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(xué)內(nèi)容分析 1.內(nèi)容和地位 在《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》共同必修模塊“物理1”中的第一個(gè)二級(jí)主題“運(yùn)動(dòng)的描述”中涉及本節(jié)的條目有：“經(jīng)歷勻變速直線運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)研究的過(guò)程，理解位移、速度和加速度，體會(huì)在實(shí)驗(yàn)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(yùn)動(dòng)的重要物理量，理解速度和加速度概念，是學(xué)習(xí)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的基礎(chǔ)。物體的運(yùn)動(dòng)是日常生活中最為常見的現(xiàn)象，學(xué)生對(duì)此已有自己的認(rèn)識(shí)，教師可舉例常見的、學(xué)生感興趣的運(yùn)動(dòng)作為教學(xué)的起點(diǎn)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。本節(jié)定義平均速度和加速度所應(yīng)用的比值法、研究瞬時(shí)速度所應(yīng)用的極限法等都是物理學(xué)中常用的研究方法，在教學(xué)中教師引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)這幾種方法，為以后應(yīng)用類似方法來(lái)解決物理問(wèn)題打下基礎(chǔ)。 2.教學(xué)目標(biāo) 知識(shí)與技能 ①知道物體運(yùn)動(dòng)的快慢可以用平均速度和瞬時(shí)速度來(lái)描述，理解平均速度和瞬時(shí)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(shí)速度在描述運(yùn)動(dòng)快慢方面的區(qū)別與聯(lián)系。 ③知道加速度是用來(lái)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(yùn)動(dòng)中加速度方向與物體運(yùn)動(dòng)方向及其加速運(yùn)動(dòng)或減速運(yùn)動(dòng)的聯(lián)系。 過(guò)程與方法 ①了解和體會(huì)比值定義法在科學(xué)研究中的作用，體會(huì)數(shù)學(xué)在研究物理問(wèn)題中的重要性。 ②初步了解和體會(huì)極限思想和方法在物理教學(xué)中的作用。 ③培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)遷移推理能力。 情感態(tài)度與價(jià)值觀 ① 善于發(fā)表自己的見解，感受合作學(xué)習(xí)的快樂(lè)；勇于克服困難，保持探究的熱情。 ② 加強(qiáng)學(xué)生交通安全意識(shí)。 3.教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn) 重點(diǎn)：平均速度與瞬時(shí)速度的概念及區(qū)別，加速度的概念。 難點(diǎn)：怎樣由平均速度引出瞬時(shí)速度，加速度方向與物體運(yùn)動(dòng)方向及其加速運(yùn)動(dòng)或減速運(yùn)動(dòng)的聯(lián)系。 二、案例設(shè)計(jì) (一)導(dǎo)入 介紹xx年奧運(yùn)會(huì)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(jī)打破世界紀(jì)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(xué)生看）。特別介紹當(dāng)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)記者的高呼“劉翔，劉翔，劉翔贏了！” （二）新課教學(xué) 1、平均速度 問(wèn)題一：記者是如何在第一時(shí)間知道劉翔得了冠軍？ 問(wèn)題二：100m比賽中，三個(gè)選手幾乎同時(shí)到達(dá)終點(diǎn)，裁判根據(jù)什么判斷其中一位得了冠軍？ 問(wèn)題三：有位同學(xué)的100m成績(jī)是11s，請(qǐng)你判斷他和劉翔誰(shuí)跑得快？ 預(yù)測(cè)：學(xué)生的可能答案是： 1、 （問(wèn)題一）記者看到劉翔第一個(gè)跑到終點(diǎn)； 2、 （問(wèn)題一）所有選手的位移相同，而劉翔所用時(shí)間最短。 3、 （問(wèn)題二）裁判根據(jù)計(jì)時(shí)器的時(shí)間來(lái)判斷，即用時(shí)最少者獲得冠軍。 說(shuō)明：學(xué)生在回答前兩個(gè)問(wèn)題時(shí)，教師應(yīng)及時(shí)引導(dǎo)學(xué)生按照初中所學(xué)的速度知識(shí)計(jì)算出劉翔的“速度”，即： ，或者， 對(duì)于第三個(gè)問(wèn)題，學(xué)生的回答可能有： 1、 一定是劉翔（出于對(duì)劉翔的絕對(duì)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(xué)的速度是，所以他跑得比劉翔快。 說(shuō)明：教師在此過(guò)程中應(yīng)該向?qū)W生強(qiáng)調(diào)“比值法”的作用。 問(wèn)題四：對(duì)于劉翔和教練孫海平來(lái)說(shuō)，要取得更大的突破，這樣的數(shù)字對(duì)他們有什么實(shí)際意義？能從這個(gè)數(shù)字了解他的各項(xiàng)技術(shù)水平嗎？（學(xué)生討論） 預(yù)測(cè)：學(xué)生可能有以下認(rèn)識(shí)： 1、 和大家的認(rèn)識(shí)一樣：破紀(jì)錄，拿獎(jiǎng)金…… 2、 只能知道他跑得比別人快，但是優(yōu)勢(shì)在哪里卻無(wú)法判斷； 3、 無(wú)法辨別劉翔的起跑和沖刺或者跨欄哪一項(xiàng)技術(shù)更好，所以無(wú)法“對(duì)癥下藥”； 4、 只能粗略地表示劉翔運(yùn)動(dòng)的快慢，無(wú)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(yùn)動(dòng)的物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量，大小等于位移s跟發(fā)生這段位移所用時(shí)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(shí)間共同決定，國(guó)際單位制中是米每秒，符號(hào)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(wèn)題五：平均速度與初中所學(xué)的“速度”有什么區(qū)別與聯(lián)系？ 