1.4 速度变化快慢的描述——加速度 教学设计-2026-2027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”这一核心概念，通过赛车竞速视频及猎豹速度变化情境导入，衔接速度等前序知识，引出“速度变化快慢”的探究，为匀变速直线运动及动力学学习搭建桥梁。 以核心素养为导向，采用类比法（类比速度定义过程）与图像分析法（v-t图像斜率），通过概念辨析表格厘清速度、速度变化量与加速度关系，结合实验数据与情境问题培养科学思维，助力学生建立清晰物理观念，提升教师教学效率与学生学习深度。

人教版高中物理必修一 第一章 运动的描述 1.4 速度变化快慢的描述——加速度 教学设计 物理组：xxx 2026年9月 目录 一、教材分析 二、学情分析 三、指导思想 四、核心素养和三维教学目标 五、教学重难点 六、教学流程 七、教学方法 八、教学仪器及用具 九、课时安排 十、教学过程 十一、板书设计 十二、评价反思 一、教材分析 本节课是人教版高中物理必修一第一章“运动的描述”的第四节，是一节物理概念规律课。加速度是描述物体运动性质的重要物理量，它在第一章中起着承上启下的作用：前面学习了质点、时间、位移、速度等描述运动的基本概念，其中速度描述的是位置变化的快慢；加速度则进一步描述速度变化的快慢，使人们对运动的描述由“运动快慢”深入到“运动变化快慢”，为下一章学习匀变速直线运动的规律奠定基础，也是后续牛顿第二定律（力与加速度的关系）的重要知识准备。 本节课通过赛车、猎豹等生活情境，引导学生经历“速度—速度的变化—速度变化的快慢（加速度）”概念的建立过程，体会用比值定义物理量的方法；同时通过v-t图像的分析，让学生学会从图像中获取加速度的信息，体会用图像描述和揭示物理规律的方法。本节课内容既是运动学的重要组成部分，也是学生由运动学过渡到动力学的关键一环，在整个高中物理学习中具有重要地位。 二、学情分析 本节课的教学对象是刚升入高一的新生，他们具有以下特点： 1. 知识基础：学生在第一章前几节已经学习了质点、时间、位移、速度等描述运动的物理量，知道速度是描述位置变化快慢的物理量，会用比值定义法（位移与时间的比值）定义速度，具备一定的矢量知识基础；但对“变化量”“变化率”的概念认识还不深入，对“速度变化快慢”的理解存在困难。 2. 思维特点：加速度概念较为抽象，学生容易把加速度与速度、速度的变化量相混淆，常见错误如“速度大则加速度大”“加速度大则速度大”；对加速度方向与速度变化量方向相同、与速度方向无关的理解存在障碍；对v-t图像斜率的意义缺乏直观认识。 3. 学习基础与动机：学生在初中及日常生活中对“启动快”“刹车猛”等生活经验有丰富感知，教师可以利用这些经验建立“变化快慢”的直观感受；同时高一新生对通过图像、实验等直观手段研究物理问题兴趣较高，愿意参与讨论与思考。 三、指导思想 本节课以物理学科核心素养为导向，坚持“从生活走向物理、从物理走向社会”的教学理念。依据《普通高中物理课程标准（2017年版2020年修订）》的要求，通过赛车、猎豹、汽车启动与刹车等真实情境引入，让学生在具体问题中体会建立加速度概念的必要性。 教学中突出“比值定义法”和“类比法”两条主线：类比速度的建立过程（位移除以时间），引导学生用“速度变化量除以时间”定义加速度，体会比值定义物理量的思想方法；通过v-t图像的分析，让学生掌握用图像描述物理规律、从图像获取物理信息的方法。 注重概念间的辨析与联系，通过“速度、速度变化量、加速度”的对比，帮助学生澄清易混淆概念，建立清晰、完整的知识结构。 四、核心素养目标 1. 物理观念：理解加速度的概念，知道加速度是描述物体速度变化快慢的物理量；知道加速度是矢量，方向与速度变化量方向相同；会用加速度分析生活中加速与减速运动，形成用“变化率”描述运动变化的观念。 2. 科学思维：经历加速度概念的建立过程，体会比值定义物理量的方法；通过类比速度的建立过程迁移理解加速度，培养类比迁移和抽象概括能力；能通过v-t图像的斜率分析加速度，体会图像法的优越性。 