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

该高中物理导学案围绕“速度变化快慢的描述-加速度”展开，引导学生理解加速度的定义式、方向、单位及与速度等物理量的区别。课堂通过汽车刹车与加速实验数据创设情境，以问题链引导对比不同过程速度变化的快慢，搭建从具体现象到抽象概念的学习支架，衔接速度知识引出加速度。 资料特色在于情境贴近生活（如AEBS、新能源汽车），培养科学态度与责任，通过数据对比和问题探究发展科学思维，习题涵盖计算、方向判断及概念辨析，助力学生深化运动与相互作用的物理观念，提升分析解决实际问题的能力。

速度变化快慢的描述-加速度 学习目标 1．理解加速度的概念，知道它的定义式、方向和单位，能用公式a = Δv 进行定量计算； Δt 2．学会判断加速度的方向并结合速度方向判断运动性质； 3．理解加速度与速度、速度变化量和速度变化率之间的区别与联系； 4．领会人类探索自然规律时严谨的科学态度，体会加速度概念的建立对人类认识世界的意义，提升区分事物以及抽象思维的能力． 学习过程 情境创设 近年来，受益于政府的规定，以及下游市场需求的快速增加、国内企业技术的突破，我国汽车自动紧急制动系统（AEBS）行业内企业数量不断增多．这套系统究竟能不能帮助驾驶员规避危险呢？我们对人工刹车和智能刹车做了对比实验来研究．除了制动，我们也很关注车辆的加速性能，基于目前大环境的发展趋势，就新能源电动汽车和燃油车做了对比．以上测试的数据如下表所示： 序号 测试 初速度/(m/s) 末速度/(m/s) 所用时间/s 1 人工刹车 10 0 8.45 2 智能刹车 10 0 3 3 燃油车加速（前段） 0 7 2.5 4 电动汽车加速（前段） 0 9 2.5 5 燃油车加速（后程） 18 36 4.8 6 电动汽车加速（后程） 22 32 3 问题思考： （1）1 和 2 两个刹车过程，有什么异同？可以怎样描述？ （2）3 和 4 两个加速过程，有什么异同？可以怎样描述？ （3）5 和6 两个加速过程，汽车速度变化量和所用时间都不同，用什么物理量能描述这种不同呢？ 新知讲授 一、加速度 1．定义：速度的变化量 Δv 与发生这一变化所用时间 Δt 的比值． 2．表达式：a ． 3．单位：在国际单位制中，加速度的单位是米每二次方秒，符号是m/s2 或m . s_2 ． 4．物理意义：描述物体速度变化快慢的物理量． 5．矢量性：加速度的方向与速度变化量 Δv 的方向相同．课堂小练 1 ：尝试将这个表格中加速度一栏补充完整． 测试 初速度/(m/s) 末速度/(m/s) 所用时间/s 加速度/(m/s2) 燃油车加速（前段） 0 7 2.5 电动汽车加速（前段） 0 9 2.5 二、加速度的方向 1．加速度的方向：与速度变化量的方向相同． 2．a 与 v 的方向关系：在直线运动中，如果速度增加，即加速运动，加速度方向与初速度的方向相同，如果速度减小，即减速运动，加速度方向与初速度的方向相反． 第 1 页 学科网（北京）股份有限公司 课堂小练 2： 1．乒乓球以5m/s 的速度大小与地面相碰后，以4m/s 的速度大小反向弹回，乒乓球与地面的接触时间为0. 1s ，求乒乓球的加速度的大小及方向． 2．试比较下列选项中，谁的速度变化最快( ) A ．一辆汽车从静止开始经过20s 后，其速度变为20m/s B ．一位运动员冲刺后的速度由10m/s 经过5s 后变为 0 C ．足球以8m/s 速度飞过来，被踢回速度仍为8m/s ，脚和足球作用时间为0.5s 三、变化率 加速度是速度的变化量 Δv 与发生这一变化所用时间Δt 的比值，在数值上等于单位时间内速度的变化量，即速度的变化率． 