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

该高中物理知识清单聚焦“速度变化快慢的描述——加速度”，衔接速度概念，通过小汽车与火车速度变化相同但时间不同的情境，引导学生认识引入加速度的必要性，进而从定义、方向、v-t图像、概念辨析、变化率及比较方法构建知识体系。 知识链路以问题驱动，从情境冲突到概念建构，逻辑递进。通过类比速度定义培养科学思维的模型建构，结合v-t图像斜率理解加速度体现科学推理，辨析“速度与加速度”关系强化物理观念，习题联系生活实例，助力学生深化对加速度物理意义的理解。

第4节《速度变化快慢的描述——加速度》预习问题 人教版《物理》必修一 第4节《速度变化快慢的描述——加速度》预习问题 ——预习要求：认真阅读教材第1.4节，独立思考以下问题 预习问题 问题一　为什么要引入“加速度”？ 一辆小汽车在10 s内速度从0达到100 km/h，一列火车在300 s内速度也从0达到100 km/h。两车“速度变化”相同，但运动情况明显不同。请思考： 用“速度大”或“速度变化大”能描述这种不同吗？应该怎样描述？ 加速度是“速度的变化量与发生这一变化所用时间之比”，定义式 。请回顾速度的定义，说明加速度的物理意义。 在国际单位制中，加速度的单位是什么？它是矢量还是标量？ 问题二　加速度的方向由什么决定？ 如图1.4-1，汽车原来的速度是 ，经过一段时间速度变为 。请思考： 以 的箭头端为起点、 的箭头端为终点作有向线段，它表示哪个物理量？与加速度方向有什么关系？ 汽车做加速运动时，加速度方向与初速度方向相同还是相反？做减速运动时呢？ 如果物体的加速度方向与速度方向相反，物体一定减速吗？说说你的判断理由。 问题三　从 v–t 图像能“看出”加速度吗？ 教材用 v–t 图像描述速度随时间的变化。请思考： 在图1.4-2中，图线斜率（）表示什么物理量？它是怎样从图像上“读”出来的？ 匀速直线运动的 v–t 图像是什么形状？此时加速度为多少？ 比较图1.4-2中 a、b 两条图线，哪条图线对应的加速度大？斜率越大说明什么？ 问题四　“速度大”与“加速度大”是一回事吗？ 教材表格给出了一些运动物体的加速度，例如子弹在枪筒中为 ，高铁起步为 。请思考： 速度大的物体，加速度一定大吗？速度小的物体，加速度一定小吗？请举例说明。 匀速飞行的飞机速度可达 900 km/h，它的加速度是多少？这说明了什么？ 生活中说“这辆车加速真快”，指的是速度大还是加速度大？ 问题五　加速度是“变化率”吗？ 教材指出：自然界中某量 D 的变化量 与发生这个变化所用时间 之比，就是这个量对时间的变化率。请思考： 速度是“位置的变化率”（），加速度是“速度的变化率”（）。你能用“变化率”的语言重新表述速度与加速度吗？ 加速度很大，是否意味着物体速度变化量一定很大？为什么？ 你能举出一个“速度很大但加速度很小（甚至为0）”和“速度很小但加速度很大”的生活实例吗？ 问题六　怎样比较速度变化的快慢？ 教材开头提出问题：小汽车10 s内从0加速到100 km/h，火车300 s内从0加速到100 km/h。请思考： 两车速度变化相同，如何比较它们速度变化的快慢？写出比较的方法。 如果两车速度变化不同、所用时间也不同，又该怎样比较？（提示：想一想比较位置变化快慢的方法） 由“速度变化量与时间的比值”定义的加速度，其方向与速度变化量方向相同。请用 、 画出加速与减速两种情形下 的方向，并总结加速度方向与速度方向的关系。 第4节《速度变化快慢的描述——加速度》预习问题 — — 学科网（北京）股份有限公司 参考答案：设计意图与引导要点 问题一　为什么要引入“加速度”？ 意图：从“速度变化相同但快慢不同”的冲突出发，让学生体会引入新物理量描述“速度变化快慢”的必要性，类比速度定义建立加速度概念。 引导：“速度大”只描述运动快慢，“速度变化大”只描述末速度与初速度之差；两者都不能反映“速度变化得快慢”。加速度定义式 是比值定义法，物理意义是单位时间内速度的变化量，反映速度变化的快慢。国际单位制单位为 m/s²（米每二次方秒），是矢量。 问题二　加速度的方向由什么决定？ 意图：借助矢量图理解 的作图方法，明确加速度方向与速度变化量方向相同，突破“加速同向、减速反向”的判断。 引导：以 箭头端为起点、 箭头端为终点作有向线段即 ，加速度方向与 方向相同。加速运动时， 与初速度同向，加速度方向与初速度方向相同；减速运动时， 与初速度反向，加速度方向与初速度方向相反。所以“加速度方向与速度方向相反，物体减速”的判断正确。 问题三　从 v–t 图像能“看出”加速度吗？ 意图：建立 v–t 图像与加速度的对应关系，理解斜率（）的物理意义，为第4节“从 v–t 图像看加速度”做好铺垫。 引导：v–t 图线的斜率等于 ，即加速度 a。匀速直线运动的 v–t 图线是平行于时间轴的直线，斜率（加速度）为0。图线越陡（斜率越大），加速度越大；a、b 两条图线中 a 的斜率更大，故 a 对应加速度更大。 问题四　“速度大”与“加速度大”是一回事吗？ 意图：辨析速度与加速度两个易混概念，纠正“速度大加速度一定大”的直觉错误。 引导：速度描述位置变化的快慢，加速度描述速度变化的快慢，两者无必然联系。匀速飞行的飞机速度很大但速度不变，加速度为0；子弹在枪筒中初速接近0，但速度变化极快，加速度可达 。“加速快”指速度变化快，是加速度大，而不是速度大。 问题五　加速度是“变化率”吗？ 意图：渗透“变化率”这一核心概念，让学生用统一视角理解速度与加速度，为后续学习打基础。 引导：速度是位置对时间的变化率（），加速度是速度对时间的变化率（）。加速度大只表示速度变化得快，不表示速度变化量一定大（变化量还取决于时间）。实例：匀速飞行飞机速度大、加速度为0；刚出枪口的子弹速度小、加速度很大。 问题六　怎样比较速度变化的快慢？ 意图：回到教材情境，通过“速度变化量与时间的比值”完成加速度概念建构，并用矢量图理解方向。 引导：速度变化相同看所用时间，时间短的变化快；速度变化与时间都不同时，用 比较——单位时间内速度变化越大，变化越快，这正是加速度的定义。矢量图作图：加速时 与 同向，减速时 与 反向；加速度方向与 方向相同，故加速同向、减速反向。 — — 学科网（北京）股份有限公司 $