2017年普通高等学校招生全国统一考试大纲（试行）

§1.3 速度与加速度教学内容分析 1. 内容跟地位 在《普通高中物理课程标准》共同必修模块“物理 1”的内容标准中涉及本节的内容有： “经历匀变速直线运动实验探究的过程，理解位移、速度、和加速度，体会在试验中看到自 然规律中的作用” 。 本节速度、加速度是表述运动的重要物理量，理解速度跟加速度概念，是学习匀变速直 线运动规律的基础。 物体的运动是日常生活中最为常见的现象， 学生对匀速物体的跑步已有 自己的了解，可作为教学的起点，通过研究试验和科学的辨析，真正理解描述变速运动规律 的重要物理量：速度、加速度。本节研究平均速率所应用的等效替代思想跟定义加速度的所 应用的比率法、 研究瞬时速率所应用的极限法等都是物理学中常见的探究方式， 在课堂中教 师鼓励教师主动学习这几种方法， 为现在应用类似方式来缓解物理难题， 领悟形异质同的物 理模型打下基础。 教学过程中还应让学生体验实验研究的过程， 使学生从中理解跟领会研究 物理难题的方法打下良好的基础。 2、教学目标 （1） 、经历试验研究变速直线运动的平均速率、瞬时速度的过程，理解速度、加速度的 概念，知道速度跟频率或者他们的差别。 （2） 、 体会物理难题研究中科学认知方式的应用， 学会用比值法、 等效替代来探究化学难题, 体会数学在探究化学难题中的重要性。

（3）善于发表自己的看法，感受合作学习的幸福。勇于摆脱困难，保持研究的热情。教学重点、难点1、 理解平均速度、瞬时速率、加速度的概念，知道速度跟频率或者他们的差别。 2、加速度的概念及物理含义。 3、利用极限法由平均速度推导瞬时速率；怎样由瞬时速度的差异导出加速度的概 念。案例设计： 一、 导入新课 1、复习匀速直线运动的特征跟跑步快慢的表述方式—速度的定义。 2、教师举例：物体有着各式各样的运动，不仅不同的物体运动的强弱程度不一样，而且同 一物体在不同段的长短程度也可以不同，请同学们举出日常生活中这些类别物体运动的实 例。 （如蜗牛的爬行运动、飞机的着陆、物体沿斜面下滑，火车出站和候车的运动等。 ） 3、引导学生反思：那么怎样比较变速直线运动的质点的跑步快慢呢？ 二、新课教学 1、平均速度 教师设问： （1） 在运动会的 100 米跨栏上， 运动员在整个过程中走的快慢一样吗？ （2） 你怎么判断哪位运动员跑的快，用哪个方法？请同学们以小组为单位讨论并选派代表讲话。预测：学生对物体运动快慢认识可能有以下几种：1、同样长短的位移，看谁用的时间少；2、 3、如果运动的时间相同，可非常谁通过的位移大；?1教师：同学们提出的这种非常手段都是正确的。

教师进一步提问： 如果运动的时间不相同，通过的位移也不相等。又怎样比较快慢呢？ 有一小部分学生会回答：单位时间内的位移来非常，就找统一标准。目的： 引导学生用比值法来探究 变速直线运动物体的跑步快慢， 人们在大量对运动的研 究的过程中为了可表述变速直线运动的快慢，逐步完善了平均速率的概念。用平均速度来 表示物体在某段位移的平均快慢程度。 探究性实验：利用打点计时器、 斜面、小车、 纸带等仪器来研究变速直线运动的快慢。 （以 4 人为一小组做实验，教师先介绍打点计时器的机理，两点之间的时间间隔是多少？ 而后由教师动手做） 请同学们观察一个实验：小车沿斜面滑下做变速直线运动的举例：让汽车后固定一小纸 带，小车运动时会拖着小纸带一起运动，小纸带穿过一个打点记时器，通过打点记时器把小 车在连续相同的的各个位置（小纸带的点）记录下来。 教师： 指导同学们对纸带打的不同时刻的点进行探讨、 重点指导怎样采集数据进行预测， 指导学生采集 OA、AB、BC、CD、DE、EF 各段的位移，而后研究各小段运动的长短。通过员 生探讨方式进行研究： O A B C D E F预测： （各学生代表的简析） 1、 粗略的研究变速直线运动中那一段运动快慢，可用相同时间的位移相当； 2、 粗略的研究变速直线运动中那一段运动快慢，可以用这段的位移 s 跟发生这段位移所用3、 ? ? 在师生讨论的基础上，总结得出平均速度：可用研究匀速直线运动的速率的方式来求变 速直线运动的平均速率---等效替代方式：研究任何一个变速直线运动的快慢，都可以找到 一个与它等效的匀速直线运动来大致地叙述它。

