速度与加速度关系教学反思(共12篇)
速度与加速度关系教学反思 篇1
“速度与加速度关系”的教学反思
东宁县第一中学 田秀娟
“速度与加速度的关系”是高中物理运动学知识的重点和难点内容之一,通过多年的教学实践,发现大多数学生对速度与加速度的关系的理解存在一些错误的或不清楚的认识,具体来讲主要有以下几个方面:
从物理量的物理意义上说,速度是表示物体运动快慢的物理量,它等于位移和所用的时间的比值;而加速度是表示物体运动速度变化快慢的物理量,它等于速度的变化量与时间的比值,即速度的变化率。加速度的大小只反映速度变化的快慢,不能反映物体运动的快慢。加速度大,只能说明速度变化快,并不意味着物体一定运动的快或速度大;加速度小,只能说明速度变化的慢,并不意味着物体运动慢或速度小。同理,速度大,只说明物体运动快,并不意味着速度的变化率大,所以速度大的物体,加速度不一定大,加速度大的物体,速度也不一定大,也有可能小,还可能为零。
例如,以1000m/s匀速飞行的飞机,速度很快,而加速度等于零,而步枪发射子弹的最初阶段,加速度很大,而速度却很小。
有的学生对加速度“望之生义”,认为加速度就是“增加的速度”,因此,物体有加速度,则其速度一定增加,其实这是没有理解加速度的本质涵义。加速度a=(vv。)/t当Δv大于零时,a为正,表明a的方向与v的变化方向相同,物体做加速运动;当Δv小于零时,a为负,表明a的方向与v的变化方向相反,物体做减速运动。因此,加速度不一定使物体的速度增加,也可能性使物体的速度减小。例如,一物体以大小为3m/s²的加速度沿一直线运动,若a与v同向,则做匀加速直线运动,若a与v反向,则做匀减速直线运动。加速度并不是增加的速度。
速度和加速度均为矢量,若其为恒量,既包含大小恒定,还包括方向恒定。出现上述错误,是初学者没有理解矢量和标量的区别。若其大小恒定,而方向发生变化,则速度和加速度仍为一变量,而非一恒量。例如,做匀速圆周运动的物体,速度和加速度的大小均恒定,而方向在变化,故速度和加速度均为变量,匀速圆周运动实质上是一种变加速曲线运动。
加速度的定义式a=(vv。)/t,既定义 了加速度与速度的变化量大小的关系,也定义了加速度与速度的方向没有必然的联系,所以加速度的方向有可能与速度的方向相同,也有可能相反,还有可能有一定的夹角。
由a=(vv。)/t,可得Δv=at,故a的大小不仅与Δv有关,还与时间t有关。速度的变化很大,若发生这一变化用了很长的时间,则加速度不一定大,反而有可能很小;同理,加速度很大,而用时较短,速度的变化量也不一定大,也有可能很小,出现前述错误,主要是没有深刻理解加速度的定义。
由前面的叙述可知,加速度的大小与速度的大小之间没有必然的联系,两个物理量之间不存在瞬时对应关系,速度等于零时,不一定加速度等于零,反之,加速度等于零时,不一定速度等于零,例如,匀速行驶的列车,加速度等于零,而速度不等于零;发射火箭时,当然料燃烧的瞬间,速度等于零,而加速度却很大。
加速度表示物体运动速度变化的快慢程度,其大小等于速度的变化率,加速度的大小和方向与速度的大小和方向没有必然的联系。判断物体的速度是增大还是减小,不必去考虑物体的加速度的大小,也不必去考虑加速度是增加还是减小,只需判断物体的加速度的方向与速度的方向是相同还是相反。实际上,只要加速度与速度同向,无论加速度增大还是减小,速度均增大;只要加速度与速度的方向相反,无论加速度增大还是减小,速度均减小。
总之,对加速度的物理意义要有很深的理解,才能区分速度和加速度,进而更好的应用,为后面学习其他物理量打下好的基础。
速度与加速度关系教学反思 篇2
运量, 通常用机车车辆通过的总重量来表示。在运营条件下, 运量仍是决定轨道类型的主要指标。我们知道, 钢轨的使用寿命主要取决于它的磨耗, 通过运量愈大, 钢轨磨耗愈快, 其使用寿命愈短;愈容易引起轨道部件的疲劳折损;加速轨道几何尺寸的变化。因此, 必须通过年通过总重量, 合理地选择与之相适应的钢轨, 否则既影响钢轨的使用寿命, 又缩短线路换轨大修周期。在经济上也是不合理的。
道床变形是轨道永久变形积累的主要因素, 实验表明, 道床沉陷正比于荷载循环次数的对数。道床永久变形的积累与通过运量之间关系十分密切。在机车车辆荷载的压力与振动作用下, 引起道床松动和不均匀下沉, 逐渐形成不平顺的轨面, 反过来又加剧机车车辆对轨道的冲击, 增加了轨道的养护工作量。还应指出, 货车的运行对道床和路基的影响, 要比大型机车和客车严重得多, 因此, 在货运量大的线路上, 必须采用标准较高的轨道设备。
2 轴重
钢轨类型必须与机车车辆的轴重相配合。增加轴重, 改用大型机车或行驶重载车辆, 会增加轨道各部件的损坏, 特别是钢轨, 因为随着轴重的增加将使钢轨折断的弯曲应力相应增加, 而使疲劳伤损的荷载循环次数相应减少, 缩短钢轨的使用寿命。
由于钢轨顶面与车轮踏面的接触面积不到2cm2, 而轮轨间的接触应力则可达1000MPa~2000MPa, 从而促使轨头金属表面外挤, 造成钢轨剥离掉块, 甚至断裂。在计算容许轴重或根据给定轴重选择轨道类型时, 应考虑轮轨接触处的应力状态。
据统计, 钢轨头部折损几乎都是由超载引起的疲劳折损。钢轨折损率随轴重的增加而增加, 而其它轨道部件也出现同样情况。例如重载货物列车, 即使运行速度不高, 但对轨道的破坏往往要比一般高速列车大。有些国家认为, 轴重超过245kN后, 机车车辆对轨道的影响将比行车速度提高到160km/h更大。
造成钢轨疲劳伤损的一个重要原因是轴重的增加和轮径的减小。轴重愈大, 轮径愈小, 则轮轨间的接触应力也愈大, 而对钢轨的破坏愈严重。内燃机车和电力机车, 由于轮径减小, 轮重较大, 从这个角度来说, 对钢轨是不利的。
列车荷载的重复作用是破坏道床和路基承载能力的最主要因素, 当轴重增大时, 影响特别显著。如果列车的轴重减小, 即使速度较高这种作用的影响也不大。所以, 若轴重增加, 必须相应地加强轨道和路基。
3 行车速度
在一定的行车速度下, 车轮对钢轨的冲击作用、轨道部件及道床的振动加速度, 同钢轨的重量成反比。即钢轨愈重, 车轮对钢轨的冲击作用愈小。因此, 要提高行车速度, 又要保证良好的线路质量, 就必须采用与行车速度相适应的钢轨。
列车车轮在轨道上行驶时, 由于动力作用, 车轮的垂直力要比静止时的重力大, 其增长幅度随具体情况而异。从理论上讲, 当圆顺的车轮在平顺的轨道上行驶时, 车轮对钢轨的动压力比静止时的车轮压力增加很少, 速度的影响不大。实际试验也表明了这一点, 如在平顺的轨面上, 行车速度从10km/h提高至100km/h, 动压力只增加7%;而当轨面上只要存在有长60mm, 深3mm的不平顺时, 动压力将增加1.5倍;如果车轮上出现扁瘢, 动压力甚至可增加2~2.5倍。而道床变形主要是轨道振动的结果, 所以, 轨道不平顺也是道床变形及其引起的各种轨道病害的根源。
一般认为, 现在轨道结构所能达到的极限行车速度为300~350km/h, 超过这个速度, 传统的轮轨系统必须加以改变, 如采用磁悬浮列车。目前各国高速铁路列车的最高速度:日本为240km/h;法国为300km/h;美国为190km/h;英国、德国为200km/h。为了缩小同世界先进水平的差距, 我国选用行车速度为250~300km/h。高速行车技术作为当代世界铁路的一项重大技术成就, 已为世界各国所公认, 成为当今世界铁路客运发展的共同趋势, 同样是中国铁路旅客运输现代化的必然选择。铁道部密切注视国际铁路发展动向、作出了我国发展高速铁路的战略决策。不失时机地在我国发展高速铁路, 将为传统的铁路行业注入高、新技术, 无疑会给我国铁路的发展带来勃勃生机。
目前, 铁路作为我国的主要运输工具, 它担负着全国客货周转量的60%和70%。我国的国情决定了, 在可预见的将来铁路仍将是国民经济的大动脉、综合运输体系的骨干、客货运输的主力。
我国铁路是客货共线, 以货运为主。当客车超过一定的对数时, 这些线路将转为以客运为主。在能力上客货运输难以兼顾, 在速度上客货共线混跑难以提高。为了增加货运能力, 就要加大货物列车重量, 货车速度不能提高, 只提高客车速度, 两者的速差加大, 对提高线路的综合能力不利。客车速度不高, 又不能满足人们旅行的要求。尤其是旅客运输, 已不再是那种运输能力大、经济、能满足客运量要求的运输方式, 而更多的是追求速度快、时间短、舒适、安全、方便等运输服务质量方面的提高和完善。这是经济发展的结果, 是时代发展的必然趋势。
不难看出, 用传统技术改造旧线, 很难满足客货运输发展的需要, 只有突破传统技术和运输模式, 实行客货分线运输, 采取高速客运技术, 才是解决我国客运紧张问题的根本途径。客货专线与既有线的通过能力可分别提高一倍以上。
参考文献
[1]陈岳源.铁路轨道[M].北京:中国铁道出版社, 1998.
