第一篇：速度快慢和有无反馈对速度知觉的影响

速度快慢和有无反馈对速度知觉的影响

摘要研究了遮挡范式下物体运动快慢，有反馈和无反馈对速度知觉的精确性的影响。被试为华东师范大学本科生一名。本研究分为两个实验。实验1给被试呈现一个从左向右运动速度分为快慢两种的黄色光点，要求被试在估计光点到的遮挡板处显示的终点时按键，速度快慢顺序为快10次、慢20次、快10次，反应后无反馈。实验2有速度分别为60px/s、120px/s、240px/s的黄色光点从左向右运动，同样要求被试在光点到达估计终点时做出按键反应，反应后得到反馈。结果发现：1.光点运动速度越快，速度知觉的差别阈限越小，速度估计的精确性越高。2.不论光点运动速度快慢，有反馈时速度知觉的差别阈限比无反馈时小，对速度估计的准确性更高。

关键词速度知觉 真动知觉 遮挡范式 引言

速度知觉也称真动知觉，是人对以一定速度和轨迹发生连续位移的物体运动的知觉。物体位置变换的速度必须在一定范围内才会引起运动知觉，速度太快或太慢都不能引起运动知觉。

速度估计不同于简单反应时的测定，它要求被试者对一个预定目标作出反应时，需要掌握动作提前量的控制，否则会出现超前反应或延迟反应。速度估计是运行人员必须具备的心

[1]理素质之一，它的重要性已经在运动员、机动汽车驾驶员、起重机械作业人员等行业得到了证实。如果运行人员缺乏速度判断能力，那么运动安全的可靠性就难以保证。在海员的选拔中，也会对速度知觉进行测评从而为海员心理特征的研究和海员岗位的心理选拔和心理训[2]练工作提供依据。

Ｇibson提出的知觉生态学理论认为，自然环境中不同大小和位置的物体受到各种方向的光线照射，同时这些物体又不同地反射出光线，因此人在任何一个位置上观察周围空间时，都有其特定的光线分布，在周围空间的每一个点上的光线分布都含有一定的差别，光线分布的结构和表面质地的密度和物体的视网膜都是按视角规律而变化的，因此人可以直接知觉距离。在郭秀艳等的文章《遮挡范式下对碰撞时间的估计》中曾经提到，如果碰撞时间Tc直接由光线分布决定，那么速度的提高会导致估计准确性的提高，距离则没有影响。如果Tc由认知计算得来，那么距离的降低会导致估计的准确性提高，速度的影响则不会显著。[3]实验结果支持了直接知觉理论。

鉴于此，本实验利用遮挡的方法，试图探究挡板之前的视觉信息——快速和慢速——对速度知觉的影响，以比较快速和慢速条件下速度知觉的差异。本实验分为无反馈和有反馈两种速度知觉实验，与无反馈的速度知觉实验相比，有反馈的速度知觉实验增加了速度误差的反馈信息，实验中每次都将被试的估计结果反馈给被试，呈现于屏幕。

实验假设：（1）物体快速运动时时间估计准确性较高，慢速运动时准确性较低。（2）有反馈时时间估计的准确性比无反馈时高。方法

2.1 被试

华东师范大学心理与认知科学学院本科生一名，女，19岁。2.2 仪器

仪器：计算机及PsyTech心理实验系统

2.3 实验步骤

2.3.1 无反馈的速度知觉实验（1）登录并打开PsyTech心理实验主界面，选中实验列表中的“速度知觉（无反馈）”，单击呈现实验简介。点击“进入实验”到 “操作向导”窗口，本实验选择默认参数，直接点击 “开始实验”按钮进入指导语界面。

（2）指导语是：实验开始后会有一个黄色亮点以一定速度从左边（红线处）开始向右边移动，距离终点前约1/3处亮点被遮挡，你要认真观察它的移动速度，这个亮点移到挡扳时就看不见了，但它仍然按原来速度移动，你估计它到达终点（右边红线）了就按反应盒上的任意键，程序自动开始下一次实验。

（3）黄色光点从左向右匀速运动，速度分快慢两种（快120像素/秒，慢60像素/秒）。实验默认为40次，快慢顺序为快10次，慢20次，快10次，被试做出判断后按键。

（4）实验结束，保存实验数据。

（5）计算速度知觉差别阈限。速度知觉差别阈限公式是 AE=∑｜x－s｜/n。公式中 ｜x－s｜为每次测得的绝对误差，x为被试估计时间，s为标准时间，n为实验次数。2.3.2 有反馈的速度知觉实验

（1）登录并打开PsyTech心理实验软件主界面，选中实验列表中的“速度知觉（有反馈）”。单击呈现实验简介。点击“进入实验”到“操作向导”窗口，然后点击“开始实验”按钮进入指导语界面。

（2）指导语是：实验开始后会有一个黄色亮点以一定速度从左边（红线处）开始向右边移动，亮点距离终点1/3处被遮挡，你要认真观察它的移动速度，这个亮点移到挡板时就看不见了，但它仍然按原来速度移动。你估计它到达终点（右边红线）了就按反应盒上的任意键，你将看到你判断的时间误差，然后开始下一次实验。

