出猜想，然后借助了向心力演示器进行实验，从而得出了向心力公式。接着运用牛顿第二定律，给出向心加速度的公式，让学生明白匀速圆周运动的向心力和向心加速度的大小不变，但方向时刻在改变。 本教学设计和教学实施都落实了高中物理新课程的目标要求，体现了新课程的精神，采取“学生自主探究，教师启发导学”的新教法，充分调动学生自主学习，让学生自主探究，亲身体会到科学探究的过程。通过实验探究，让学生人人参与，亲身体验探究过程，活跃学生思维，并在探究中突破教学难点。教师结合演示实验，同时充分利用多媒体课辅助教学，使课堂的教学效果大大提高。这是一节科学的、操作性很强的教学设计案例。 教学目标： 1、通过不同的情景体验，使学生理解、感悟“速度”的含义。 2、让学生在解决问题中，经历思考、创造、对比等过程，体会到用复合单位表示速度单位的必要性，理解速度单位的表示方法。 3、让学生体验数学与生活的联系，在交流评价中培养学生的自信心，体验到成功的喜悦。 教学重点： 理解“速度”的含义教学难点：速度单位的理解。 学情分析： 路程、时间与速度是人教版数学四年级上册第53页的教学内容，教材是结合解决简单的行程问题，建立路程、时间与速度的概念，并探索它们之间的关系。学生理解“速度”比理解“路程”和“时间”要更困难一些，特别是，速度单位的表达又与以往学习过的单位表达有很大区别，因此，把这部分内容分为两课时进行教学比较合适。第一课时为认识速度，第二课时探索路程、时间与速度的关系。 教学过程： 一、创设情境，感知速度 1、感受“路程一定，如何比较快慢”。 师：同学们，你们知道在当今世界上百米比赛中，跑得最快的人是谁吗? 1生：博尔特。 师：没错，在20xx年世界田径锦标赛上，博尔特获得了男子100米和200米的冠军。而在20xx年，他更是创造了男子100米9秒58的世界纪录，想不想看一看当时的比赛录像?(播放录像) 师：看完录像，你有什么感觉?生：博尔特跑得特别快。 师：这里的快，也就是博尔特的速度快。正是因为他的速度快，他才赢得了当天的比赛。老师这里有前三名的成绩表(课件出示)。 师：从这张表中，你能获得哪些数学信息?生：三人都跑了100米…… 师：从表中，为什么我们说博尔特跑得最快?生：因为他们都跑了100米，而博尔特用了9.58秒。 师：这三个人跑的100米，在数学上，叫做路程，而9.58秒、9.71秒、9.84秒，指的是时间。 师：通过分析，我们发现：路程相同时，时间越短，速度越快。 2、感受“时间一定，如何比较快慢”。播放王老师pk博尔特模拟动画。 师：(课件出示)王老师与博尔特比赛的信息表，根据表中的信息，你们有什么新发现? 生：王老师9、58秒跑了70米，博尔特9、58秒跑了100米，所以博尔特跑得快。 师：也就是说，时间相同时，路程越长，速度越快。 2师：通过刚才的比较，你们发现速度的快慢与什么有关系? 生：路程、时间。 师：那到底什么是速度呢?速度与路程和时间又有怎样的关系呢?这节课我们就一起来认识速度。(板书课题) 设计意图：充分挖掘生活中的现实素材，创设学生感兴趣的比赛情境，自然引出“路程”、“时间”和“速度”的概念，初步沟通速度与路程、时间的关系，为学生的探究指明了方向。 二、探索交流，理解速度 1、探究“路程和速度都不相同，如何比较快慢”。 师：李老师从家步行到学校用了4分钟，王老师从家步行到学校用了6分钟!在这场比赛中，李老师走的更快一些，你们认为呢? 生：有可能王老师家比较远…… 师：看来，判断走得快慢，不仅需要知道时间，还需要知道路程。有了路程和时间，你们能比较出快慢来吗?生独立动笔算，师巡视、展示。 师：请看，这里的70米表示什么意思? 生：每分钟走70米。 师：看来，计算出每分钟走的路程，就能比较出快慢来! 师：这每分钟走的路程，表示的就是速度(板书：速度)。如果有了路程和时间，你会求速度了吗?怎么求? 生：路程÷时间=速度。