第1章 第4节 速度变化快慢的描述——加速度&章末知识网络构建-【优学精讲】2026-2027学年高中物理必修第一册教用Word（人教版）

本讲义聚焦“速度变化快慢的描述——加速度”核心知识点，系统阐述加速度的定义、公式、物理意义、单位及标矢性，明确其方向与速度变化量的关系，通过对比速度、速度变化量、加速度构建知识支架，结合v-t图像斜率分析加速度，为运动性质判断奠定基础。 该资料以辨析题（如“速度大加速度一定大”）培养科学思维中的质疑创新，用汽车、羚羊等实际情境及机器人运动例题进行科学推理，表格对比三者关系深化物理观念。课中助力教师突破难点，课后学生可借辨析与例题查漏补缺，强化理解。

第4节　速度变化快慢的描述——加速度 1．掌握加速度的概念，能区分v、Δv、，理解加速度的矢量性。　2.能根据速度和加速度的方向关系判断物体的运动性质。　3.能根据vt图像分析、计算加速度。 一、加速度 1．定义：加速度是速度的变化量与发生这一变化所用时间之比。 2．公式：a＝。 3．物理意义：描述物体速度变化的快慢。 4．单位：在国际单位制中，加速度的单位是米每二次方秒，符号为 m/s2或m·s－2。 5．标矢性：加速度是矢量，它既有大小，也有方向。 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．加速度方向与速度方向的关系：在直线运动中，如果物体速度增加，加速度的方向与初速度的方向相同，如果物体速度减小，加速度的方向与初速度的方向相反。 三、从vt图像看加速度 1．定性判断 (1)v-t图像反映的是物体的速度随时间变化的情况。 (2)在v-t图像中，由图线的倾斜程度(斜率大小)可以判断加速度的大小，倾角(图线与横坐标轴的夹角)越大，加速度越大。 2．定量计算：在vt图像中，直线的斜率表示加速度，在图线上取两点E(t1，v1)、F(t2，v2)，加速度的数值a＝＝。 (1)加速度是表示物体运动快慢的物理量。(　　) (2)速度大的物体加速度一定大。(　　) (3)速度变化大的物体加速度一定大。(　　) (4)物体A的加速度为2 m/s2，B的加速度为－3 m/s2，则A的加速度大于B的加速度。(　　) 提示：(1)×　(2)×　(3)×　(4)× 知识点一　加速度的理解和计算 (1)图1中的一辆小汽车在10 s内速度从0增大到100 km/h，一列火车在300 s内速度也从0增大到100 km/h，如何比较汽车和火车的速度变化快慢？ (2)图2中的羚羊在4 s内速度从0增大到25 m/s，猎豹在4 s内速度从0增大到30 m/s，如何比较羚羊和猎豹的速度变化快慢？ (3)图3中的运动员起跑时在0.16 s内速度从0增大到8 m/s，图4中蜻蜓起飞时在0.4 s内速度从0增大到4 m/s，如何比较运动员和蜻蜓的速度变化快慢？ [提示]　(1)当速度变化量相等时，所用时间短的，速度变化快。 (2)在相等的时间内，速度变化量大的，速度变化快。 (3)看速度的变化量与所用时间的比值，即看加速度的大小a＝。 1．对加速度的理解 (1)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。 (2)加速度在数值上等于单位时间内速度的变化量。 (3)加速度即速度的变化率。 (4)加速度描述物体速度变化的快慢。 2．加速度的计算 (1)公式a＝中，v1表示物体的初速度，v2表示物体的末速度，应用时不能将两者颠倒。 (2)公式a＝是矢量式，速度、速度的变化量、加速度皆为矢量。应用该公式解题时要先规定好正方向，v1、v2的方向与规定的正方向相同时取正值，相反时取负值。 (3)正方向的规定是任意的，但考虑到分析问题的方便性，我们一般规定初速度的方向为正方向，在应用公式计算加速度时，各个物理量应根据规定的正方向加上相应的正、负号进行运算。 角度1　速度变化和加速度 　某大学著名物理学教授曾经说过这样一句话：“加速度是人类认识史上最难建立的概念之一，也是每个初学物理的人最不易掌握的概念……”。以下关于加速度的说法正确的是(　　) A．加速度越大，则在相同的时间内速度改变量就越大 B．加速度增大，则物体的速度也正在增大 C．加速度越大，则物体的速度也越大 D．