（3）本次实验结束后，保存数据。

（4）回到主界面，然后再“操作导向”窗口进行参数设置，将光点移动速度分别改为60像素/秒、240像素/秒，再按上述步骤做两轮实验，结束后也保存数据。

（5）计算各速度下速度知觉差别阈限。结果

3.1 无反馈和有反馈时速度知觉的差别阈限随实验次数的变化

1a 无反馈1b有反馈

图1无反馈时的速度知觉的差别阈限随试验次数的变化

如图1a所示，在无反馈的条件下，无论光点运动速度快慢，速度知觉的差别阈限都随实验次数的增加而增大。而图1b中显示，在有反馈的条件下，速度知觉的差别阈限随实验次数的增加而波动，但没有增大或减小的趋势。

3.2 无反馈条件下快速（120px/s）与慢速（60px/s）的速度知觉的差别阈限的差异

表1无反馈条件下快速与慢速的差别阈限比较（单位：ms）光点速度 差别阈限 标准差（SD）t 1803.76 1914.30

Sig.快速（120px/s）1807.95 慢速（60px/s）4568.00

-4.693 0.000*** 注：P***<0.001。

如表1所示，无反馈条件下，光点运动速度为快速（120px/s）时速度知觉差别阈限是1807.95ms,慢速（60px/s）时速度知觉的差别阈限是4568.00ms，P<0.001，存在极其显著的差异。慢速时的速度知觉的差别阈限大于快速时的差别阈限。3.3 速度知觉的“延迟”效果

表2慢速估计前后快速差别阈限的差异（单位：ms）

快速估计所处位置 差别阈限 标准差（SD）t 慢速估计前 慢速估计后

260.40 3355.50

165.07 1232.60

Sig.-7.870 0.000*** 注：P***<0.001。在表2中，P<0.001,慢速速度估计对紧随其后的快速估计有极其显著的影响。速度知觉有显著的“延迟”效果。

3.4 有反馈和无反馈对速度知觉的差别阈限的影响

表3有无反馈时速度知觉差别阈限的比较（单位：ms）物体运动速度 快速（120px/s）

慢速（60px/s）有无反馈 有反馈 无反馈 有反馈 无反馈

差别阈限 292.95 1807.95 648.00 4568.00

标准差（SD）t 187.46 1803．76 502.70 1914.30

-3.736-8.857

Sig.0.001** 0.000*** 注：P***<0.001，P**<0.01。

如表3所示，无论是快速还是慢速组中，p<0.01,说明有无反馈对被试的速度知觉精确性的影响在0.01水平下存在着极其显著的差异，且无反馈的速度知觉精确性远小于有反馈的速度知觉精确性。

3.5物体运动速度对速度知觉精确性的影响

表4有反馈条件下3种速度下的知觉精确性（单位：ms）

运动速度 60px/s 120px/s 240px/s 差别阈限 628.03 244.88 140.18

SD 528.53 184.42 112.51

120px/s

Sig.240px/s 0.000*** 240px/s 0.163 120px/s 0.163

0.000*** 60px/s 0.000*** 60px/s 0.000***

总体Sig.0.000*** 注：P***<0.001。

表4显示，光点运动速度60px/s与120px/s比较、60px/s与240px/s比较，P<0.01,存在极其显著差异。光点运动速度120px/s与240px/s比较，P>0.05，不存在差异。3种速度下的速度差别阈限p=0.000<0.01，存在及其显著的差异。由此可以看出，有反馈条件下，光点运动速度对速度知觉的精确性有显著影响，随着速度的增加，速度知觉的精确性提高。但是随着速度的增加，当光点运动速度在原来速度的基础上增加相同倍数时，对速度知觉的精确性的影响减小。

3.6 速度知觉的差别阈限随光点运动速度的变化趋势

图2 差别阈限随物体运动速度的变化

如图2，随着光点运动速度的加快，速度知觉的差别阈限减小，速度估计的精确性提高。讨论

4.1 光点速度对速度知觉差别阈限的影响 无论是有反馈还是无反馈条件下，快慢两种速度知觉的准确性存在极其显著的差异，且随着速度的提高，时间估计的准确性会提高。该结论与McLeod＆Roas 1983年和Ben Sidaway＆Fairweather 1996年的研究一致。而这一研究结果有效地验证了前人Ｇibson提出的知觉的生态学理论，即人可以直接知觉距离。当物体快速运动时, 被试很可能是充分利用了视觉信息(视觉边界的收缩信息)对光点运动到指定位置的时间进行估计;而当运动速度较慢时, 视觉信息的作用减弱, 物理信息(速度、方向)的作用增强,被试对光点运动到指定位置的时间估计的难度增加。