3. 科学探究：能从赛车、猎豹等情境中提出“如何比较速度变化快慢”的问题，经历分析、比较、归纳的过程；能根据实验数据或v-t图像获取速度、加速度信息，并进行合理的分析与解释。 4. 科学态度与责任：通过生活中的加速、减速实例，感受物理与生活的紧密联系，激发学习兴趣；在概念辨析中养成严谨求实、全面分析的思维习惯。 五、教学重难点 教学重点： 1. 加速度概念的建立：定义、定义式a=Δv/Δt、单位及物理意义； 2. 加速度的方向与速度变化量方向的关系，以及加速、减速运动的判断； 3. 从v-t图像看加速度：图像的斜率表示加速度。 教学难点： 1. 加速度与速度、速度变化量的区别与联系； 2. 判断物体做加速运动还是减速运动（看加速度与速度的方向关系）； 3. v-t图像斜率的意义与加速度方向的判断。 六、教学流程 1. 情境导入：播放赛车竞速视频，呈现赛车与猎豹“速度都从0达到30m/s”的问题，引出“速度变化的快慢”这一主题。 2. 加速度的定义：通过比较不同物体速度变化快慢，类比速度的建立，得出加速度的定义、定义式、单位与物理意义。 3. 概念辨析：讨论速度大、加速度大、速度变化量大之间的关系，比较速度、速度的变化量、加速度三个物理量。 4. 加速度的方向：通过数据与图示分析加速度方向与速度变化量方向的关系，总结加速、减速运动的判断方法。 5. 从v-t图像看加速度：分析v-t图像的物理意义与斜率，认识平均加速度与瞬时加速度。 6. 课堂练习与小结：通过课堂练习巩固概念，小结本节知识结构，布置作业。 七、教学方法 讲授法、讨论法、类比法、图像分析法、讲练结合法。 八、教学仪器及用具 多媒体课件（含赛车竞速视频）、电脑及投影仪、直尺（用于v-t图像读数分析）、教学板书用具。 九、课时安排 1课时（45分钟）。情境导入约5分钟、加速度的定义约10分钟、加速度的方向约10分钟、从v-t图像看加速度约12分钟、课堂练习约5分钟、课堂小结约3分钟。 十、教学过程 （一）情境导入（5分钟） 1. 教师播放赛车竞速的导入视频（视频封面如图），引导学生观察赛车从静止加速的场景，提出问题：“赛车启动时速度变化快，公交车起步时速度变化慢，用什么物理量来描述这种不同？” 导入视频：赛车竞速 2. 教师出示“思考与讨论”情境：一辆赛车在5.5s内，速度从0达到30m/s；一只猎豹在4.0s内速度也从0达到30m/s。设问：“虽然赛车和猎豹速度都从0达到30m/s，但它们的运动情况显然不同。你觉得用‘速度大’或‘速度变化大’能描述这种不同吗？如果不能，应该怎样描述呢？” 3. 学生思考讨论，教师引导：速度大只说明运动得快，速度变化大只说明速度改变得多，都不能反映“速度变化的快慢”；要比较速度变化的快慢，需要看单位时间内速度变化了多少。 4. 教师展示赛车图片并引出课题：今天我们就来学习描述速度变化快慢的物理量——加速度。 赛车竞速情境 （二）加速度的定义（10分钟） 1. 教师出示下表，让学生比较几种运动的初速度、末速度和时间，思考“谁的速度变化快”： 运动 初速度v₀/(m·s⁻¹) 经过时间Δt/s 末速度vₜ/(m·s⁻¹) A. 自行车下坡 2 3 11 B. 公共汽车出站 0 3 6 C. 某舰艇出航 0 20 6 D. 火车出站 0 100 20 2. 学生讨论比较，教师引导：比较物体速度变化的快慢，应比较“单位时间内速度变化量的大小”。 3. 教师引导学生类比速度的建立：学习速度时知道，位移表示位置的变化，比较位置变化的快慢用位移除以时间；那么，比较速度变化的快慢，可以用速度的变化量除以发生这一变化所用的时间。 4. 教师归纳并板书：加速度的定义——速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值叫加速度；定义式a=Δv/Δt，单位是m/s²（读作米每二次方秒）。加速度是描述物体速度变化快慢的物理量，也叫速度的变化率。 5. 