1.4 速度变化快慢的描述——加速度 教学设计 -2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

该高中物理教学设计聚焦加速度概念，通过跑车启动、苏炳添起跑等生活情境导入，引导学生区分运动快慢与速度变化快慢，类比速度的比值定义法建构加速度概念，形成对速度变化描述的知识支架。 资料以情境化探究和科学思维培养为特色，通过对比轿车与运动员速度变化数据自主探究，结合v-t图像斜率分析加速度，运用类比法和案例辨析突破重难点。既助学生建立矢量时空观念、提升逻辑推理能力，也为教师提供可操作的核心素养培养路径。

1.4 速度变化快慢的描述 —— 加速度 教学设计 一、基本信息 学科：高中物理 教材版本：人教版必修第一册 课题：1.4 速度变化快慢的描述 —— 加速度 授课课时：1 课时 二、学科素养目标 （一）物理观念 1.理解加速度的物理意义、定义、定义式及单位，明确加速度是描述速度变化快慢的矢量。 2.清晰区分速度、速度变化量、加速度三个物理量，建立直线运动的矢量时空观念。 3.掌握加速度方向与速度变化量方向的一致性规律，能根据加速度与速度方向关系判断物体做加速或减速运动。 （二）科学思维 1.运用比值定义法和类比思维，由速度概念迁移建构加速度概念，提升抽象概括与逻辑推理能力。 2.掌握利用 v-t 图像斜率分析加速度大小与方向的方法，形成数形结合的物理思维。 3.能辨析生活中常见认知误区，破除 “速度大加速度一定大、速度变化量大加速度一定大” 等错误思维定势。 （三）科学探究 1.通过对比普通轿车、高速列车、短跑运动员的速度变化数据，自主探究比较速度变化快慢的合理方法。 2.结合直线运动实例、规定正方向运算、v-t 图像分析，合作探究加速度的矢量方向规律及图像物理含义。 （四）科学态度与责任 1.结合汽车启动、百米起跑、列车运行等生活与体育实例，体会物理源于生活、服务社会科技发展。 2.养成严谨求实的科学态度，学会用物理概念定量解释身边的运动现象，形成规范的物理语言表达习惯。 三、教学重难点 教学重点 1.加速度的定义、公式、物理意义及矢量性。 2.根据加速度与速度方向关系判断加速、减速直线运动。 3.v-t 图像中图线斜率表示加速度的规律及应用。 教学难点 1.速度、速度变化量、加速度三个相近物理量的辨析。 2.加速度矢量方向的判断，以及正负号的物理意义理解。 3.v-t 图像斜率大小、正负与加速度大小、方向的对应关系。 四、教学方法 情境导入法、类比教学法、小组合作探究法、讲练结合法、图像分析法、案例辨析法 五、教学准备 多媒体 PPT 课件、运动实例图片、v-t 图像板书示意图、课堂巩固练习题 六、教学过程设计 （一）新课引入（5 分钟） 1.情境呈现：展示普通轿车与超级跑车启动、苏炳添百米起跑画面。 2.问题设问：（1）跑车 “提速快” 指的是运动速度大，还是速度变得快？（2）苏炳添百米竞赛制胜关键是最高速度大，还是起跑阶段速度增加得快？ 3.归纳导入：生活中 “快” 有两层含义，一是运动快慢（速度），二是速度变化快慢。本节课学习描述速度变化快慢的物理量 —— 加速度。 （二）探究比较速度变化的快慢（8 分钟） 1.出示数据表格：普通轿车、高速列车、运动员的初速度、末速度、时间、速度变化量。 2.思考讨论：只看速度变化量或只看时间，都不能公平比较速度变化快慢；变化量和时间都不同时，如何统一标准？ 3.类比启发：比较运动快慢用 “单位时间位移” 定义速度；同理，用单位时间内的速度变化量，即可比较速度变化快慢。 （三）加速度的概念与计算（10 分钟） 1.定义：速度变化量与发生这一变化所用时间的比值，叫做加速度。 2.定义式：​ 3.单位：米每二次方秒，符号：m/s2 4.实例: 普通轿车：Δv=20m/s，Δt=10s，计算得a=2m/s2 短跑运动员：Δv=10m/s，Δt=2s，计算得a=5m/s2 5. 结论：运动员加速度更大，速度变化更快；加速度只描述速度变化快慢，与速度本身大小无必然联系。 【例1】普通轿车起跑阶段速度变化量为 20m/s，所用时间 10s；短跑运动员起跑速度变化量为 10m/s，所用时间 2s。分别计算二者加速度，并比较谁的速度变化更快。 【解析】普通轿车加速度 a1=2m/s2 短跑运动员加速度a2=5m/s2 结论：运动员加速度更大，速度变化更快；加速度只描述速度变化快慢，与速度本身大小无必然联系。 （四）加速度的方向规律（8 分钟） 1.矢量性：速度、速度变化量 Δv 均为矢量；加速度方向与 Δv 方向始终相同，与速度方向不一定相同。 2.直线运动方向判断：人为规定正方向，计算结果正负表示方向，正号同向、负号反向。 3.