4.2 有无反馈对速度估计的影响

有无反馈对被试的速度知觉精确性存在着极其显著的差异且无反馈的速度知觉精确性远小于有反馈的速度知觉精确性。一方面，当被试知道自己的估计时间后，更加努力得想要正确地估计碰撞时间，使被试的注意力等得到一定的提升。另一方面，当被试知道自己估计时间太长，就会缩短从看到光点到按键的时间，反之，就会增加时间，如果没有反馈，即使被试注意力十分集中，也会难于调整自己的按键时间。这就是所谓的反馈效应。反馈效应是指及时对活动结果进行评价，能强化活动动机，对工作起促进作用。反馈效应在学习中普遍存在，适时的反馈结果可以提高我们的学习和工作效率。4.3 有无反馈条件下速度知觉的准确性随实验次数的变化

如图1中的两图可以看出，有反馈时速度知觉的差别阈限在均值附近波动，而无反馈时，速度知觉的差别阈限随实验次数的增加而增大。这说明，反馈对于被试更精确地估计速度是有明显的帮助的。所以无论是驾驶员的培训还是运动员的训练，在练习过程中都应给以适当的反馈，以提高速度知觉的准确性。

4.4 速度知觉的差别阈限随光点运动速度的增加而减少

图2显示，速度估计的精确程度随光点运动速度的增加而提高。因此，建议司机开车时速度可以更快些，那么其时间估计的能力更强也更准确。但是我们不提倡广泛使用这个策略，因为开车速度快，会减少遇事时的反应和应变时间，虽然估计的准确性提高了，但是反应时间所对应的车的滑行长度会增加，而且这个策略还会加大碰撞后果的严重性。不过，我们可以建议司机即使在慢速行驶时，也要把注意力放在对时间的估计上。另外，对速度知觉的研究也可以用在对足球，击剑，滑冰等多种运动项目中。在对军事人员的培养上，此类研究也有非常重要的作用。

4.5速度知觉的“延迟”效果

慢速速度估计对紧随其后的快速估计有极其显著的影响，在慢速估计后，快速估计的精确性有极其显著的降低。因此，该实验中只用了一次ABBA设计，即快10次、慢20次、快10次来平衡由于时间因素对实验结果造成的误差是不足的。应该再添加一次BAAB实验来抵消由于速度知觉的“延迟”效果给速度估计带来的误差。4.6

本实验的不足之处

本实验由于在终点前的那一段被遮挡的长度是有限的。如果在有反馈的实验中，被试发现每次都估计较短一点的时间按下按键，那么，差别阈限会更小，因为快一点按下按键总会比慢些按下按键得到的差别阈限小（前一段被遮挡的长度是有限的，即使一看不见光点就开始按键也极有可能比按正常的估计时间按键的差别阈限小），如果被试采用这种策略按键，就很有可能让实验结果失真。我们可以用简单视觉反应时计算出被试一看到光点被遮挡就按键所需的时间，如果发现某个被试的按键时间都为负值，且与标准时间的代数和与简单视觉反应时的时间相近，我们就可以在分析数据时，把这样的被试的数据删掉。但这一方法只能排除极少数采用这种策略的被试，更好的避免地板效应的方法还有待研究者探讨。结论

5.1 光点运动速度越快，速度知觉的差别阈限越小，速度估计的精确性越高。

5.2 不论光点运动速度快慢，有反馈时速度知觉的差别阈限比无反馈时小，对速度估计的准确性更高。

参考文献

[1]李小华,何存道,张楚翘等.卡车驾驶员速度估计研究.心理科学,1997,20:525-529.[2]朱国峰,何存道.海员驾驶员身心素质侧评指标的建构.心理科学,200l,24:657-659.[3]郭秀艳,贡哗,薛庆国,袁小芸.遮挡范式下对碰撞时间的估计.心理科学,2000,23（1）:34—37.[4]杨治良,王新法编著.心理实验指导手册.上海:华东师范大学出版社,2010年1月:46-52.

第二篇：速度变化快慢的描述

《速度变化快慢的描述——加速度》说课稿

说课摘要： 数据时考虑到学生对数据的可信度，提供了身边的学生感觉到的百米起跑和电动车起步，去消了学生的对数据的质疑。而在最后又通过纸带让学生自己来获取和处理数据，以期他们对加速度有更深入的理解。2．问题的设置思考与讨论1：主要是引导学生建立和理解加速度的概念，关于表格我没有自己填入，是想引导学生养成对多数据的对比和处理列表和做图的习惯。在练习3中让学生自己列表和填表，进一步渗透这种思想。练习1：主要是加深学生

一、教学目标

知识目标：理解加速度的概念，知道加速度是表示速度变化快慢的物理量，知道它的定义、公式、符号和单位。

能力目标：发现问题和解决问题的能力──加速度的引入； 获取信息和处理信息的能力──图表、v-t图、及思考与讨论； 理论联系实际的能力。

二、教学重点、难点

加速度是力学中的重要概念之一，它是运动学与动力学的桥梁，也是高中一年级物理课中比较难懂的概念，它比速度的概念还抽象。对加速度的概念的建立过程及物理意义的理解，是本节课的重点。学生对“速度的大小与加速度的大小没有直接的关系，速度变化大，加速度不一定大”的理解有一定的困难，这是本节的难点。

