1.4 速度变化快慢的描述——加速度 课时教案（表格式）2025--2026年人教版高中物理必修第一册

1.4《速度变化快慢的描述——加速度》课时教案
学科 物理 年级册别 高一上册 共1课时
教材 人教版高中物理必修第一册 授课类型 新授课 第1课时
教材分析
教材分析
本节内容位于人教版高中物理必修第一册第一章第四节，是学生在学习了“质点、参考系、位移、速度”等基本概念之后，对运动描述的深化与拓展。加速度作为描述速度变化快慢的物理量，是连接匀速运动与变速运动的桥梁，也是后续学习牛顿第二定律、匀变速直线运动规律的核心基础。教材通过生活实例引入，强调加速度的矢量性与物理意义，注重概念的形成过程与科学思维的培养。
学情分析
高一学生已具备初步的运动学知识，能理解位移、速度等基本概念，具备一定的数学运算能力。但对“变化率”这一抽象概念理解尚浅，容易将加速度与速度混淆，误认为“速度大加速度就大”或“速度为零加速度也为零”。同时，学生正处于形象思维向抽象思维过渡阶段，对矢量方向的理解存在困难。因此，教学中需借助大量生活实例与实验情境，引导学生通过观察、比较、归纳形成正确概念，突破认知障碍。
课时教学目标
物理观念
1. 理解加速度的物理意义，知道它是描述速度变化快慢的物理量，掌握其定义式a=Δv/Δt，并能进行简单计算。
2. 认识加速度是矢量，理解其方向与速度变化量Δv方向相同，能判断加速与减速运动中加速度的方向。
科学思维
1. 通过比较不同物体速度变化的快慢，经历“提出问题—分析现象—抽象概括—建立概念”的科学思维过程，发展归纳与推理能力。
2. 能运用加速度概念分析生活中的变速运动现象，区分速度与加速度，提升模型建构与科学论证能力。
科学探究
1. 能设计简单实验或利用数字化实验器材（如光电门、运动传感器）测量物体的速度变化量与时间，计算加速度。
2. 在探究过程中能记录数据、分析误差、表达结论，提升实验设计与数据处理能力。
科学态度与责任
1. 感受物理学对描述自然现象的精确性，增强对物理学习的兴趣与严谨态度。
2. 认识加速度在交通安全、航天科技等领域的应用价值，体会物理与生活的紧密联系，树立科学服务于社会的意识。
教学重点、难点
重点
1. 加速度的物理意义及其定义式a=Δv/Δt的理解与应用。
2. 加速度的矢量性，能判断加速度的方向。
难点
1. 理解加速度与速度、速度变化量的区别与联系，破除“速度大加速度大”等前概念误区。
2. 理解加速度方向与速度方向的关系，判断物体是加速还是减速。
教学方法与准备
教学方法
情境探究法、合作探究法、讲授法、实验演示法
教具准备
多媒体课件、气垫导轨与滑块、光电门计时器、智能手机与物理实验APP、赛车与自行车启动视频、电梯升降动画
教学环节 教师活动 学生活动
情境导入，激发认知冲突
【5分钟】 一、生活情境引入，提出核心问题 （一）、播放两段视频：赛车与自行车同时启动。
教师播放一段精心剪辑的视频：一辆F1赛车与一辆自行车在红绿灯后同时起步。前3秒内，赛车的速度从0迅速提升至60km/h，而自行车仅达到15km/h。画面定格在3秒时刻，赛车已远远领先。
提问1：请同学们观察，谁的速度变化“快”？这里的“快”指的是什么？
引导语：我们常说“赛车启动快”，这个“快”显然不是指它某一时刻的速度大（虽然确实大），而是指它的速度“变化得快”。在物理学中，我们需要一个专门的物理量来精确描述这种“变化的快慢”。今天，我们就来学习这个关键概念——加速度。
（二）、提出驱动性问题，引发深度思考。
教师在黑板上写下两个问题：
问题1：一个以300km/h匀速飞行的飞机，它的加速度是多少？
问题2：一个从静止开始下落的苹果，第1秒末速度是9.8m/s，它的速度变化快吗？
