1.5 速度变化的快慢与方向——加速度 课件-2026-2027学年高一上学期物理教科版必修第一册

该高中物理课件聚焦加速度概念，涵盖定义(a=Δv/Δt)、矢量性、测量方法及v-t图像斜率等核心内容。通过复习位移、速度旧知，结合火箭发射、汽车刹车等实例引出速度变化快慢问题，搭建新旧知识衔接的学习支架。 其亮点在于用实例对比和动画演示Δv方向培养科学思维，结合打点计时器、光电门测量原理渗透科学探究，小结清晰梳理定义、矢量性等要点并设易错提醒。帮助学生构建运动观念，教师可借助实例和实验原理提升教学效率。

速度变化的快慢与方向——加速度 教科版　物理　必修第一册　·　第一章　第5节 第一章　描述运动的基本概念 速度变得有多快？往哪个方向变？ 1 复习回顾 前面我们学了描述运动的几个物理量： 位移 Δx——描述位置的变化，是矢量； 速度 v——描述位置变化的快慢与方向，v ＝ Δx ÷ Δt，是矢量。 可是，速度本身也常常在变。汽车起步越来越快，刹车越来越慢。 速度变化也有快慢、有方向——这节课就来描述它。 2 本节内容 一、加速度的概念（速度变化的快慢与方向） 二、加速度是矢量（方向怎么定） 三、例题：分段求加速度 四、加速度的测量（打点计时器、光电门） 五、速度-时间图像与加速度（斜率） 3 学习目标 1．理解加速度的定义 a ＝ Δv ÷ Δt，知道它描述速度变化的快慢和方向。 2．知道加速度的单位 m/s²，会做简单的加速度计算。 3．知道加速度是矢量，会由速度变化量判断加速度方向、判断加速还是减速。 4．知道 v-t 图像的斜率表示加速度，会从图像求加速度。 5．了解用打点计时器、光电门测加速度的原理。 4 一、加速度的概念 速度变化，也有快慢 5 速度的变化，快慢不同 看四个例子 万吨货轮起航，10 s 内速度增到 0.2 m/s；火箭发射，10 s 内速度能增到约 10² m/s； 蜻蜓以 8 m/s 飞行，能在 0.7 s 内停下；汽车以 8 m/s 行驶，急刹车能在 2.5 s 内停下。 同样一段时间，有的速度变化大、有的变化小——速度变化有快有慢。 6 怎么描述速度变化的快慢 图1-5-5　汽车做变速直线运动 如图1-5-5，汽车做直线运动，沿运动方向建坐标系 Ox。 汽车在 t1 时刻速度 v1，t2 时刻速度 v2。 Δt ＝ t2 － t1 内，速度改变量 Δv ＝ v2 － v1 速度变化的快慢，用 Δv 与 Δt 的比表示。 7 算一算·火箭 图1-5-2 中的火箭从静止加速到 10² m/s，耗时 10 s，其 Δv 与 Δt 的比为： 这个结果表明，火箭运动平均在 1 s 内速度增加 10 m/s。 8 算一算·小汽车刹车 图1-5-4 中的小汽车从 8 m/s 刹车到静止，耗时 2.5 s，其 Δv 与 Δt 的比为： 这个结果表明，小汽车平均在 1 s 内速度减少 3.2 m/s。 显然，火箭速度的变化要比一般的小汽车快得多。 9 加速度的定义 物理学中，用速度的改变量 Δv 与发生这一改变所用时间 Δt 的比，定量地描述物体速度变化的快慢和方向，并将它定义为加速度（acceleration），用公式表示为： 式中 Δv 为速度的变化量，Δt 为发生这个变化所需的时间。 10 加速度的单位 速度单位取米每秒（m/s），时间单位取秒（s），则加速度的单位为米每二次方秒（m/s²）。 如果物体保持 2 m/s² 的加速度，它的速度在每秒钟内变化 2 m/s。 关于物体做圆周运动的加速度，将在《物理·必修第二册》中学习。 11 一些物体运动的加速度数量级 单位：m/s² 高速离心机中的物体　10⁵　　　　子弹在枪膛中运动　10⁴ 弓箭射出　10³　　　　　　　　　火箭升空　10² 自由落体、汽车刹车、飞机着陆　10¹　　电梯起步　10⁰ 列车开出　10⁻¹　　　　　　　　万吨货轮起航　10⁻² 地球绕太阳公转　10⁻³　　　　　太阳绕银河系中心公转　10⁻¹⁰ 12 讨论交流 教材栏目 问　你认为速度 v、速度变化量 Δv 与加速度 a 有什么区别和联系？ 