三、几点想法

1．关于概念的建立过程

在建立加速度概念过程时，基于加速度太抽象，让学生首先感受。让他们感受的第一层是运动物体有速度，第二层是运动物体速度有变化，第三层是运动物体的速度变化有快有慢。从而自然地引入描述运动物体的速度变化快慢的必要性。

要得出加速度概念遇到的第一个问题是，分析所需的一系列速度值从何而来？提供现有数据给学生，还是学生自己做实验获得？我兼顾了两者。本节课的关键是对加速度的理解，开始不宜通过实验来自己获取数据，否则会喧宾夺主。在提供数据时考虑到学生对数据的可信度，提供了身边的学生感觉到的百米起跑和电动车起步，去消了学生的对数据的质疑。而在最后又通过纸带让学生自己来获取和处理数据，以期他们对加速度有更深入的理解。2．问题的设置

思考与讨论1：主要是引导学生建立和理解加速度的概念，关于表格我没有自己填入，是想引导学生养成对多数据的对比和处理列表和做图的习惯。在练习3中让学生自己列表和填表，进一步渗透这种思想。

练习1：主要是加深学生对加速度的理解，以区别加速度与速度和速度变化量的意义。这是本节课的难点。

思考与讨论2：引导学生体会图象在反映加速度的优点，加深对v-t图象的理解，如何从图象中获取信息和处理信息。教材和高考对这一点有很好的体现。

练习2：由思考与讨论2的定性描述到定量描述。使学生对加速度有感性的认识，同时对加速度的矢量性做一个强调。第一问的设置暗示学生不要把物理学成数学。物理中图象的信息量要远大于数学中图象的信息量。

练习3在以上表述过。3．暂时淡化三个问题

第一，只提出加速度是矢量，在直线运动中与速度方向的关系，由什么来决定待引出牛顿第二定律再研究；第二，平均加速度与瞬时速度的关系。第三，曲线运动中速度的变化的快慢

第三篇：速度变化快慢的描述

《速度变化快慢的描述──加速度》说课教案

一、教材分析

1、内容与地位

本节课是高中新课程实验教材《物理》（共同必修一）第一章第3节的内容，是运动和动力学中一个重要的物理概念和物理量，将为以后学习运动学和动力学奠定知识基础。加速度是联系动力学和运动学的桥梁，机械振动、电磁场、能量守恒、动量定理等内容都涉及到。同时，它又是一个较抽象的物理概念。编者考虑到高一学生现在的知识基础和理解水平，不急于从科学性、知识性的角度客观地、严密地阐述这一概念，而是用去繁就简的方法从学生实际出发，仿照平均速度的引入方法引入加速度这一概念。这样既能顺应学生的理解水平，又在此概念上留有较大的拓展空间，待学生日后深化。而教材只是教学的平台，如何用好教材是教学成败的关键。

2、教学目标

根据我对教材的理解、结合学生的实际情况、渗透新课程的教学理念，为提高全体学生的科学素养，按课程标准，以促进全体学生发展为目的。从知识与技能、过程与方法，情感态度与价值观三个方向培养学生，拟定三个教学目标：

知识与技能：

（1）、知道加速度是描述速度变化快慢的物理量；知道加速度是矢量，加速度的方向表示物体速度变化的方向；知道直线运动中加速度方向和物体运动方向的区别；知道加速度方向和加速运动及减速运动之间的联系。

（2）、理解加速度的概念，能区别速度和加速度，知道加速度的国际单位制单位、读法；会用公式解决一些简单问题。

（3）、培养学生观察能力，抽象的逻辑思维能力。

过程与方法：

（1）、在建立平均速度的基础上，参照平均速度的引入方法，引入加速度的概念，了解和体会比值定义法在科学研究中的作用，学会用类比法，对学生进行科学研究方法的熏陶；

（2）、学会观察、分析、讨论和交流。

情感、态度、价值观：

培养学生理论联系实际的思想和作风，体会物理知识来源于生活实际中，感受研究问题的乐趣，养成分析物理概念的严谨态度和习惯；

3、教学的重点和难点

（1）、教学重点：加速度是物理学中非常重要的概念，对这一概念的理解和应用是教学重点；

（2）、教学难点：加速度的方向是个很重要的内容，由于学生刚接触加速度这一概念，加上学生对矢量的运算又不熟悉，所以在加速和减速直线运动中，弄清楚加速度的方向是本节教学要突破的难点。

二、学情分析

1、学情分析

加速度的概念，对于刚迈上高中门槛的初中学生来讲，实在是太抽象！首先在日常生活中，多数情况下，学生只涉及到运动多少路程、位移，运动有多快？很少碰到速度变化有快慢之分的现象，可以说不学物理，在头脑中是不会自发的形成“加速度”的概念；其次，学生抽象思维能力不高，对于速度、速度的变化、速度的变化率的区别很难分清；最后，在教学过程中学生往往只重结果，轻过程，再通过大量的习题来死记结论，如果这样，学生的思维能力将得不到培养。