教师组织讨论“速度大，加速度一定大吗”“加速度大，速度一定大吗”“速度变化量大，加速度一定大吗”等问题，并举例说明：速度大表示物体运动得快（如匀速运动的高速动车，速度很大但加速度为0）；加速度大表示单位时间内速度变化量大（如赛车起步时加速度很大但速度还很小）；速度变化量可能很大，但如果经历时间更长，加速度不一定大；速度变化越快，加速度越大。 6. 教师小结：加速度a的大小与速度v的大小没有直接关系，与速度变化量Δv的大小也没有直接关系，它由速度变化率Δv/Δt的大小（即速度变化的快慢）决定。 7. 教师出示下表，比较速度v、速度的变化量Δv、加速度a三个物理量，帮助学生建立清晰的概念： 速度v 速度的变化量Δv 加速度a 表达式 v=Δx/Δt Δv=v₂-v₁ a=Δv/Δt 方向 v的方向与Δt内Δx的方向相同 Δv的方向由初、末速度决定 a的方向与Δt内Δv的方向相同 物理意义 表示物体运动的快慢和方向 表示物体速度变化的大小和方向 表示物体速度变化的快慢和方向 （三）加速度的方向（10分钟） 1. 教师提问：“根据前面的学习，我们知道速度是一个矢量，有大小也有方向。你认为加速度是否是一个矢量？如果是，它的方向又是怎样的？”引导学生猜想加速度的方向与速度变化量Δv的方向相同。 2. 教师出示数据表格，让学生计算速度变化量，观察加速度方向与速度变化量方向的关系： 初速度/(m·s⁻¹) 末速度/(m·s⁻¹) 时间/s 速度变化量/(m·s⁻¹) 2 5 3 3 5 2 1 -3 -5 -8 3 -3 -5 -2 1 3 3. 学生分析表格，归纳：加速度方向与速度变化量Δv的方向相同，加速度是矢量。 4. 教师结合图示讲解：取运动方向为正方向，当v>0、Δv=v₂-v₁>0时，a>0，速度增大，物体做加速运动；当v>0、Δv=v₂-v₁<0时，a<0，速度减小，物体做减速运动（如图）。 加速度方向与加速、减速运动的判断 5. 教师进一步说明：当物体沿负方向运动时，若v<0、Δv<0，则a<0，物体仍然做加速运动（速度的绝对值增大）；a的正负只表示加速度方向与正方向的关系，不表示物体是加速还是减速。 6. 教师出示汽车急刹车的情境图，组织学生判断：“汽车急刹车时速度减小，加速度方向如何？物体做加速运动还是减速运动的关键是什么？” 汽车急刹车情境 7. 教师归纳：物体做加速运动还是减速运动，关键是看加速度a与速度v的方向关系，而不是看加速度的大小；加速度的大小只反映速度变化的快慢。（1）a与v同向时，物体做加速直线运动：a不变，v随时间均匀增加；a增大，v增加得越来越快；a减小，v增加得越来越慢。（2）a与v反向时，物体做减速直线运动：a不变，v随时间均匀减小；a增大，v减小得越来越快；a减小，v减小得越来越慢。 （四）从v-t图像看加速度（12分钟） 1. 教师出示v-t图像（如图），提出问题：若坐标纸中纵轴方向每个小格代表0.1m/s，横轴方向每个小格代表0.1s。（1）对b图线，t₁和t₂时刻的速度为多大？速度与正方向是相同还是相反？（2）从t₁到t₂时刻速度的变化量为多大？速度的变化率为多大？加速度为多大？加速度方向与正方向相同还是相反？（3）b图线的斜率为多大？它与加速度有何关系？（4）a图线的斜率为多大？与b图线相比谁大？说明加速度谁大？ 从v-t图像看加速度 2. 学生思考讨论，教师引导得出：v-t图像中图线的斜率表示加速度，斜率越大，加速度越大，速度变化越快。 3. 教师讲解v-t图像的物理意义（结合课件）：（1）可以读出任意一个时刻对应的速度，也可以读出物体在任意一个速度时对应的时刻；（2）可以求出任意一段时间内的速度变化量；（3）v-t图像反映物体速度随时间变化的规律。 v-t图像的物理意义与斜率 4. 教师讲解v-t图像斜率的意义：v-t图像的斜率在数值上等于加速度，斜率为正，说明加速度方向与正方向一致，图像向上倾斜；斜率为负，说明加速度方向与正方向相反，图像向下倾斜。 5. 教师讲解v-t图像中速度、加速度方向的判断方法：（1）速度方向：图像在t轴上方，速度为正；图像在t轴下方，速度为负。（2）加速度方向：图像向上倾斜，加速度为正；图像向下倾斜，加速度为负。 6. 