明确　 v 描述运动快慢；Δv＝v₂－v₁ 是速度变了多少；a＝Δv÷Δt 是速度变化的快慢。 a 大，只说明速度变得快，不说明速度本身大。 例：火箭 a 大但某时刻 v 可能不大；高速匀速的车 v 大但 a＝0。 13 二、加速度是矢量 方向由 Δv 决定 14 加速度有方向 图1-5-8 加速度不仅有大小，而且有方向，是一个 矢量，它的方向由 速度变化量 Δv 的方向 来决定。 （a）短跑起跑，a 与运动方向一致；（b）汽车刹车，a 与运动方向相反；（c）过山车上的人也具有加速度。 15 看一看·Δv 的方向 动画 末速度大于初速度 → Δv 与初速度同向 → 加速；末速度小于初速度 → Δv 反向 → 减速。 16 加速还是减速？看正负号 对速度方向不变的物体，取初速度方向为正方向： 末速度 > 初速度　→　a 与初速度同向　→　a 为正　→　加速 末速度 < 初速度　→　a 与初速度反向　→　a 为负　→　减速 注意：a 为负不代表"变慢的快慢小"，只表示方向与正方向相反。 17 三、例题示范 分段求加速度 18 例题·汽车 40 s 内的速度变化 图1-5-6 图1-5-6 标出了一辆汽车在两组交通灯之间行驶时几个时刻的速度： t ＝ 0 时 10 m/s；10 s 时 25 m/s；20 s 时 25 m/s；40 s 时 0。 在三个时间段里，汽车的运动有什么特点？求各段的加速度。 19 例题·分析三段 图1-5-7　速度变化的矢量示意图 第一段（0→10 s）：速度由 10 增到 25 m/s，Δv1 ＝ 15 m/s； 第二段（10→20 s）：速度不变，Δv2 ＝ 0； 第三段（20→40 s）：速度由 25 减到 0，Δv3 ＝ －25 m/s。 第一段、第三段的初速度、末速度及速度变化量如图1-5-7 所示。 20 例题·求各段加速度 （1）0→10 s：速度由 10 增至 25 m/s，加速度 （2）10→20 s：匀速，速度不变，加速度 a2 ＝ 0。 （3）20→40 s：速度由 25 减至 0，加速度 21 例题·加速度的正负说明什么 （1）中加速度与初速度都为正值，表示二者方向相同，物体做加速运动。 （3）中加速度为负值、初速度为正值，表示二者方向相反，物体做减速运动。 结论：速度方向不变时，a 与初速度同号 → 加速；异号 → 减速。 22 四、加速度的测量 原理：a ＝ Δv ÷ Δt 23 测量加速度的原理 测量运动物体的加速度有很多方法，但原理基本上都是：测量一段时间 Δt 内的速度变化量 Δv，则 下面介绍两种中学实验室常用的测加速度的方法。 24 1. 用打点计时器测加速度 打点计时器每隔相同的较短时间在纸带上打出一系列点迹。 测一段时间 Δt 内的位移 Δx，Δx 与 Δt 的比就是这段的平均速度；只要 Δt 足够小，就可认为是该时刻的瞬时速度。 利用纸带上的点迹，求出两个不同时刻 t1、t2 的速度 v1 和 v2，则加速度 25 2. 用光电门测加速度 在相近的位置固定两个光电门，分别测出小车通过这两个光电门时的瞬时速度 v1 和 v2，以及在两门间的运动时间 ΔT，则 只要两个光电门距离足够小，ΔT 足够短，就可认为小车在 ΔT 内保持这个加速度运动。 26 五、速度-时间图像与加速度 斜率就是加速度 27 两个物体的 v-t 图像 图1-5-9 图1-5-9 是做直线运动的两个物体的 v-t 图像。 两物体初速度都是 10 cm/s，4 s 末速度都是 30 cm/s，前 4 s 速度变化量都是 20 cm/s。 