說(shuō)明：通過(guò)對(duì)問(wèn)題的思考討論使學(xué)生分清“平均速度”和“平均速率”，知道初中課本中所說(shuō)的“速度”其實(shí)就是“平均速率”。 2、瞬時(shí)速度 問(wèn)題六: 如果想進(jìn)一步了解劉翔跑步的快慢變化,該怎么辦? 學(xué)生思考得出:應(yīng)分成多段。 問(wèn)題七: 結(jié)合奧運(yùn)會(huì)錄像以及下表信息,請(qǐng)你計(jì)算 (1)劉翔由起點(diǎn)到第三欄,運(yùn)動(dòng)的平均速度是多大? (2)劉翔由第三欄到第八欄,運(yùn)動(dòng)的平均速度是多大? (3)劉翔由第八欄到終點(diǎn)線,運(yùn)動(dòng)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(diǎn)線的距離 距離 32.00m 45.75m 32.25m 時(shí)間 3.86s 5.42s 3.63s 學(xué)生分組計(jì)算得出結(jié)果,再猜想并驗(yàn)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(shuō)明平均速度應(yīng)指明是哪段時(shí)間內(nèi)的平均速度。 問(wèn)題八：如果教練孫海平想知道劉翔跨欄更詳細(xì)的技術(shù)情況，他應(yīng)該怎么辦？（學(xué)生討論，派代表發(fā)言） 預(yù)測(cè)：學(xué)生討論的結(jié)果可能有： 1、 將110m分成很多段，分別測(cè)出時(shí)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(gè)時(shí)刻的位置情況； 3、 在劉翔身上綁一個(gè)速度計(jì)，將任何時(shí)候的速度都紀(jì)錄下來(lái)； …… 點(diǎn)評(píng)：通過(guò)問(wèn)題討論，自然地由平均速度過(guò)渡到瞬時(shí)速度，即在極短時(shí)間內(nèi)（）或極短位移內(nèi)（）的平均速度可以認(rèn)為就是該時(shí)刻或該位置的瞬時(shí)速度。（極限思想滲透） 教師：（引導(dǎo)學(xué)生看書）瞬時(shí)速度的測(cè)量工具有“速度計(jì)，光電門等（介紹光電門時(shí)應(yīng)體現(xiàn)極限思想）” 播放錄像：汽車速度計(jì)的圖片，司機(jī)面前的速度計(jì)指針?biāo)傅臄?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(jī)的故事” 一司機(jī)驅(qū)車從漳州趕往廈門,由于路上堵車,已經(jīng)行駛了2個(gè)小時(shí),眼看就要到目的地了,司機(jī)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(shí)速為80km/h。) 警察:你的車已超速,請(qǐng)接受處理。 司機(jī):不會(huì)吧,我的車速是ｖ=ｓ/ｔ=80km/2h,車速最多只有40km/h呀,怎么會(huì)超速呢?你搞錯(cuò)了吧? 問(wèn)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(yùn)動(dòng)的情況，同學(xué)們以小組為單位根據(jù)表格的信息，針對(duì)運(yùn)動(dòng)速度的變化情況進(jìn)行討論。（注：最后兩列在學(xué)生討論得出結(jié)論后才寫出） 運(yùn)動(dòng)物體 初始速度（m/s） 經(jīng)過(guò)時(shí)間（s） 末了速度（m/s） 速度變化 速度變化快慢 賽車 運(yùn)輸飛機(jī) 火車開動(dòng) 在槍膛內(nèi)運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)時(shí)速度的變化情況如何? (2)能否用分析物體運(yùn)動(dòng)快慢的比值方法來(lái)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(gè)思考題) (類比遷移方法)。 預(yù)測(cè) 學(xué)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(gè)運(yùn)動(dòng)物體速度的變化各是多少? （3）比較每個(gè)運(yùn)動(dòng)物體速度變化的值和所用的時(shí)間之間的關(guān)系。 （4）比較每個(gè)運(yùn)動(dòng)物體速度變化與所用時(shí)間的比值的大小關(guān)系。 教師總結(jié)：幾位同學(xué)分析的角度有所不同。有的同學(xué)分析的是誰(shuí)速度變化得多；有的同學(xué)分析的是單位時(shí)間內(nèi)誰(shuí)速度變化得多，即誰(shuí)速度變化得更快。怎樣來(lái)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(shí)間，比較時(shí)要看單位時(shí)間內(nèi)的速度變化。 設(shè)運(yùn)動(dòng)物體的初速度為vo，末速度為vt，在t時(shí)間內(nèi)物體速度的變化為vt—vo。引導(dǎo)學(xué)生用類比遷移方法由來(lái)表示速度變化的快慢。 教師引導(dǎo)學(xué)生同樣運(yùn)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(yùn)動(dòng)中，當(dāng)加速度的方向與速度同向時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)速度越來(lái)越大，做加速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)加速度的方向與速度反向時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)速度越來(lái)越小，做減速運(yùn)動(dòng)。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(xí) [例題1] 獵豹由靜止開始起跑，經(jīng)2s的時(shí)間，速度達(dá)到70km／h，獵豹的加速度是多大?是正值還是負(fù)值，是加速還是減速運(yùn)動(dòng)? [例題2] 列車以30m／s的速度行駛，司機(jī)發(fā)現(xiàn)前方路段給出低速行駛的信號(hào)后，采取自動(dòng)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(yùn)動(dòng)? 說(shuō)明：通過(guò)例題結(jié)果得出在加速直線運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)中，末速度小初速度（vt下載提示(請(qǐng)認(rèn)真閱讀)
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