速度与加速度关系教学反思 篇3
教学过程应该是有序的,这就必须牢牢把握两条线索:一是依据教材知识的内在联系,把握好学生逻辑思维的脉络,二是依据学生认识的发展规律,把握好学生实验探究的程序。为此,教师应能驾驭教材,对教学内容作一番必要的剪辑或加工,这也是一种教学艺术的再创造。
这类课题如果沿用“讲解实验原理,介绍实验装置,演示实验过程,观察实验现象,总结实验结果”的传统教法,很可能造成教师呆板地讲、学生被动地听的局面.学生所获得的也只是些静态的知识(现成结论),而那些蕴含于研究过程中的动态知识(科学方法等),却得不到应有的开发,这实在是教学上的重大失策。
本课试图改变这种状况,按照“教师为主导,学生为主体,过程为主线”的教学设想,采取了引导探究的教学方法.即把教材内容有机地划分成若干个探究阶段,并辅之以一系列环环相扣的问题,铺设成一条通往知识高峰的阶梯,并力求拓展课题的探究过程,尽量扩大学生的活动空间。在整个过程中,既有学生的积极参与、拾级攀登,又有教师的点拨引导、及时调控。通过师生双边的信息交流,学生间的相互讨论,不断地将教学活动引向深入,使学生在获取新知的同时,还亲身经验科学研究的思想方法,进一步培养他们的能力。
二、教学目标
1.知识教学点
通过探究理解和掌握加速度、力和质量的关系,为学习牛顿第二定律作好充分的准备。
2.能力训练点
让学生学会主动探究的过程,在学到科学知识的同时掌握探究性学习的方法。
3.德育渗透点
通过探究过程的猜想、讨论、设计、操作、归纳,使学生树立知识来源于实践,运用于实践的观点。
三、重点与难点
1.重点:采用控制变量法探究出加速度与力、质量的关系。
2.难点:组织学生讨论得出获取拉小车的恒力和平衡摩擦力的方法。
四、教学方法
采用探究式教学模式:提出问题——猜想与假设——设计实验——进行实验与收集证据——分析数据得出结论——应用与延伸。
五、教具
两人一组,每组长木板(带滑轮)一块、打点计时器一个、小木块两块、小车一辆、砝码一盒、小盘一个及细线、纸带等。
六、教学过程
1.提出问题
教师:(1)质量与惯性的关系是什么?
(2)惯性的大小对运动状态改变难易有什么影响?
(3)运动状态改变难易如何用速度来描述?
(4)物体运动速度的变化快慢用什么物理量来描述?
学生:质量m大→惯性大→运动状态难改变→运动速度的变化慢→加速度a小。
教师:(5)力与运动状态的改变有什么关系?如果力越大,加速度会如何?
学生:力F越大→运动状态容易改变→运动速度的变化快→加速度a大。
2.猜想与假设
教师:加速度、力和质量有什么样的定量关系呢?
学生:猜想1:它们之间最简单的关系应该是加速度与质量成反比,即a∝ 。
猜想2:它们之间最简单的关系应该是加速度与力成正比,即a∝F。
教师:如何验证猜想的正确与否?
学生:看书思考后得出:利用控制变量法,先保持质量不变,改变力,作出a—F图象;再保持力不变,改变物体的质量,作出a— 图象来验证猜想是否正确。
3.设计实验
教师:引导学生设计实验同时在实验设计前先提出如下3个问题:
(1)如何测量加速度的大小?
(2)如何取得拉小车的恒力?
(3)在小车运动过程中不可避免地要受到摩擦力的作用,这个摩擦力也会影响到小车的加速度,如何消除摩擦力的影响呢?
学生:方案一:用手通过弹簧称拉小车,小车后连一条纸带,用打点计时器打出的点计算加速度;
方案二:在实验前,先挂一小重物能使物体匀速运动。
方案三:把木板没有定滑轮的一端垫高,使小车重力沿斜面向下的分力与摩擦力平衡。
引导学生讨论分析三个方案得出结论,方案一中很难保证拉力恒定,但提供了测加速度的办法;方案二中当改变小车质量后必须重新平衡摩擦力,所以操作复杂不实用,但提供了获得恒力的办法;方案二中用下滑力平衡摩擦力,小车质量的改变对这种平衡没有影响。故我们应结合上述三个方案来设计实验。
探究实验一:固定物体质量不变,改变外力,探究加速度和外力的关系。
探究实验二:固定外力不变,改变物体质量,探究加速度和质量的关系。
在消除阻力影响的前提下,提出下列问题:
(1)如何改变外力?(改变钩码的重力,钩码重力要远小于小车重力)
(2)如何比较两物体的加速度?(利用V-t图求加速度。)
(3)如何展示加速度与外力的关系?(作出a-F图)
通过上述问题的思考,使学生明确实验方案。
同时思考:如何保证两车的运动时间相同?