2、学习方法

学生是课堂教学的主体，引导学生理解加速度概念，会用之解决一些简单的问题是本课教学的中心目标。因此，巧用提问，激发学生思考问题的积极性、活跃课堂气氛，让学生在轻松、自主的环境下,进行讨论和交流，较好地完成教学任务。实现“人人能学习，人人能掌握”。

三、教学方法

主要采用：案例分析法；引导启发；分组讨论；类比法等

由于本节是概念教学，为了避免陷入满堂灌的误区，因此采用老师引导学生，通过生动形象的案例，让学生逐步体会做变速运动的物体，速度在变，速度的变化需要时间，速度的变化有快慢之区别，且速度变化的快慢是了解物体运动情况的重要指标，类比平均速度描述做变速直线运动的物体位移的变化快慢： 引出加速度的概念及其定义公式： , 这样能较好地顺应学生的逻辑思维规律，同时又能更大程度地给学生予主动。充分体现“教”服务于“学”，“教”与“学”有机结合的教学理念。另外，为了体现因材施教的教学原则，在课堂教学中及时了解学生领悟的情况，实现同时间、零距离教学反馈，灵活地对加速度的瞬时性做适当的拓展。

四、教学程序设计

1、复习近平均速度和瞬时速度：强调平均速度只能粗略的反映物体在某段时间或某段位移内运动的快慢，而瞬时速度能精确反映物体在某个时刻（或某一位置）的运动快慢，再谈比值定义法和极限思想；指明瞬时速度的矢量性，平均速度的矢量性，为理解加速度的矢量性铺垫；

2、导入新课

利用多媒体展示小汽车、摩托车、旅客列车速度变化的表格。

让学生分析讨论他们之间的速度变化，引出加速度概念--是描述速度变化快慢的物理量，表示为a

类比：速度和加速度

速度:描述物体运动快慢即物体置变化快慢定义式：

加速度:描述速度的变化快慢

让学生猜想定义式：

让学生依照公式写出a的单位：m／s2,读：米每二次方秒

3、什么是速度变化量

先介绍速度在一维坐标轴上的表示；同一直线上的矢量计算方法，再说明△v的计算。

4、加速度的方向

△v是矢量差，也是矢量。而t是标量，故a的方向与实际速度变化量的方向相同，研究a的方向实际上是研究速度变化量的方向，用变速直线运动实例进行分析，加深学生对加速度方向的理解。

5、加速度与速度方向的关系

在这里我会设计实例：汽车加速、减速的不同情况。引领学生小结加速度和初速度方向的关系：速度增加，a与Vo方向相同；速度减小，a与Vo方向相反。

6、加速度和速度的区别：速度和加速度对初学者来说易混淆，非常有必要让学生澄清。学生讨论以下问题：

①、加速度大则速度大，加速度小则速度小，加速度为0则速度为0，这三种说法正确吗？为什么？

②、加速度大则速度变化大，加速度小速度变化小，加速度为0速度不变化。这三种说法对吗？为什么？

③、匀速直线运动的加速度有何特点？

④、－4 m／s2﹤2m／s2这三种说法对吗？为什么？

师生互动解决以上问题。

7、课堂小结：

①、加速度是表示速度变化快慢的科学概念，它不是速度也不是速度的变化，加速度大，速度变化越快；反之，速度变化慢，加速度为0速度不变，有加速度的运动一定是变速运动；②、加速度的正负只表示方向，不是代数意义上的正负，直线运动中只有两个方向，可用正负表示，往后的应用中为避免出错，一般规定Vo为正向；

③、，只是加速度的计算方法之一，加速度的大小不由三个量决定。

8、反馈：

①、为巩固本节所学内容，留典型书面作业；

②、搜集一些变速度直线运动例子理解加速度。

9、板书设计（略）

教学目标

知识目标

1、知道加速度是描述速度变化快慢的物理量，是矢量．

2，理解加速度的定义，会用公式 解决有关问题，能区分，知道加速度的国际单位制单位是米每二次方秒（）．

3、知道匀加速直线运动的加速度a与速度v方向相同；匀减速直线运动的加速度a与初速度 方向相反．

能力目标

培养学生理论联系实际的思想和能力．

教学建议

教材分析

加速度是物理学中非常重要的概念，也是高一学生最难搞懂的概念之一，教材为了减小难度，对加速度概念的要求比较低，没有区分平均加速度和瞬时加速度，而是在前几节学过匀变速直线运动、速度等问题后学生知道了物体的运动通常情况下，速度在改变，很自然的引出速度变化也有快慢之分，进而引入加速度概念；加速度的矢量性，教材的处理也比较通俗易懂，最后又给出一些物体运动的加速度图表，给学生一些直观、生动的印象．节后又对速度、加速度做了一对比，有助于学生理解这些概念，对变化率的分析与解析也恰到好处． 教法建议

