1.4 速度变化快慢的描述—加速度 课件-2026-2027学年高一上学期人教版物理必修第一册

该高中物理课件围绕“加速度”核心知识点，通过猎豹与羚羊速度变化对比、不同车辆起步情境导入，衔接速度概念，构建加速度定义、矢量性及v-t图像分析的学习支架。 其亮点在于融合科学思维与科学探究，采用比值定义法解析加速度，结合v-t图像斜率分析培养模型建构能力，通过正误辨析、典例研习强化科学推理。学生能深化物理观念，教师可高效实施探究式教学。

4　速度变化快慢的描述——加速度 [定位·学习目标]　 1.理解加速度是描述物体速度变化快慢的物理量,了解加速度的定义式和单位。2.了解加速度的矢量性,会根据速度与加速度方向的关系判断运动的性质,培养严谨的科学态度。3.能用v-t图像计算加速度的大小,体会数学知识在物理中的重要性,掌握科学思维的方法。 探究·必备知识 知识点一　加速度 「探究新知」 1.定义:速度的 与发生这一变化所用 之比,叫作加速度。通常用a表示。 变化量 时间 速度变化量 时间 3.单位:在国际单位制中,加速度的单位是 ,符号是 或 。 4.意义:表示物体速度变化的 ,与速度大小、速度变化大小无关。 米每二次方秒 m/s2 m·s-2 快慢 猎豹在追赶羚羊时,速度可在4.5 s内由零增加到最大速度30 m/s;羚羊在逃跑时,速度可在4 s内由零增加到最大速度25 m/s。谁的速度增加得快?它们的速度平均每秒各增加多少? 「新知检测」 知识点二　加速度的方向 「探究新知」 1.加速度的方向 (1)加速度是 量,既有大小,又有 。 (2)加速度的方向与 的方向相同。 矢 方向 速度变化量 2.直线运动中的加速度方向 (1)物体的加速度为正值时,物体一定做加速运动。(　 　) (2)加速度是矢量,其方向与速度变化量Δv的方向一定相同。(　 　) (3)加速度的方向与速度的方向不是同向,就是反向。(　 　) (4)物体A的加速度aA=2 m/s2,物体B的加速度aB=-3 m/s2,则aA>aB。(　 　) 正误辨析 × × √ × 知识点三　从v-t图像看加速度 「探究新知」 对v-t图像的认识 (1)v-t图像反映的是物体的速度随 变化的情况。 (2)在v-t图像中,由图线的倾斜程度(斜率大小)可以判断 的大小。同一图像中倾角(图线与横坐标轴的夹角)越大,加速度 。 时间 加速度 越大 斜率 「新知检测」 观察图甲,对比图乙中的v-t图像,思考下列问题。 (1)类比坡的“陡”与“缓”和图线的“陡”与“缓”,可得到怎样的联想?   　 。  若骑车从“陡”坡滑下会感受到速度变化快,图乙中图线的“陡”也表示速度变化得快;同理,坡“缓”与图线“缓”均表示速度变化得慢 (2)图线斜率的绝对值越大,说明速度变化越　　　,那么加速度越　　　,如图乙中aOA　　　aBC;如图乙中AB段斜率为0,说明速度保持　　　　,即加速度为　　　　。  (3)斜率为正,如图乙中OA段表示加速度的方向与正方向　　　　;斜率为负,如图乙中BC段表示加速度的方向与正方向　　　　。  快 大 > 不变 0 相同 相反 突破·关键能力 要点一　对加速度的理解与计算 「情境探究」 下表列出了三种车辆起步后的速度变化情况。 车辆 初速度/ (m·s-1) 时间/s 末速度/ (m·s-1) 自行车 0 10 10 小型轿车 0 20 30 旅客列车 0 100 40 探究:(1)哪种车辆速度变化最大?哪种车辆速度增加得最快? 【答案】 (1)旅客列车速度变化最大,小型轿车速度增加得最快。 (2)三种车辆的加速度分别为多大? (3)由计算结果分析加速度与速度v、速度的变化量Δv有无必然联系? 【答案】 (3)加速度a与速度v、速度的变化量Δv无必然联系。 1.对加速度的理解 (1)加速度表示速度变化的快慢,加速度越大,速度变化越快;加速度越小,速度变化越慢;加速度为0,速度保持不变;加速度不变,则速度均匀变化。 「要点归纳」 (4)加速度方向与速度方向可能相同、相反或成其他角度,但一定与速度变化量的方向相同。 2.