1.4 速度变化快慢的描述——加速度 课件—2026-2027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，涵盖定义、方向及v-t图像分析。课堂导入通过视频观察物体速度变化过程，结合赛车与猎豹加速情境，引导学生从速度过渡到速度变化快慢的比较，搭建从速度到加速度的学习支架。 其亮点在于以科学思维和科学探究为导向，通过对比自行车、火车等速度变化数据进行科学推理，结合v-t图像斜率模型建构加速度概念。课堂练习如足球反向踢出计算加速度强化理解，帮助学生形成运动观念，教师可利用结构化资源提升教学效率。

1.4 速度变化快慢的描述—加速度 第一章 运动的描述 人教版（2019） 主讲老师：XXX 老师 2026.09.10 1.7.2013 同学们好！今天我们来学习一个非常重要的物理概念。大家坐过电梯或者过山车吗？有没有感觉在启动或刹车的瞬间，身体会有特别的感受？这些让我们心跳加速的瞬间，背后都隐藏着一个共同的物理秘密。今天，我们就来一起揭开这个秘密，它就是“加速度”。让我们一起走进第一章《运动的描述》的第4节——速度变化快慢的描述，加速度。 ‹#› 目录 01 02 03 加速度的方向 从v-t图像看加速度 加速度 1.7.2013 ‹#› 观看视频 01 / 聚焦观察重点 仔细观察视频中各类物体的运动状态，重点捕捉物体速度的动态变化过程，留意运动过程中的关键节点与状态转折。 02 / 深度对比思考 尝试区分不同物体速度变化的快慢差异：哪些物体速度改变得更迅速？哪些相对平缓？思考造成这种差异的可能因素。 03 / 建立直观认知 通过视频的直观呈现，为后续学习“加速度”等核心物理概念积累感性经验，构建对运动变化的具象化理解。 💡 提示：在观看过程中，可以尝试用手势或语言描述物体速度的变化趋势，将抽象的“变化”转化为具体的感知。 1.7.2013 在正式开始之前，让我们先观看一段视频。请大家仔细观察视频中物体的运动状态，特别是它们的速度是如何变化的。思考一下，哪些物体的速度变化得快，哪些变化得慢？这个视频将为我们今天的学习提供一些直观的感受。 ‹#› 思考与讨论 情境引入：一辆赛车在5.5秒内，速度从0加速到30m/s；而一只猎豹仅用4.0秒，就能从静止达到30m/s的速度。二者最终的末速度相同，速度的变化量也完全一样，但我们在直觉上能明显感受到猎豹的启动更为迅猛，赛车的加速过程则相对平缓。 核心思考：如果仅用“速度大”或者“速度变化大”来描述物体的运动状态，显然无法区分赛车与猎豹的这种差异。那么，究竟应该用什么物理量，才能准确描述物体“速度变化的快慢”呢？ 1.7.2013 好，视频看完了，我们来思考一个问题。想象一下，一辆赛车用5.5秒，速度从0飙到30m/s。而一只猎豹，只用了4.0秒就达到了同样的速度。它们的最终速度都是30m/s，速度的变化量也都是30m/s。但我们直觉上会觉得，猎豹的启动更迅猛，对不对？这说明，光用“速度大”或者“速度变化大”，已经没法准确描述这种“快慢”的区别了。我们需要一个新的物理量来描述“速度变化的快慢”。 ‹#› 第一部分 加速度 1.7.2013 ‹#› 再看公共汽车和舰艇，二者速度变化量均为6m/s，但公共汽车用时仅3s，舰艇用时20s。用时越短，说明速度变化得越快。这提示我们，比较速度变化快慢不能只看变化量，还必须考虑发生这个变化所用的时间。 先计算速度变化量：自行车Δv=9m/s，公交车Δv=6m/s，舰艇Δv=6m/s，火车Δv=20m/s。单看变化量，火车最大，自行车次之。但自行车只用了3s完成9m/s的变化，火车却用了100s才完成20m/s的变化，显然自行车速度变化更剧烈。 速度变化的“大”与“快”是不同概念。