引导语：速度大就一定变化快吗？速度小就一定变化慢吗？让我们带着这些问题，进入今天的探究之旅。正如爱因斯坦所说：“提出一个问题往往比解决一个问题更重要。”我们今天要解决的，正是这个关于‘变化率’的根本问题。” 1. 观看视频，直观感受速度变化的差异。
2. 思考并回答教师提出的问题，表达对“变化快慢”的初步理解。
3. 对“速度大是否加速度大”产生疑问，激发探究欲望。
4. 记录驱动性问题，明确学习目标。
评价任务 观察专注：☆☆☆
回答合理：☆☆☆
提问积极：☆☆☆
设计意图 通过真实、对比强烈的生活情境（赛车vs自行车）迅速吸引学生注意力，制造认知冲突，让学生意识到“速度”与“速度变化快慢”是两个不同的概念。提出的两个驱动性问题直指学生常见误区，为后续概念的建立埋下伏笔，激发深层探究动机。引用爱因斯坦名言，提升课堂的科学思维格调。
合作探究，建构加速度概念
【15分钟】 一、分组实验，测量与比较“变化快慢” （一）、设计实验方案，明确测量对象。
教师将学生分为6个小组，每组配备一套简易实验装置（气垫导轨、滑块、两个光电门、数字计时器）。教师引导：“现在，我们模拟刚才的启动过程。请各小组设计一个实验，如何测量滑块从静止开始通过两个光电门时的速度变化情况，并比较不同‘启动力度’下速度变化的快慢？”
教师巡视各小组，引导他们思考：需要测量哪些物理量？（初速度v 、末速度v、时间间隔Δt）如何获得速度？（通过光电门宽度d和遮光时间t计算v=d/t）如何定义“变化快慢”？
（二）、进行实验操作，收集原始数据。
各小组按照设计的方案进行实验。例如，小组A轻轻推动滑块，记录其通过第一个光电门的速度v 和通过第二个光电门的速度v ，以及两个光电门之间的时间间隔Δt 。小组B用更大的力推动同一滑块，记录v '、v '和Δt 。教师强调操作规范，确保数据准确性。
（三）、处理实验数据，发现规律。
教师在黑板上画出一个表格，邀请各小组汇报他们的数据。例如：
小组 v (m/s)v (m/s)Δv (m/s)Δt (s)Δv/Δt (m/s )A0.2 0.8 0.6 1.2 0.5B0.2 1.4 1.2 0.8 1.5C0 1.0 1.02.0 0.5
引导学生观察：虽然B组的Δv（1.2m/s）比A组（0.6m/s）大，但它的Δt更短（0.8s vs 1.2s），所以Δv/Δt的值更大。C组的Δv和A组一样，但用了更长时间，所以Δv/Δt更小。这说明，要比较“变化快慢”，不能只看Δv或只看Δt，而要看它们的比值Δv/Δt。
二、抽象概括，建立加速度定义 （一）、提炼物理概念，给出精确定义。
教师总结：“同学们通过实验发现，Δv/Δt这个比值，能很好地反映速度变化的快慢。在物理学中，我们就把这个比值定义为加速度（acceleration），用字母a表示。”
板书：加速度 a = Δv / Δt = (v - v ) / t
强调：Δv是速度的变化量，是一个矢量；t是发生这一变化所用的时间。单位是米每二次方秒（m/s ）。
（二）、辨析概念，澄清常见误区。
教师回到导入时的两个问题：
问题1：飞机以300km/h匀速飞行，v不变，Δv=0，所以a=0。速度大，加速度可以为零！
问题2：苹果下落，Δv=9.8m/s，Δt=1s，a=9.8m/s ，这个值很大，说明速度变化非常快！
教师进一步提问：“加速度大，速度就一定大吗？”反例：子弹在枪膛内加速，加速度极大，但初速度为零。通过一系列反例，彻底破除学生的前概念误区。 1. 分组讨论，设计测量速度变化快慢的实验方案。
2. 动手操作实验装置，测量并记录v 、v、Δt等数据。
3. 计算Δv和Δv/Δt，填写数据表格。
4. 分析数据，得出Δv/Δt能反映速度变化快慢的结论。
评价任务 方案合理：☆☆☆
操作规范：☆☆☆
结论正确：☆☆☆