车后用绳控制小车运动,同时松手再同时拉住。
4.进行实验与收集证据
给学生强调实验中应注意的事项,引导学生进行实验,巡视并进行个别指导,对学生实验中出现的问题及时引导纠正。得出实验数据,填入自制表格,作出图象。
5.分析数据得出结论
在学生展示探究成果的基础上,提出加速度与力、质量的关系是:质量不变时,加速度与外力成正比;外力不变时,加速度与质量成反比;即a∝ 。
6.实验探究的延伸
作为课堂实验探究的延伸,提出更深的探究课题,激发学生探究兴趣,是培养学生自主探究意识的重要途径。
(1)让学生观察不同实验条件下的a-F图,提出问题:实验数据描点与得到的图线有什么特征?将得到的图线进行合理外推,如果不交于坐标系的原点而是在坐标轴上有截距该如何分析?若实验数据描点的初、末两点都有偏差,则这两点很可能在图线的同一侧,试说明理由。
(2)布置学生课后继续想办法做本课设计的实验,并使钩码质量与小车质量的逐渐接近,探究实验现象,请同学们完善本实验的条件。
(作者单位:湖南省郴州市湘南中学)
责编 / 董 璐
《路程、时间与速度》教学反思 篇4
挖掘“童心”、“童趣”来激发学生的学习兴趣。因此,我一开始就设计“羊队和狼队的跑步团体赛”的环节,让学生来体会根据不同的条件来判断物体的快慢,起到了很好的效果,同时对路程和时间两个量进行感知。
二、营造自主学习、合作探究、思维活跃的课堂氛围。
教学中,我安排了小组合作探究,给学生自主学习与合作探究提供了比较充分的时间与空间。让学生尽情地展示自己的方法,突出方法多样性和数学思想方法的渗透,教会学生知识的同时,更加注重思维方法的引导。
三、密切联系生活,激活生活经验。
用生活中的“先看到闪电,后听到雷声”,公路上的“限速标志”、“指示牌”等学生很乐于解决身边的问题,提高了学生学习的兴趣,认识数学知识在生活中有很多用途,进一步巩固对速度的认识,加强学生运用数学知识解决生活中问题的能力。学生的学习兴趣也很高。
四、图形结合,深化数量关系的理解。
为解应用题积累了一种好的方法--画线段图。这是学生第一次接触线段解决问题的方法,注重让学生尝试画线段图解决数学问题。通过线段图帮助学生理解不同的方法,从而更加清晰的提炼数量关系式。
五、借信息技术助力课堂教学,有效突破知识重难点
教学中,我两次用到微课教学。第一次是关于速度单位的由来,帮助学生更加清晰的认识速度和速度单位;第二次是用微课来梳理知识,打通本课的知识网络,让学生对速度时间路程三者的关系有更进一步的理解。
六、不足之处
整节课学生的学习积极性很高,参与面很广,大部分同学都掌握并理解它们三者之间的关系,并能在实际应用中解决问题。反思这堂课,感觉稍精心准备一下的课,效果就是不同。这样设计,思路比较流畅,有利于引起学生思考。反思本课教学,总体上还不错,但是也还存在很多不足:
1.教学语言不够简洁,教师说的话偏多;
2.课堂有些环节操之过急,还需要更多耐心地静静等待。
3.合理安排课堂时间的能力也有待提高。
速度与加速度关系教学反思 篇5
在新教材教学中,新课标要求我们改变过去过分强调知识传授的倾向,注重科学探究精神,让学生亲自经历科学探究过程,学习科学研究的方法,培养学生的探索精神、实践能力以及创新意识。“探究式教学”是实现其作用的很好的教学方法,加之物理学科的特点,“探究式教学”理应受到我们物理教师的青睐。可一些习惯于旧的传授式教学的老师,一时难以转变教学模式,不知如何操作,改革的浪潮又推着你必须前进,因此倍感苦恼;又因“探究式教学”操作过程调控难度大,更让一些教师感到力不从心。笔者这几年一直在进行这方面的尝试探究(我校物理组一直在进行《引导发现尝试探究》的课题研究),小有收获,在具体操作“探究式教学”的过程中感觉还算比较顺手。下面就我上过的高一物理必修1第四章第2节《实验:探究加速度与力、质量的关系》一堂公开课,谈谈我对这节探究课的大概设计思路和课后的反思体会。
一、教学设计
1.吃透新课标精神,领悟教材教学意图,确立三维一体的目标
新课标较原有的教学大纲更注重对学生动手能力、探索能力、自己总结观察现象的能力的培养,以本节课为例,以前是验证牛顿第二定律,注重的是知识的再现,而现在变为探究,注重的是问题的提出与发现。本节课以实验的形式出现,不仅锻炼学生的动手能力,更重要的是如何设计实验,如何提出问题,以及如何操作,如何进行数据处理,分析并得出实验结果,这些才是现代中学生最应该掌握的方法和技巧。至于学生自己设计的方案不管是否符合要求,不管实验后能否得出正确的结论,都要加以鼓励,因为学生在设计和实际操作中的亲身体验才是最重要的。因此,本节课的三维目标制定如下: 【三维目标】
(一)知识与技能
·理解物体运动状态的变化的快慢,即加速度大小与力有关,也与质量有关。
·通过实验探究加速度与力的定量关系。
(意图:加速度与质量的定量关系下一课时探究,实践证明1课时45分钟根本无法探究2个问题,若调成2课时合上,又给学校正常的教学秩序带来不便,所以建议分2课时探究。)
·培养学生动手操作能力。
(二)过程与方法
·指导学生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。
·学生自己设计实验,自己根据自己的实验设计进行实验。
·对实验数据进行处理,看能得出什么结论。
(三)情感、态度与价值观
·通过实验探究,培养学生实事求是、尊重客观规律的科学态度。
·通过实验探究激发学生的求知欲和创新精神。
·培养学生的团队合作精神。
【教学重点】 控制变量法的使用。
如何提出实验方案并使实验方案合理可行。实验数据的分析与处理。【教学难点】
如何提出实验方案并使实验方案合理可行。实验数据的分析与处理。
2.充分准备教学器材,让更多的学生参与
本节课学生可能会设计出各种可行或不可行的实验方案,因此要尽可能的多准备、多提供一些实验室已有的器材,加上学生自备的,以便供学生选用,可提供下列器材: 【教具准备】
多媒体课件,小车,一端带定滑轮的长木板,带小盘的细线,砝码(规格:10g、20g、30g、40g,用作牵引小车的力),钩码(50g)4个(用来改变小车的质量),打点计时器(套数:够全班4人一组用的,一般学校都应该有这样的器材),纸带,课本P78图4.2-5的实验器材2套,气垫导轨1套,刻度尺,秒表,计算机等。3.教学内容的组织要得当
(1)首先要符合课程标准的基本要求,更要贴近绝大多数学生的认识水平。本节课探究加速度与力的关系,学生已探究过小车速度随时间变化的规律,已具有了利用打点计时器测小车加速度的基本技能和方法,所以为大部分学生准备了足够的“利用打点计时器探究小车加速度与力关系”的实验器材。
(2)其次要紧跟上现代科学技术、社会生活的发展水平。本次探究为学生提供了气垫导轨1套,利用光电门测速研究,更具有利用先进设备研究问题的现代研究特色。(3)再则还要留给教师开发拓展教学内容和学生在一定范围内选择学习内容的空间。本次
探究也为学生提供了课本P78图4.2-5的实验器材2套,此套方案虽不直接测出加速度,但利用“比较”的研究方法,不同于用打点计时器测出加速度,绘出a-F图研究的方法,这样给学生自主选择的空间,学生更有主人翁的意识积极主动地参与研究,也便于培养学生的发散思维,领悟用不同的方案、不同的方法研究,殊途同归。4.教学方式方法选择要贴切,运用要有科学性、艺术性
以自主(自主设计方案、自主选择器材)、合作(四人一组协作)、探究为原则,注意结合学生和教材的特点选择不同的教学方法,以达到激发学生的学习兴趣,调动学生的积极性,让学生饶有兴趣地参与到教学的全过程中来,经过自己的思维活动和动手操作获得知识的目的,从而体验到科学探究的全过程、其中的乐趣和成功感。【教学过程】
根据以上原则,制定如下大体教学过程。
1)设置情景,提出问题,引入新课,引起学生学习兴趣。
多媒体模拟货车空载与满载起动情况,视频播放赛车起动情况。问题1:想想看,加速度的大小可能与什么因数有关?