“变化大”指的是末速度与初速度的差值（Δv = vₜ - v₀）数值大；而“变化快”则是指单位时间内速度的变化量。我们可以对比相同时间内速度变化的多少，或者完成相同速度变化所需时间的长短来判断。 思考与讨论 运动物体 初速度 v0/m.s-1 经过时间 △t/s 末速度 vt/m.s-1 A.自行车下坡 2 3 11 B.公共汽车出站 0 3 6 C.某舰艇出航 0 20 6 D.火车出站 0 100 20 (1)下列物体的运动速度变化，谁变化大？谁的速度变化的快？如何比较？ 比较单位时间内速度变化量的大小 1.7.2013 我们来看一个表格，这里有四个物体的运动情况。请同学们快速计算一下，每个物体的速度变化了多少？也就是用末速度减去初速度。很明显，自行车的速度变化量是9m/s，是最大的。但它的速度变化就一定是最快的吗？我们再看看时间，自行车用了3秒，公共汽车也用了3秒，但它的速度只增加了6m/s。这说明，在相同时间内，速度增加得越多，变化就越快。再看公共汽车和舰艇，它们的速度变化量一样，但公共汽车用的时间短得多，所以它的速度变化更快。所以，要比较速度变化的快慢，我们需要看“单位时间内速度变化了多少”。 ‹#› 思考与讨论 (2)在学习速度时我们知道，位移表示的是位置的变化。要比较位置变化的快慢，可以用位移除以时间。那么，要比较速度变化的快慢，我们又应该如何做呢？ 1.7.2013 大家回忆一下，我们当初是怎么定义速度的？速度是用来描述物体位置变化快慢的物理量，我们用“位移除以时间”来计算它。那么现在，我们要描述“速度变化的快慢”，是不是可以用类似的方法呢？没错！我们可以用“速度的变化量”除以“发生这个变化所用的时间”。这个比值，就是我们今天要学习的加速度。 ‹#› 一、加速度 1. 定义：速度变化量和发生这一变化所用时间的比值叫加速度。即物体在单位时间内速度的变化量，反映了速度变化的剧烈程度。 3. 物理意义：加速度是描述物体速度变化快慢的物理量。速度变化越快，加速度越大；速度变化越慢，加速度越小。它是矢量，既有大小又有方向。 2. 定义式： a = Δv / Δt 核心标注：速度变化率 1.7.2013 好，我们来正式定义一下加速度。加速度，就是速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值。它的定义式是 a = Δv / Δt。这里的a代表加速度，Δv代表速度的变化量，Δt代表时间。加速度的物理意义非常明确，就是用来描述物体速度变化快慢的物理量。速度变化得越快，加速度就越大；速度变化得越慢，加速度就越小。所以，加速度也被称为“速度变化率”。 ‹#› 思考与讨论 (1)根据第3节的学习，我们知道速度的单位是m/s，结合加速度的定义式 a=Δv/Δt，你认为加速度的单位会是什么样子的？它应该如何推导出来？ (2)根据以上通过物理公式中基本单位的组合来定义新单位的方式，你还能举出哪些物理学中用类似方式定义的导出单位呢？尝试分析其推导逻辑。 1.7.2013 我们来思考两个问题。第一，加速度的单位是什么？我们看公式 a = Δv / Δt，速度变化量Δv的单位是m/s，时间Δt的单位是s，所以加速度的单位就是(m/s)/s，也就是米每二次方秒，写作m/s²。第二个问题，大家还能想到其他类似的单位吗？比如我们以后会学到的密度，是质量除以体积，单位就是千克每立方米(kg/m³)。这种由两个基本单位组合而成的单位，在物理学中非常常见。 ‹#› 思考与讨论 (3)速度大，加速度一定大吗？你能举例说明吗？ 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，速度极大但加速度为0。 (4)加速度大，速度一定大吗？ 不一定，比如赛车起步瞬间加速度很大，但初始速度却很小。 1.7.2013 接下来是本节课的第一个难点，也是最容易混淆的地方：速度和加速度到底是什么关系？我们来看两个经典问题。第一，速度大，加速度就一定大吗？答案是不一定。比如，一辆高速匀速行驶的动车，它的速度非常大，但速度没有变化，所以它的加速度是0。第二，加速度大，速度就一定大吗？答案也是不一定。想象F1赛车在起点出发的瞬间，它的加速度非常大，但此刻的速度几乎是0。 ‹#› 思考与讨论 (5)速度变化量大，则加速度一定大？ 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。 (6)速度变化越快，加速度越大？ 加速度一定越大。 1.7.2013 我们继续辨析。第五个问题，速度变化量大，加速度就一定大吗？不一定。比如一列火车，它的速度从0增加到20m/s，变化量是20m/s，比一辆公交车从0到6m/s的变化量大得多。但是火车用了100秒，而公交车只用了3秒。算一下就知道，公交车的加速度反而更大。这说明，加速度看的是“变化的快慢”，而不是“变化的大小”。所以第六个问题的答案就很明确了：速度变化越快，加速度就一定越大。这正是加速度的物理意义。 ‹#› 一、加速度 4.加速度的大小 （1）加速度a大小与速度v没有直接关系。 （2）加速度a大小与速度变化量Δv没有直接关系。 （3）加速度a大小 ①由速度变化率 Δv/Δt 的大小决定，反映速度变化的快慢程度； ②核心取决于单位时间内物体速度变化的大小，与速度本身和速度变化总量无必然联系。 1.7.2013 好了，我们来总结一下加速度大小的决定因素。请大家记住这几点：第一，加速度的大小和速度本身的大小没有直接关系。速度大，加速度可以是0；速度为0，加速度也可以很大。第二，加速度的大小和速度变化量的大小也没有直接关系。变化量大，但如果用的时间很长，加速度也可能很小。真正决定加速度大小的，是速度变化率，也就是单位时间内速度变化的大小，简单说，就是速度变化的快慢。 ‹#› 一、加速度 5.速度、速度的变化量、加速度的比较 对比维度 速度 v 速度的变化量 Δv 加速度 a 表达式 v = Δx / Δt Δv = v₂ − v₁ a = Δv / Δt 方向特性 v的方向与Δt内位移Δx的方向相同，即物体实际运动的方向。 Δv的方向由初速度v₁和末速度v₂共同决定，是矢量运算的结果。 a的方向始终与Δt内速度变化量Δv的方向相同，与速度方向无关。 物理意义 描述物体运动的快慢和方向，是状态量，反映某一时刻物体的运动属性。 描述物体速度变化的大小和方向，是过程量，反映某段时间内速度改变的程度。 描述物体速度变化的快慢和方向，是状态量，反映速度变化的剧烈程度，也叫“速度的变化率”。 核心提示：加速度与速度无直接必然联系，速度大加速度不一定大，速度为零加速度也不一定为零。加速度由合外力决定。 1.7.2013 这里有一个表格，清晰地对比了速度、速度的变化量和加速度这三个容易混淆的概念。大家看，速度描述的是“运动的快慢”，速度变化量描述的是“速度变化了多少”，而加速度描述的是“速度变化的快慢”。它们的物理意义完全不同。特别注意它们的方向，速度的方向就是位移的方向，而加速度的方向和速度变化量的方向是一致的。 ‹#› 思考与讨论 根据第3节的学习，我们知道速度是一个矢量，有大小有方向，并且方向与某段时间内位移的方向是相同的，那么你认为加速度是否是一个矢量呢？如果是，它的方向又是怎么样的？ 1.7.2013 我们已经知道速度是一个矢量，既有大小又有方向。那么加速度呢？它是不是矢量？答案是肯定的。因为加速度的定义式是a = Δv / Δt，时间Δt是标量，没有方向，所以加速度a的方向就和速度变化量Δv的方向完全相同。