1.4 速度变化快慢的描述—加速度 课件-2025-2026学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

第4节 速度变化快慢的描述—加速度 人教版（2019） 物理（必修第一册） 第一章 运动的描述 制作：张二朝 ——身正心定 闳中博学—— 学习目标 1. 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； 2. 理解加速度的大小决定因素； 3. 会从v-t图像计算加速度的大小，分析物体的运动情况，运用图像求解实际问题。 复习回顾 1．速度： （1）定义：位移与发生这段位移所用的时间之比 （2）定义式：v＝ （3）单位：米每秒，m/s （4）矢量，有大小，有方向，方向与位移方向一致。 2．平均速度：物体在一段时间内运动的平均快慢程度，只能粗略描述物体运动快慢 3．瞬时速度：物体在某一时刻运动的快慢，可以精确描述物体运动的快慢。 复习回顾 4．速率：瞬时速度的大小。 5．匀速直线运动：瞬时速度保持不变的运动，平均速度与瞬时速度相等。 6．测量平均速度：测出纸带上任意两点之间的位移 Δx ，同时记录对应时间 Δt ，就可以计算出平均速度。 7．测量瞬时速度：根据 Δx 和 Δt 计算出的速度值就可以粗略代表 Δx 这一区间内任意一点的瞬时速度，并且 Δx 取得越小， Δt 越短，平均速度就越接近于某点的瞬时速度。 8． v -t 图像可以直观表示物体运动速度随时间变化的情况，图像上的点反映某一时刻的瞬时速度。 课堂引入 一辆小汽车在10s内，速度从0达到100 km/h，一列火车在300 s内速度也从0达到100 km/h。虽然汽车和火车速度都从0达到100 km/h，但是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？ 课堂引入 一、加速度 1.谁的速度最大？ 2.谁的速度变化最多？ 3.谁的速度变化最快？如何比较速度变化得快慢？ 研究对象 速度(m/s) 速度变化量△V(m/s) 所用时间△t(s) 初速度V1 末速度V2 跑车 0 30 10 小轿车 0 30 20 火车启动 0 50 120 火车刹车 40 0 30 摩托车 0 20 10 子弹发射 0 400 0.01 30 30 50 - 40 20 400 一、加速度 2.物理意义 ： 表示物体速度变化的快慢。 1.定义：速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值。 3.国际单位制： m/s2或m· s-2 读： 米每二次方秒。 4.矢量性：加速度既有大小又有方向．大小在数值上等于单位时间内速度变化量的大小，方向跟物体速度变化量的方向相同。 公式： 一、加速度 v大：“速度大”是指位置变化快 。 Δv大：“速度变化大”是指末速度与初速度的差别大。 a大：“速度变化得快”是指单位时间内速度变化大。 “速度大”、“速度变化大”、“速度变化得快”描述的是三种不同的情况。 5.对加速度大小的理解： 𝑎=∆𝑣/∆𝑡是加速度的比值定义式，a与它们不成直接的比例关系。 一、加速度 速度大，加速度一定大吗？你能举例说明吗？ 加速度大，速度一定大吗？ 不一定，速度大表示物体运动得快；加速度大表示单位时间内速度的变化量大。 例如：匀速运动的高速动车。 不一定，例如赛车开始加速时加速度很大，但速度比较小。 一、加速度 速度变化量大，则加速度一定大？ 速度变化越快，加速度越大？ 不一定，速度变化量可能很大，但如果经历时间更长，则加速度不一定大。 加速度一定越大。 一、加速度 速度v 速度的变化量Δv 加速度a 表达式 Δv＝v2－v1 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 6.速度、速度的变化量、加速度的比较 二、加速度的方向 　　在加速直线运动中，v2>v1，速度增大，Δv 的方向与 v 的方向相同，故 a 的方向与 v 的方向相同。 Δv v2 v1 a 甲 速度增加时的情况 二、加速度的方向 Δv v1 v2 a 　　在减速直线运动中，v2<v1，速度减小，Δv 的方向与 v 的方向相反，故 a 的方向与 v 的方向相反。 乙 速度减小时的情况 二、加速度的方向 例：甲车初速度 v1＝10 m/s, 末速度 v2＝20 m/s ； 乙车初速度 v1＝20 m/s, 末速度 v2＝10 m/s，两车速度变化经历的时间均为 2 s 。两车的加速度各是多少？ 说明： 1．加速度方向与速度变化量的方向一致，与速度方向无关。 2．加速运动时加速度的方向与初速度的方向相同；减速运动时加速度的方向与初速度的方向相反。 3．如未说明，通常默认初速度方向为正方向。 二、加速度的方向 运动物体 a/( m·s-2 ) 运动物体 a/( m·s-2 ) 子弹在枪筒中 5×104 赛车起步 4.5 跳伞者着陆 -25 汽车起步 2 汽车急刹车 -5 高铁起步 0.35 表 一些运动物体的加速度（近似值） 思考：表格中带负号的加速度是什么意思？ 　　加速度前的正负号不代表加速度的大小，带负号只是表示加速度与所选正方向相反。 二、加速度的方向 加速度在减小，而速度在增大，有可能吗？ 加速度在增大，而速度在减小，有可能吗？ 加速度减小而速度增大是可能的‌，这种情况发生在加速度方向与速度方向相同时，即使加速度数值减小，只要保持与速度同向，速度就会持续增加。 当物体的加速度（即速度变化率）方向与其当前运动方向相反时，物体会做减速运动。