学生直接回答或分组定性讨论再作回答(灵活机智,看学生情况而定)
问题2:研究一个量与多个量之间关系时,采用什么方法研究?以前遇到过这种方法吗?(根据学生的回答,点出重要的研究方法──控制变量法,并引出本节课的探究课题)问题3:控制变量法的具体步骤?控制什么?研究什么?(教师点出:因时间关系,本节课先探究加速度与力的关系)2)引导学生设计探究方案。
提示问题:需要测哪些物理量?需要用到什么器材?根据你课前预习准备情况,小组讨论、交流,并汇总设计的方案,派代表向全班同学汇报。
(笔者认为这样的多方案探究,应让学生课前预习,自主设计比较好,否则课上现场设计,方案是否成熟,是否可行在其次,关键是学生对要研究的问题缺乏足够的思考,自然对其他同学提出的方案也就很难产生共鸣并发表自己的意见,对多种方案的领悟也就比较肤浅。当然,学生的基础好,能力高,亦可现场设计。)
3)小组代表汇报方案,教师引导学生分析其可行性,点出不同方案中具体操作步骤中的关键处。
方案(1):试图用秒表,刻度尺测出静止的小车释放一段时间后的位移,求出加速度,改变合外力,得出a-F图象。
(不妥之处?测的“时间”误差太大)
方案(2):利用打点计时器测出小车在不同合外力下产生的加速度,绘出a-F图象。(关键处点拨:小盘与砝码的重力何时可看作小车受的外力? 木板一端稍作垫高,使小车匀速滑下,此时小车受的合力是多大?
提醒1:小盘与砝码的质量应远小于小车的质量,理由以后再作说明。提醒2:操作中的共同协作,打出的四条纸带每人处理一条。)
方案(3):根据课本上参考案例,利用P78图4.2-5的实验器材,测出质量相同的两列小车,在不同合外力作用下,相同时间内,发生的位移,看位移之比和合外力之比情况。(关键处点拨:位移之比为何等于加速度之比?如何设计表格?研究方法与方案(2)有何不同?)
方案(4):用气垫导轨,利用光电门测小车不同位置时的速度,记录的时间填入表格,输入电脑,电脑处理并绘出a-F图象。
(此套方案根据学生的情况,可安排师生协作作最后的演示)
4)各小组根据自己设计出来的方案(主要是方案(2)和方案(3)),选择器材进行实验,老师巡回指导,参与到各小组的实验中。根据不同小组的情况,给予不同的指导。小组安排:设置四个学生用一套器材,而不是两人一套
(有利于学生在实验中互相交流与合作,培养四人小组中每个学生的团体合作和竞争精神。有利于老师关注到更多学生,包括一些学习有困难的学生。有利于分层教学、因材施教。合作好,可有效利用时间。)
5)让小组代表汇报探究成果,无论方案(2)得到的a-F图线是否过原点,方案(3)得到的a1/a2与F1/F2的值是否相等,老师都应给予鼓励性的评价,侧重对学生实验过程以及和其他同学合作交流情况的评价。
6)学生自由提问,说出实验中还发现的问题以及遇到的困难。师生共同探讨,帮助解决。(方案(2)中出现下列图线的原因?并让同学们观察:出现下列图线对应小组所垫的木板高度是否恰到好处平衡掉摩擦力,即观察小车是否匀速下滑?)
(方案(3)中发现滑动距离较大时,误差较大。原因?)
7)师生共同协作演示方案(4),利用电脑处理数据,实验结果比较精确,分析得出结论:物体的质量一定时,物体的加速度跟物体所受的合外力成正比,且加速度的方向与合外力的方向一致。(本演示意图:只让学生感知利用现代科技手段的方便之处、精确之处,对于学生用现有的器材亲自动手实验所得的结论(虽有偏差)不能加以否定。至于如何用“数据处理软件”处理实验中得到的数据?让同学们课后讨论。激发他们求知的欲望。)【小结并布置作业】 1.完成实验报告。
2.设计“探究加速度与质量关系”方案。3.思考如何进行数据处理?
二、教后反思与体会
新课标倡导探究式学习方式,首先摆在我们一线教师面前的问题是(1)如何认识“探究式教学”?(2)怎样摆正好教师在探究式教学中所处的位置?怎样“引导”学生一步步“自主”探究获得知识?“越俎代庖式”还是“放羊式”?建立怎样的师生关系?(3)怎样把握好时间问题?一节课主要探究什么?探究多长时间?全过程探究吗?(4)如何控制场面?(5)如何评价学生? 1.认识问题:学生一次小小的体验,受益终身
一些教师忙于“应试教育”,习惯“题海战”,习惯“灌输式”,认为这样,一节课可灌输很多知识,讲很多题目,而“探究式教学”一节课能得到的知识相对少得多,甚至感觉浪费了时间。殊不知,从内容形式上看是少了些,但这“小小的获得”可是学生亲身体验得来,将终身不忘。“体验”是每个学生成长过程所必需的,学生只有在参与中深刻体验成功,体验挫折,体验合作,体验质疑,体验挑战,才能健康成长。科学探究教学模式正是为每个学生提供了平等“参与”的机会,通过“体验”促进学生的健康成长,以便更好地适应现代社会对人才发展的需要。学生发展的同时也促进了教师和整个教学的发展,在学生的探究过程中,学生提出了很多具有建设性的问题。“探究式教学”提高了学生的动手能力、自己总结观察现象的能力、探索能力。更重要的是通过实验探究激发了学生的求知欲和创新精神。这些岂是灌输式所能达到的?况且你的大量灌输,学生又能吸收多少?我认为我们的老师应该提高认识,本着对学生终身发展负责态度,积极投身到课改行列,积极参与“探究式教学”。几年的实践证明,我们所带的参与课
改的班级,在高考中学科成绩非但不低,反而取得了非常优异的成绩。2.角色问题:教师是组织者、引导者、评价者;师生互动、民主平等
1)在探究式教学中,教师应该转变角色,不应一包到底,切不可“越俎代庖”。要相信学生的能力,要大胆放给学生去探究,完全解除教师的“指挥棒”,让学生在“实验课题”的统领下,以自己的方式、自己的习惯、自己的情感和自己的认知规律去探索、去研究、去发现、去感悟、去体验,得出合理的物理结论。教师可与学生一起实验探究,但不要把自己的观点强加给学生。当然也不能“放羊式”,不闻不问,不顾学生的基础,没有目标,没有点拨,这样学生势必难以探究。
教师的“引导探究”,首先要运用多媒体、小体验等各种教学手段创设物理情境,点燃学生探究新知的欲望;其次要根据学生的基础、认知水平点拨其思考:探究什么?方向?途径?收集与处理?高一的起始探究要多引导,以后可逐步放手。
2)建立新型的师生关系,实现从师道尊严到民主平等角色的转换,确立民主平等的师生关系。
“探究式教学”体现以人为本,给学生创造体验成功的机会,力图让学生轻松活泼、自由地学。让每一个学生都能看到希望,每一个学生都能学好。营造一个生动活泼、师生互动的教学氛围,使教师、学生之间形成良性互动,彼此形成学习共同体;营建一个允许质疑、讨论、探索的公平竞争环境。在民主的环境下,师生之间可以平等对话,教师对学生的行为给予客观的评价,只有这样才能有效的培养学生的创新才能。心理学上著名的“罗森塔尔效应”表明:来自教师的理解、宽容和期待,良好的师生关系有利于创造热情和激发学生的荣誉感、自尊心、进取心的培养,能把学生原有的一点创造思维火花燃成永不熄灭的熊熊烈火。
3)时间问题:探究要有主次,进行有效探究;课前、课上相结合,灵活处理教学内容,有效利用时间。
学生活动本身就很耗时间,再加上学生这么大面积地进行科学探究活动,时间变成了突出问题。课堂45分钟,已经无法满足科学探究的需要。要给学生充分活动的时间,要进行大面积完整的探究活动,两堂课连上当然比较合适。但大多数学校一般不能连排,老师应随机应变,灵活地根据《课程标准》来调整教学内容和教学进度。要能根据不同班的具体情况来安排教学环节,探究的内容不能过多,主要探究什么?(并非每个问题都要让学生逐个探究)对于难度较大的探究课题,为了能在给定的时间内完成探究活动,可课前给学生布置任务进行预习准备,可课前让学生进实验室认识器材、选择器材、熟
