1.4 速度变化快慢的描述—加速度-【成才之路·学案】2026-2027学年高中物理必修第一册同步新课程学习指导（人教版）

●027 4.速度变化快慢的描述—加速度 ● 目标重点展示 素养目标 学习重点 (1)理解加速度的概念，能区分A和A 物理观念 (2)会应用a= 米尔装底 (1)加速度的理解和计算。 (2)物体加速或减速的判 (1)由加速度与速度的方向关系，会判断物体的运动 断。 情况。 (3)由v-t图像求加速度。 科学思维 (2)通过加速度概念的建立过程和加速度定义的得出过 程，了解和体会比值定义法在科学研究中的应用。 探究点1加速度 ●新知导学 情境：如图为猎豹、列车、战斗机的运动图片。 甲 丙 [提示] 图甲中猎豹捕食时能在4s内速度由0增加到30m/s;图乙中以50/s (1）战斗机速度最 高速行驶的列车急刹车能在30s内停下来：图丙中战斗机在试飞时以600m/s 大，列车速度变化量 的速度在空中匀速飞行。 最大。 探究：试结合以上情境分析： (2)猎豹的速度变化 (1)哪一个物体的速度最大？哪一个物体的速度变化量最大？ 要快一些，判断依据 (2)哪一个物体的速度变化要快一些？判断的依据是什么？ 是看物体每秒速度的 (3)怎样比较速度随时间变化的快慢呢？ P[提示] 变化量。 (3)引入新的物理 ●基础梳理 量。 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代表。 2表达式0出。(：初定度末花堂 3.单位：在国际单位制中，加速度的单位是 4.物理意义：描述物体 的物理量。 [判断正误] (1)加速度是表示物体运动快慢的物理量。 (2)加速度是表示物体速度变化大小的物理量。 (3)加速度是表示物体速度变化快慢的物理量。 028 ●重难解读 1,对加速度公式a=A”的理解 △tt2-t1 (1)）公式a”-?中表示物体的初速度，表示物体的末速度，应 △tt2-t1 用时不能将两者颠倒。 [拓展]平均加速度与 (2)公式4=A=”,是矢量式，速度、速度的变化量、加速度皆为矢量。 瞬时加速度 △tt2-t1 (1)平均加速度：某 应用该公式解题时要先规定好正方向，1、2的方向与规定的正方向相同时取段时间△t内速度的 正值，相反时取负值。 变化量△v与△t的比 (3)a=A只是加速度4的定义式，不是决定式，计算结果为△L内的平均 值，即a=4。 △t (2）瞬时加速度：指 加速度。 [拓展] 某一时刻（或位置） 2.加速度的大小决定物体速度变化的快慢 的加速度。当△t趋 越大→速度变化越快 △y求 于0时，用a= △t 加速度 瞬时加速度。 越小→速度变化越慢 3.速度v、速度变化量△v与加速度的比较 项目 速度变化量 速度v 速度变化率a 比较 △v 表示物体速度 物理 表示物体运动的快慢 表示物体速度变化的 变化的快慢和 意义 和方向 大小和方向 方向 位移与所用时间的 末速度与初速度的 速度变化量与时 定义 比值 差值 间的比值 表达 △x △v V= △v=v2-U1 a= 式 △t △t 单位 m/s m/s m/s2 方向 物体位移方向 由初、末速度决定 与△v方向相同 (1)三者无必然联系。速度v很大，速度的变化量“△v”可能很 联系 小，甚至为0，加速度a也可大可小 (2)加速度a的大小等于速度变化率 ●029 类型一：加速度的理解 例1：下列关于加速度的说法，正确的是 A由a=A”可知，a与AD成正比，与△1成反比 △t B.物体加速度的方向与△v的方向不一定相同 C.加速度就是物体增加的速度，表示物体速度变化的多少 04 叫速度变化率，就是加速度 △ 类型二：速度、速度变化量、加速度的比较 例2：2026年元宵节，浙江台州举办了一场烟花秀，燃放了 绝美的烟花，有关烟花腾空的过程，下列说法中正确 [规律方法] 的是 加速度a与速度v无 A.烟花的速度变化越快，加速度一定越大 直接关系，与速度变 B.烟花的速度越大，加速度也一定越大 化量△v也无直接关 系。v大，Q不一定 C.烟花的速度变化量越大，加速度一定越大 大；△v大，a也不一 D.某时刻速度为零，其加速度一定为零 P[规律方法] 定大。 类型三：加速度的计算 例3：（多选)如图所示，运动员将速率为10ms水平飞来的乒乓球以 30m/s的速率反向击回。已知球与球拍作用时间为0.1s,取乒乓球 飞来方向为正方向。则此过程中乒乓球的 ( y乒乓球飞来的方向与正 方向相同，所以乒乓球的 乒乓球反向击回的运动方向 初速度为v,=10m5 与正方向相反，所以乒乓球 [规律方法]计算加速 的末速度v2=-30m/s 速度变化量为△v=2-v 度的一般步骤 入加速度a=能 选取正方向 A.速度变化量为10ms B.速度变化量为-40ms C.加速度为400m/s D.