1.4 速度变化快慢的描述——加速度 导学案 -2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

该高中物理导学案聚焦“速度变化快慢的描述——加速度”，引导学生理解加速度的定义、物理意义及矢量性，通过复习瞬时速度、平均速度和v-t图像引入新知，搭建从速度到加速度的学习支架，明确加速度与速度、速度变化量的区别。 资料以情境化例题（如汽车制动、蹦床运动）和对比辨析突破难点，强化物理观念，培养科学思维中的科学推理与模型建构能力，帮助学生掌握加速减速规律，提升分析实际运动问题的能力，适合课堂教学与自主学习。

课标要求（新课标必修一） 1. 理解加速度的物理意义，知道加速度是描述速度变化快慢的物理量，进一步建立比值定义法的物理思维。 2. 理解加速度的矢量性，会判断加速度的方向，能区分速度方向、速度变化方向、加速度方向。 3. 能准确辨析速度、速度变化量、加速度三个核心易混物理量，能根据运动情景判断加速、减速规律。 4.能初步结合v-t图像理解加速度的含义（斜率表示加速度），培养图像分析的科学思维。 学习目标 （1）明确：速度描述运动快慢，加速度描述速度变化快慢，彻底区分两个核心运动学概念。 （2）掌握加速度的定义、单位、矢量性，理解加速度正负的物理意义。 （3）理解加速、减速的本质规律：a、v同向加速，a、v反向减速。 教学重点 1. 加速度的物理意义：描述速度变化的快慢。 2. 加速、减速的判断规律（v、a同向加速，反向减速）。 教学难点 1. 三大概念辨析：速度v、速度变化量Δv、加速度a的区别与独立关系（学生最大易错点）。 2. 正确理解：速度为零，加速度不一定为零；加速度为零，速度不一定为零。 必修一：第一章 第四节 速度变化快慢的描述——加速度 基础知识梳理： 1.瞬时速度 (1)定义：运动物体在某一时刻（或某一位置）的速度，叫做瞬时速度。 (2)当△t 非常非常小，△x/△t 就可以看做某时刻（或某位置）的瞬时速度。（极限思想） (3)物理意义：精确地描述物体运动的快慢。 (4)方向：这一时刻物体的运动方向。 (5)在匀速直线运动中，平均速度等于瞬时速度。 (6)瞬时速度的大小叫做速率，为一标量。 2.平均速度 (1)定义：位移与发生这个位移所用时间的比值，叫做物体在这段时间 （或这段位移）内的平均速度。 (2)公式： (3)物义：粗略地描述物体在某段时间内的平均快慢程度。 (4)方向：与某段时间内位移的方向一致。 (5)注意：计算物体的平均速度时必须指明物体是在哪段时间内或哪段位移上的平均速度。 3.速度—时间图像 1.速度时间图像的物理意义：直观地反映了速度随时间变化的情况。 2.注意：①速度时间图像并不表示物体运动的轨迹，且只能描述直线运动，因为在速度时间图像中速度只有正、负两个方向。 ②图线在t轴上方速度方向为正，图线在t轴下方速度方向为负。 【自主预习】 一、加速度 1.速度变化率：速度的变化量除以时间。 2.加速度：速度的变化量与发生这一变化所用时间之比，叫做加速度。 3.公式：。 4.单位：米每二次方秒，符号是或。 5.标、矢量：矢量，既有大小，也有方向。 二、加速度的方向 1.加速度a的方向： 中，是矢量，a的方向与的方向一致。 2.加速度与运动的联系： （1）速度增加，即加速运动，加速度的方向与初速度的方向相同； （2）速度减小，即减速运动，加速度的方向与初速度方向相反。 三、从v-t图像看加速度 1.在v-t图像中，是图像的斜率，其数值等于物体运动的加速度的大小； 2.斜率的正负表示加速度的方向； 基础知识练： 加速度 1．定义：________________与发生这一变化所用________之比。 2．公式：________。 3．物理意义：描述物体运动速度____________的物理量。 4．单位：在国际单位制中，加速度的单位是________，符号是________或________。 【答案】1． 速度的变化量 时间 2． 3．变化快慢 4． 米每二次方秒 5．加速度的方向：加速度是________（填“矢”或“标”）量，加速度的方向跟________________________相同。 6．直线运动中，加速度方向与速度方向的关系 加速直线运动时，加速度的方向与速度的方向________；减速直线运动时，加速度的方向与速度的方向________。 7．匀变速运动 （1）定义：如果物体的加速度________，该物体的运动就是匀变速运动。 （2）分类：匀变速__________运动和匀变速________运动。 【答案】5． 矢 速度变化量的方向 6． 相同 相反 7． 