悉器材。本案例的处理是:
(一)探究内容减半,(二)采用课前设计方案、选择并熟悉器材、通过作业练习“纸带处理求加速度”问题,这样大大推进了课堂探究的进程,将有充足的时间进行这节课必须进行的探究环节:交流方案、自主探究、汇报成果、综合评价。笔者认为:探究的结果可以有出入,但探究的时间要充足,过程要尽量完整,否则匆匆探究,草草收场,只能流于形式,达不到探究的目的。办法在人想,时间不应成“问题”。
4.控制问题:加强纪律教育,加强理论修养
在这种教学模式中,教师是引导者,组织者。就算教师准备非常充分,也难免会经常发生一些意外。再加上五六十人一班,教师组织起来就非常费劲,很难顾及到每个学生,往往会出现失控的场面,甚至出现了有些乱的局面。建议加强纪律教育,严格要求学生遵守实验纪律,特别是第一次进实验室要严格要求,好的习惯、好的风气要从第一次开始。教师更要加强理论修养,才能灵活机智。
5.评价问题:改变对“成功”概念的理解,采用“激励性”评价
传统评价,重在结果评价,一纸试卷定优秀。新课标理念下的评价应构建“合理、科学、多元化”的评价体系。与知识和技能的评价不同,不要把探究的结论作为评价的唯一标准,而要根据学生参与探究活动的全过程所反映出的学习状况,对其学习态度、优缺点和进步情况等给予肯定的激励性的评价,学生的积极参与、大胆发表意见就是“成功”。由于学生的先天条件和后天的兴趣、爱好的差异,课堂教学中教师应尽量避免统一的要求,采取分层次、多方位的教育理念,对他们不是采取取长补短,而是采用扬长避短,让他们在不同层面上有所发展,体会到成功的喜悦,注意培养全体学生的参与意识,激发其学习兴趣,并将其在活动中的表现纳入教学评价中来,改变以往只凭学生考试成绩来评价学生的不科学不合理不公平的单一评价方法。
加速度的教学反思 篇6
前一课时学习了速度的概念,学生学习了用比值法来描述一个物体的运动快慢(位置变化快慢),可以让学生回顾引出速度概念的过程,用类比方法迁移到加速度(速度变化快慢)的概念学习中来,这给学习加速度这一概念降低了台阶。但由于学生抽象思维能力不强,对于速度、速度的变化、速度的变化快慢的区别很难分清;在学生的生活经验中,与加速度有关的现象不多,这更给学生形成和理解加速度的科学概念带来了难度。
教师创设物理情境,让学生在观察和体验后有所发现,有所联想,运用科学思维,萌发并提炼出科学问题,使教学过程成为发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的过程。让学生用探究的方法,“走”一遍加速度概念的建立过程,按照从简单到复杂,从特殊到一般的顺序进行探究,顺理成章、水到渠成地引出加速度的概念。然后从公式和图像两个方面加以理解,通过对生活中加速度和速度概念分析对比,加深理解加速度的物理意义,本课时教学的设计流程是:学生主观感受(第一层是运动物体有速度,第二层是运动物体速度有变化,第三层是运动物体的速度变化有快有慢)—提出问题—发散类比—拓展探究—交流与合作—分析与论证。
引入加速度的概念后,通过有趣的实例体会加速度的实际应用。通过具体数据表格说明匀变速直线运动是加速度不变的运动。由于速度和加速度的重要性及其关联性,应引导学生对速度、速度的变化量及加速度进行比较、分析,以期对它们有更深入的理解。可以用课堂讨论的方式向同学们强调两个问题:第一,速度、速度变化的大小和加速度的物理意义是完全不同的,速度变化大的加速度也不一定大,还要看这一变化所用的时间;第二,加速度的大小与速度的大小没有任何直接关系,高速公路上高速匀速行驶的汽车,它的加速度为零。暂时回避几个问题:第一,只提出加速度是矢量,如何判断方向的问题应暂时回避,注意循序渐进,不要求过高的理解,待引出牛顿第二定律再研究;第二,不宜提“速度变化的快慢”,包括“速度方向变化的快慢”。
速度与加速度关系教学反思 篇7
关键词:管制员,工作负荷,注视时长,扫视速度,回归模型
近年来,由于社会需求日益增加,飞行航班数也在逐年增多,作为保障飞行安全的管制人员往往会超负荷工作。管制员工作负荷过大将会引发空管事故或不安全事件。统计数据表明:管制员的人为差错成为了影响航空安全的最主要因素[1]。为保障航空安全,提高管制员的工作效率,须对管制员的工作负荷及其评价指标进行深入研究。
管制员的工作负荷可以分为客观负荷和主观负荷两种[2]。客观负荷是指管制员在常规管制工作、解决冲突过程中所进行的,能够被观察记录和记时的工作负荷。管制员的主观负荷,即认知负荷,是指管制员为完成某项任务而在工作记忆上所进行的心智活动所需的全部心智能量[3]。
目前常用的工作负荷的测量方法有三种:能力测量方法、主观测量方法和生理/生物化学测量方法。其中生理/生物化学测量方法主要有瞳孔测试、眨眼频率测试、脑电压测量方法、心率测试、心率可变性测试、皮质醇测试等[4]。
研究表明,分析眼动数据是确定工作负荷的有效手段。由于眼动指标众多,鉴于文章篇幅,现只选取注视时长和扫视速度两个眼动指标来研究管制人员的工作负荷变化。因为研究显示,注视时长和扫视速度与工作负荷的变化有显著相关性且呈现出一定的变化规律。如李金波,等人[5]认为在人机交互过程中,发现注视时长随任务复杂性的不同表现出极显著的差异;何雪丽等人[6]发现飞行员的注视时长和扫视速度随着工作负荷的变化有明显改变;d Greef等人[7]则进一步研究了眼动指标和工作负荷的相关性,他们发现随着认知负荷的增加,注视时长会随之降低,扫视速度无明显变化。综上所述,注视时长和扫视速度在一定程度上可以反映工作负荷水平。
但是,目前关于注视时长与扫视速度与工作负荷的研究,多集中在飞行和汽车驾驶方面,对管制人员眼动指标与工作负荷关系的研究较少。为分析管制过程中管制人员的注视时长和扫视速度与工作负荷的关系,本文在模拟管制场景下,利用tobii X2-60眼动仪记录管制员的眼动数据;通过设定3、5、7、10架航空器的指挥任务,研究管制员的注视时长和扫视速度随工作负荷的变化情况,并建立回归模型对结果进行验证。
1 眼动指标介绍
注视时长是在注视时视轴中心位置保持不变的平均持续时间,一般以毫秒进行计算,可通过眼动仪的记录直接得到[8]。
扫视速度表示在眼动仪记录的各点之间转换的平均快慢程度,不可由眼动仪的记录直接得到。
2 实验过程
2.1 实验目的
研究在不同的工作负荷下,管制员的注视时长和扫视速度的变化特征。
2.2 实验设备
2.2.1 雷达管制模拟机
采用中国民航大学空管基地的雷达管制模拟机,如图1所示,型号为TH-RD2.0。所示该模拟机能实时动态刷新目的飞机航迹;冲突警报;最低安全高度警告等为操作者的快速决策提供辅助,可模拟真实的管制场景。
2.2.2 tobii X2—60眼动仪
采用tobii X2—60型眼动仪,该眼动仪的采样率约为60 Hz。实验时,被试距离屏幕的位置应在40~90 cm之间,平均凝视位置误差<0.5°。
2.3 实验人员
实验人员为16位中国民航大学大四的管制学员(男性),年龄在20~22岁之间,右利手。均在该模拟机上进行过相关训练,能熟练应对管制任务。
2.4 实验内容