(板书) 设计意图：再次创设“比快慢”的情境，引发学生的认知冲突，是学生精力从实际问题中抽象出数量关系的过程，真切地体会到速度与时间和路程有关，知道当路程与时间都不相同时，怎样比速度，渗透了建模思想。 2、解决问题，探究速度的表示法师：你能计算出下面的速度吗? (1)“神十”飞船在太空5秒飞行了约40千米，“神十”飞船的速度是xx。 (2)王老师骑自行车2小时行走了16千米，王老师骑自行车的速度是xx。 生独立解决。 师：现在，我要向世界骄傲的宣布，王老师骑自行车的速度和宇宙飞船一样快! 生：“神十”飞船是每秒行的8千米，王老师骑自行车是每小时行8千米。 师：怎样表示才能让人一眼看出来，这8千米是每秒行的，这8千米又是每小时行的呢?请把你的想法写在学习卡上，看谁的方法既简明，又清楚! 学生独立完成，全班交流有代表性的表示方法。 说明：每秒行8千米可以写成：8千米/秒，每时行8千米可以写成：8千米/时。 设计意图：速度单位的`表示法是本节课的难点之一，受原有知识经验的影响，学生对复合单位理解难度较大。本环节创设解决“神十”飞船与王老师骑自行车速度的问题情境，让学生在解决问题中，通过比较引发 4思考，提出质疑。从而体会到采用复合单位的必要性，理解速度的表示法。 3、提炼速度的概念 师：其实，生活中像这样的速度，还有很多(课件出示)。学生小组交流，全班汇报。 师：是的，每小时(或每分钟等)行的路程，叫做速度。 三、巩固应用总结提升 师：出示：8米/时。谁来读?猜一猜它是谁的速度? 生:猜，并说理由。 师：看来这个速度特别慢，它呢?出示：200千米/时(动车速度) 师：怎么读?它表示什么意思?生：…… 师：20xx年暑假，我从济南坐动车去北京，用2小时，你能计算出从济南到北京的路程是多少吗? 生：200×2=400千米。 师：20xx年，我上大学的时候，也曾坐火车去北京，猜一猜，那次我坐了多少小时? 生：3小时、5小时、10小时…… 师：你们的想法都对，王老师究竟做了几小时?课件出示：8小时。 师：谁能告诉我，那时候火车的速度是多少?生：50千米/时。 师：今年，也就是20xx年，动车的最高速度达到400千米/时，假如我们有幸能够坐上这样速度的火车，那从济南到北京需要多久? 生：1小时。 师：从刚才这张表格中，我们可以发现，路程不变，随着速度越来越快，用的时间也越来越少。可见，科技的发展改变了速度，而速度的改变又影响着我们的生活。 师：同学们，课到这儿就要结束了，你有什么收获? 师：今天我们重点研究了速度，而通过最后各种火车的速度，我们可以感受到，速度正改变着我们的生活，也改变着我们的世界。王老师希望你们好好学习，通过自己的努力去改变世界，让这个世界变得更加美好! 设计意图：在认识速度概念的基础上，本环节采用猜测、想象、对比等方式，让学生加深对速度现实意义的感受。在巩固理解速度的表示法的同时，是学生进一步认识和理解速度的内涵，体会数学与生活的密切联系。 教学反思： 本节课，我紧紧围绕教学目标，用情境的创设、有效的激励、问题的引导及解决等方法和手段，推动并促进学生主动学习。 在导入的阶段，本着数学来源于生活、应用于生活、数学生活化、生活数学化的数学教育理念，我从学生的生活实际出发，选择了百米赛跑的情景作为导入素材，播放了一段博尔特创造世界纪录的精彩片段，并引用他们的比赛成绩引导学生理解：当路程相同时，时间越少，速度越快。那么，又如何使学生理解：当时间相同时，路程越长，速度越快?我创设了一次“别开生面的奥运会”，王老师PK博尔特，在生动搞笑的气氛中，学生扎扎实实地感受到了影响速度的变化因素。 在接下来的教学环节中，我引导学生经历猜想、验证、说明、交流、评价，最终归纳、概括获得速度的概念。当学生对速度有了一定程度的理解之后，我又给学生呈现了生活中的物体的速度：像自然现象、动物、交通工具等等，给学生又一次创造了情感上的升华，对“速度”有了真真实实的“感觉”。 最后，通过交流不同时期火车的速度，让学生感受到了科技改变了速度，而速度又改变了生活。