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必修第一册

该高中物理课件聚焦“加速度”核心知识点，通过汽车启动、百米飞人等生活实例导入，从“速度变化快慢”切入，衔接速度概念，搭建从具体现象到抽象物理量的学习支架，帮助学生理解加速度的定义、公式及物理意义。 其亮点在于运用类比（类比速度定义加速度）和v-t图像斜率分析（模型建构），结合例题与误区辨析培养科学思维，小结系统整合核心概念。学生能深化运动观念，教师可借助实例与练习提升教学效率。

速度变化快慢的描述 —— 加速度 人教版高中物理必修一 · 第一章 1.7.2013 大家好，今天我们来学习一个非常重要的物理概念——加速度。在生活中，我们常常会感受到物体运动的变化，比如电梯启动时的推背感，跑车惊人的提速能力。这些现象背后，都指向同一个物理量。这节课，我们将一起揭开它的神秘面纱，学习如何科学地描述速度变化的快慢。 ‹#› 新课引入 生活中的“快”与“慢” 汽车启动 普通轿车和超级跑车，谁加速到100km/h用时更短？我们常说跑车“提速快”，这里的“快”指的是物体运动的快慢，还是别的含义？ 新课引入 生活中的“快”与“慢” 百米飞人 苏炳添在奥运会创造历史的致胜关键是什么？是他的最高速度绝对快，还是他在起跑阶段的速度增加得更快？ 以上现象中，我们感受到的“快”，不仅仅是指物体运动的快慢（速度），更关键的是指“速度变化的快慢”。 那么，在物理学中，我们该如何科学地描述这种“速度变化的快慢”呢？ 1.7.2013 让我们先从生活中的几个场景开始。坐电梯时，你是否感觉到过不同的启动体验？有的平稳，有的却让你猛地一沉。同样，跑车和普通轿车，谁的提速更快？还有我们的飞人苏炳添，他的成功仅仅是因为跑得快吗？这些现象都指向一个共同的问题：我们如何描述速度变化的快慢？这正是我们今天要学习的核心。 ‹#› 比较速度变化的快慢 观察思考：比较不同物体的速度变化 物体 初速度 (m/s) 末速度 (m/s) 所用时间 (s) 速度变化 (m/s) A. 普通轿车 0 20 10 20 B. 高速列车 0 80 100 80 C. 运动员 0 10 2 10 引导分析：寻找统一的标准 1. 直接比较的困境 如果只看“速度变化量”，列车变化最大；如果只看“所用时间”，运动员用时最短。但A和C两者变化量和时间都不同，该如何比较？ 2. 类比引出思路 如同比较运动快慢引入“速度”（单位时间内的位移），我们也可以用“单位时间内的速度变化量”来描述速度变化的快慢。 1.7.2013 为了科学地比较，我们来看这张表格。普通轿车、高速列车和运动员，它们的初速度、末速度和所用时间都不同。我们不能只看速度变化了多少，也不能只看用了多长时间。就像比较运动快慢需要引入“速度”这个概念一样，我们需要一个新的物理量来描述“速度变化的快慢”。这个物理量就是我们接下来要学习的加速度。 ‹#› 一、加速度 1.定义：把速度的变化量 (Δv)与发生这一变化所用时间 (Δt)的比值，叫做加速度。 2.定义式： （比值定义法：与速度(v=Δx/Δt)类似，加速度由Δv与Δt的比值定义，与速度本身的大小无关） 3.单位：米每二次方秒 符号：m/s²或m·s-2 4.物理意义：加速度是描述物体速度变化快慢和变化方向的物理量。速度变化得越快，加速度就越大。 学以致用： 【例1】请根据运动数据，分别计算一辆普通轿车和一名短跑运动员在起跑阶段的加速度。 普通轿车 • 速度变化量 Δv = 20 m/s • 所用时间 Δt = 10 s 短跑运动员 • 速度变化量 Δv = 10 m/s • 所用时间 Δt = 2 s 结论：运动员的加速度大于轿车，说明他在起跑阶段的速度变化得更快。 物理意义启示 加速度描述的是物体“速度变化快慢”的物理量，而不是速度变化量的大小。即使是高速运动的列车，其启动时的加速度也可能远小于短跑运动员的起跑加速度。 