不变 直线 曲线 讲： 例1：小明同学想通过观察车速表指针位置的变化测量汽车在加速过程的加速度。他发现指针从图甲所示位置转到图乙所示的位置所需的时间为5s。若汽车在这段时间做匀加速直线运动，则其加速度大小最接近（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】初速度 末速度 汽车的加速度大小为 故选C。 【变式1-1】．蹦床比赛中，运动员以的竖直速度着网，经过后，以的速度沿竖直方向弹回，在这个过程中运动员的加速度为（　　） A．，竖直向上 B．，竖直向上 C．，竖直向下 D．，竖直向上 【答案】D 【详解】以竖直向上为正方向，则有， 根据加速度定义有 其中 解得 正值表示方向竖直向上。 故选D。 例2.一辆汽车以的速度匀速行驶，制动后做匀减速直线运动，经停止，则汽车的加速度大小为（     ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】取汽车初速度方向为正方向，根据匀变速直线运动的速度公式 已知初速度，制动后末速度，运动时间，解得 负号表示加速度方向与初速度方向相反，加速度大小为。 故选C。 【变式2-1】如图所示，足球沿水平地面向右运动，以2m/s的速度击中立柱，被立柱以1m/s的速度向左弹回，球与立柱的作用时间为0.1s，该过程中足球的加速度为（　　） A．30m/s2，水平向左 B．30m/s2，水平向右 C．10m/s2，水平向左 D．10m/s2，水平向右 【答案】A 【详解】取水平向右为正，根据加速度定义式 加速度大小为，方向水平向左，故选A。 【变式2-2.】蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目，一个运动员从高处自由落下，以大小为8m/s的竖直速度着网，与网作用后，沿着竖直方向以大小为10m/s的速度弹回，已知运动员与网接触的时间Δt＝1.0s，那么运动员在与网接触的这段时间内加速度的大小和方向分别为（     ） A．2.0m/s2，向下 B．8.0m/s2，向上 C．10.0m/s2，向下 D．18m/s2，向上 【答案】D 【详解】以竖直向上为正方向，初速度（向下），末速度（向上），加速度为 加速度大小为，方向竖直向上。 故选D。 例3.如图所示，汽车向右沿直线运动，原来的速度是，经过一小段时间之后，速度变为，表示速度的变化量。已知，，下列说法正确的是（     ） A．汽车在做加速直线运动 B．汽车的加速度方向与的方向相反 C．汽车的加速度方向与的方向相同 D．汽车的加速度方向与的方向相反 【答案】B 【详解】由题中所示信息可知汽车做减速直线运动，汽车的加速度方向与的方向相同，与的方向相反。 故选B。 【变式3-1】物理学的深入钻研离不开对物理教材的深度研读，下图出自高中物理必修一教材，有关该图说法正确的是（     ） A．汽车做减速运动 B．速度变化量方向与加速度方向相同 C．速度的变化量Δv越大，表示加速度也越大 D．加速度越大，说明汽车运动得越快 【答案】B 【详解】A．由图可知，初速度和速度变化量的方向均向右，两者方向相同，说明汽车速度在增加，汽车做加速运动，故A错误； B．根据加速度的定义式有 可知加速度的方向总是与速度变化量的方向相同，图中加速度与速度变化量的矢量箭头方向也一致，故B正确； C．根据加速度的定义式有 可知加速度等于速度变化量与发生这一变化所用时间的比值，速度的变化量越大，若所用时间很长，加速度不一定大，故C错误； D．加速度表示速度变化的快慢，加速度越大，说明汽车速度变化得越快，而汽车运动的快慢由速度大小决定，加速度大不代表速度大，故D错误。 故选B。 【变式3-2】下列关于速度、速度变化量、速度变化率的说法，正确的是（　　） A．速度变化率为零时，物体的瞬时速度必然保持恒定 B．速度变化量越大，物体的速度变化率就越大 C．物体速度很大，则速度变化量一定很大 D．瞬时速度逐渐减小，说明速度变化率一定在减小 【答案】A 【详解】A．速度变化率为零，即加速度，说明物体速度不发生变化，瞬时速度必然保持恒定，故A正确； B．速度变化率由速度变化量和对应的时间间隔共同决定，仅大、若也很大时，速度变化率可能很小，故B错误； C．速度很大的物体若做匀速直线运动，速度变化量，因此速度大不代表速度变化量一定大，故C错误； D．瞬时速度逐渐减小仅说明加速度与速度方向相反，加速度大小（速度变化率）可以增大、不变或减小，例如匀减速直线运动中速度持续减小，但速度变化率恒定，故D错误。 故选A。 