设计意图 通过分组实验，让学生亲历科学探究的全过程。从提出问题、设计实验、收集数据到分析论证，学生在“做中学”，自主发现“比值定义法”的思想，深刻理解加速度的本质是“速度的变化率”。通过处理真实数据，培养学生的科学探究能力和数据处理能力。利用反例辨析概念，有效突破“速度与加速度混淆”这一教学难点，实现概念的精准建构。
深化理解，探究加速度的矢量性
【15分钟】 一、分析方向，认识加速度的矢量本质 （一）、结合实例，分析速度变化量Δv的方向。
教师在多媒体上展示一个物体沿直线运动的情景：物体以10m/s的速度向东运动，2秒后速度变为6m/s，方向仍向东。
提问：“这个过程中，速度变化量Δv是多少？方向如何？”
引导学生计算：Δv = v - v = 6m/s - 10m/s = -4m/s。负号表示Δv的方向与初速度方向相反，即向西。
教师强调：Δv是一个矢量，其方向由末速度矢量减去初速度矢量（矢量运算）决定。
（二）、推导加速度方向，建立判断法则。
教师继续：“根据a=Δv/Δt，时间Δt是标量，恒为正，所以加速度a的方向与速度变化量Δv的方向完全相同。”
板书：加速度方向 与 Δv方向相同。
接着，教师展示另一个情景：物体以6m/s的速度向西运动，2秒后速度变为10m/s，方向仍向西。
提问：“此时Δv是多少？a的方向？物体是加速还是减速？”
学生计算：Δv = 10m/s - 6m/s = 4m/s（向西），a方向向西。速度大小从6增大到10，是加速运动。
教师对比前一例：同样是速度大小减小（10到6），a方向与v方向相反，是减速；速度大小增大（6到10），a方向与v方向相同，是加速。
总结规律：当a与v同向时，物体做加速运动；当a与v反向时，物体做减速运动。
二、拓展情境，理解复杂运动 （一）、分析曲线运动中的加速度方向。
教师播放一段小球做平抛运动的慢镜头视频，并用动画演示其速度矢量的变化。
引导语：“在曲线运动中，速度的方向时刻在变。即使速度大小不变（如匀速圆周运动），只要方向变了，速度就变了，Δv就不为零，因此一定有加速度！”
教师用动画演示：取两个非常接近的时刻，画出v 和v，用矢量三角形法则求出Δv，其方向指向曲线凹侧。从而说明，曲线运动的加速度方向总指向轨迹的凹侧。
（二）、联系生活，感受加速度的存在。
教师播放电梯上升和下降时的视频，提问：“当电梯刚启动上升时，你感觉身体是被“压”向地板还是“飘”起来？这说明加速度方向是向上还是向下？”
引导学生结合生活体验：启动上升时，感觉被压，说明加速度向上；减速上升时，感觉变轻，说明加速度向下。这与我们刚总结的“a与v同向加速，反向减速”完全一致。 1. 根据教师引导，计算直线运动中的Δv，并判断其方向。
2. 理解a的方向与Δv方向相同，并能判断物体是加速还是减速。
3. 观看平抛运动视频，理解曲线运动中速度方向变化也产生加速度。
4. 结合电梯体验，感受并理解加速度方向与运动状态的关系。
评价任务 方向判断：☆☆☆
规律应用：☆☆☆
现象解释：☆☆☆
设计意图 通过精心设计的直线运动实例，引导学生从矢量运算的角度理解Δv和a的方向，建立“a与Δv同向”的核心认知。通过对比加速与减速情景，归纳出判断运动性质的普适法则。引入平抛运动，打破学生“加速度只存在于直线运动”的思维定势，深化对加速度矢量性的理解。最后，回归生活体验（电梯），让学生感受到物理就在身边，增强学习的亲切感和应用意识，实现从知识到素养的转化。
巩固应用，迁移解决问题
【8分钟】 一、典例精讲，示范解题思路 （一）、讲解课本例题，规范解题步骤。
教师投影课本第26页例题：“我国自行研制的“枭龙”战机在跑道上由静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为4.0m/s 。求它在10s末的速度。”
教师示范解题：
1. 明确研究对象：枭龙战机。
2. 提取已知量：v = 0（静止），a = 4.0 m/s ，t = 10 s。