那么，加速度的方向到底代表什么含义呢？这就是我们接下来要探讨的内容。 ‹#› 第二部分 加速度的方向 1.7.2013 ‹#› 拓展与进阶 (7)在v-t图像中认识平均加速度与瞬时加速度 v(m/s) 40 30 20 10 0 5 10 15 20 t/s A B 若物体做变速直线运动，v-t图像如图所示，过A点的割线AB的斜率反映的是AB段内的平均加速度；缩短与A点的时间间隔，割线AC的斜率反映的是该段时间内的平均加速度；进一步缩短时间间隔至趋近于0，此时过A点的切线斜率，就精准反映了5s这一时刻物体的瞬时加速度。 C 类比：平均速度与瞬时速度的定义逻辑 1.7.2013 在进入下一部分之前，我们先做一个拓展。大家还记得我们学过平均速度和瞬时速度吗？同样，加速度也有平均加速度和瞬时加速度之分。在v-t图像上，一段割线的斜率代表的是这段时间内的平均加速度。当我们把这段时间无限缩短，割线就变成了切线，这时切线的斜率就代表了那一时刻的瞬时加速度。这个概念大家可以先作为了解，有助于我们更深入地理解加速度。 ‹#› 三、从v-t图像看加速度 1.速度时间（v-t）图像物理意义 (1)可以读出任意一个时刻对应的速度，也可以读出物体在任意一个速度时所对应的时刻； (2)可以求出任意一段时间内的速度变化量； (3)v-t图像反映物体速度随时间变化的规律。 v(m/s) 4 3 2 1 0 5 10 15 20 t/s 1.7.2013 现在我们进入第三部分，也是非常重要的一部分：如何从v-t图像中看加速度。首先，我们来回顾一下v-t图像的物理意义。它的横轴是时间，纵轴是速度。通过这张图，我们可以读出任意时刻的速度，也可以求出任意时间段内的速度变化量。它清晰地展示了物体速度随时间变化的规律。 ‹#› 三、从v-t图像看加速度 2.速度时间（v-t）图像的斜率物理意义 (1)v-t图像的斜率物理意义：表示物体的加速度 (2)v-t图像的斜率越大，说明加速度越大，物体速度变化的越快。 (3)v-t图像的斜率为正，说明物体加速度方向与正方向一致，图像向上倾斜； v-t图像的斜率为负，说明物体加速度方向与正方向相反，图像向下倾斜。 v(m/s) 4 3 2 1 0 5 10 15 20 t/s 1.7.2013 ‹#› 三、从v-t图像看加速度 3.速度时间（v-t）图像中速度、加速度方向判断方法 (1)速度的方向： ①速度图像在时间轴上方，速度为正； ②速度图像在时间轴下方，速度为负。 (2)加速度方向： ①速度图像向上倾斜，斜率为正，加速度为正； ②速度图像向下倾斜，斜率为负，加速度为负。 v(m/s) 4 3 2 1 0 5 10 15 20 t/s B C 1.7.2013 总结一下如何从v-t图像判断速度和加速度的方向。判断速度方向很简单，看图像在时间轴的上方还是下方。在上方，速度为正；在下方，速度为负。判断加速度方向，看图像的倾斜方向。向上倾斜，斜率为正，加速度为正；向下倾斜，斜率为负，加速度为负。记住这个口诀：“轴上为正，轴下为负；上倾为正，下倾为负”。 ‹#› 课堂小结 加速度 公式时刻 大小 意义 加速度是描述物体速度变化快慢的物理量，公式为 a = Δv / Δt。 加速度是矢量，其方向始终与速度变化量 Δv 的方向保持一致。 方向 v-t图像 v-t图像反映速度与时间关系，图线的斜率绝对值表示加速度大小，斜率正负表示方向。 1.7.2013 ‹#› 课堂练习 1．物体A的加速度为3m/s2，物体B的加速度为-5m/s2，下列说法中正确的是（ ） A．物体B的速度一定在减小，因为加速度为负值 B．物体B的速度变化比A的速度变化快，加速度绝对值表示变化快慢 C．