同时，让学生初步感知到路程、时间与速度之间是存在着密切的联系的，为下一节课进一步研究三者的关系做好了铺垫。 一、指导思想 本节课的学习，依据人教版高中物理必修一课本实验二，建构主义的学习理论、多元智力理论和后现代主义。根据学生最近发展区，设计活动，通过“科学探究→收集数据→分析处理数据→建构概念”的教学流程，学生动手操作测量利用小车与加速度与力，质量的关系，经历科学探究过程，充分发挥学生主动探究的积极性，引导学生在合作探究、小组讨论的过程中，总结得到加速度与力，质量的关系 二、教学背景分析 1、本节的教学内容是建立在质量、力，加速度的概念基础之上，通过实验探究收集数据、交流讨论，建立概念的教学，是对简单机械的拓展和深化，进一步认识三者之间的关系，是学生探究能力提升的过程之一。 2、高一学生现阶段能力发展水平不平衡，形象思维能力较强，逻辑思维能力发展水平不高，但具有一定的物理实验的基本技能和基本方法，已初步具备收集、记录实验数据，分析实验数据得出结论的能力。学生通过前面的学习已经知道牛顿第二定律，通过本节课的学习可以加深学生对牛顿第二定律的理解。 3.教学方式 通过探究加速度与力、质量的关系，速度是描述物体运动状态的物理量，加速度是描述速度变化快慢的物理量。因此也可以说，加速度是描述物体运动状态变化快慢的物理量。由前面的学习我们知道，力是改变物体运动状态的原因，质量大的物体运动状态不容易改变。这说明，加速度与力、质量之间必然存在一定的关系。 4.教学准备 多媒体课件，小车一端带滑轮长木板、带小钩或小盘的细线两条；钩码(规格:10g20g，用作牵引小车的力)；砝码(规格:50g100g200g，用来改变小车的质量)；刻度尺、计算器，铅笔；文件夹；粗线绳(用来牵引小车).打点计时器、电源、纸带、气垫导轨. 三、教学目标 1.知识与技能 (1)理解探究加速度与力、质量的关系的合理性和必要性。 (2) 理解实验思路的合理性，以及用图像处理实验数据的有效性。 (3) 体验如何平衡摩擦阻力、减小实验系统误差的操作方法。 (4) 体会整个探究过程的科学严谨和合理性。 学习重点： 1. 控制变量法的使用。 2. 如何提出实验方案并使实验方案合理可行。 3. 实验数据的分析与处理。 学习难点： 1. 如何提出实验方案并使实验方案合理可行。 2. 实验数据的分析与处理。 2.过程与方法 (1)指导学生半定量的探究加速度和力、物体质量的关系，知道用控制变量法进行实验. (2)学生自己设计实验，自己根据自己的实验设计进行实验 (3)对实验数据进行处理，看一下实验结果能验证什么问题. 3.情感、态度与价值观 (1)在实验探究活动中，有乐于探索、合作交流的情感。 (2)在探究活动过程中，养成严谨求实的态度。 四、教学内容 本节实验分别从“加速度与力的关系”和“加速度与质量的关系”两方面进行研究。 （一）实验思路： 将小车置于水平木板上，通过滑轮与槽码相连。小车可以在槽码的牵引下运动。 加速度与力的关系：保持小车质量不变，通过改变槽可证明这两个力只是近码的个数改变小车所受的拉力。小车所受的拉力可认为与似相等，条件是槽码的质槽码所受的重力相等。测得不同拉力下小车运动的加速度，量要比小车的质量小很多。分析加速度与拉力的变化情况，找出二者之间的定量关系。 加速度与质量的关系：保持小车所受的拉力不变，通过在小车上增加重物改变小车的质量。测得不同质量的小车在这个拉力下运动的加速度，分析加速度与质量的变化情况，找出二者之间的定量关系。 （二）物理量的测量 本实验需要测量的物理量有三个：物体的'质量、物体所受的作用力和物体运动的加速度。 质量的测量：可以用天平测量质量。为了改变小车的质量，可以在小车中增减砝码的数量。 加速度的测量：方法1小车做初速度为0的匀加速直线运动，则测量小车加速度最直接的办法就是用刻度尺测量小车移动的位移x，并用秒表测量发生这段位移所用的时间t，然后由a=2x/t2 计算出加速度a。 