3. 确定未知量：v =
4. 选择公式：根据a = (v - v )/t，变形得 v = v + at。
5. 代入计算：v = 0 + 4.0 × 10 = 40 m/s。
6. 回答：10s末的速度为40m/s。
强调：解题时要写清公式、代入过程和单位。
二、课堂练习，即时反馈提升 （一）、布置练习题，组织学生作答。
教师在屏幕上呈现两道练习题：
1. 一辆汽车以72km/h的速度行驶，紧急刹车后经4s停下来。求汽车刹车过程中的加速度大小和方向。（假设为匀减速）
2. 一个物体从静止开始做匀加速直线运动，第3s末的速度是6m/s。求它的加速度。
要求学生独立完成，两名学生到黑板上板演。
（二）、讲评反馈，纠正典型错误。
待学生完成后，教师组织全班讲评。针对第一题，重点强调单位换算（72km/h = 20m/s）和加速度方向的表述（与初速度方向相反，或为负值）。针对第二题，确认v =0的条件。对板演中的格式、计算和方向描述进行点评，表扬规范，纠正错误。 1. 听教师讲解例题，学习规范的解题格式和步骤。
2. 独立完成课堂练习题，巩固加速度的计算方法。
3. 观看同学板演，参与课堂讲评，反思自身错误。
4. 掌握单位换算和矢量方向的表达。
评价任务 公式正确：☆☆☆
计算准确：☆☆☆
方向明确：☆☆☆
设计意图 通过典型例题的精讲，为学生提供清晰的解题范式，强调物理量的符号、单位和公式变形的重要性。课堂练习紧扣本节核心知识，既有单位换算的考查，也有基本公式的应用，难度梯度合理。通过板演和讲评，实现即时反馈，教师能精准掌握学情，学生能及时暴露并纠正错误，有效提升应用能力和解题规范性，确保教学目标的达成。
升华总结，展望物理之美
【2分钟】 一、结构化回顾，梳理知识脉络 （一）、引导学生共同总结本课要点。
教师提问：“同学们，今天我们学习了一个全新的物理量——加速度。谁能用几句话概括一下，我们学了什么？”
引导学生回答：我们学习了加速度是描述速度变化快慢的物理量，定义式是a=Δv/Δt，单位是m/s 。加速度是矢量，方向与Δv方向相同。当a与v同向时加速，反向时减速。我们还学会了如何计算简单的加速度。
二、激励性升华，点燃科学梦想 （一）、联系科技前沿，展望未来应用。
教师深情总结：“加速度，这个看似简单的概念，却是打开现代科技大门的钥匙。从火箭升空时那震撼人心的巨大加速度，到手机里陀螺仪对微小加速度的精密感知；从汽车安全气囊在碰撞瞬间的加速度触发，到过山车带给我们的心跳加速体验……加速度无处不在。它不仅是物理课本上的一个公式，更是人类探索宇宙、驾驭速度、保障安全的智慧结晶。希望同学们能像伽利略和牛顿那样，保持对世界的好奇心，用严谨的物理思维去观察、去思考、去创造。下节课，我们将用加速度这个‘钥匙’，去解锁匀变速直线运动的更多秘密。让我们一起，向着更广阔的物理世界进发！” 1. 回顾本节课所学的主要知识点。
2. 参与课堂总结，复述加速度的定义、公式和方向判断。
3. 倾听教师的升华总结，感受物理的宏大与魅力。
4. 激发对后续学习的兴趣和探索欲望。
评价任务 要点完整：☆☆☆
表达清晰：☆☆☆
情感投入：☆☆☆
设计意图 通过互动式提问，引导学生自主回顾本节课的知识结构，实现知识的系统化和内化。最后的总结超越了知识本身，将加速度与航天、智能设备、交通安全等现代科技紧密联系，展现了物理学的巨大应用价值和深远影响。引用伽利略、牛顿等科学巨匠，激励学生传承科学精神。以充满诗意和激情的语言收尾，点燃学生的科学梦想，为后续学习埋下伏笔，实现了知识、能力、情感态度与价值观的全面升华。
作业设计
一、基础巩固
1. 下列说法中正确的是（ ）
A. 物体的速度越大，加速度也越大
B. 物体的速度变化越大，加速度越大
C. 物体的速度变化越快，加速度越大
D. 物体的加速度为零，速度一定为零