通过生动形象的实例或课件，让学生逐步体会，做变速运动的物体，速度在变，速度的变化需要时间，速度的变化有快慢之区别，且速度变化的快慢是了解物体运动情况的重要指标，为引入加速度做好铺垫．这里是高中物理第二次用比值定义物理量，可以让学生回顾引入速度概念的过程．加速度的单位要让学生按规定的读法读，即读成米每二次方秒；加速度的方向是个很重要的内容，但是由于学生刚刚接触加速度这一比较难理解的概念，加之学生对矢量的运算又不熟悉，所以只对匀变速直线运动加以解释，由于匀变速直线运动加速度只有两个方向，与速度同向，或与速度反向，因此当规定速度方向为正方向时，加速度的方向就可以有正负号反映，注意正负号仅仅反映的是加速度的方向．

教学设计示例

教学重点：加速度的概念

教学难点：加速度概念的引入及加速度的方向

主要设计：

一、复习讨论：

1、什么叫匀变速直线运动？请举两个实例（提问）

2、匀变速直线运动的特点？（提问）

二、展示课件，深入讨论

1、展示课件：两物体（如汽车）同时匀加速起动情况．

第一个：5秒内速度由0增到10m/s，后匀速．

第二个：2s内速度由0增到6m/s后匀速．

2、提问讨论：

（1）两物体最终速度哪个大？

（2）一秒末时哪个速度大？

（3）第1s内，第2s内，两物体速度变化各多大？

（4）两物体，哪个启动性能更好？哪个速度改变得快？

（5）怎样能描述出速度改变的快慢？

3、看书29页第一自然段，及第二自然段，讨论：

（1）加速度是描述什么的物理量？

（2）加速度的定义式如何？公式中各个量的含义是什么？如：的含义？

（3）计算一下课件中所给两物体的加速度大小（练习）

4、看书29页第三、四、五自然段，讨论：

（1）加速度的单位是什么？

（2）在变速直线运动中，加速度的方向一定与速度方向相同吗？请举例说明（引导学生各举一匀加速和匀减速的实例）

（3）比 的加速度小，对吗？

（4）如何从 图像中求物体的加速度？

5、阅读30页上部分内容讨论：

（1）速度越大，加速度越大对吗？举例说明（如课件1情况）

（2）速度变化越大，加速度越大，对吗？举例说明．

（3）速度变化越快，加速度越大，对吗？

（4）速度变化率越大，加速度越大，对吗？

（5）有没有速度很大，而加速度很小的情况？

（展示课件：飞机水平匀速飞行）

（6）有没有速度很小，而加速度很大的情况？

（展示火箭发射升空过程的资料）

探究活动

在十字路口，当绿灯亮时，大卡车和骑自行车的人同时起动，经常发现，前几米自行车在前，大卡车在后，经过一段时间，大卡车将超过自行车，请实地观察并解释所见到的现象。

第四篇：速度变化快慢的描述11

1.5速度变化快慢的描述——加速度

教材分析

加速度是物理学中非常重要的概念，也是高一学生最难搞懂的概念之一。教材为了减小难度，对加速度概念的要求比较低，没有具体区分平均加速度和瞬时加速度，而是在学生知道了物体的运动通常情况下，速度在改变，很自然的引出速度变化也有快慢之分，进而引入加速度概念；加速度的矢量性，教材的处理也比较通俗易懂，最后又给出一些物体运动的加速度图表，给学生一些直观、生动的印象．节后又对速度、加速度做了一对比，有助于学生理解这些概念，对变化率的分析与解析也恰到好处． 学情分析

速度是力学教学的重要概念，也是高一年级物理课中较难懂的概念.在学生的经验中，与加速度有关的现象不多，这就给学习加速度概念带来困难.教材先列举轿车和旅客列车的加速过程，让学生讨论它们速度的快慢以增强学生的感性认识.教学目标

1．知识与技能 ⑴理解加速度概念、物理意义及与速度快、慢的区别，知道加速度的公式、符号、单位。

⑵理解加速度的矢量性，能判断物体是做加速运动还是减速运动。2．情感态度与价值观

⑴通过本节的学习，使学生了解物理学对经济、社会发展的贡献，体会物理与生活的密切关系，提高学生学习物理的兴趣。⑵通过研究性课题，能让学生领略到生活的奇妙与和谐，发展对科学的好奇心与求知欲。

⑶培养学生主动与他人合作的精神，并能将自己的见解与他人交流。重点

加速度的概念及与速度快慢的区别是本节教学的重点。难点

对加速度概念的理解是本节教学的难点。教学方法

探究、比较、分析法、讲授、讨论、练习教学过程 [新课引入]

[讨论与交流] 速度改变快慢的比较

教材中列举了小型轿车和旅客列车不同的加速情况，谁的速度“增加”得快?如何来表示速度增加的快慢呢?（分析）某竞赛用的跑车启动时，3．87 s内速度达到100 km／h，某高速列车启动时，265 s内速度达到250 km／h，自行车9 s内速度达到15 m／s，而100 m跑运动员起跑时，O．2 s内速度达到12 m／s．

