1.5 速度变化的快慢与方向——加速度 教学设计 -2025-2026学年高一上学期物理教科版必修第一册

课程名称

速度变化的快慢与方向——加速度

选用教材

高中物理教科版必修一

教学章节

第一章第五节

授课对象

高一学生

授课类型

新授课

授课学时

1课时（45分钟）

一、教学内容分析

本节课是运动描述模块收尾核心概念课，承接速度、矢量、瞬时速度、打点计时器测速等前置知识，整体分为五大板块。第一板块借助货轮、火箭、蜻蜓、汽车四种生活变速场景，通过相同时长速度改变幅度对比，引出专门描述速度变化快慢的物理量加速度；第二板块依托直线运动汽车示意图，给出加速度定义，明确加速度属于矢量，方向始终和速度变化保持一致，区分加速、减速两类运动下加速度与运动速度的同向、反向关系；第三板块结合道路汽车分段行驶例题，完整示范全过程加速度计算步骤，梳理速度、速度变化量、加速度三者区别与内在联系，搭配不同物体加速度数量级表格直观感受加速度大小跨度；第四板块认识速度时间图像，图像倾斜程度对应加速度大小，直线代表匀变速运动、曲线代表变加速运动；最后拓展打点计时器、光电门两类实验室测量加速度的通用思路，为后续匀变速直线运动整套探究内容搭建理论根基。

二、学情分析

1. 知识基础

学生已经掌握速度、矢量标量、平均瞬时速度基础概念，会利用纸带测算运动速度；能够简单算出一段运动的速度增减数值，但没有独立 “速度变化快慢” 物理概念；无法区分速度、速度改变量、加速度三者物理内涵；不理解加速度矢量属性，容易忽略减速运动中加速度与速度方向相反；不清楚速度时间图像倾斜程度对应速度变化快慢。

2. 能力基础

学生仅能完成纸面简单数值运算，自主对比多场景速度变化快慢的归纳能力薄弱；小组交流时无法完整梳理速度、速度变化、加速度的区分要点；读取速度时间图像时不会判断倾斜程度代表的物理含义；规范完整书写加速、减速运动加速度计算过程的能力不足。

3. 思维基础

学生存在多处典型认知误区：运动速度数值大则加速度一定大；速度改变量数值大则加速度一定大；加速度数值为负值代表物体速度持续减小；物体保持匀速运动时依旧存在加速度；混淆速度时间图像横轴、纵轴代表的物理量，看不出倾斜程度和速度变化快慢的关联。

三、教学目标

1. 物理观念

建立变速运动矢量加速度物理观念：加速度专门定量描述速度随时间变化的快慢，属于矢量，方向与速度变化量保持一致；速度、速度变化量、加速度是三组相互独立物理量；加速运动加速度与速度方向相同，减速运动二者方向相反；速度时间图像倾斜程度直接反映加速度大小，直线对应匀变速运动、曲线对应非匀变速运动。

2. 科学思维

依托四类变速运动实景图建立控制变量对比归纳思维；借助汽车加速减速矢量示意图建立矢量方向建模思维；利用分段汽车运动例题图建立定量分步演算思维；结合两类 v-t 对比图像建立图像斜率抽象分析思维，实现实景对比、矢量建模、定量演算、图像析理完整链条思维训练。

3. 科学探究

观察货轮、火箭、蜻蜓、汽车四类变速实景，自主对比不同物体速度变化快慢；结合直线运动示意图推

导加速度定义，区分加速、减速两种矢量方向关系；结合道路汽车分段例题完整演算各阶段加速度；读取两组速度时间图像，对比倾斜程度区分匀变速、变加速运动；梳理打点计时器、光电门两类仪器测加速度通用思路；完整经历 “多类变速实景引出加速度→示意图推导矢量定义→例题规范计算速度变化→v-t 图像分析变化快慢→拓展实验测量手段” 完整探究流程。

4. 科学态度与责任

加速度广泛应用于航天火箭发射、道路车辆制动、短跑体育竞技、工业高速离心设备等领域；区分速度、速度变化、加速度三组易混淆物理量，定量计算必须兼顾大小与运动方向，培养严谨、全面、细致分析矢量运动的科学习惯；我国运载火箭具备超大加速度完成升空任务，体现高端工程依靠基础物理运动规律支撑，引导学生体会物理知识在大国工程、民生出行中的实际价值。

四、教学重难点

重点

加速度定义、物理意义，加速度矢量方向与速度变化量保持一致

区分速度、速度变化量、加速度三者概念，规范分步计算加速度

速度时间图像倾斜程度代表加速度大小，匀变速直线运动判定标准

难点

加速、减速运动中加速度与速度同向、反向的逻辑区分

破除 “速度大、速度变化大则加速度一定大” 的直观思维误区

从速度时间图像曲线、直线差异准确区分匀变速与非匀变速运动

五、教学方法

生活实景对比导入法：四类变速运动实景图创设对比思考问题；

矢量直观讲授法：汽车加速减速矢量示意图讲解加速度矢量方向；

例题分步演算教学法：分段汽车运动例题图完整示范加速度计算；

图像对比分析法：两类 v-t 对比图像探究图像倾斜程度物理含义；

实例数据归纳法：加速度数量级表格直观感受不同场景加速度跨度。

六、教学资源

教科版必修第一册物理课本；四类变速运动实景图、汽车加速减速矢量示意图、分段汽车运动例题图、两类 v-t 对比图像；加速度数量级表格；打点计时器、光电门简易示意图；坐标计算练习单；多媒体课件、黑板、小组讨论记录表。

七、教学设计

教学环节

教师活动

学生活动

多变速实景对比，引出加速度研究需求

          展示四类变速运动实景图

观看四类变速运动实景图，分组对比四组物体速度增减时长与数值；明白需要全新物理量描述速度变化快慢；带着矢量加速度、图像倾斜规律、三类物理量区分三类学习目标进入新课学习。

     出示讨论交流核心问题：四组物体都在做直线变速运动，速度变化快慢各不相同，我们该如何定量比较速度随时间变化的快慢？

     组织同桌两人交流两分钟，分别梳理货轮、火箭、蜻蜓、汽车的速度改变幅度与对应时长，对比得出仅依靠末速度、仅依靠速度改变幅度都无法准确描述变化快慢，需要速度变化幅度与对应时长的比值，顺势引出加速度概念。

     点明本节课整体学习主线：学习加速度矢量定义、规范计算步骤、区分三组易混淆物理量、看懂速度时间图像、了解实验室测量加速度的两种手段。

示意图推导定义，明确加速度矢量属性

         展示汽车加速减速矢量示意图

         沿汽车运动方向建立直线坐标轴，标注初速度、末速度、两段运动间隔时长，用末速度减去初速度得到速度变化量，再用速度变化量除以对应时长得到加速度；着重强调加速度属于矢量，运动过程中加速度方向始终和速度变化量保持一致。

观看汽车加速减速矢量示意图，跟随教师梳理加速度计算逻辑；记住加速、减速两类场景下加速度与速度的方向对应关系；口头完整复述加速度描述必须同时说明大小与运动方向，纠正只书写数值忽略矢量方向的表述误区。