方法2将打点计时器的纸带连在小车上，根据纸带上 打出的点来测量加速度（参考第一章的实验方法）。 方法3 在这个实验中也可以不测量加速度的具体数 值。这是因为我们探究的是加速度与其他物理量之间的比 例关系，因此测量不同情况下物体加速度的比值即可。 如果能做到让两个做初速度为0的匀加速直线运动的物体的运动时间t相等，那么由（1）式可知，它们的位移之比就等于加速度之比，即 x1/x2=a1/a2 这样，测量加速度就转换成测量位移了。 力的测量现实中，仅受一个力作用的物体几乎不存在。然而，一个单独的力的作用效果与跟它大小、方向都相同的合力的作用效果是相同的。因此，实验中作用力F的含义可以是物体所受的合力。 如何为运动的物体提供一个恒定的合力，如何测出这个合力是本实验的关键，有很多可行的方法。下面参考案 例中的方法可供选用，也可以设计其他方法。 （三）实验过程 1，用天平测出小车的质量，用天平测出小桶及沙子的总质量。 2，按图安装实验器材。 3，平衡摩擦力。在长木板没有定滑轮的一端垫小木块，使之形成倾角较小的斜面，使滑动摩擦力与重力沿斜面向下的分力平衡。轻推小车使小车近似做匀速直线运动。 4，挂上沙桶，接通打点计时器的电源，放开小车，在纸带上打下一系列的点。通过纸带算出加速度。 5，保持小桶里沙子的质量不变，在小车里加砝码，测出加速度，重复几次。 6，作a－F的图像。描点作图，若这些点在一条直线上，证明了加速度与力成正比。 7，保持小桶和沙子质量m′不变，改变小车质量m，重复步骤4，作a－1/m图象。若图像为一直线，则证明加速度与质量成反比。 （四）实验数据 1. 探究加速度与合力的关系 F/N a/(ms-1) 2. 探究加速度与质量的关系 M/kg-1 a/(ms-1) 五、教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 （一）引入 （二）开始实验 （三）结束实验 （四）总结 1，发文案，投影 分组定性讨论。 下发纸张让各小组将讨论结果写下来。 带领学生进入实验室，强调实验室使用规范。 讲解实验内容，演示操作，分析原理。 将学生分为四个小组进行实验，巡视学生实验，指出不当操作。 让各小组将实验结论与讨论结论做对比，并派一位代表作总结发言。 分为四个小组分别讨论四种不同情况。 写下讨论结果。 依次进入实验室，听从老师安排。 开始实验。 完成实验，得到数据，画出表格，通过数据总结关系。 实验结论与讨论结论做对比，并派一位代表作总结发言。 通过投影和小组讨论的形式引入主题，增加学生对实验和学习的兴趣。 通过实验结论与自己讨论的结论形成对比加深学习印象。 保证学生在实验室的安全。 保证实验进行顺利。 加深学生印象，为今天的实验作总结。 详细过程： 1.预习：通过APP向学生讲解本节课实验的原理，过程，要求，让学生对本实验有基本的了解。让学生分成四组通过刚刚讲解的原理进行讨论，预测本实验的结果，并记录。 2.演示：将学生带进实验室，先向学生强调物理实验室注意事项,亲自演示一遍实验过程，并在演示的过程中讲解重难点和重要事项。 3.实验进行：让学生分为四组合作进行实验，巡视学生实验过程，纠正学生的错误操作。 4.总结：总结本次实验的结果，并让学生对比自己先前的讨论结果，并让四组小组选一位代表总结自己小组的成果。 六、板书设计 1，实验：探究加速度与力，质量的关系 2，加速度与力的关系 3，加速度与质量的关系 【《加速度》教学设计】相关文章： 教学设计01-14 《给动物设计名片》教学设计06-16 《种子》教学设计06-28 母鸡教学设计07-02 《养花》教学设计04-24 《晚上》教学设计04-28 体育教学设计05-08 泉城教学设计05-10 《军神》教学设计05-15《加速度》教学设计3
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