速率不变，则物体的加速度为0 [解析]　根据加速度定义式a＝，可知加速度越大，则在相同的时间内速度改变量就越大，故A正确；加速度方向与速度方向相反时，物体做减速运动，加速度增大，物体的速度减小，故B错误；加速度与速度无必然联系，加速度越大，物体的速度不一定越大，故C错误；速率不变时，速度的方向可能改变，此时加速度不为0，故D错误。 [答案]　A 角度2　加速度的求解 　(2026·四川南充市期中)下列表格中列出了四种物体做单向直线运动的运动过程，标出了它们的初速度、末速度和所用时间的数值。根据表格中列出的物理量数值分析四个物体的运动过程，其中正确的是(　　) 项目 初速度 (m/s) 末速度 (m/s) 所用时间 (s) 飞机巡航 400 400 5 汽车加速 20 30 2 蜗牛爬行 0 0.002 0.2 自行车冲上斜坡 6 2 10 A.飞机巡航速度最大，加速度最大 B．汽车速度变化量最大，加速度最大 C．蜗牛爬行速度变化量最小，加速度最小 D．自行车冲上斜坡时加速度为负值，所以加速度最小 [解析]　由表格可知飞机巡航速度最大，速度变化量为0，加速度为0；汽车加速时的速度变化量Δv1＝(30－20)m/s＝10 m/s，加速度a1＝＝ m/s2＝5 m/s2；蜗牛爬行时的速度变化量Δv2＝0.002 m/s，加速度a2＝＝ m/s2＝0.01 m/s2；自行车冲上斜坡时的速度变化量Δv3＝(2－6) m/s＝－4 m/s，加速度a3＝＝ m/s2＝－0.4 m/s2；结合上述分析可知，汽车速度变化量最大，加速度最大，飞机速度变化量最小，加速度最小，B正确，A、C、D错误。 [答案]　B 　2025世界人形机器人运动会于8月14日至17日在国家速滑馆举行，中国机器人大放异彩。如图所示，一台宇树机器人在场地调试时做加速度不变的直线运动，某时刻该人形机器人的速度大小为3 m/s、方向向左，5 s后速度大小为6 m/s。求在这5 s内： (1)该人形机器人速度变化量； (2)该人形机器人的加速度。 [解析]　(1)取向左为正方向，若5 s后机器人的速度方向向左，则机器人速度的变化量 Δv1＝6 m/s－3 m/s＝3 m/s 所以机器人速度的变化量为3 m/s，方向向左 若5 s后机器人的速度方向向右，则机器人速度的变化量Δv2＝－6 m/s－3 m/s＝－9 m/s 所以机器人速度的变化量为9 m/s，方向向右。 (2)若5 s后机器人的速度方向向左，则机器人运动的加速度a1＝＝0.6 m/s2 所以机器人运动的加速度为0.6 m/s2，方向向左 若5 s后机器人的速度方向向右，则机器人运动的加速度a2＝＝－1.8 m/s2 所以机器人运动的加速度为1.8 m/s2，方向向右。 [答案]　(1)3 m/s，方向向左或9 m/s，方向向右 (2)0.6 m/s2，方向向左或1.8 m/s2，方向向右 速度、速度的变化量、加速度的比较 项目 速度v 速度的变化量Δv 加速度a 表达式 v＝ Δv＝v2－v1 a＝ 单位 m/s m/s m/s2 方向 与Δx的方向相同 Δv的方向可由初、末速度的矢量差确定 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 辨析 a的大小可由Δv和Δt的比值求得，与v、Δv没有必然联系 ①v很大，a不一定大，如飞机匀速飞行(Δv＝0) ②Δv很大，a也不一定大，如高速列车启动(Δt很大) ③v0＝0，a不一定为零，如从枪膛里刚发射的子弹 知识点二　物体运动性质的判断 大街上，车辆如梭，有加速的，有减速的，有来有往。 (1)汽车做加速运动时，加速度的方向有什么特点？减速时呢？ (2)汽车的加速度越大(或越小)，对汽车的速度变化有什么影响？ [提示]　(1)汽车做加速运动时，加速度方向与初速度方向相同；汽车做减速运动时，加速度方向与初速度方向相反。 (2)汽车的加速度越大，汽车速度变化得越快；汽车的加速度越小，汽车速度变化得越慢。 　汽车沿平直的道路运动，速度从v1变为v2，如图所示。下列关于汽车速度的变化量以及加速度的方向表示正确的是(　　) A．①② B．②③ C．①④ D．③④ [解析]　根据加速度的定义式a＝，可知加速度的方向与速度变化量的方向一致。表示初速度和末速度的有向线段箭尾重合时，从初速度的箭头指向末速度的箭头的有向线段表示速度的变化量。