平均速度就是粗略地表示做变速运动的物体运动快慢的物理量， 采用描述匀速直线运动 速度的技巧：等于位移 s 跟发生这段位移所用时间 t 的比值。用 v ?s 表示。 t由速度的定义式中能看出，v 的单位由位移跟时间共同决定，国际单位制中是米每秒， —1 符号为 m/s 或 m·s ，常用单位也有 km/h、cm/s 等，而且平均速率是既带有大小，又有方 向的物理量，即矢量。针对学生后面计算纸带 OA、AB、BC、CD、DE、EF 的各小段小车运动的快慢，继续争论对 平均速度还有什么新的了解？ 预测： 1：通过分别计算出 OA、AB、BC 的平均速率， 三段的值都不相等，说明不同段计算 出的平均速率是不一样的。 2： 百米运动员，10s 时间里走完 100m加速度教案模板，那么他 1s 平均跑 10 米，既平均速率是 10m/s。 3： 百米运动员平均速度虽是 10m/s，并不是他每一秒都走 10 m，谁也说不来他在哪 1 秒跑 了 10 米，有的 1 秒钟跑 10 米多，有的 1 秒钟跑不到 10 米。 4：? ?2教师在师生充分探讨的基础上小结归纳：百米运动员平均速度虽是 10m/s，它等效于运 动员自始至终用 10m/s 的速度匀速跑完全程。

所以就用这平均速率来大致表示其强弱程度。 但这个 10m/s 只代表这 100 米内（或 10 秒内）的平均速率， 平均流速的大小与那段时间（或与那段位移）密切相关，不同段计算出的平均速度一般是不 一样的。 2．瞬时速度 通过师生对话形式进行分析： 师：平均速度只能大致表示运动的长短程度，那么， 如果应准确地叙述变速直线运动的快 慢，应如何描述呢？ 生：那就需要了解某一时刻（或经过某一位置）时物体运动的快慢， 师：对，这就是瞬时速度。 瞬时速度：运动的物体在（经过）某一时刻（或某一位置）的速度。师生合作的探究性实验：遮光板光电门电源利用光电门装置来探究一小段位移内的平均速率的差异， 运用极限手段来理解瞬时速率 的物理意义。 （1） 由教师介绍光电门装置的作用，及汽车（车上插有不同宽度的遮光板）沿斜面 下滑的情形。 （2） 由各小组评选三位同学到讲台在学生的指导下做研究性的试验：a：保持光电门 与汽车的距离跟斜面的夹角不变，改变插在车上遮光板的宽度，由 v ?s 来求小车经光电门 t位置后运动了遮光板的长度这一小段时间内的平均速率， 探究当小车经过同一位置时， 遮光 板的长度逐渐变小时， 平均速率的值的差异有哪些规律？ （各小组运用收集的数据进行推导、 讨论）B：保持光电门与汽车的距离及车上遮光板的长度不变，增大斜面的夹角，探究当小 车过同样位置运动时，小车经遮光板的长度这一小段时间内的平均速度的差异，有哪些规 律？（各小组运用收集的数据进行推导、讨论） ，可以使学生按照收集的数据预测，发表自 己的看法。

若必须能借助教师设问、学生探讨来探究。教师能强调： 1、小车沿同样倾角的斜面滑下经过某一段距离时的位移越短，平均速率速度差异是越大还 是越小？ 2、小车过沿斜面滑下经过某一相同距离时时间越短，平均速率速度差异是越大而是越小？3预测学生提问： 1：当小车沿斜面滑下过程中，在研究某一段运动时、若位移比较小时，平均速率的差异已 经特别不显著了 2：当小车沿斜面滑下过程中，在研究某一段运动时、若时间相当短时，平均速率的差异已 经特别不显著了 3：以上两种情形下平均速率的差异终于看不起来了。教师强调问题： 既然平均速度的差异终于看不起来了，是否可以把这段运动看成是匀速 直线运动呢？能否用这一小段运动的平均速度来表示这小段运动中任何位置的瞬时速度 呢？ 学生通过推理讨论得出： 既然平均速度的差异终于看不起来了加速度教案模板， 就可以把这段运动看成是匀速直线运动， 利用这一 小段运动的平均速度表示这小段运动中任何位置的瞬时速度。 教师总结：这就是瞬时速度的物理意义：既当位移足够小时（或时间足够短时） ，可以认 为物体的跑步已经是匀速直线运动， 所求的平均速度就可以代表这一小段运动中任何时刻的 瞬时速率。 在直线运动中，瞬时速率的方向即物体在这一位置的运动方向，所以瞬时速率 是矢量。