师：试根据上述数据，推算出这些物体启动时，速度的增加量和1 s内速度的增加量，并填入下列表格：

师：很明显，这几个运动物体速度的增加量不同，速度增加的快慢也不同，且速度增加大的不一定就增加得快．为了描述物体运动中速度变化的快慢，人们引入了加速度的概念——加速度是用来描述速度变化的快慢的物理量． §1.5速度变化快慢的描述——加速度（板）[新课教学]

一、加速度

师：请回忆一下我们是怎样描述物体运动位置的变化的? 我们又如何描述运动位置变化快慢的？

师：如果物体做加速直线运动，怎样描述物体运动的速度增加的快慢呢? 生：用物体速度的增加量除以所用时间即得单位时间速度的变化量来描述这段过程物体运动速度增加的快慢

师：不同物体运动时，速度变化的快慢往往不同的，再看下面的例子．

案例1：飞机的速度由0增加到约300km／h，飞机的速度的变化是多少?若发生这一变化用时约30 s，则物体的速度平均每秒增加多少? 案例2：迫击炮射击时，炮弹在炮筒中的速度在0.005 s内就可以由0增加到250 m／s，炮弹速度的变化与发生这个变化所用时间的比值是多少? 学生讨论后回答．

生1(回答第一个案例)：300km／h约相当于83m／s，a＝△v/△t＝(83—0)/30m/s2＝2.8m/s2．

生2(回答第二个案例)：a＝△v/△t＝(250—0)/0.005m/s2＝5×104m/s2 师：上述方法就是变速直线运动中，描述物体运动速度变化快慢的基本思路和基本方法．其中a＝△v/△t是变速直线运动的加速度的基本定义式．(板书)加速度

(1)定义：加速度等于速度的改变量跟发生这一改变所用时间的比值．

定义式：a＝△v/△t =（vt-v0）/△t v0——开始时刻物体的速度 vt——经过一段时间t时的速度

(2)物理意义：加速度是表示速度改变快慢的物理量．(3)国际单位：m／s2或m·s-2 读作米每二次方秒(4)a也有平均和瞬时加速度

(5)a不变的运动叫做匀变速运动。(匀速直线运动可看成什么运动)[讨论与交流] 师：“上海磁悬浮列车的最高速度可达430 km／h，它的加速度一定很大．”这一说法对吗?为什么? 生：不对，当匀速运动时，尽管速度很大，加速度为零．

师：运载火箭在点火后的短时间内，速度的变化很小，它的加速度一定很小吗? 生：不对．由公式a＝△v/△t可知，加速度等于速度的变化量和时间的比值，因而加速度是速度对时间的变化率．所谓某一个量对时间的变化率，是指单位时间内该量变化的数值．变化率表示变化的快慢，不表示变化的大小．

二、加速度方向与速度方向的关系

[问]用两辆汽车以相同的速度变化率做匀加速运动和匀减速运动，虽然速度变化快慢相同，但速度的变化情况不同，前者速度越来越大，后者则反之．启发学生思考，只凭速度变化快慢(速度变化率的大小)不能完全反映速度变化的规律，从而引出加速度不仅有大小，而且有方向，是矢量．

加速度的定义是，理解△v的含义是重要的。由于本章只研究直线运动，因此, 用△x=x2－x1表示位移，即用正负号表示位移的方向显得自然，容易理解。同样，速度的方向也可用正负号表示。速度的变化量是矢量减法，用正负号表示矢量的方向后，同一直线上矢量减法就变换成了标量的代数减法。

速度的变化量是△v=v2－v1。速度是矢量，因此v2－v1的矢量减法可以处理为其含义是v1+△v=v2（图1－29a汽车加速的情况）；汽车减速的情况△v的方向与车的前进方向相反（图1－29b汽车减速的情况）。要逐渐养成使用矢量语言进行运算的习惯。

加速度也是矢量，不仅有大小，也有方向． 方向 ：加速度的方向和速度改变量的方向相同

加速直线运动：加速度的方向和初速度的方向相同，为正值． 减速直线运动：加速度的方向和初速度的方向相反，为负值．

[分析]当物体加速时，则△v =（vt-v0）>0，时间△t是标量，加速度a的计算值为正值，如果以初速度的方向为正方向(即初速度 v0取正值)，a为正值则可表示a的方向与初速度的方向相同，或反过来说，若加速度a与初速度同向时，则这个直线运动为加速运动．

当物体是减速时，则△v =（vt-v0）<0，时间△t是标量，加速度a的计算值为负值，如果仍以初速度的方向为正方向(即初速度Iv0取正值)，a为负值则可表示a的方向与初速度的方向相反，或反过来说，若加速度a与初速度反向时，则这个直线运动为减速运动． 例题

做加速运动的火车，在40s内速度从10m/s增加到20m/s，求火车加速度的大小。汽车紧急刹车时做减速运动，在2s内速度从10m/s减小到零，求汽车的加速度。[说一说] 日常生活中，对于运动物体说它走多远，是指路程或位移，说它走得多快，是指速度，而对加速度则没有相对应的典型词语．一般只有笼统的“快”和“慢”，往往指的是速度，但有时也有一些说法是模模糊糊地指加速度．请大家讨论哪些说法中指的是加速度? 生1：汽车的加速性能是汽车的一个很重要的参数，有人说，我这车好,启动快．

