1.4 速度变化的快慢加速度 课件-2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

人教版必修一 第一章 运动的描述 第四节 速度变化的快慢——加速度 学习目标 1 知道速度变化量 Δv 的含义，会计算直线运动中的 Δv（含方向） 2 理解加速度的定义式、单位与矢量性，知道它是"速度的变化率" 3 会用 a 与 v 的方向关系 判断物体做加速还是减速运动 4 能从 v-t 图像的斜率 读出加速度，比较加速度的大小 5 破除误区：分清 速度 v、变化量 Δv、变化率 a 三个量 围绕"一个新物理量的诞生"展开：为什么需要它、如何定义它、怎样使用它。 导入新课 物体运动 物体位置改变 速度改变有快慢、有方向 位置改变有快慢、有方向 位移 速度 ? 思考：位置变化的快慢我们已经有了一把"尺子"，速度的变化快慢呢？ 一、速度变化量 速度的"变化量"怎么表示？它有方向吗？ 问题一 B (1)定义：末速度减去初速度 (2)定义式： (3)物理意义：表示物体速度变化的大小(多少)和方向 A 速度变化量 Δv = v − v₀ 一、速度变化量 v1 v2 Δv v1 v2 Δv 初速度 末速度 速度变化量 初速度 末速度 速度变化量 速度变化量 Δv = v − v₀ 速度的变化量也是矢量 ——末速度减初速度，带符号运算 加速直线运动 减速直线运动 加速：速度变化量与初速度同向 减速：速度变化量与初速度反向 通常规定初速度方向为正方向 末速度＝初速度+速度的变化量 二、速度变化快慢 速度v1(m/s) 经历时间（s） 末速度v2(m/s) 速度变化量Δv(m/s) 单位时间（1s内）速度增量(m/s) A、自行车下坡 2 3 11 B、公共汽车出站 0 3 6 C、某舰艇出航 0 20 6 D、火车出站 0 100 20 E、飞机匀速飞行 300 10 300 思考回答： 哪个物体速度变化量最大？ 9 6 6 20 0 二、速度变化快慢 速度v1(m/s) 经历时间（s） 末速度v2(m/s) 速度变化量Δv(m/s) 单位时间（1s内）速度增量(m/s) A、自行车下坡 2 3 11 B、公共汽车出站 0 3 6 C、某舰艇出航 0 20 6 D、火车出站 0 100 20 E、飞机匀速飞行 300 10 300 9 6 6 20 0 由此得出以上五个物体每秒钟速度变化的数值分别为3、2、0.3、0.2和0，它们的速度改变的快慢程度便很容易比较出来。 思考回答：哪个物体速度变化得最快？ 3 2 0.3 0.2 0 二、速度变化快慢 （B/C）Δv相同，Δt 越短 → 速度变化越快。 （A/B）Δt 相同，Δv 越大 → 速度变化越快。 Δv 不同，Δt 不同 → 速度变化与变化时间的比值越大变化越快。 那么,速度改变量和所用时间都不相同时(C/D),怎样比较速度变化的快慢呢？ 需要定义一个什么样的新物理量？ 问题二 三、加速度 加速度：速度的变化量与所用时间之比 速度的变化率 比值定义法：与v = Δx/Δt 一脉相承 —— 用"变化率"刻画"变化快慢" 数值上等于单位时间内速度的变化量 加速度既有大小又有方向 米每二次方秒 单位：m/s² 矢量：方向与 Δv 相同 物理意义：速度变化的快慢 a = 3 m/s² 的含义：每经过 1 s，速度变化（增大或减小）3 m/s。 a 越大，速度变化越快；a = 0 表示速度不变。注意：a 是"变化率"，不是"变化量"，更不是速度本身。 三、加速度 解:电梯匀变速直线运动,选取竖直向上为正方向, 【例1】某高层建筑物内一部正在向上运行的电梯,在1.5s内速度由2.4m/s均匀减少到0,求该电梯的加速度. 根据加速度的定义 得 则加速度的大小为1.6m/s2,方向竖直向下 三、加速度 【例2】如图所示，弹丸和足球的初速度均为v1＝10 m/s，方向水平向右.设它们与木板作用的时间都是0.1 s，那么： (1)子弹击穿木板后速度大小变为7 m/s，方向不变，求弹丸击穿木板时的加速度大小及方向； (2)足球与木板作用后反向弹回的速度大小为7 m/s，求足球与木板碰撞反弹时的加速度大小及方向. 答案　(1)30 m/s2　方向与初速度方向相反  (2)170 m/s2　方向与初速度方向相反 四、加速度方向 v1 v2 Δv a v1 v2 Δv a v>0、Δv>0 a>0 加速 v>0、Δv<0 a<0 减速 a 的方向：加速还是减速，一判便知 v1 v2 Δv a v<0、Δv<0 a<0 加速 以向右为正方向，则向左为负方向 v1 v2 Δv v<0、Δv>0 a>0 减速 结论：加速度的方向与速度方向无关，与速度变化的方向相同 a 四、加速度方向 思考：加速度在减小，而速度在增大，有可能吗？ t/s 1 0 2 3 4 5 6 0 4 10 8 11 a1=a2=4 m/s2 a4=1 m/s2 a3=2 m/s2 m/s 同向加速 a减小v增加慢 a增大v增加快 四、加速度方向 思考：加速度在增大，而速度在减小，有可能吗？ 反向减速 a减小v减小慢 a增大v减小快 t/s 1 0 2 3 4 5 6 20 18 19 16 12 a1=a2=-1 m/s2 a3=-2 m/s2 a4=-4 m/s2 m/s 四、加速度方向 （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）在直线运动中，加速度的方向和速度的方向的关系决定物体的运动性质: a不变， v随时间均匀增加 a增大， v增加的越来越快 a减小， v增加的越来越慢 a与v同向 （加速直线运动） a与v反向 （减速直线运动） a不变， v随时间均匀减小 a增大， v减小的越来越快 a减小， v减小的越来越慢 四、加速度方向 【例3】一个做变速直线运动的物体,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.速度不断增大，到加速度减小到零时速度达到最大，之后做匀速直线运动 B.速度不断增大，位移逐渐增大，当加速度减小到零时，位移不再增大 C.速度不断减小，到加速度减小到零时运动停止 D.速度减小到零后，又反向做加速运动，最后做匀速运动 答案：ACD 五、三个"无关"：v、Δv、a 别再混 问题三 速度、速度变化量和速度变化快慢有必然的联系吗？ 常见误区 典型反例 正确理解 速度大，加速度就大？ 高铁以 350 km/h 匀速行驶：速度很大，但 Δv = 0，a = 0。 a 与 v 的大小没有直接关系。 速度变化量大，加速度就大？ 列车从 0 加速到 300 km/h：Δv 很大，但用时约 480 s，a ≈ 0.17 m/s²，远小于轿车起步。 a 还要看变化所用的时间：a = Δv / Δt。 加速度减小，速度就减小？ 汽车起步后期 a 逐渐减小，但只要 a 与v 同向，速度仍在增大，只是"涨得慢了"。 加速还是减速，只取决于 a 与 v 的方向关系。 v、Δv、a 是三个相互独立的物理量：v 是"多快"，Δv 是"变了多少"，a 是"变得多快"。 五、三个"无关"：v、Δv、a 别再混 速度、速度变化量和速度变化快慢有必然的联系吗？ 问题三 速度大 指位置变化快或者说运动得快 速度变化大 末速度与初速度的差别大 速度变化快 单位时间内速度变化大 五、三个"无关"：v、Δv、a 别再混 【例3】关于速度、速度的变化量和加速度，正确的说法是(　　) A.物体运动时，速度的变化量越大，它的加速度一定越大 B.速度很大的物体，其加速度可以为零 C.某时刻物体的速度为零，其加速度一定为零 D.加速度很大时，运动物体的速度一定很快变大 答案　B 课堂总结 加速度 公式时刻 大小 意义 用于描述物体速度变化快慢的物理量。 与速度变化量的方向一致。 方向 “同加反减,越大越快”。 六、从v-t图像看加速度 思考：a、b分别是两个物体运动的v－t图像。从图上可以获取到哪些信息？ （1）可以知道：某时刻速度大小，某速度对应的时刻。 （2）可以看出：图像斜向上，物体速度增加；图像斜向下，物体速度减小；t轴上方，速度为正，t轴下方，速度为负。 （3）可以比较：图像的斜率 k = Δv/Δt =a，斜率越大，加速度越大，物体速度变化得越快。斜率不变，说明物体做匀变速直线运动。 六、从v-t图像看加速度 （4）可以求出：任意一段时间内的速度变化量； （5）可以求出：图像与时间轴所围的面积表示某时间内物体所发生的位移;t轴上方，位移为正，t轴下方，位移为负。 物理图像要“六看” 一看轴，二看线，三看斜率； 四看面，五看截距，六看点。 六、从v-t图像看加速度 【例4】如图是做直线运动的某质点的v-t图像,请分析: (1)质点在0～4 s、4～8 s、8～10 s、10～12 s内分别做什么运动? (2)在0～12 s内,哪段时间该质点的加速度最大? (3)在0～4 s、8～10 s、10～12 s内质点的加速度分别为多少,并说明加速度的方向。 答案：（1）加速，匀速，减速，加速（2）8-12s（3）2.5，-5，-5 六、从v-t图像看加速度 【例5】如图所示为某一物体以初速度1m/s做直线运动的速度v随时间t变化的规律, 则下列说法正确的是（ ） A. 物体在1s末速度方向改变 B. 物体在3s末加速度方向改变 C. 前4s内物体的最大位移出现在第3s末,大小为3.5m D. 物体在第2s末与第4s末的速度相同 答案：C 六、从v-t图像看加速度 x－t图像和v－t图像中物体运动性质的比较 $