此时若加速度的数值增大，意味着速度减小的速率加快，但速度本身仍在减小 通过以上分析，你是否可以总结一下如何判断直线运动中“加速”或“减速”的情况? 二、加速度的方向 1.物体做加速运动还是减速运动，关键是看物体的加速度与速度的方向关系，而不是看加速度的大小，加速度的大小只是反映速度变化的快慢。 （1）a与v同向（加速直线运动） a不变，v随时间均匀增加 a增大，v增加的越来越快 a减小，v增加的越来越慢 二、加速度的方向 （2）a与v反向（减速直线运动） a不变，v随时间均匀减小 a增大，v减小的越来越快 a减小，v减小的越来越慢 2.a的正负，只表示加速度的方向与正方向的关系，不表示物体是加速还是减速。 三、从v-t图像看加速度 ∆t ∆v t1 v1 t2 v2 b v(m/s) O a t/s 思考讨论：由v-t 图像能知道物体的加速度吗？ 如图：小三角形水平的直角边代表时间间隔∆t，竖直直角边代表速度的变化量∆v 。由加速度定义可知Δv 与Δt的比为加速度。 思考：A、B 两物体的速度哪个变化快？ A物体的加速度为 ； B物体的加速度为 。 0.5m/s2 0.2m/s2 v-t 图像的斜率就是加速度 总结：越靠近纵轴，斜率越大，即加速度越大。 由图可直接看出：A的加速度大于B的加速度。 t/s O v/m·s-1 10 15 5 4 6 2 A B 三、从v-t图像看加速度 思考：如何从图像判断物体是加速还是减速？ O v/m·s-1 t/s 4 6 2 4 6 2 1、前2s内的加速度为 2、2s—4s的加速度为 0 3、4s—6s的加速度为 注意：减速时加速度为负值，朝下倾斜 三、从v-t图像看加速度 思考：下面两个v-t图像所描述的运动加速度是恒定的吗？ 甲图中，在相等的时间Δt内Δv2>Δv1，加速度增大；乙图中，在相等的时间Δt内Δv2<Δv1，加速度减小.即v－t图像为曲线时，物体的加速度是变化的，曲线上某点的切线斜率等于该时刻物体的加速度. 切线斜率反映瞬时加速度。 三、从v-t图像看加速度 【例】如图是做直线运动的某质点的v-t图像,请分析: (1)质点在0~4 s、4~8 s、8~10 s、10~12 s内分别做什么运动? (2)在0~12 s内,哪段时间该质点的加速度最大? (3)在0~4 s、8~10 s、10~12 s内质点的加速度分别为多少,并说明加速度的方向。 三、从v-t图像看加速度 变化率 STSE 　　人类自发明木轮车到现在制成时速 500 km/h 的磁悬浮列车，以及超音速飞机，为了获得高速的交通工具，奋斗了几千年。交通工具改变了我们的生活，我们的生活用品几乎没有一件不是交通工具运输而来的，如果没有交通工具，现代社会将会瘫痪。但是交通的发展也伴随着许多的问题，城市的规划、交通堵塞、交通意外等等。 　　那么，交通工具的速度是不是越快越好？ 死亡加速度： 在很多国家，交通管理部门制定了死亡加速度为 5000 m/s2 这一数值以醒世人，其意思是如果行车加速度超过此值将有生命危险。一旦发生交通事故时，因为车辆碰撞时间很短，加速度将会达到这一数值。假如一辆汽车以 90 km/h 的速度行驶，因发生事故，与高速公路隔离护栏发生碰撞，碰撞时间为 0.004 s，撞后速度即变为零，那么碰撞中汽车的加速度有多大？ 　　约为 6250 m/s2 ，所以交通工具的速度并不是越快越好。 STSE 课堂练习 1．关于速度v、速度变化量、加速度a的说法错误的是（　　） A．v、、a三者都是矢量 B．加速度a越大表示速度变化越快 C．速度变化量增大，则加速度a一定增大 D．加速度a的方向与速度变化量的方向相同 C 课堂练习 2．关于加速度与速度，下列说法正确的是（　　） A．物体加速度方向一定与它速度的方向相同 B．物体的速度方向发生变化时，则其加速度方向一定发生变化 C．物体的加速度在增大，则其速度一定在增大 D．物体的加速度在减小，则其速度的变化率一定在减小 D 课堂练习 3．某物体做匀变速直线运动，其加速度为，下列说法中正确的是（    ） A．“”表示加速度的大小 B．“”表示加速度的方向一定与初速度方向相反 C．“”表示在任意1秒内速度都减小2m/s D．“”表示在任意1秒内的速度变化量都为-2m/s D 课堂练习 4．乒乓球以20m/s的速度水平向右运动并碰到球拍，与球拍作用0.02s时间后反向弹回，弹回的速度大小为15m/s，关于乒乓球与球拍作用的过程，下列说法正确的是 （　　） A．乒乓球的速度变化量大小为5m/s，方向水平向左 B．乒乓球的速度变化量大小为35m/s，方向水平向右 C．乒乓球的加速度大小为250，方向水平向左 D．乒乓球的加速度大小为1750，方向水平向左 D 课堂小结 加速度 公式时刻 大小 意义 用于描述物体速度变化快慢的物理量。 与速度变化量的方向一致。 方向 v-t图像 反映物体速度与时间的关系，斜率表示加速度。 加速度建立的进阶过程 v Δv Δv/Δt a＝Δv/Δt 描述运动快慢 描述速度变化 描述速度变化快慢 物理意义：描述物体速度变化快慢； 单 位：m/s2 方 向：a 与 Δv 方向相同 由 a 与 v 的方向关系判定物体运动性质： a 与 v 同向，物体做加速运动； a 与 v 反向，物体做减速运动。 认知 进阶过程 加速度有变化快慢吗？ 类比 课堂小结 THANKS 谢谢 ——身正心定 闳中博学—— 人教版（2019） 物理（必修第一册） Lavf57.76.100 vid:v02004790000beit2s1um7ltltp5k4vg $$