加速度 a = 2 m/s² 加速度 a = 5 m/s² 1.7.2013 理论学完了，我们来实际计算一下。回到刚才的表格，我们来计算普通轿车和运动员的加速度。轿车的加速度是2 m/s²，而运动员的加速度是5 m/s²。虽然运动员的速度变化量只有10m/s，远小于轿车的20m/s，但他用的时间更短，所以加速度更大。这清晰地表明，加速度描述的是速度变化的快慢，而不是变化的大小。 ‹#› 二、加速度的方向 1.速度的变化量： （1）定义：某一阶段的末速度与该阶段的初速度的矢量差。 （2）表达式： 速度 (v) 是矢量，既有大小，又有方向。同理，速度的变化量 也是矢量。 根据定义式，时间(Δt)是标量。因此，加速度a必然是一个矢量。 结论：加速度(a)的方向与速度变化量(Δv)的方向是完全相同的。 加速度方向与速度(v)方向不一定相同。 思考：如何判断 Δv 的方向？ 方法：在一维直线运动中，我们可以通过人为规定一个“正方向”，利用计算结果的正负号来判断矢量的方向。（正号表示与规定方向相同，负号表示相反） 示例：汽车刹车过程 规定向东为正方向。v初=+20m/s，v末=+10m/s 。 计算：Δv = （10 - 20 ）= -10 m/s 。 结论：负号表示 Δv 方向与规定相反，即向西。故加速度 a 方向也向西。 1.7.2013 接下来，我们要深入理解加速度的一个重要特性——矢量性。因为速度是矢量，速度的变化量Δv也是矢量，所以加速度必然是矢量。它不仅有大小，还有方向。加速度的方向与速度变化量Δv的方向相同。在直线运动中，我们可以通过规定正方向，用正负号来判断方向。比如汽车刹车，速度在减小，速度变化量就是负的，加速度也是负的，说明加速度方向与规定的正方向相反。 ‹#› 加速度与速度的方向关系 核心规则：判断物体做加速还是减速运动，关键看加速度方向与速度方向的关系。 同向 ➜ 加速运动 当加速度方向与速度方向相同时，物体速度持续增大，做加速直线运动。 反向 ➜ 减速运动 当加速度方向与速度方向相反时，物体速度持续减小，做减速直线运动。 特别提醒：正负号仅表示方向。 例如：速度 -5m/s (向西)，加速度 -2m/s² (向西)，两者同向，物体实际在做加速运动。 1.7.2013 那么，如何判断物体是在加速还是减速呢？这里有一个非常关键的规则：看加速度方向和速度方向的关系。如果两者方向相同，物体就加速；如果方向相反，物体就减速。请大家务必记住，加速度的正负号只代表方向，不直接决定加速还是减速。比如一个物体向负方向运动，加速度也是负的，那么它们方向相同，物体其实是在做加速运动。 ‹#› 【例2】关于加速度的概念，下列说法中正确的是（ ） A．加速度就是加出来的速度 B．加速度反映了速度变化的大小 C．加速度反映了速度变化的快慢 D．加速度为正值，表示速度的大小一定越来越大 C 【解析】 加速度是描述物体速度变化快慢的物理量，当物体的加速度和速度方向相同，物体做加速运动，当物体的加速度方向和速度方向相反，则物体做减速运动，所以C正确，ABD错误。 t/s v/(m·s-1) v0 v2 Δv Δt v1 三、从v-t图像看加速度 回顾 在 v-t 图像中， 一条倾斜的直线代表物体在做什么运动？ 图线的斜率 k 代表什么？ 推导 斜率公式：k = Δv / Δt 加速度定义：a = Δv / Δt 因此可以推出： k = a t/s v/(m·s-1) v0 v2 Δv Δt v1 三、从v-t图像看加速度 斜率的大小：表示加速度的大小，斜率越大，加速度越大。 斜率的正负：表示加速度的方向，与正方向相同或相反。 斜率为零：代表加速度为0，即物体做匀速直线运动。 【例3】甲、乙两个物体在同一直线上运动，它们的速度—时间图象如图所示，下列说法正确的是（ ） A.在0～t1时间内，甲的加速度大于乙的加速度，且方向相反 B.在0～t1时间内，甲、乙加速度方向相同 C.