速度v、速度变化量Δv与加速度a的比较 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Δv方向相同 联系 三者无必然联系。速度v很大,速度的变化量Δv可能很小,甚至为0,加速度a也可大可小可为0 「典例研习」 A [例2] (加速度的计算)(2025·重庆期中)如图所示,子弹的初速度大小v01= 150 m/s,足球的初速度大小v02=15 m/s,方向均水平向右。设它们与木板作用的时间均为t=0.05 s。 (1)若子弹击穿木板后瞬间的速度大小变为v1=50 m/s、方向不变,求子弹击穿木板过程中的平均加速度a1的大小及方向。 【答案】 (1)2 000 m/s2,方向水平向左 (2)若足球与木板作用后反向弹回的速度大小v2=7 m/s,求足球与木板碰撞反弹过程中的平均加速度a2的大小及方向。 【答案】 (2)440 m/s2,方向水平向左 ·规律方法· 加速度a的计算步骤 (1)规定正方向,一般选初速度v1的方向为正方向。 (2)判定v2的方向,确定v2的符号。 要点二　加速度的方向分析 「要点归纳」 1.加速度a的方向与速度的变化量Δv的方向相同,与速度v的方向无关。 2.加速度方向和速度方向的关系决定物体的运动性质。 (1)在直线运动中,加速度的方向与速度的方向相同时,v随时间的增加而增大,物体做加速直线运动。两种情况如图甲所示。 (2)在直线运动中,加速度的方向与速度的方向相反时,v随时间的增加而减小,物体做减速直线运动。两种情况如图乙所示。 [例3] 如图所示为在研究汽车速度变化时所画出的示意图,若汽车原来的速度是v1,经过一小段时间Δt之后速度变为v2,在图中以原来的速度v1的箭头端为起点,以后来的速度v2的箭头端为终点,作出一个新的箭头,用它表示速度的变化量Δv,则以下说法正确的是(　　) [A] 图甲中汽车正在做加速运动,图乙中汽车正在做减速运动 [B] 速度的变化量Δv越大,表示加速度也越大 [C] 速度较小的汽车其加速度也较小,速度较大的汽车其加速度也较大 [D] 汽车加速时,其加速度方向与Δv方向相同;汽车减速时,其加速度方向与Δv方向相反 「典例研习」 A ·规律方法· 直线运动中加速、减速问题的判断 (1)物体存在加速度,表明物体在做变速运动,但不一定做加速运动。 (2)物体做加速运动还是做减速运动,不能根据加速度的正负确定,而决定于加速度方向与速度方向的关系,二者同向则为加速运动,反向则为减速运动。 (3)加速度大小发生变化,表明速度变化的快慢发生变化,不影响对加速、减速问题的判断。 要点三　从v-t图像看加速度 「情境探究」 如图所示是甲、乙两个质点运动的v-t图像。 探究:(1)v-t图像中图线为直线,其加速度具有怎样的特点? 【答案】 (1)v-t图像中图线为直线说明各个时刻速度的变化率相等,即加速度不变。 (2)根据图中数据求出它们的加速度大小; (3)试说明v-t图像中图线的“陡”和“缓”与加速度有什么关系。 【答案】 (3)由(2)知甲的加速度大于乙的加速度,由图像可以直观地看出,甲的图线比乙的图线“陡”,所以通过比较图线的“陡”“缓”就可以比较加速度的大小。在同一个v-t图像中,图线“陡”的加速度较大,图线“缓”的加速度较小。 「要点归纳」 1.利用v-t图像分析加速度 (2)斜率的正负表示加速度的方向。斜率为正,表示加速度的方向与正方向相同;斜率为负,表示加速度的方向与正方向相反。 2.从速度—时间(v-t)图像可以得到的信息 (1)由图线是直线还是曲线,可判断物体的运动性质,若图线为直线,说明物体做加速度不变的直线运动;若图线为曲线,说明物体做变加速直线运动。 (2)可以知道物体运动的初速度,即图像中的纵轴截距。 (4)可以判断物体是加速运动还是减速运动(判断速度大小变化即可)。 (5)物体在某一时刻的速度或物体达到某一速度所需要的时间。 (6)同一v-t图像中有两条图线时,可确定两物体运动快慢的关系。 [例4] 一物体做直线运动,其v-t图像如图所示,下列说法正确的是(　　) [A] 0～2 s内加速度与速度方向相同 [B] 5～6 s内物体的加速度为3 m/s2 [C] 4～6 s内物体的速度一直在减小 [D] 5～6 s内加速度与速度方向不同 「典例研习」 A ·规律方法· (1)只要图像的斜率相同,则加速度的大小和方向都相同。 (2)图像向下倾斜表示加速度沿负方向,速度可能沿负方向在增大,也可能沿正方向在减小。 (3)图像不是物体运动的轨迹,分析问题时要根据图像的变化,判断物体的速度、位移、加速度的变化情况,进而建立物体运动的情境。 提升·核心素养 应用v-t图像分析物体运动情况 「核心归纳」 「典例研习」 [例题] 某跳伞运动员从悬停在高空的直升机上跳下,他从跳离飞机到落地的过程中在空中沿竖直方向运动的v-t图像如图所示。关于他的运动情况,下列分析正确的是(　　) [A] 0～10 s内运动员做加速度逐渐减小的加速运动 [B] 15 s以后运动员处于静止状态 [C] 0～15 s内运动员的加速度方向始终与速度方向相同 [D] 运动员在10～15 s内的平均加速度为2 m/s2 A 检测·学习效果 1.一质点自原点开始在x轴上运动,初速度v0>0,加速度a>0,且a值不断减小直至为零,则质点的(　　) [A] 速度不断减小,位移不断减小 [B] 速度不断减小,位移继续增大 [C] 速度不断增大,当a=0时,速度达到最大,位移不断增大 [D] 速度不断增大,当a=0时,位移达到最大值 C 【解析】 由于初速度v0>0,加速度a>0,即速度和加速度同向,不管加速度大小如何变化,速度都是增大的。当加速度减小时,相同时间内速度的增加量减小,即速度增加变慢;当a=0时,速度不再增大,达到最大值,并做匀速直线运动,速度方向未发生变化,位移仍在不断增大。故C正确。 2.（多选） （2025秋·长治期末）根据给出的初速度和加速度的正负，对做直线运动物体的运动性质的判断正确的是(　 　 ) [A] 、，物体做加速运动 [B] ​<0，，物体做加速运动 [C] ，，物体做减速运动 [D]  、，物体做匀速直线运动 BCD 【解析】 A.初速度与加速度方向相反，物体做减速运动，故A错误； B.初速度与加速度方向相同，物体做加速运动，故B正确； C.初速度与加速度方向相反，物体做减速运动，故C正确； D.加速度为零，速度保持不变，物体做匀速直线运动，故D正确。 故选：BCD。 3.一辆汽车沿平直公路向东行驶,如图所示是该汽车的速度计,在汽车内的观察者观察速度计指针的变化,开始时指针指在如图甲所示的位置,经过2 s后指针指到如图乙所示的位置,那么它的加速度最接近(　　) [A] 11 m/s2 [B] -5.6 m/s2 [C] 1.4 m/s2 [D] -1.4 m/s2 B 4.如图所示,子弹和足球的初速度均为v1=5 m/s,方向向右。设它们分别与木板作用的时间都是0.1 s,子弹击穿木板后速度大小变为 2 m/s,足球与木板作用后反向弹回的速度大小为5 m/s,则下列子弹和足球作用木板时加速度大小及方向正确的是(　　) [A] 子弹:30 m/s2,方向向左 [B] 子弹:70 m/s2,方向向左 [C] 足球:30 m/s2,方向向右 [D] 足球:70 m/s2,方向向右 A 5.如图是做直线运动的某质点的v-t图像。 (1)质点在图中各段时间内分别做什么运动? 【答案及解析】 (1)在0～4 s内,质点的速度不断增大,且方向始终沿正方向,则质点沿正方向做加速直线运动;在4～8 s内,质点的速度始终为10 m/s,则质点沿正方向做匀速直线运动;在8～10 s内,质点的速度不断减小,且方向始终为正,则质点沿正方向做减速直线运动;在10～12 s内,质点的速度不断增大,且方向始终为负,则质点沿负方向做加速直线运动。 (2)在0～4 s、8～10 s、10～12 s内,质点的加速度各是多少? 感谢观看 2.定义式:a=,其中Δv表示 ,Δt表示发生这一变化所用 。 【答案】 猎豹每秒增加的速度Δv1=≈6.67 m/s,羚羊每秒增加的速度Δv2==6.25 m/s,猎豹速度增加得快。 在直线运动中 (3)如图所示,v-t图像是一条倾斜的直线表示加速度恒定,其 表示加速度。比值就是加速度的大小。 