①④图示中速度的变化量方向与加速度标识正确且方向一致。②③图示速度的变化量标识错误，③图示加速度方向标识错误。 [答案]　C 　(多选)(2026·广东珠海市期中)一个物体做变速直线运动，其加速度方向不变而大小逐渐减小到零，那么该物体的运动情况可能是(　　) A．可能速度不断增大，到加速度减小为零时速度达到最小，而后做匀速直线运动 B．可能速度不断减小到零后，又反向做加速运动，最后做匀速直线运动 C．可能速度不断减小，到加速度减小为零时运动停止 D．可能速度不断减小，到加速度减小为零时速度达到最小，而后做匀速直线运动 [解析]　若加速度与速度方向相同，物体做加速运动，加速度大小减小，只是“加速的快慢”变慢，速度仍在增大，直到加速度为零时，速度达到最大，之后做匀速运动。若加速度与速度方向相反，物体做减速运动，此时分三种情况：1.减速到中途，加速度减为零，速度达到最小，之后做匀速运动；2.减速到速度为零后，加速度仍未减为零(且方向不变)，物体将反向加速，直到加速度减为零后做匀速运动；3.减速到加速度为零时，速度恰好为零，物体停止运动。综上所述，A错误，B、C、D正确。 [答案]　BCD 物体在运动的过程中，加速度的大小在许多情况下是变化的。只要a、v同向，物体就做加速运动，a、v反向，物体就做减速运动。 (1)a、v同向→加速运动 (2)a、v反向→减速运动 知识点三　从v-t图像看加速度 观察图像，思考下列问题。 (1)坡的“陡”与“缓”与图线的“陡”与“缓”有什么联系？ (2)图线斜率绝对值越大，说明速度变化越________，那么加速度越________，图中aOA________aBC；斜率为0(如图中AB段)，说明速度保持________，即加速度为________。 (3)斜率为正(如图中OA段)，表示加速度的方向与正方向________。 斜率为负(如图中BC段)，表示加速度的方向与正方向________。 [提示]　(1)坡越陡，图线越陡；坡越缓，图线越缓 (2)快　大　＞　不变　0　(3)相同　相反 1．利用v-t图像可定性比较加速度的大小 同一坐标系中，利用不同物体的v-t图线的倾斜程度可以比较它们的加速度大小，如图所示，b的加速度大于c的加速度。 2．利用v-t图像可定量计算物体的加速度 (1)根据v-t图像的物理意义，图线的斜率在数值上等于物体运动的加速度。 (2)在v-t图像上任取两点(t1，v1)、(t2，v2)，根据a＝可确定加速度。 (3)的正、负表示加速度的方向，的绝对值表示加速度的大小。 　(2026·天津静海区期中)一物体做直线运动的速度—时间图像如图所示，在整个运动过程中，至少从以下三个方面分别说明它的速度是怎样变化的。 (1)物体是从静止开始运动还是具有一定的初速度，求物体在第6 s末的速度大小。 (2)分析全程物体的速度大小如何变化，物体是加速运动还是减速运动。 (3)物体运动的方向是否变化？若发生变化则在哪个时刻发生变化？第18 s末和第22 s末的速度是否相同？ [解析]　(1)由图像可知，物体初速度为零，是从静止开始运动；物体在第6 s末的速度大小为5 m/s。 (2)横轴上方的速度为正值，横轴下方的速度为负值，则前5 s物体做正向的加速直线运动，5 s到14 s内物体做正向的匀速直线运动，14 s到18 s内物体做正向的加速运动，18 s到20 s内物体做正向的减速直线运动，20 s到22 s内物体做反向的加速直线运动。 (3)物体运动的方向发生了变化，是在20 s末发生变化；第18 s末和第22 s末的速度大小相等，方向相反，速度不相同。 [答案]　(1)静止　5 m/s　(2)见解析　(3)见解析 由v-t图像判断加速度的变化 (1)如图甲所示，在整个运动过程中物体的加速度a＞0。 ①在0到t0时间内，v<0，a＞0，物体做减速运动； ②在t＞t0时间内，v＞0，a＞0，物体做加速运动。 　 (2)如果速度变化不均匀，说明物体的加速度在变化，其vt图像为曲线。曲线上某点切线斜率的绝对值表示该点对应时刻物体的瞬时加速度大小。如图乙所示，图像斜率的变化反映了加速度的变化。 综合一练 运动学物理量的综合分析 　(多选)如图所示，将弹性小球以9 m/s的速度从距地面2 m处的A点竖直向下抛出，小球落地后竖直反弹经过距地面1.5 m高的B点时，向上的速度为6 m/s，小球从A点到B点共用时0.5 s，则此过程中(　　) A.