2019-2020年高中物理 1.3《速度和加速度》教案5 魯科版必修1.doc
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2019-2020年高中物理 1.3《速度和加速度》教案5 魯科版必修1 一、教學內(nèi)容分析 1.內(nèi)容和地位 在《普通高中物理課程標準》共同必修模塊“物理1”中的第一個二級主題“運動的描述”中涉及本節(jié)的條目有：“經(jīng)歷勻變速直線運動實驗研究的過程，理解位移、速度和加速度，體會在實驗中發(fā)現(xiàn)自然規(guī)律的作用”。 本節(jié)速度、加速度是描述運動的重要物理量，理解速度和加速度概念，是學習勻變速直線運動規(guī)律的基礎。物體的運動是日常生活中最為常見的現(xiàn)象，學生對此已有自己的認識，教師可舉例常見的、學生感興趣的運動作為教學的起點，激發(fā)學生的學習熱情。本節(jié)定義平均速度和加速度所應用的比值法、研究瞬時速度所應用的極限法等都是物理學中常用的研究方法，在教學中教師引導學生主動學習這幾種方法，為以后應用類似方法來解決物理問題打下基礎。 2.教學目標 知識與技能 ①知道物體運動的快慢可以用平均速度和瞬時速度來描述，理解平均速度和瞬時速度。知道速度是矢量，知道速度和速率以及它們的區(qū)別。 ②知道平均速度和瞬時速度在描述運動快慢方面的區(qū)別與聯(lián)系。 ③知道加速度是用來描述物體速度變化快慢的物理量，理解加速度的概念。知道加速度是矢量，理解直線運動中加速度方向與物體運動方向及其加速運動或減速運動的聯(lián)系。 過程與方法 ①了解和體會比值定義法在科學研究中的作用，體會數(shù)學在研究物理問題中的重要性。 ②初步了解和體會極限思想和方法在物理教學中的作用。 ③培養(yǎng)學生的知識遷移推理能力。 情感態(tài)度與價值觀 ① 善于發(fā)表自己的見解，感受合作學習的快樂；勇于克服困難，保持探究的熱情。 ② 加強學生交通安全意識。 3.教學重點、難點 重點：平均速度與瞬時速度的概念及區(qū)別，加速度的概念。 難點：怎樣由平均速度引出瞬時速度，加速度方向與物體運動方向及其加速運動或減速運動的聯(lián)系。 二、案例設計 (一)導入 介紹xx年奧運會上劉翔以12.91s勇奪110m欄冠軍的情況，以及xx年劉翔以12.88s的成績打破世界紀錄的情況（收集劉翔參加比賽的錄像資料，以及100m短跑比賽畫面，放映給學生看）。特別介紹當時現(xiàn)場記者的高呼“劉翔，劉翔，劉翔贏了！” （二）新課教學 1、平均速度 問題一：記者是如何在第一時間知道劉翔得了冠軍？ 問題二：100m比賽中，三個選手幾乎同時到達終點，裁判根據(jù)什么判斷其中一位得了冠軍？ 問題三：有位同學的100m成績是11s，請你判斷他和劉翔誰跑得快？ 預測：學生的可能答案是： 1、 （問題一）記者看到劉翔第一個跑到終點； 2、 （問題一）所有選手的位移相同，而劉翔所用時間最短。 3、 （問題二）裁判根據(jù)計時器的時間來判斷，即用時最少者獲得冠軍。 說明：學生在回答前兩個問題時，教師應及時引導學生按照初中所學的速度知識計算出劉翔的“速度”，即： ，或者， 對于第三個問題，學生的回答可能有： 1、 一定是劉翔（出于對劉翔的絕對信任）； 2、 跨欄與短跑是不能比較的； 3、 快慢由速度決定，得比較兩人的速度； 4、 這位同學的速度是，所以他跑得比劉翔快。 說明：教師在此過程中應該向?qū)W生強調(diào)“比值法”的作用。 問題四：對于劉翔和教練孫海平來說，要取得更大的突破，這樣的數(shù)字對他們有什么實際意義？能從這個數(shù)字了解他的各項技術(shù)水平嗎？（學生討論） 預測：學生可能有以下認識： 1、 和大家的認識一樣：破紀錄，拿獎金…… 2、 只能知道他跑得比別人快，但是優(yōu)勢在哪里卻無法判斷； 3、 無法辨別劉翔的起跑和沖刺或者跨欄哪一項技術(shù)更好，所以無法“對癥下藥”； 4、 只能粗略地表示劉翔運動的快慢，無法確定起跑、沖刺等具體的情況； …… 教師小結(jié)：平均速度就是粗略描述做變速運動的物體運動快慢的物理量，大小等于位移s跟發(fā)生這段位移所用時間t的比值，用表示。 由速度的定義式中可看出，v的單位由位移和時間共同決定，國際單位制中是米每秒，符號為m／s或ms－1，常用單位還有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。 問題五：平均速度與初中所學的“速度”有什么區(qū)別與聯(lián)系？ 說明：通過對問題的思考討論使學生分清“平均速度”和“平均速率”，知道初中課本中所說的“速度”其實就是“平均速率”。 