【答案】 (2)三种车辆的加速度分别是 自行车a1===1 m/s2, 小型轿车a2===1.5 m/s2, 旅客列车a3===0.4 m/s2。 (2)a=是加速度的定义式,不能说a与Δv成正比,与Δt成反比。速度变化量Δv大,加速度a不一定大。 (3)为速度变化率,表示单位时间速度变化的大小,在v-t图像中用图线斜率表示。 项目 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 末速度与初速度的差值 速度变化量与时间的比值 表达式 v= Δv=v2-v1 a= [例1] (对加速度的理解)关于加速度的定义式a=,下列说法不正确的是(　　) [A] 加速度a是为了描述位置变化快慢引入的物理量 [B] 定义加速度的方法为比值定义法 [C] 叫作速度的变化率 [D] a是矢量,与Δv方向相同 【解析】 加速度a是为了描述速度变化快慢引入的物理量,选项A说法错误,符合题意;定义加速度的方法为比值定义法,选项B说法正确,不符合题意;叫作速度的变化率,选项C说法正确,不符合题意;a是矢量,与Δv方向相同,选项D说法正确,不符合题意。 【解析】 (1)以水平向右为正方向,有a1=, 解得a1=-2 000 m/s2, 即加速度的大小为2 000 m/s2,方向水平向左。 【解析】 (2)以水平向右为正方向,有a2=, 解得a2=-440 m/s2, 即加速度的大小为440 m/s2,方向水平向左。 (3)利用公式a=计算。要注意速度反向情况下速度变化量的计算。 【解析】 由题图甲可知,汽车速度的变化量Δv的方向与速度方向相同,所以汽车做加速运动;由题图乙知,汽车速度的变化量Δv的方向与速度方向相反,所以汽车做减速运动,故A正确。根据加速度的定义式a=可知,加速度的大小还与Δt有关,故B错误。加速度的大小与速度变化量有关,与速度的大小无关,故C错误。汽车加速时,其加速度方向与Δv方向相同;汽车减速时,其加速度方向与Δv方向也相同,故D错误。 【答案】 (2)a甲===2 m/s2, a乙===1 m/s2。 (1)v-t图像的斜率表示加速度。如图所示的v-t图像中,图线的斜率k==a,图线斜率的绝对值越大,加速度越大;斜率的绝对值越小,加速度越小;斜率为零,加速度为零,即速度保持不变。 (3)图线为直线时,可以根据a=计算出加速度。 【解析】 0～2 s速度为正,加速度也为正,所以加速度的方向与速度方向相同;5～6 s内速度为负,加速度也为负,所以加速度的方向与速度方向也相同,故A正确,D错误。根据加速度的定义式,5～6 s内物体的加速度a===-3 m/s2,故B错误。4～6 s内物体的速度先减小后增大,正负只是表示速度的方向,故C错误。 【解析】 v-t图像的斜率表示加速度,由题图可知,0～10 s内图像的斜率逐渐减小,加速度逐渐减小,运动员做加速度减小的加速运动,故A正确。15 s后速度不随时间变化,运动员做匀速直线运动,故B错误。0～10 s内图像斜率是正的,加速度是正的,加速度方向与速度方向相同;10～15 s内图像斜率是负的,加速度方向与速度方向相反,故C错误。10～15 s内运动员的平均加速度a===-2 m/s2,故D错误。 【解析】 由题图可知,汽车的初速度v1=60 km/h≈16.67 m/s,汽车的末速度v2=20 km/h≈5.56 m/s,则Δv=v2-v1=-11.11 m/s,汽车的加速度为a==≈-5.6 m/s2,故选B。 【解析】 子弹与木板作用时,以向右为正方向,初速度为5 m/s,末速度为2 m/s,子弹的加速度为a===-30 m/s2,可知子弹的加速度大小为30 m/s2,方向向左;足球与木板作用时,以向右为正方向,足球的加速度为a′===-100 m/s2,可知足球的加速度大小为100 m/s2,方向向左,故A正确,B、C、D错误。 【答案及解析】 (2)由加速度定义式a=得 0～4 s内的加速度a1==2.5 m/s2, 8～10 s内的加速度a2==-5 m/s2, 由vt图像可知,10～12 s内的加速度与8～10 s内的加速度相同,即a3=-5 m/s2,负号表示方向与正方向相反。 $