不同的是：（a）是一条直线，（b）是一条曲线。 28 匀变速 与 非匀变速 （a）直线：物体速度每隔相同时间增加的数值相等，即每 1 s 速度增加 5 cm/s——称为匀变速运动。 （b）曲线：物体速度每隔相同时间增加的数值不相等——称为非匀变速运动。 29 从图像求加速度 图1-5-10 求（a）图中物体的加速度 a，可以任意确定图像的两点，分别读出它们的速度坐标 v1、v2 及时间坐标 t1、t2。例如取 A、B 两点： 在 v-t 图像中，加速度的数值等于该图像的斜率。 30 看一看·斜率就是加速度 动画 取图线上 A、B 两点，量出 Δv 和 Δt，a ＝ Δv ÷ Δt 就是这条直线的斜率。 31 曲线：各点加速度不同 图1-5-11 对于（b）的曲线，它每一点的切线斜率各不相同，即不同时刻加速度的数值不同。 如图1-5-11，A、B、C 三点的切线方向不同、斜率不同，加速度也不同。 32 讨论交流 与 "匀"的含义 讨论：两图像有什么共同点？有哪些不同？ 　共同点：初速度、末速度、前 4 s 的速度变化量都相同。 　不同点：(a) 加速度不变（直线），(b) 加速度时刻在变（曲线）。 "匀变速"中的"匀"，指速度变化的快慢和方向都不变，即 加速度不变。 33 六、自我评价 教材栏目·当堂过关 34 自我评价 1 下列说法中正确的是（　　） A．物体速度变化的方向一定与其初始速度的方向一致 B．物体速度变化的方向一定与其加速度的方向一致 C．物体的加速度与速度同向时，其速度一定在增加 D．物体的加速度为正值时，其速度一定在增加 答案 BC　A 错：速度变化方向不一定与初速度一致（减速时相反）； B 对：Δv 方向就是 a 方向；C 对：a 与 v 同向必加速； D 错：正负取决于正方向的规定，不能只看正负判断增减。 35 自我评价 2·子弹 枪管内的子弹在某一时刻的速度是 100 m/s，经过 0.0015 s，速度增加到 700 m/s。求此过程中子弹的加速度。 子弹的加速度约为 4×10⁵ m/s²，方向与速度方向相同。 36 自我评价 3·猎豹 猎豹由静止开始起跑，经过 2 s 速度达到 70 km/h。猎豹的加速度是多大？ （先把 70 km/h 换成 m/s：70 ÷ 3.6 ≈ 19.4 m/s） 猎豹的加速度约为 9.7 m/s²，方向与运动方向相同。 37 自我评价 4 图1-5-12 某物体做直线运动的 v-t 图像如图1-5-12 所示，则该物体（　　） A．做往复运动　　B．做匀速直线运动 C．沿某一方向做直线运动　　D．以上说法均不正确 答案 C　图线始终在 t 轴上方，速度方向一直不变（都为正）， 只是大小在均匀增大，所以物体沿某一方向做直线运动。 38 本节小结 定义　a ＝ Δv ÷ Δt，描述速度变化的快慢和方向，单位 m/s²。 矢量　方向由 Δv 决定；与初速度同向加速、反向减速。 测量　打点计时器或光电门测两时刻速度，a ＝ (v₂－v₁) ÷ (t₂－t₁)。 图像　v-t 图线的斜率 ＝ 加速度；直线＝匀变速，曲线＝非匀变速。 39 易错提醒 1．a 大 ≠ v 大。　a 只说明速度变得快，与速度本身大小无关。 2．a ≠ Δv。　Δv 是速度变了多少，a 是变化的快慢。 3．a 为负不一定减速。　要看 a 与速度是否同向：同向加速、反向减速。 4．v-t 图斜率是加速度，x-t 图斜率才是速度，别混。 5．算加速度时单位要统一（km/h 先化成 m/s）。 40 课时作业 A 组　基础巩固　全体必做。 B 组　能力提升（★）　优生班必做，普通班选做。 预习：第二章 匀变速直线运动的规律。 下一章将专门研究加速度不变（匀变速）的运动，用 v-t 图线的斜率和面积求速度、位移。 41 下一章　匀变速直线运动 v-t 图线的斜率 = 加速度 42 $