实验在中国民航大学的模拟管制场景下进行,实验人员分为3人一组,一人坐飞行员席位,两人在管制席位。其中被试坐在装有眼动仪的电脑屏幕之前,为保证眼动数据有效性,防止被试因晃动幅度过大而使注视点跳出眼动仪识别区,被试只进行口头指挥而不进行手动操作。另一位管制员及飞行人员则根据被试的指挥进行相应操作。每个被试分别要进行4次实验,即3、5、7、10架次飞机的进场指挥。
2.5 实验假设
假定管制员的工作负荷随着实验过程中飞机数目的增加而增大。
3 实验结果和讨论
3.1 有效数据筛选原则
在处理数据之前,需要对眼动数据进行筛选。若眼动数据采样率低于50%,则认为实验采集的数据不能反映真实的眼动情况,该组数据将不予采用。
3.2 数据样本空间选取
由于管制情形随飞机数目的变动不断变化,因此在对不同架次时的管制活动进行比较时,统一采用实验结束前一分钟内的眼动数据进行分析。在进行数据处理时,以第一架飞机降落在跑道的时间作为实验结束的时间点。
3.3 注视时长与工作负荷的关系分析
3.3.1 被试的注视时长
由于16号被试的眼动数据采集率为41%<50%,因此不采用16号被试的眼动数据。将其余被试在不同架次时,最后一分钟的注视时长总结为图表。如表1所示。
为明确注视时长随飞机数的变化趋势,以飞机数目为横坐标,15名被试的注视时长为纵坐标做图,图形如图2所示。
由上图可知,15名被试的注视时长随飞机数目的增加逐渐减小。
3.3.2 回归模型的建立
为对上述结论进行验证,以飞机数目作为自变量,选取前13名被试在不同飞机数目时的注视时长的均值作为因变量,构建回归模型。分析可知,三次曲线模型的拟合度最优(R[2]为1),可完全覆盖均值点。回归曲线散点图如图3所示。
其拟合曲线方程为
3.3.3 回归模型的验证与分析
将注视时长的理论值与14号、15号被试的注视时长实际值进行相关分析,得到相关系数分别为r14=0.994、r15=0.920。因此可知,注视时长与飞机数目之间有显著的相关性。由于14号和15号被试注视时长的真实值和理论值的相对误差均值分别为12.7%、10.1%,可得该模型的准确度在85%以上。
为验证注视时长随飞机数目的变化趋势,对上述拟合曲线进行求导,得dy/dx<0,因此曲线方程为递减函数,所以注视时长随飞机数目的增加而减小,即注视时长随着工作负荷的增大而降低。
3.4 扫视速度与工作负荷的关系分析
3.4.1 扫视速度的计算方法
在眼跳过程中,眼动仪记录的是注视点和扫试点的坐标。通过excel对数据进行处理,得到相邻两点间的距离。再除以眼动仪所记录各点的持续时间,即可得到扫视速度。
3.4.2 被试的扫视速度
将16号被试以外的所有被试,在最后一分钟的扫视速度总结为图表,如表2所示。
为明确扫视速度随飞机数目的变化趋势,以飞机数目为横坐标,15名被试的扫视速度作为纵坐标做图,如图4所示。
由图4可知,15名被试的扫视速度随着飞机数目的增加逐渐减小。
3.4.3 回归模型的建立
为了进一步的对上述结论进行验证,以飞机数目作为自变量,选取前13名被试在不同飞机数目时扫视速度的均值作为因变量,构建回归模型。分析可知,三次模型的拟合度最优(R[2]为1)。拟合曲线散点图如图5所示。
其中,拟合曲线方程为
3.4.4 回归模型的验证与分析
将回归模型的理论值与14号、15号被试扫视速度的实际值进行相关分析,得到相关系数分别为r14=0.859、r15=0.990因此可以得出结论:扫视速度和飞机数目存在显著的相关性。由于,14号和15号被试扫视速度的真实值和理论值的相对误差均值分别为14.3%和12.1%,所以该模型的准确度在85%以上。
为了验证扫视速度随飞机数目的变化趋势,对上述拟合曲线进行求导,可得dy/dx<0,因此该曲线方程为递减函数。所以,扫视速度随飞机数目的增大而减小,即扫视速度随工作负荷的增大而降低。
4 结论
眼动指标能客观的反映人的视觉心理过程[9],通过以上实验对注视时长和扫视速度的分析,可得到以下结论。
(1)注视时长和扫视速度在一定程度上可以反映管制员的工作负荷。
(2)注视时长和扫视速度随着工作负荷的增大呈逐渐降低的趋势。
(3)分别建立了注视时长和扫视速度与工作负荷的回归模型,分析可知模型的准确性可达85%以上。
(4)由于被试环境和人员的特殊性,本次实验只选取了15名被试。若能扩大实验的样本量,则可对所得回归模型加以修正,进一步提高模型的准确度。
(5)实验所得结论均是在被试为管制学员的基础上进行的,以此推断实际工作中管制员的眼动指标与工作负荷的关系则会有一定的偏差。如果能观测到实际工作中的管制员眼动数据,对管制教学和培训将会有更加实际的指导意义。
参考文献
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[2] 王超,于超博.基于多生理参数的空中交通管制员认知负荷综合评估.科学技术与工程,2014;14(27):294—299Wang C,Yu C B.Air traffic controllers cognitive load comprehensive evaluation based on the multiple physiological parameter.Science Technology and Engineering,2014;14(27):294—299
[3] 杨心德,王小康.认知心理学视野中的认知负荷理论.宁波大学学报(教育科学版),2007;29(3):11—15Yang X D,Wang X K.Cognitive capacity theory in the perspective of cognitive psychology.Journal of Ningbo University(Educational Science),2007;29(3):11—15
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[7] de Greef T,Lafeber H,van Oostendop H,et al.Eye movement as indicators of mental workload to trigger adaptive automation.Heidelberg:Springer Berlin,2009:219—228
[8] 庄达民,完颜笑如.飞行员注意力分配理论与应用.北京:科学出版社,2013:50—51Zhuang D M,Wanyan X R.The theory and application of the pilot attention allocation.Beijing:Science Press,2013:50—51
加速度与力、质量关系实验的改进 篇8
用打点计时器做实验时,一般采用砂桶加细砂的方法改变拉力的大小,这样做需用天平测砂桶和细砂的质量,给实验带来不便。经平衡摩擦力以后,我改用螺母(M8,质量为10.2克)代替小桶加砂子的质量,作为拉力。现介绍改进后的实验方案以供参考。
一、保持物体的质量不变
小车的质量不变,为200克,依次改变拉力为一个螺母(其质量为10.2克)、两个螺母(20.4克)、三个螺母(30.6克)、四个螺母(40.8克)、五个螺母(51.0克)。用打点计时器依次打出五条纸带,分别计算其加速度,做出a-F图像,如图1。
二、保持物体所受的力不变
用两个螺母或三个螺母作为拉力,依次增加小车的质量为200克、250克(增加一个50克的钩码)、300克(增加两个50克的钩码)、350克(增加三个50克的钩码)、400克(增加四个50克的钩码)。