教师组织“拓展与进阶”讨论：在v-t图像中认识平均加速度与瞬时加速度。若物体做变速直线运动，过A点的割线AB的斜率反映AB段内的平均加速度；缩短与A点的时间间隔，割线AC的斜率反映相应时间内的平均加速度；进一步缩短时间间隔并趋近于0，过A点的切线斜率就反映了该时刻的瞬时加速度（类比平均速度和瞬时速度）。 拓展：平均加速度与瞬时加速度 （五）课堂练习（5分钟） 1. 例1：物体A的加速度为3m/s²，物体B的加速度为-5m/s²，下列说法中正确的是（　　）A．物体B的速度一定在减小　B．物体B的速度变化比A的速度变化快　C．物体A的速度一定在增加　D．物体A的加速度比B的加速度大。学生分析，得出正确答案B：加速度的正负只表示方向，比较加速度大小应比较其绝对值。 2. 例2：足球以8m/s的速度飞来，运动员把足球以12m/s的速度反向踢出，踢球时间为0.1s，设足球飞来的方向为正方向，则这段时间内足球的加速度是（　　）A．200m/s²　B．-200m/s²　C．100m/s²　D．-100m/s²。学生计算：a=Δv/Δt=(-12-8)/0.1=-200m/s²，选B。 3. 例3：下列关于加速度的描述中，正确的是（　　）A．当加速度与速度方向相同且又减小时，物体做减速运动　B．速度方向为正，加速度方向可能为正　C．加速度在数值上等于单位时间里速度的变化　D．速度变化越来越快，加速度越来越小。学生分析，得出正确答案BC。 4. 例4：某物体沿直线运动，其v-t图像如图所示，判断各选项的正确性。学生结合图像分析速度方向、加速度方向与运动性质的关系，得出正确答案BCD。 课堂练习：某物体的v-t图像 （六）课堂小结（3分钟） 1. 教师引导学生回顾本节内容： ① 加速度的物理意义：描述物体速度变化快慢的物理量，是速度的变化率； ② 加速度的定义式：a=Δv/Δt，单位m/s²；a的大小由速度变化率决定，与v、Δv无直接关系； ③ 加速度的方向：a的方向与速度变化量Δv的方向一致；a与v同向时物体做加速运动，a与v反向时物体做减速运动，a的正负只表示方向； ④ 从v-t图像看加速度：图像的斜率表示加速度，斜率越大加速度越大；图像向上（下）倾斜对应加速度为正（负）。 2. 布置作业：完成配套习题第一章第四节，巩固加速度概念与v-t图像的分析；预习下一节内容。 十一、板书设计 1.4 速度变化快慢的描述——加速度 一、加速度 1. 定义：速度的变化量与所用时间的比值 2. 定义式：a=Δv/Δt　　单位：m/s² 3. 物理意义：描述速度变化快慢（速度的变化率） 4. a与v、Δv均无直接关系，由Δv/Δt决定 二、加速度的方向 1. a的方向与Δv的方向相同（矢量） 2. a与v同向→加速；a与v反向→减速 三、从v-t图像看加速度 1. 斜率k=Δv/Δt=a 2. 斜率为正→a为正（图像上倾）；斜率为负→a为负（图像下倾） 十二、评价反思 本节课是一节物理概念规律课，教学设计有以下特点： 1. 情境导入有效：通过赛车竞速视频和“赛车与猎豹谁速度变化快”的真实问题导入，激发学习兴趣，自然引出“速度变化的快慢”这一核心问题，符合从生活走向物理的理念。 2. 类比迁移到位：引导学生类比速度（位移除以时间）的建立过程，用“速度变化量除以时间”定义加速度，使学生深刻体会比值定义法，降低概念理解的难度。 3. 概念辨析透彻：通过“速度大加速度一定大吗”等问题和速度、速度变化量、加速度的对比表格，帮助学生厘清易混淆概念，建立清晰的知识结构。 4. 图像分析深入：借助v-t图像从“读速度、求变化量、算斜率”三个层次逐步深入，结合平均加速度与瞬时加速度的拓展，让学生掌握用图像研究物理规律的方法。 不足之处：本节课概念较多、内容较丰富，1课时时间较紧，v-t图像的拓展内容需要较好的时间把控；部分学生对“加速度方向与速度方向相反但速度大小仍在增大（如负方向加速）”的情形理解仍有困难。建议课中加强概念辨析的引导，对图像分析的拓展内容可适当精简或留待下节课补充，课后布置针对性练习巩固。 1 学科网（北京）股份有限公司 $