物体A的速度一定在增加，因为加速度为正值 D．物体A的加速度比B的加速度大，因为3 > -5 B 1.7.2013 现在我们来做几道练习题，检验一下大家的学习成果。第一题，物体A的加速度是3m/s²，物体B是-5m/s²。哪个说法正确？A选项，B的速度一定减小吗？不一定，如果它的速度也是负的，那就是在加速。B选项，B的速度变化比A快，对吗？对的，因为加速度的正负只表示方向，比较快慢要看绝对值，5比3大。C选项，A的速度一定增加吗？不一定，如果速度是负的，就是在减速。D选项，A的加速度比B大吗？错误，应该是B更大。所以正确答案是B。 ‹#› 课堂练习 2．足球以8m/s的速度飞来，运动员把足球以12m/s的速度反向踢出，踢球时间为0.1s，设足球飞来的方向为正方向，则这段时间内足球的加速度是（ ） A．200m/s2B．-200m/s2 C．100m/s2D．-100m/s2 解析：根据加速度定义式a = (v - v₀) / t，规定初速度方向为正，则 v₀=8m/s，v=-12m/s，t=0.1s。代入得 a=(-12-8)/0.1 = -200m/s²，负号表示加速度方向与正方向相反。 B 1.7.2013 第二题，一个计算题。足球以8m/s的速度飞来，我们设这个方向为正方向。运动员反向踢出，速度变为-12m/s。时间是0.1秒。求加速度。我们套用公式 a = (v - v₀) / t。末速度v是-12m/s，初速度v₀是8m/s，时间t是0.1s。所以a = (-12 - 8) / 0.1 = -20 / 0.1 = -200 m/s²。负号表示加速度方向与规定的正方向相反。所以答案是B。 ‹#› 课堂练习 3．下列关于加速度的描述中，正确的是（ ） A．当加速度与速度方向相同且又减小时，物体做减速运动 B．速度方向为正，加速度方向可能为正 C．加速度在数值上等于单位时间里速度的变化 D．速度变化越来越快，加速度越来越小 BC 解析：A错误，加速度与速度同向时物体做加速运动，加速度减小仅表示速度增加得变慢；B正确，如加速行驶的汽车，速度与加速度方向均为正；C正确，符合加速度的定义式a=Δv/Δt；D错误，加速度是描述速度变化快慢的物理量，速度变化越快，加速度越大。 1.7.2013 第三题，多选。A选项，加速度和速度方向相同，不管加速度是增大还是减小，物体都在做加速运动，只是加速的快慢在变化。所以A错。B选项，速度方向为正，加速度方向可能为正，正确，比如加速行驶的汽车。C选项，加速度在数值上等于单位时间里速度的变化，这正是加速度的定义，正确。D选项，速度变化越来越快，说明加速度应该越来越大，所以D错。正确答案是BC。 ‹#› 课堂练习 4．某物体沿直线运动，其v-t图像如图所示，则下列说法中正确的是 ( ) A．第3 s内和第5 s内速度方向相反 B．第3 s内和第5 s内加速度方向相反 C．第5 s内速度和加速度方向相反 D．第7 s内速度和加速度方向相反 BCD 1.7.2013 最后一题，看图说话。这是一个v-t图像。A选项，第3秒内和第5秒内，图像都在时间轴上方，速度都是正的，方向相同。所以A错。B选项，第3秒内图像是向上倾斜的，加速度为正；第5秒内图像是向下倾斜的，加速度为负。方向相反，正确。C选项，第5秒内，速度为正，加速度为负，方向相反，正确。D选项，第7秒内，速度为负，图像是向上倾斜的，加速度为正，方向相反，正确。所以答案是BCD。 ‹#› THANKS THANKS 感谢观看 1.7.2013 非常好！同学们今天表现得都很棒。我们通过实例、辨析和图像，深入理解了加速度这个重要的概念。希望大家课后能多加练习，把今天学到的知识巩固好。今天的课就到这里，感谢大家的观看！ ‹#› $