用打点计时器依次打出五条纸带(实际上打出四条纸带就可以,因为小车200克质量时的纸带第一次已经做出),分别计算其加速度值,做出a-m和a-1/m图像,如图2、图3。最后通过分析图像特点,探究得出物体运动的加速度与力、质量的关系。
通过这种处理方式,省去了用天平测量砂桶和砂子质量的麻烦,提高了实验效率。
《测量平均速度》教学反思 篇9
八道河中学 李红娜 本节课是针对《初中实验教学方法策略的研究》课题的成果的展示,本课题的研究目标之一是研究总结出做好分组实验,加强学生间小组合作能力和学生的实验能力和实验技能的陪养的方法策略;内容包括化学、物理、生物等自然学科中课堂教学实验,包括演示实验、探究实验、分组实验和兴趣实验等。本节课是初中物理的一个分组实验课。本节课基本上完成了本课题的预设目标,对今后的其他实验课有一定的指导作用。
本节课是以小组实验探究、以学生为主体、注重培养学生能力。让学生经历实验探究的过程,从实验目的,原理,器材,猜想,设计,操作,评估等过程,都是学生逐步逐步层层推进而实现的。体现了新课改的理念。发挥学生自主学习的能力,基于已有的平均速度的概念的基础上,猜想小车下落的过程运动,设计出利用比较平均速度,证明小车下落时运动特点,并通过实验,得到明确的证明,以及通过小组同学合作讨论,得出实验中需要完善的环节。
测量平均速度实验教学反思 篇10
本节课是一节实验教学课,通过上完本节课,我从两个方面来反思本节课。
一、本节课的优点:在整个教学过程中,根据农村中学的特点,我让学生根据实验原理:速度等于路程除以时间测量小车从斜面下滑平均速度的实验,在整个的教学过程中,充分调动学生的学习积极性,提高学生的动手实践操作能力,学生的求异思维、批判性思维、发散思维能力得到了很好的锻炼,对实验方案的反思,评估有了一定的认识,大部分同学能独立完成实验。
二、本节课存在的一些问题:有个别学生还不会正确使用秒表和刻度尺,比如:有些机械停表一些是一圈30S,有些是一圈60S,分度值分别是0.1S和0.2S,有些是电子秒表,在测量长度是有些同学还不会估读到最小分度值的下一位,我应该在实验之前和学生一起复习一下秒表和刻度尺的正确使用的。在实验过程中学生探究的不够,有些细节教学没注意,有些学生,先直接用单位为毫米的长度除以时间,得到的单位为毫米每秒,这个就体现了学生的单位换算还有待加强。有必要进一步强调基本单位米每秒。
反思二:测量平均速度教学反思
这是一次公开课,在本节课教学中,我的思路明确,准确的完成了知识与目标的教学任务。但一堂课下来,同学们的反应很一般,最突出的表现是很少有同学能回答问题,这足以暴露我这节课设计的不足之处——缺乏实效性。课后反思中体会到有如下问题:
1.问题设计的难度。主要是两个方面,其一是问题太简单,导致学生可以不经过思考就脱口而出,这类问题其实根本没有设计在教案里,是自己根据实况想到的,这种想到就说出来的无难度小问题,是不能达到训练学生思维的目的的。其二是问题设计的过难,导致学生即便经过思考,还是不能形成确切的表述。从听课的过程中,我发现有经验的老师都不是直接问这种关键性的问题,而是给学生搭台阶,层层递进的问问题,既有难度,让学生有足够的思考空间,又不失引导,使同学能迅速解决。所以在今后的备课中,要把关键性的问题“分步化”,大问题化成有层次的小问题,给学生一定的缓冲,使得问题具有“可答性”,且要精炼自己的语言,不要像在沙滩上捡贝壳一样,喜欢哪句讲哪句,想到那个例子说哪个例子,这些都会使自己的课堂语言繁杂并重复,这种未经过加工的教学片断是不成熟的,对学生来说很不利。
2.要分清谁是课堂中的主角。这节课设计的最大弊病就是没有分清教学主体,导致课堂仍然停留在“以讲代学”旧模式中。我在讲台上滔滔不绝,甚至自问自答,学生成了录音机,笔记本,仅需听讲不需思考,完全是在单方面的灌输。这种课堂模式学生会听的很累很无趣,容易走神。我觉得在以后的教学设计中,我要想办法让学生动起来,不仅动手,而且动脑。让传授知识与学生动手实验穿插进行,让传授知识与学生的问题思考穿插进行,慢慢的向以学生为主体的思考与训练发展。有的时候,备课中也考虑是否让学生动手,但又怕学生一动手就乱哄哄,不好维持纪律,所以就拿掉了这个动手实验,变成了教师演示。现在想想,这种担心虽不是多余的,但是以拿掉学生的动手操作为代价换取的课堂纪律,是无意义的。所以,今后要多让学生说,多让学生做,以学生为教学主体,这有利于学生的真正发展。
反思三:测量平均速度教学反思
这节课是本章的教学难点。通过本节教学要让学生建构起平均速度的概念,延伸平均速度的应用,通过比较不同部位的平均速度,进而推导出小车下落的运动情况,考验学生对于科学探究的思路设计与实现。
成功之处:
(一)实验探究、以学生为主体、注重培养学生能力。
让学生经历实验探究的过程,从实验目的,原理,器材,猜想,设计,操作,评估等过程,都是学生逐步逐步层层推进而实现的。发挥学生自主学习的能力,基于已有的平均速度的概念的基础上,猜想小车下落的过程运动,设计出利用比较平均速度,证明小车下落时运动特点,并通过实验,得到明确的证明,以及通过小组同学合作讨论,得出实验中需要完善的环节。
(二)从物理走向生活,激发学生的学习兴趣
在课堂中,引导学生层层深入时有三个地方推动学生知识的前进步伐。引入部分,提问学生两部小车分别做怎样的运动,提醒学生因为平均速度的不一样,小车出现两种运动状况,暗示学生,小车的运动特点可以观察一段路程的平均速度进行比较,并引入平均速度的概念。在实验过程中,小车下落时运动的特点猜想,学生可能是无法想象的,此时引入一幅图片“小的时候玩滑梯有什么感觉?”推动课程进一步深入猜想。最后课堂中,让学生测量人走路的平均速度。拓展学生学习的视野,把物理融入到生活中。
有待改善之处:
上完整节课后感觉有些地方可能让学生思考地不够,可以再慢一些。习题方面找不到多些与生活有关的例子,更紧密联系生活。
反思四:测量平均速度教学反思
(1)小车的坡度要很小,小车在斜面的运动时间就会较长,测量时间增长,最后结果的误差就会减小。
(2)测量平均速度的原理、实验器材可以让学生说明,指出长度、时间的测量可以用测量工具直接测量,而速度测量需要测量长度和时间再根据速度公式计算,所以实验原理是速度的公式 v=s/t,由公式也可以看出实验器材是钟表和刻度尺。
速度与加速度关系教学反思 篇11
一、传统探究方法中实验的两大关键点
1.必须“平衡摩擦力”。
如图1所示是探究小车的加速度与力关系的实验装置。小车在水平桌面上受重力、支持力、绳的拉力和摩擦力四个力作用,其中重力和支持力为一对平衡力,小车所受的拉力和摩擦力的合力就是小车所受的合外力。如果平衡掉摩擦力,则小车所受的拉力即为小车的合外力。为此,先不挂沙桶,在长木板不带滑轮的一端垫薄木块并反复移动其位置,改变斜面倾角,直到小车后面的纸带打出的点均匀分布,小车即做匀速运动。这时小车所受重力沿斜面向下的分力与摩擦力刚好抵消。平行于斜面的拉力才可能近似等于小车受到的合外力。
2.确保相应的“质量关系”。
二、引入传感器后对实验的两大创新
1.不需要“平衡摩擦力”。
例1 某同学设计了如图2甲所示的装置来探究小车的加速度与所受合力的关系。将装有力传感器的小车放置于水平长木板上,缓慢向小桶中加入细沙,直到小车刚开始运动为止,记下传感器的最大示数F0,以此表示小车所受摩擦力的大小。再将小车放回原处并按住,继续向小桶中加入细沙,记下传感器的示数F1。