【变式3-3】（多选）中国人民解放军火箭军向南太平洋相关公海海域成功发射了一枚携载训练模拟弹头的洲际弹道导弹，全射程约12000公里，末端速度接近30马赫。下列说法正确的是（　　） A．导弹在加速直线上升过程中，加速度方向与速度方向相同 B．导弹的加速度与速度变化量的方向不同 C．导弹运动时，速度的变化量越大，加速度也越大 D．导弹点火将要升空瞬间，导弹的速度为零，但加速度很大 【答案】AD 【详解】A．导弹在加速直线上升过程中，加速度方向与速度方向相同，故A正确； B．由加速度的定义式，可知导弹的加速度与速度变化量的方向相同，故B错误； C．只是加速度的定义式，加速度与速度的变化量、所用时间没有直接关系，所以导弹运动时，速度的变化量越大，加速度不一定也越大，故C错误； D．导弹点火将要升空瞬间，导弹的速度为零，由于速度变化得非常快，则加速度很大，故D正确。 故选AD。 练： 1．蛟龙号是中国自主设计、自主集成研制的作业型深海载人潜水器，是中国深海探索的“国之重器”。某次蛟龙号在西太平洋维嘉平顶海山海域进行海底作业，潜水器做直线运动，加速度方向与速度方向相同，但加速度逐渐减小直至减为零，则在此过程中，潜水器（   ） A．速度逐渐减小，速度变化率逐渐减小 B．速度逐渐增大，速度变化率逐渐减小 C．速度逐渐减小，速度变化率逐渐增大 D．速度逐渐增大，速度变化率逐渐增大 【答案】B 【详解】A．加速度与速度方向相同，速度应逐渐增大；加速度逐渐减小，即速度变化率逐渐减小，故A错误； B．加速度与速度同向，速度逐渐增大；加速度是速度变化率，加速度逐渐减小则速度变化率逐渐减小，故B正确； C．加速度与速度同向，速度应逐渐增大，且加速度减小则速度变化率减小，故C错误； D．加速度是速度变化率，加速度减小则速度变化率减小，故D错误。 故选B。 二、多选题 2．一辆小汽车沿直线加速，在0~10s内速度从0均匀增加到100km/h。一列火车沿直线加速，在0~300s内速度也从0均匀增加到100km/h。在小汽车和火车的加速过程中，下列判断正确的是（    ） A．小汽车的加速度大小为10m/s2 B．小汽车比火车的速度变化快 C．小汽车的速度变化量等于火车的速度变化量 D．小汽车的速度为零时，加速度一定也为零 【答案】BC 【详解】A．小汽车的加速度大小为，A错误； B．火车的加速度大小为，可知小汽车比火车的速度变化快，B正确； C．小汽车的速度变化量等于火车的速度变化量，均为∆v=v-0=100km/h，C正确； D．小汽车的速度为零时，加速度不一定也为零，D错误。 故选BC。 3．如图所示，将弹性小球以10m/s的速度从距地面h1=2m处的A点竖直向下抛出，小球落地后竖直向上反弹，经过距地面 h2=1.6m 高的B点时，向上的速度大小为6m/s，从A到 B 点，小球共用时t =0.4s，求此过程中： (1)小球的平均速率； (2)小球的平均速度； (3)小球的速度变化量； (4)小球的平均加速度。 【答案】(1) (2)，竖直向下 (3)16m/s，竖直向上 (4)40m/s2，竖直向上 【详解】（1）全过程小球的路程为 平均速率为 （2）全过程小球的位移大小为 平均速度为，方向竖直向下。 （3）取向下为正方向，， 速度变化量为 速度变化量大小为，方向竖直向上。 （4）根据加速度的定义式 平均加速度为 平均加速度大小为，方向竖直向上。 4．如图所示，子弹和足球的初速度均为，方向向右。设它们分别与木板作用的时间都是0.1s。那么： (1)子弹击穿木板后速度大小变为，求弹丸击穿木板时加速度大小及方向。 (2)足球与木板作用后反向弹回的速度大小为，求足球与木板碰撞反弹时的加速度大小及方向。 【答案】(1)，方向水平向左 (2)，方向水平向左 【详解】（1）规定向右为正方向，子弹击穿木板后，速度方向依旧为正。根据加速度定义可知 即弹丸的加速度大小为，方向水平向左。 （2）足球与木板作用后反向弹回后，速度方向为负，则 即足球的加速度大小为，方向水平向左。 5．一辆汽车正以的速度行驶，发现前方处发生交通事故便立即紧急刹车开始做匀减速直线运动，经过后速度大小变为。求： (1)汽车做匀减速直线运动的加速度大小； (2)汽车能否避免碰撞事故车辆； (3)汽车刹车后的速度大小及刹车后内的平均速度大小。 【答案】(1) (2)汽车能避免碰撞事故车辆，理由见解析 (3)汽车刹车后的速度大小为零；刹车内得平均速度大小为 【详解】（1）由题意， 由得 因此汽车做匀减速直线运动的加速度大小为 （2）由计算出汽车停下需要的距离为 因此汽车能避免碰撞事故车辆。 （3）汽车停下需要的时间 因此汽车刹车后的速度大小为零，内的平均速度大小为 第 1 页 共 10 页 学科网（北京）股份有限公司 $