通常我们只注重其大小，把瞬时速度的大小叫瞬时频率，简称为速度，是标量。请思考： 为什么可以用这些方式来求得小车运动通过某位置的瞬时速度？小实验师： 同学们是否观察过摩托车时或车辆运动时驾驶位置前的速度计，它显示的速度就是摩 托车时或车辆这一时刻的瞬时速率。 速度计的原理就是一个小型发电机与电流计连接， 而摩托车或车辆运动的瞬时速率与发 电机转动的快慢成正比， 电流计得到的电压的大小又与发电机转动的长短成正比， 这样电流 计受到的电流就被换成速度示数。 为每一小组同学准备一个小型发电机、电流计及细线（用于绕在发电机的转子上）用手 拉细线， 观察： 当手拉的瞬时速度越大； 发电机的温度如何变化？电流计的示数又如何变化？4、 加速度 引入 百米赛跑中，运动员的速度变化一样快吗？起跑阶段，中间阶段，快至终点时？速度变化 一样快吗？ 我们一般在评判一个赛跑运动员的素养的之后会说， 某个运动员有很高的爆发力， 起跑很快。 那么这次同学们来想一想， 如果用物理的语言必须怎样描述呢？爆发力好指的是运动员赛跑 的“速度快” 、 “速度变化大” 、还是“速度变化快”呢？显然，指的是速度变化快。4师： 下面表格提供了几种物体运动的状况， 同学们以小组为单位按照表格的信息对于运 动速度的差异情况进行探讨（培养学员获得有用信息的素养） ，也可以使学生探讨以下的问 题？运动物体 赛 车 大型货运航班 火车开动时 在枪管内运动的炮弹初始速率 m/s 0 300 0 0经过的时间/S 10 50 100 0.01末了速度 m/s 50 400 30 8001、 各物体运动时速度的差异情况怎样？ 2、 、能否用预测物体运动的强弱的差值方法来预测速度差异的快慢呢？（必须在第 1 思考 题回答后才会强调第 2 个思考题） （类比迁移方式）预测：学生或许从下面几种情况思考：1）每个运动物体速度的差异各是多少？ 2）比较每个运动物体速度的差异的值跟所用的时间之间的关系。

3）比较每个运动物体速度的差异与所用时间的差值的大小关系。教师总结：同学分析得都很高，几位同学分析的视角有所不同。有的朋友分析的是谁速度变 化得多；有的朋友分析的是单位时间内谁速度变化得多，即谁速度变化的最快？ 怎样来表 示这些不同？ 若应相当速度差异的多少，只要明白末速度跟初速度的比值，若应相当速度差异快慢， 不仅要知道速度差异的多少（末速度跟初速度的比值） ，还要清楚完成这一速度差异所用的 时间，比较时应看单位时间内的速率差异的平均快慢。 教师对师生的各类思考与计算给予充分的显然。设运动物体的初速度为 v0 ，末速度为vt ，在 t 时间内物体速度的差异为 vt ? v0 。引导学生用类比迁移方式由v ?s t?vt ? vo 来表示速率差异的长短。 t为了相当物体运动的速率差异的强弱， 我们用加速度来表示： 物体速度差异和出现这一变 化所用的时间的比，叫物体运动的加速度，设运动物体的初速度为 v0 ，末速度为 vt ，在 t 时 间内物体速度的差异为 vt ? v0 ：则加速度用 a 表示为：??v0 ? vt t[分析]我们来预测加速度的方向， a、取初速度 v0>0 时，物体加速△v=v2-v1>0, △t 是标量，所以 a>0; 物体减速△v=v2-v10, △t 是标量，所以 a>0; 所以可以受到这种的结论： （1） 速度提高，加速度方向与速率方向同样 （2） 速度降低，加速度方向与速率方向相反 这个推论反过来也成立。