2、瞬時速度 問題六: 如果想進一步了解劉翔跑步的快慢變化,該怎么辦? 學生思考得出:應分成多段。 問題七: 結(jié)合奧運會錄像以及下表信息,請你計算 (1)劉翔由起點到第三欄,運動的平均速度是多大? (2)劉翔由第三欄到第八欄,運動的平均速度是多大? (3)劉翔由第八欄到終點線,運動的平均速度是多大? 路段 起跑線至第三欄的距離 第三欄到第八欄的距離 第八欄到終點線的距離 距離 32.00m 45.75m 32.25m 時間 3.86s 5.42s 3.63s 學生分組計算得出結(jié)果,再猜想并驗證三段平均速度的平均值是否等于整段的平均速度? 由此說明平均速度應指明是哪段時間內(nèi)的平均速度。 問題八：如果教練孫海平想知道劉翔跨欄更詳細的技術(shù)情況，他應該怎么辦？（學生討論，派代表發(fā)言） 預測：學生討論的結(jié)果可能有： 1、 將110m分成很多段，分別測出時間，求每一段的平均速度； 2、 將錄像資料用慢鏡頭播放，比較他和其他選手在各個時刻的位置情況； 3、 在劉翔身上綁一個速度計，將任何時候的速度都紀錄下來； …… 點評：通過問題討論，自然地由平均速度過渡到瞬時速度，即在極短時間內(nèi)（）或極短位移內(nèi)（）的平均速度可以認為就是該時刻或該位置的瞬時速度。（極限思想滲透） 教師：（引導學生看書）瞬時速度的測量工具有“速度計，光電門等（介紹光電門時應體現(xiàn)極限思想）” 播放錄像：汽車速度計的圖片，司機面前的速度計指針所指的數(shù)值隨著行駛的快慢而改變的情況。 短劇表演: “短劇:警察與司機的故事” 一司機驅(qū)車從漳州趕往廈門,由于路上堵車,已經(jīng)行駛了2個小時,眼看就要到目的地了,司機開始加速行駛……(基本數(shù)據(jù):漳州到廈門約80km,允許行駛的最大時速為80km/h。) 警察:你的車已超速,請接受處理。 司機:不會吧,我的車速是ｖ=ｓ/ｔ=80km/2h,車速最多只有40km/h呀,怎么會超速呢?你搞錯了吧? 問題：從中得到什么啟示? 3、加速度 教師：如圖表提供了幾種物體運動的情況，同學們以小組為單位根據(jù)表格的信息，針對運動速度的變化情況進行討論。（注：最后兩列在學生討論得出結(jié)論后才寫出） 運動物體 初始速度（m/s） 經(jīng)過時間（s） 末了速度（m/s） 速度變化 速度變化快慢 賽車 運輸飛機 火車開動 在槍膛內(nèi)運動的子彈 汽車剎車 0 300 0 0 30 10 50 100 0.01 5 50 400 30 800 0 (1)各物體運動時速度的變化情況如何? (2)能否用分析物體運動快慢的比值方法來分析速度變化的快慢呢?(必須在第1思考題回答后才能提出第2個思考題) (類比遷移方法)。 預測 學生可能從以下幾種情況思考： （1）物體的速度增減情況 （2）每個運動物體速度的變化各是多少? （3）比較每個運動物體速度變化的值和所用的時間之間的關(guān)系。 （4）比較每個運動物體速度變化與所用時間的比值的大小關(guān)系。 教師總結(jié)：幾位同學分析的角度有所不同。有的同學分析的是誰速度變化得多；有的同學分析的是單位時間內(nèi)誰速度變化得多，即誰速度變化得更快。怎樣來表示這種不同? 若要比較速度變化的多少，只要知道末速度和初速度的差值；若要比較速度變化快慢，不僅要知道速度變化的多少。(末速度和初速度的差值)，還要知道完成這一速度變化所用的時間，比較時要看單位時間內(nèi)的速度變化。 設運動物體的初速度為vo，末速度為vt，在t時間內(nèi)物體速度的變化為vt—vo。引導學生用類比遷移方法由來表示速度變化的快慢。 教師引導學生同樣運用類比遷移方法，歸納得出：加速度不僅有大小，而且有方向，加速度是矢量，在直線運動中，當加速度的方向與速度同向時，物體運動速度越來越大，做加速運動；當加速度的方向與速度反向時，物體運動速度越來越小，做減速運動。加速度的單位就是m／s2(米／秒2)，讀作“米每二次方秒”。 課堂練習 [例題1] 獵豹由靜止開始起跑，經(jīng)2s的時間，速度達到70km／h，獵豹的加速度是多大?是正值還是負值，是加速還是減速運動? [例題2] 列車以30m／s的速度行駛，司機發(fā)現(xiàn)前方路段給出低速行駛的信號后，采取自動措施，在10 s內(nèi)使列車的速度減少到10 m／s。求列車的加速度。列車是加速還是減速運動? 說明：通過例題結(jié)果得出在加速直線運動中，末速度大于初速度（vt >v0），速度變化量是正值，加速度也是正值，表示加速度方向與速度方向相同。在減速直線運動中，末速度小初速度（vt
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