生2：在百米赛跑中，我们常说某某同学素质好，有很好的爆发力，起跑快． 赛车性能不佳，起步太“慢”；幸亏汽车急刹车刹得“快”，才没有酿成事故„„ 阅读 师：请学生阅读教材第30页“一些运动物体的加速度”．

学生阅读“一些运动物体的加速度”后应注意：

1．注意标题后括号内标明的“a／(m·s-2)”的含义，注意养成时时关心物理

单位的习惯．

2．阅读汽车、电车、旅客列车、炮弹加速时的典型值，形成大小印象． 3．表中汽车急刹车时的加速度值为负值，这是什么含义?这是因为加速度是矢量，不但有大小，而且有方向，而负号只表示其方向，不表示其大小．

三、从v—t图象看加速度

师：速度一时间图象描述了什么问题?怎样建立速度一时间图象? 生：速度一时间图象是描述速度随时间变化关系的图象，它以时间轴为横轴，以纵轴为速度轴，在坐标系中将不同时刻的速度以坐标的形式描点，然后连线，就画出了速度一时间图象． [思考与讨论] 图1.5—3中两条直线a、b分别是两个物体运动的速度一时间图象，哪个物体运动的加速度比较大? 教师引导，学生讨论后回答．

学生在没有学习斜率概念前，可以用陡度的“平缓”或“陡”来表述．

生：a直线的倾斜程度更厉害，也就是更陡些，而b相对较平缓。所以a的速度变化快，即a的加速度大，b的速度变化慢，加速度小． 师：我们可以从直线上任意选择间隔较大的两点来找到这两个点间的速度变化量△v，时间间隔△t．

四、总结、扩展

1．什么叫加速度?它的定义式、物理意义、单位各是什么? 2．怎样正确理解加速度?加速度与速度间有什么关系? 3．速度的改变量是否总是速度增加?怎样理解加速度的正负号． 4．根据v—t图像怎样求加速度? 5．怎样根据加速度的大小和方向去判定物体的运动规律?

五、作业

1.课本第29页第2、3题 板书设计

教学体会

第五篇：运动快慢的描述 速度物理教案

教学难点：对瞬时速度的理解． 主要设计：

一、速度：

【方案一】

1、提问：在百米赛跑中，如何比较运动员跑得快慢？

（展示媒体资料：运动会上百米赛跑的资料）

2、提问：两辆汽车都行驶2h，如何比较哪辆车更快？

3、提问：如果两物体运动的时间不同，发生的位移也不同，如何比较它们谁运动的更快？

4、提问：什么叫速度？速度的物理意义？速度的单位？速度的方向？

5、讨论：如何在位移图像中求速度．

【方案二】

1、给出如图所示的甲、乙两辆汽车做匀速直线情况，请同学观察它们的特点．

2、引导同学思考与讨论：

（1）如何向别人介绍这两个的运动？谁运动得更快？

（2）只比较两车的位移，或只比较两车的运动时间，能知道哪辆车运动底快吗？为什么？

（3）引导：在介绍某一事物时要抓住其本质，本质应是相对不变的．位移是变化的、时间是变化的，观察位移与时间的比值，此比值是不变的，分析比值的含义，得到速度的定义．

3、讨论速度的单位、矢量性等．

4、讨论：如何利用位移图像求速度．

二、平均速度和瞬时速度：

（一）平均速度：

1、提问：匀速直线运动的速度有什么特点？

2、提问：如何粗略地描述变速直线运动的快慢？什么叫平均速度？

3、提问：在百米跑的过程中，前半程和后半程的平均速度相同吗？

4、练习：在百米跑的过程中，某运动员10s钟到达终点，观察记录得知，他跑到50m处时，用时5.5s．经过5s时跑到45m处，分别求全程的平均速度、前半程和后半程的平均速度、前一半时间和后一半时间的平均速度．

（二）瞬时速度：

1、引导启发：某人静止在a位置，与慢走经过a位置，或快跑经过a位置，情况是不同的（运动状态不同），这种不同需要用瞬时速度来描述，第一种情况瞬时速度为零，第二种情况的瞬时速度小于第三种情况的瞬时速度．

2、引导启发：百米赛跑运动员，若全程用10s，则10s内的平均速度为10m/s，若测出每一秒内的位移，如第1秒内的位移为8m，则 m/s，第二秒内的位移为9m，则 m/s，第3秒内的位移为11m，则 m/s，这样对运动员的情况就了解得比较细致了，若能知道每个0.1s内的位移，则对运动情况的了解就更细致了，若能知道每个0.01s内的位移，则对运动情况的了解就更细致了．要更精确的掌握物体的运动情况，则需要知道物体各个时刻的速度．

3、提问：什么叫瞬时速度？什么叫速率？

4、展示多媒体资料：汽车速度计及理程计，让瞬时速度的概念更加具体化．

5、练习书后“做一做”，模拟打点计时器．