2. 一个物体做直线运动，它的速度由10m/s增加到20m/s，所用时间为5s。求这个过程中物体的加速度。
3. 一辆汽车以108km/h的速度行驶，司机发现前方有障碍物，经0.5s反应时间后开始刹车，又经过3s汽车停下来。求刹车过程中汽车的加速度大小。
二、能力提升
4. 阅读材料：2023年5月30日，神舟十六号载人飞船由长征二号F遥十六运载火箭在酒泉卫星发射中心发射升空。火箭点火后，约120秒内，速度从0增加到约7.8km/s（第一宇宙速度）。估算火箭在上升阶段的平均加速度大小（单位用m/s 表示）。
5. 一个物体从静止开始做匀加速直线运动，已知它在第1s内的位移是2m。求：(1) 物体的加速度a；(2) 物体在第2s末的速度v。
三、实践探究
6. 请利用手机里的“物理实验”类APP（如Phyphox），选择“加速度计”功能，亲自体验并记录以下情景中的加速度大致变化：
(1) 从静止开始快步走；
(2) 乘坐电梯从1楼上升到5楼；
(3) 轻轻抛起一个小物体，观察其在空中运动时的加速度。
写一份简短的实验报告，描述你的观察结果，并尝试用本节课所学的知识进行解释。
【答案解析】
一、基础巩固
1. C 【解析】加速度描述速度变化的快慢，与速度大小、速度变化量大小无直接关系。A、B、D均为常见错误认识。
2. 已知：v =10m/s, v=20m/s, t=5s。 a = (v - v )/t = (20-10)/5 = 2 m/s ，方向与速度方向相同。
3. 已知：v =108km/h=30m/s, v=0, t=3s。 a = (v - v )/t = (0-30)/3 = -10 m/s 。加速度大小为10m/s ，方向与初速度方向相反。
二、能力提升
4. 已知：v =0, v=7.8km/s=7800m/s, t=120s。 a = (v - v )/t = 7800/120 = 65 m/s 。
5. (1) 由x = (1/2)at ，代入x=2m, t=1s，得 2 = (1/2)a×1 ，解得 a = 4 m/s 。
(2) 由v = at，代入a=4m/s , t=2s，得 v = 4×2 = 8 m/s。
板书设计
§1.4 速度变化快慢的描述——加速度
【核心概念】
加速度 (a) → 描述速度变化快慢的物理量
定义式： a = Δv / Δt = (v - v ) / t
单位： m/s （米每二次方秒）
【矢量性】
加速度 a 是矢量！
方向： 与速度变化量 Δv 方向相同
Δv = v - v （矢量相减）
【加速 vs 减速】
┌───────────────┐
│ a 与 v 同向 → 加速运动 │
│ a 与 v 反向 → 减速运动 │
└───────────────┘
【生活中的加速度】
赛车启动 (a大) 自行车启动 (a小)
电梯升降 (感受“超重”“失重”)
火箭升空 (巨大a) 自由落体 (a=g)
教学反思
成功之处
1. 以赛车与自行车启动的强烈对比视频导入，有效激发了学生兴趣，成功制造了认知冲突，为新课学习奠定了良好的情感和思维基础。
2. 设计了以气垫导轨为核心的探究实验，让学生通过动手测量、计算Δv/Δt，自主建构了加速度的概念，深刻理解了“变化率”的内涵，科学探究能力得到有效培养。
3. 课堂总结部分将加速度与航天、智能科技等前沿领域结合，语言富有感染力，成功点燃了学生的科学热情，实现了情感态度与价值观的升华。
不足之处
1. 实验环节时间稍显紧张，部分小组在数据处理和讨论上不够充分，未来可考虑简化实验步骤或提前分发数据记录表。
2. 对于加速度方向的矢量运算（Δv = v - v ），部分数学基础薄弱的学生理解仍有困难，需在后续课程中通过更多图示和练习加以巩固。
3. 课堂练习的反馈可以更个性化，除了集体讲评，可增加对个别学生的针对性指导。