加速、减速判断规则：加速度与速度同向→加速直线运动，加速度与速度反向→减速直线运动 4.易错强调：正负号只表方向，不表大小；负加速度不一定减速，同负方向的速度与加速度仍做加速运动。 5.案例分析：汽车刹车过程，规定向东为正，分析 Δv 与加速度方向。 关于加速度的概念，下列说法中正确的是A．加速度就是加出来的速度B．加速度反映了速度变化的大小C．加速度反映了速度变化的快慢D．加速度为正值，表示速度的大小一定越来越大答案：C解析：加速度是描述物体速度变化快慢的物理量，加速度正负只表示方向，与加速减速无绝对对应关系，只有速度与加速度同向才加速。 【例2】关于加速度的概念，下列说法中正确的是 A．加速度就是加出来的速度 B．加速度反映了速度变化的大小 C．加速度反映了速度变化的快慢 D．加速度为正值，表示速度的大小一定越来越大 答案：C 解析：加速度是描述物体速度变化快慢的物理量，加速度正负只表示方向，与加速减速无绝对对应关系，只有速度与加速度同向才加速。 （五）从 v-t 图像看加速度（7 分钟） 1.知识回顾：v-t 图像中倾斜直线表示匀变速直线运动。 2.规律推导：图线斜率 ，与加速度定义式一致，即v-t 图像斜率等于加速度。 3.图像规律总结：斜率大小→加速度大小，斜率越大加速度越大；斜率正负→加速度方向；斜率为零→加速度为 0，物体做匀速直线运动。 4.典例分析：结合甲乙两物体 v-t 图像，判断加速度大小、方向和运动方向。 【例3】一艘快艇在海面上运动的图像如图所示。则下列说法正确的是（　　） A．快艇在0～66s内从静止出发做加速度增大的加速直线运动 B．快艇在96s末速度方向改变 C．快艇在66s末沿正方向位移最大 D．快艇在96～116s内速度均匀减小 【解析】 A．v­t图像中图线的斜率的绝对值表示加速度的大小，故快艇在0～66s内从静止出发做加速度减小的加速直线运动，A错误； B．在96s末，快艇的速度方向发生改变，B正确； C．0～96s快艇的运动方向一直没变，在96s末沿正方向位移最大，C错误； D．快艇在96～116s内速度均匀增大，D错误。 故选B。 六）概念辨析与误区梳理（3 分钟） 三个易混淆物理量对比： 1.速度 v：描述物体运动快慢； 2.速度变化量 Δv：描述速度改变了多少； 3.加速度 a：描述速度变化的快慢。 辨析四大常见误区：速度大加速度一定大、速度变化量大加速度一定大、加速度为零速度一定为零、加速运动加速度一定为正。 （七）随堂练习巩固（3 分钟） 1.由加速度的定义式可知 A．加速度与速度变化量成正比 B．加速度的方向与速度变化量的方向相同 C．加速度的方向与速度的方向相同 D．加速度大小由速度变化量决定 答案：B 2.汽车向右沿直线运动，经过一段时间速度减小，△v 表示速度的变化量，下列说法正确的是 A．汽车在做加速直线运动 B．汽车的加速度方向与初速度的方向相同 C．汽车的加速度方向与初速度的方向相反 D．汽车的加速度方向与△v 的方向相反 答案：C 3.如图是物体做直线运动的图像，下列说法中正确的是（　　） A．5s末物体的加速度是2m/s2 B．50s末物体的加速度为1m/s2 C．40s末物体开始向反方向运动 D．10～40s内物体的加速度为零 【解析】 ABD．v­t图像中，图线的斜率表示物体的加速度。由题图知0～10s内物体的加速度 10～40s内物体速度不变，加速度为零；40～60s内物体的加速度 负号表示加速度的方向与规定的正方向相反，AB错误，D正确； C．由题图知，0～60s内物体的速度方向不变，C错误。 故选D。 （八）课堂小结（1 分钟） 1.核心概念：加速度定义、公式、单位、矢量性； 2.核心规律：同向加速、反向减速；v-t 图像斜率表示加速度； 3.易错要点：区分速度、速度变化量、加速度，理解矢量正负只表示方向。 七、板书设计 1.4 速度变化快慢的描述 —— 加速度 1.定义：单位时间内的速度变化量 2.公式： 3.单位：m/s2 4.矢量性a 与 Δv 方向相同同向→加速 反向→减速 5.v-t 图像斜率 = 加速度 斜率大小→a 大小 斜率正负→a 方向 6. 三概念区别: v：运动快慢 Δv：速度变化多少 a：速度变化快慢 八、教学反思 1.本节课以生活情境导入，采用类比法建构加速度概念，符合高一学生认知水平，有效突破比值定义法理解难点。 2.加速度矢量方向、加速减速判断是学生高频易错点，需多结合实例和正负运算强化训练。 3.v-t 图像斜率与加速度的联系，要强化数形结合引导，让学生从图像直观理解加速度大小与方向。 4.教学中需持续强化速度、速度变化量、加速度的概念辨析，帮助学生走出生活直觉带来的认知误区。 学科网（北京）股份有限公司 $