小球通过的路程为1.5 m B．小球发生的位移大小为0.5 m，方向竖直向下 C．小球速度变化量的大小为3 m/s，方向竖直向上 D．小球平均加速度的大小为30 m/s2，方向竖直向上 [解析]　小球通过的路程为2 m＋1.5 m＝3.5 m，A错误；小球发生的位移大小为2 m－1.5 m＝0.5 m，方向竖直向下，B正确；取向上为正方向，小球速度变化量的大小Δv＝6 m/s－(－9 m/s)＝15 m/s，方向竖直向上，C错误；小球平均加速度的大小a＝＝ m/s2＝30 m/s2，方向竖直向上，D正确。 [答案]　BD 1.(加速度的理解)(2026·甘肃兰州市期中)如图所示，汽车向右沿直线运动，速度从v1减小为v2，则此过程中，汽车的速度变化量Δv、速度变化率、加速度a，三个矢量中，方向向左的有(　　) A．0个 B．1个 C．2个 D．3个 解析：选D。汽车向右沿直线运动，速度从v1减小为v2，加速度方向与速度方向相反，故方向向左；速度变化量方向与加速度方向相同，故方向向左；速度变化率就是加速度，故方向向左。 2．(加速度的计算)在2026澳大利亚网球公开赛男单首轮焦点战中，我国运动员力克意大利运动员，顺利晋级第二轮。假设比赛中网球以15 m/s的速度撞向运动员的球拍，被运动员以35 m/s的速度反向抽回，球拍与球的作用时间为0.2 s，则此过程中网球的平均加速度大小为(　　) A．250 m/s2 B．175 m/s2 C．150 m/s2 D．100 m/s2 解析：选A。设网球初速度方向为正方向，则初速度v0＝15 m/s，反弹后速度v＝－35 m/s，平均加速度＝＝＝ m/s2＝－250 m/s2，故平均加速度大小为250 m/s2，故A正确。 3．(物体运动性质的分析)(多选)(2026·广东江门市期中)关于加速度，下列说法正确的是(　　) A．物体的速度为零时，加速度一定为零 B．物体的速度变化量越大，加速度一定越大 C．加速度方向与速度方向相同时，物体一定做加速运动 D．加速度方向与速度方向相反时，物体一定做减速运动 解析：选CD。物体的速度为零时，加速度不一定为零，故A错误；由加速度定义式a＝可知，加速度与速度变化量Δv和时间Δt均相关，所以Δv越大加速度不一定越大，故B错误；加速度方向与速度方向相同时，物体一定做加速运动，加速度方向与速度方向相反时，物体一定做减速运动，故C、D正确。 4．(从vt图像看加速度)【教材经典P31第5题改编】如图所示的三条直线a、b、c分别描述了A、B、C三个物体的运动。先初步判断一下哪个物体的加速度最大，再根据图中的数据计算它们的加速度，并说明加速度的方向。(计算结果均保留小数点后2位) 解析：vt图像中斜率表示物体加速度，由题图可知，直线a的斜率最大，则物体A的加速度最大，aA≈0.62 m/s2，aB≈0.08 m/s2，aC＝－0.25 m/s2，物体A、B的加速度方向与速度方向相同，物体C的加速度方向与速度方向相反。 答案：见解析 学科网（北京）股份有限公司 $享学科网书城 方 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 章末知识网络建构 回：用来代替物体的有质量的点 几个概念 [备选答案] 参考系：描述物体运动时，用来作参考的物体 定义：从初位置指向末位置的有向线段，是矢量 提示：将以下备选答案前的 字母填入左侧正确的位置。 回 物理意义：描述物体③ A.位移 位移和路程 定义：=④ ,单位：m/s或m·s',是矢量 B.速度变化快慢和方向 描述 运动 速度 物理意义：描述物体运动快慢和⑤ C.速度变化量 的物 平均速度和瞬时速度 运动的 理量 定义：a=单位：m6或ms,矢量，其方 D 向与回 的方向相同 E质点 述 物理意义：描述物体⑧ 的物理量 速度、速度变化量和速度变化率 F.位置的变化 x-t图像 图线的斜率表示速度 G.方向 图像 确定某一时刻速度的大小和方向 H加速度 -1图像 判断加速度的大小和方向 [答案校对] 打点计时器及其使用 回E ②A③F④D 实验：用打点计时器测速度 测量纸带的平均速度 固G⑥H☑C☒B 测量纸带的瞬时速度 独家授权侵权必究。