(1)接通频率为50Hz的交流电源,释放小车,打出如图乙所示的纸带。从比较清晰的点起,每五个点取一个计数点,量出相邻计数点之间的距离,则小车的加速度“a=____m/S2。
(2)改变小桶中沙的重力,多次重复实验,获得多组数据,描绘小车加速度a与合力F(F=F1-F0)的关系图像。不计纸带与计时器间的摩擦。如图3所示的四个图像中可能正确的是
。
(3)同一次实验中,小车释放前传感器示数F1与小车加速运动时传感器示数F2的关系是F1______F2(选填“<”“=”或“>”)。
(4)关于该实验,下列说法中正确的是____。
A.小车和传感器的总质量应远大于小桶和沙的总质量
B.实验中需要将长木板右端垫高
C.实验中需要测出小车和传感器的总质量
D.用加沙的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比,可更方便地获取多组实验数据
解析:(1)0.16m/S2(分析略)。
(2)实验装置置于水平长木板上,小车与绳间装有力传感器,可以轻松地将绳中拉力转变为电学量记录下来。缓慢向小桶中加入细沙,直到小车刚开始运动为止,记下的最大示数F0为小车与木板间的最大静摩擦力(近似看成滑动摩擦力);将小车放回原处并按住,继续向小桶中加入细沙,记下传感器的示数F1是小乍静止时绳中的拉力,它等于小桶和沙的总重力。描绘的小车加速度a与合力F(F=F1-F0)的火系图像相当于无传感器下平衡摩擦力后描绘的小车加速度与作用力(沙和小桶的总重力)的图像,C、D均错误。此时将沙和小桶的总重力视为拉力的条件可能满足也可能没有满足,故A、B都有可能Ⅱ:确。答案为AB。
(3)小车做加速运动时,绳的拉力F2小于沙和小桶的总重力F1,即F1>F2。
(4)本实验中将小车静止时绳中拉力视为小车运动时沙和小桶的总重力,需要满足小桶和沙的总质量远小于小车和传感器的总质量的条件,A正确。用力传感器可以直接测出摩擦力,不需要平衡摩擦力.B错误。本实验中探究小车的加速度与合力的关系,只要保持小车和传感器的总质量不变,不需要测出它们的具体数值,C错误。用加沙的方法改变拉力的大小,每次沙的质量可增加得很少,而挂钩码每次质量增加得多,故前者可更方便地获取多组实验数据,D正确。答案为AD。
点评:探究加速度与力、质量关系的传统实验中,近似地用小桶和沙的总重力来代替绳对小车的拉力,必须在没有摩擦或平衡了摩擦力,同时满足沙和小桶的总质量远小于小车的质量的情况下成立。引入力传感器后,既能减小读数误差使实验结果准确又能方便地测出摩擦力,在作图时,用测出的小车拉力减去摩擦力作为合力,可以省去平衡摩擦力这一步骤,提高实验的精度。美中不足的是该同学在测出摩擦力后,记下的传感器示数F1是小车没有做加速运动时的拉力,与小车做加速运动时传感器的示数还有差别,这样的实验设计仍有改进的空间。
2.不需要满足相应的“质量关系”。
侧2某课外实验小组利用如图4所示的实验装置研究“加速度与合外力的关系”。
(1)在实验中,为了平衡小车运动中受到的摩擦力,下列叙述中正确的是____。
A.不挂钩码,逐步调节木板的倾斜程度,使静止的小车开始运动
B.挂上钩码,逐步调节木板的倾斜程度,使小车在木板上保持静止
C.不挂钩码,调节木板到一定的倾斜程度,轻轻沿板面向下推动小车,使夹在小车后面的纸带上所打的点间隔均匀
D.挂上钩码,调节木板到一定的倾斜程度,轻轻沿板面向下推动小车,使夹在小车后面的纸带L所打的点间隔均匀
(2)平衡摩擦力后,利用钩码和小车之间连接的力传感器测出细线上的拉力F,改变钩码的个数,利用纸带算出对应的加速度,进而确定加速度“与细线上拉力F的关系,则图5中能正确表示该同学实验结果的是_____。
解析:(1)平衡小车在运动中受到的摩擦力时,不挂钩码,调节木板到一定的倾斜程度,轻轻沿板面向下推动小车,使夹在小车后面的纸带上所打的点间隔均匀,且一经平衡不需每次都添加钩码进行再次平衡。答案为C。
(2)平衡摩擦力后,用力传感器测出的细线上的拉力F是小车做加速运动时所受的拉力,它也是小车做加速运动时所受的合外力。小车的加速度a与所受合外力F成正比,且a-F图像是一条过原点的直线。答案为A。
加速度、速度、力的关系浅析 篇12
要想正确理解加速度的物理意义, 必须掌握加速度的定义公式a= (vt-v0) /t式中vt-v0是速度的变化量, 它等于末速度和初速度的矢量差, 速度变化量是表示速度变化大小和变化方向的物理量, 速度变化大的物体加速度不一定大, 加速度大的物体其速度也不一定大。加速度是速度变化量对时间的变化率, 它是描述速度变化快慢和速度变化方向的物理量, 加速度的大小取决于速度变化的大小和发生这段变化所有时间的比值, 而不是决定速度本身的大小及速度变化的大小。加速度大说明速度变化快, 并不是表示速度变化大或速度大。加速度是矢量, 其方向就是速度变化的方向, 与速度方向没有关系。当加速度方向与速度方向相同时, 不论加速度如何变化, 速度总是增大, 当加速度方向与速度方向相反时, 不论加速度大小如何变化, 速度总在减小。所以, 这一关系只介绍了速度、加速度、速度变化量的定量关系, 不能决定加速度的大小。
对加速度的另一描述是牛顿第二定律F=ma的变式a=F/m, 这是加速度的决定式。这一公式揭示了力和加速度的因果关系, 力是产生加速度的原因, 而物体在合力作用下产生的效果是有加速度, 它反映了力和加速度的瞬时对应关系, 即物体在哪一时刻受力 (合外力不为零) , 物体就在哪个时刻产生加速度;合外力大小方向在哪个时刻发生变化;合外力撤去, 加速度就立即消失。加速度的变化不需要过程是突变, 所以加速度和力同时产生, 同时变化, 同时消失, 大小、方向都瞬时对应, 所以说这一关系是加速度的决定式。
由此我们也可知道, 要想了解一个物体的运动情况, 必须分析受力情况、产生的加速度及达到的速度, 根据它们的关系一步步分析, 才能得出结论。具体来说物体所受合外力的方向决定加速度的方向, 合外力的大小决定加速度的大小, 只要有合力就有加速度, 不管速度是大是小还是零, 都有加速度。只有合外力为零时加速度才为零。一般情况下, 合力与速度无必然联系, 只有速度变化才有必然联系。
综上所述, 对加速度的准确理解要深入研究各物理量关系式丰富的物理内涵, 准确把握, 才能真正掌握。不能乱套公式。通过下面几个题可以体会一下。
1.关于加速度与速度的关系, 正确的是 ( )
A.速度变化越多加速度就越大。
B.速度变化的越快加速度就越大。
C.加速度的方向保持不变, 速度的方向也保持不变。
D.加速度大小不断变化, 速度大小也不断变化。
E.加速度是速度的变化率。
2.下列说法正确的是 ( )
A.物体的加速度不为零, 速度可能为零。
B.物体的速度大小保持不变时, 可能加速度不为零。
C.速度变化越快, 加速度一定越大。
D.加速度减小, 速度一定减小。
3.关于力和运动的关系, 正确的是 ( )
A.物体的速度不断增大, 表示物体必受力的作用。
B.物体的位移不断增大, 表示物体必受力的作用。
C.若物体的位移与时间的平方成正比, 表示物体必受力的作用。
D.物体的速度不变, 其所受合外力必为零。
分析:
1题考查的是速度和加速度的关系, 加速度对应的是速度的变化率也就是变化的快慢, 所以选B、E。
2题研究的是加速度与速度没有必然联系, 加速度对应的是速度的变化快慢, 所以选A、B、C。
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