四、速度、速度变化量、加速度的比较 速度 v 速度变化量 Δv 加速度 a 定义 位移与所用时间的比值 末速度与初速度的矢量差 速度变化量与时间的比值 表达式 ( Δ x )v = Δt Δv = v _ v0 ( Δ v )a = Δt 单位 m/s m/s m/s2 方向 物体运动的方向 由初、末速度决定，与 a 的 方向相同 与 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 大小关系 三个物理量的大小没有必然联系，其中一个物理量较大时，其余两个物理量不一定较大 方向关系 a 与 Δv 的方向相同，a (Δv ）与 v 的方向不一定相同 学以致用 关于下列说法正确的是( ) A ．物体的速度大，其加速度一定大 B ．物体做减速运动，其初速度v0 > 0 ，a < 0 C ．物体速度为零时，其加速度也一定为零 D ．物体的速度变化大，其加速度一定大 课堂小结 第 2 页 学科网（北京）股份有限公司 学习过程答案 新知讲授 课堂小练 1： 测试 初速度/(m/s) 末速度/(m/s) 所用时间/s 加速度/(m/s2) 燃油车加速（前段） 0 7 2.5 2.8 电动汽车加速（前段） 0 9 2.5 3.6 课堂小练 2： 1．乒乓球的加速度大小为 90 m/s2 ，加速度方向与初速度方向相反． 2．C 学以致用 B 一、单选题（本题共 1 小题） 1．下列陈述的生活事例中都涉及“快 ”字，其中指加速度的是( ) A ．从温州到杭州，如果乘动车很“快 ”就能到达 B ．在 110 米跨栏比赛中刘翔是选手中最“快 ”的 C ．运用ABS 新技术，既能保证汽车在紧急刹车时的安全，又能使汽车很“快 ”停下来 D ．协和式客机在20000m 高空飞得很“快 ” 【答案】C 【解析】A ．如果乘动车很快就能到达，很“快 ”指动车速度大，A 错误； B ．在110m 跨栏比赛中刘翔是选手中最快的，最“快 ”说明所用时间短，速度大，B 错误； C．汽车刹车很快停下来，说明速度变为零的时间短，即刹车加速度大，因此“汽车很快停下来 ”中的“快”表示加速度，C 正确； D ．“客机在20000m 高空飞行得很快 ”中的“快 ”指速度大，D 错误． 故选 C． 二、多选题（本题共 1 小题） 2．梦天实验舱将由长征五号 B 遥四运载火箭执行发射任务．届时，中国空间站三舱组合体将形成“ T ”字型的基本构型，完成中国空间站的在轨建造．关于火箭点火升空的速度和加速度的判断，下列说法正确的是( ) A ．火箭点火将要升空时，火箭的速度为零，加速度也为零 B ．火箭的速度增大，加速度也一定增大 C ．火箭速度变化越来越快时，加速度越来越大 D ．火箭升空过程中若速度增大，加速度方向一定向上 【答案】C D 【解析】A ．火箭点火将要升空时，火箭的速度为零，但是加速度不为零，故 A 错误； B ．火箭的速度增大，加速度也可以减小，做加速度减小的加速运动，故 B 错误； 第 3 页 学科网（北京）股份有限公司 C ．加速度表示速度变化的快慢，则火箭速度变化越来越快时，加速度越来越大，故 C 正确； D ．火箭升空过程中，速度方向向上且速度增加时，速度变化量的方向也向上，所以加速度方向也一定向 上，故 D 正确． 故选 CD． 三、解答题（本题共 1 小题） 3．足球运动员在罚点球时，球获得30m / s 的速度并近似做匀速直线运动．设脚与球作用时间为0. 1s ，球又在空中飞行0.3s 后被守门员挡出．守门员双手与球接触时间为0. 1s ，且球被挡出后以10m / s 的速度沿原路反弹．求： （1）罚点球的瞬间，球的加速度的大小和方向； （2）守门员接触球瞬间，球的加速度的大小和方向． 【答案】规定以足球罚点球时飞出的速度方向为正方向 （1）罚点球的瞬间，球的加速度的大小为300m / s2 ，方向与规定的正方向相同； （2）守门员接触球瞬间，球的加速度的大小为400m / s2 ，方向与规定的正方向相反． 【解析】规定以足球罚点球时飞出的速度方向为正方向 （1）根据a m / s2 = 300m / s2 ，方向与规定的正方向相同． （2）根据a m / s2 = _400m / s2 ，方向与规定的正方向相反． 第 4 页 学科网（北京）股份有限公司 $