在0～t2时间内，甲、乙运动方向相同 D.在0～t2时间内，甲的加速度大于乙的加速度，且方向相同 B c “速度”、“速度变化量”与“加速度” 速度 (v) 描述物体运动快慢的物理量，即位置变化的快慢。 速度变化量 (Δv) 描述物体速度改变了多少的物理量，是矢量的差值。 加速度 (a) 描述物体速度变化快慢的物理量，与速度大小无必然联系。 1.7.2013 现在我们来做一个重要的辨析。速度、速度变化量和加速度，这三个概念非常容易混淆。 速度描述的是运动的快慢；速度变化量描述的是速度改变了多少；而加速度，描述的是速度变化的快慢。 大家看这个表格，它们的物理意义、定义式和单位都不同，一定要区分清楚。特别要注意，加速度大，不代表速度大；速度大，也不代表加速度大。 ‹#› 常见误区： 判断题：速度大的物体，加速度一定大。 答案：错误。反例：高速飞行的飞机，速度很大，但如果做匀速直线运动，加速度为零。 判断题：速度变化量大的物体，加速度一定大。 答案：错误。反例：一列火车从启动到高速行驶，速度变化量大但时间长，加速度可能很小。 判断题：加速度为零的物体，速度一定为零。 答案：错误。反例：匀速直线行驶的汽车，加速度为零，但速度不为零。 判断题：物体做加速运动时，加速度一定为正。 答案：错误。反例：物体沿负方向运动且加速度也为负，同向时仍在加速。 1.7.2013 为了加深理解，我们来看几个常见的误区。第一，速度大，加速度不一定大，比如匀速飞行的飞机。第二，速度变化量大，加速度也不一定大，比如火车启动。第三，加速度为零，速度不一定为零，比如匀速行驶的汽车。第四，做加速运动，加速度不一定为正，关键看方向是否相同。通过这些反例，希望大家能彻底搞清楚这些概念。 ‹#› 1.由加速度的定义式 可知（ ） A．加速度a与速度变化量 成正比 B．加速度a的方向与 的方向相同 C．加速度a的方向与速度v的方向相同 D．加速度a大小由速度变化 决定 B 随堂练习： 【解析】 AD.根据加速度的定义式 可知，加速度与速度的变化量无关，故AD错误； BC.加速度方向与速度变化量的方向相同，与速度的方向可能相同，可能相反，可能不在同一条直线上，故B正确，C错误． 随堂练习： 2.汽车向右沿直线运动，原来的速度是v1经过一小段时间之后，速度变为v2，△v表示速度的变化量。由图中所示信息可知（ ） A．汽车在做加速直线运动 B．汽车的加速度方向与v1的方向相同 C．汽车的加速度方向与v1的方向相反 D．汽车的加速度方向与△v的方向相反 C c 随堂练习： 3.如图所示为一物体做直线运动的v—t图象，用v1、a1表示物体在0～t1时间内的速度和加速度，v2、a2表示物体在t1～t2时间内的速度和加速度，则由图可知（ ） A.v1与v2方向相同，a1与a2方向相同，a1>a2 B.v1与v2方向相同，a1与a2方向相反，a1<a2 C.v1与v2方向相反，a1与a2方向相同，a1>a2 D.v1与v2方向相反，a1与a2方向相反，a1<a2 B 随堂练习： 小结： 核心概念：加速度 描述物体速度变化快慢和变化方向的物理量，是联系运动学和动力学的桥梁。 定义式 矢量特性 方向始终与速度变化量 (Δv)的方向保持一致。 加速与减速判断 •同向➔ 物体做加速运动 •反向➔ 物体做减速运动 v-t 图像 图线的斜率 (k)表示加速度。 斜率的绝对值表示加速度的大小，斜率的正负表示加速度的方向。 三个易混淆概念 1.速度 (v)：描述运动快慢 2.速度变化量 (Δv)：描述速度变化多少 3.加速度 (a)：描述速度变化快慢 1.7.2013 好了，我们来总结一下本节课的内容。我们学习了一个核心概念——加速度，掌握了它的定义式、矢量性、判断加速减速的规则，以及如何从v-t图像中看加速度。同时，我们还辨析了速度、速度变化量和加速度这三个易混淆的概念。希望大家课后能多加练习，真正掌握这个重要的物理量。 ‹#› 谢谢观看！ $