[学生练习]P27“作业”第四题 教师鼓励学员同样利用类比迁移方式，归纳得出： 加速度不仅有大小，而且有方向，加 速度是矢量,在直线运动中，加速度的方向有与速率的方向同向与逆向两种情形；当加速度 的方向与速率同向时，物体运动速率越来越大；做加快运动，当加速度的方向与速率反向 时，物体运动速率越来越小；做减速运动。加速度的单位由速率的单位跟时间的单位决定， 速度的单位是米/秒（m/s） ，时间的单位是秒（s） ，加速度的单位就是米/秒 （m/s ） ， 读“米每二次方秒 一、 平均加速度和瞬时加速度 [分析]这两个概念的理解类似与平均速率跟瞬时速度， 公式 a=△v/△t 当△t 趋于无穷小 的时候，a 为瞬时加速度。 [分析]速度、速度差异量、加速度这三个物理量非常容易混淆，请一位同学来看看他们 的区分。思考：1、速度大，加速度小，有也许吗？2、速度差异量小，而加速度大，有也许 吗？ 3、加速度大，而速度小，有也许吗？ 二、 速度、速度差异量、加速度的差别 [分析]速度是用来表示质点运动快慢的物理量，它等于位移跟所用时间的比值，而加速度是 用来表示物体的速率差异快慢的物理量，它等于速度的差异量跟时间的差值（速度的差异 率） 。

加速度的大小只体现物体速度差异的强弱，不能反映物体运动的长短，加速度大，说 明物体速度变化快，并不意味着物体就运动得快；加速度小表明物体速度差异的慢，并不意 味着物体运动得慢；加速度为零，说明物体速度不变化，但并不意味着物体的速率为零，物 体或许以巨大的速率做匀速直线运动。 不仅速度大小跟加速度大小没有必然联系， 速度方向 和加速度方向也没有必然联系，加速度方向与速率方向也许相同，也可能不同。对于速度的 变化量跟加速度的差别，可依照加速度的定义来理解，加速度是速率的变化率，而不是速度 的差异量，加速度表示的是速率差异的强弱，而不是速度差异的多少，速度的差异量虽然与 加速度有关，还与时间有关，因此，根据加速度不能判断速度差异量的大小，反过来，根据 速度差异量的大小也不能判断加速度的大小。 [板书]⑴速度大，加速度不必定大；加速度大，速度不必定大。 ⑵变化量大，加速度不一定大。 ⑶加速度为零，速度可以不为零；速度为零，加速度可以不为零。 课堂练习： [例题 1]猎豹由静止开始起跑，经 2s 的时间，速度超过 70km/h, 猎豹的加速度是很大？是 正值还是负值，是加速还是减速运动？ [例题 2]列车以 30m/s 的速度行车，司机看到前方路段给出低速行车的信号后，采取自动措 施，在 10s 内让列车的速度降低至 10m/s，求列车的加速度。

列车是加速还是减速运动？ 课堂内容总结2 261、平均速率的概念及物理含义； 2、瞬时速度的概念及物理含义；速度的大小（速率）的物理意义。 3、加速度的物理含义和加速度的简洁应用。案例分析本节课课堂设计强调师生知识的产生过程。 教师强调营造问题情境， 留给学生独立的观 察思考跟实验的空间，激发师生研究的热情。学生在已有的认知条件下，即依据学生未掌握 的匀速直线运动的速率知识，以小组为单位，让学员亲身经历试验和理论研究的过程，学生 在小组探讨中充分展现自己的看法，激发学生的弊端意识跟创新观念，较好地理解平均速 度、 瞬时速率、加速度的物理含义。学习过程中强调体会推理、演绎、归纳等科学思维方 法，培养教师利用化学软件解决数学难题的素养。板书设计：一、坐标与坐标的差异量 物体的位移就可以借助坐标的差异量来表示，△x 的大小表示位移的大小，△x 的正负 表示位移的方向。 二、速度 1、定义：位移与出现这段位移所用时间的比值表示物体运动的快慢。 2、公式 ：v=△x/△t 3、单位：米每秒（m/s） 常用的有：千米每时（km/h ） 、厘米每秒（cm/ s） 1、 矢量性：速度是矢量，其大小在数值上等于单位时间内物体位移的大小，其方向就是物 体运动的方向。

三、平均速度和瞬时速度 平均速率：粗略的表述，对应某段时间或某段位移。 瞬时速率：精确的表述，对应某个时刻或某个位置。 四、速度跟频率 瞬时速率的大小也称（瞬时）速率。 平均速度：路程和所用时间的比值。 第二课时板书 一、加速度 1、定义：加速度是速率的差异量与出现这一差异所用时间的差值，用来表示速率差异 的强弱。 2、公式：a=△v/△t 2 3、单位：米每二次方秒（m/s ） 4、矢量性：加速度矢量 （1） 速度提高，加速度方向与速率方向同样 （2） 速度降低，加速度方向与速率方向相反 二、平均加速度和瞬时加速度 匀变速运动：加速度保持不变的运动。7三、速度、速度差异量、加速度的差别 ⑴速度大，加速度不必定大；加速度大，速度不必定大。 ⑵变化量大，加速度不一定大。 ⑶加速度为零，速度可以不为零；速度为零，加速度可以不为零。8