加速度为-400ms2 确定初、末速度 计算速度的 ·[规律方法] 变化量 跟踪训练1：（多选）一个物体在水平面上向右运动，某时刻速度为5m/s, 计算加速度 3s后该物体的速度大小变为11/s,则关于物体的加速度大小及方向说法正 注明单位和方句 确的是 ( A.2m/s2,向右 B.2m/s2,向左 3m/s2,向左 Dwg,向右 030 探究点2加速度的方向 ●新知导学 情境：以8m/s的速度飞行的蜻蜓能在0.7s内停下来。火箭发射10s 内速度由0增加到100m/s。 [提示] 探究：(1)分析蜻蜓和火箭的加速度方向与速度方向的关系 (1)蜻蜓的加速度方 向与速度方向相反； (2)试根据上述情境和问题讨论：在直线运动中物体做加速运动或减速 火箭的加速度方向与 运动的条件分别是什么。 P[提示] 速度方问相同。 (2)在直线运动中， ●基础梳理 当加速度方向与速度 方向相同时，物体做 1.加速度的方向 加速运动；当加速度 (1)加速度是 量，既有大小，也有方向。 方向与速度方向相反 (2)加速度的方向与 的方向相同。 时，物体做减速 运动。 2.加速度与速度的方向关系 减速时，加速度的方向与初速度的方向相反。 在直线运动中 加速时，加速度的方向与初速度的方向相同。 [判断正误] (1)物体的加速度为正值时，物体一定做加速运动。 (2)物体A的加速度为2/s2,B的加速度为-3m/s2,则A的加速度大于B 的加速度。 () ●重难解读 物体做加速、减速的判断 物体做加速运动还是减速运动，取决于加速度方向与速度方向的关系， 跟加速度的大小无关。可总结如下： [思考] 有没有可能出现加速 加速度 方向相同→加速运动 度增大，而速度减小 与速度 方向相反 >减速运动 的情况？ 加速度增 P[思考] 大方向←●→运动方向 例4：(2026·四川凉山高一校考期末)关于速度和加速度之间的关系，下列 速度减小 说法中正确的是 A.物体的加速度逐渐减小，它的速度也一定减小 B.物体的加速度逐渐增大，它的速度却可能减小 C.加速度不变（加速度不为零）的物体，其速度却可能不变 D.加速度方向保持不变，其速度方向也一定保持不变 ●031 跟踪训练2：（多选）认识海洋、保护海洋，深海科考及载人潜水器的技术 必不可少。专家预计，至2023年底，“蛟龙”号、“深海勇士”号、“奋斗者”号 三台载人潜水器累计下潜次数或将逾千次。在某次海试中，潜水器加速下 潜，同时加速度大小逐渐减小直至为零，在此过程中 () [思考] A.潜水器加速度的方向与运动方向相同 如图所示，甲、乙两图 B.每经历相等的时间，潜水器速度的增加量越来越大 分别是A、B两物体的 C.潜水器速度逐渐增大，当加速度减小到零时，速度达到最大值 v-t图像，我们能根据 两图像的斜率关系， D.潜水器位移逐渐增大，当加速度减小到零时，位移达到最大值 得出A、B两物体的加 速度关集吗？为 探究点3从v-t图像看加速度 什么.？ Au/(m-s-1) ●基础梳理 A 1.v-t图像的斜率：表示物体运动的 即a= 0 t/s △ 甲 (如图所示) ◆/(ms-1) B 2.a的定性判断：在同一v-t图像中，图线的 越 大，其加速度越大。 0 t/s 3.a的定量计算：在图线上取两点，坐标分别为(t1,v1), 乙 Av/(m.s (4,),则a=2-四 t-t1 A [判断正误] (1)物体运动得越快，其v-t图像的倾斜程度越大。 ( (2)-t图像中，某点的纵坐标只能反映此时刻物体运动的快慢。 A(m·s) ●重难解读 v-t图像为直线时，直线斜率的意义 (1)斜率的大小表示加速度的大小。 tis (2)斜率的正负表示加速度的方向： 乙 ①斜率为正表示加速度的方向与正方向相同，如图中图 两个图都没有坐标刻 度，横、纵代表的数值不 线a所示： 一定相同，所以斜奉并 不能准确代表加速度。 ②斜率为负表示加速度的方向与正方向相反，如图中图线b所示。 P[思考] 032 例5：如图是做直线运动的某质点的v-t图像，请分析： 10/(ms-) (1)质点在0~4s、4~8s、8~10s、10~12s内分别做 什么运动？ 10 127 (2)在0~12s内，哪段时间该质点的加速度最大？ (3)在0~4s、8~10s、10~12s内质点的加速度分别-10 [规律方法]应用v-t 为多少，并说明加速度的方向。 图像分析物体运动的 方法 ()纵坐标绝对值：速 度大小 (2)纵坐标正负：运动 方句 (3)斜率大小：加速度 [规律方法] 大小 (4)斜奉正负：加速度 跟踪训练3：（多选）某物体运动的v-t图像是一条直 ↑/(m·s) 方向 线，如图所示，下列说法正确的是 (5)a、v同向：加速 A.物体在第1s末的加速度大小为-1m/s2 0134t内 (6)a、v反向：减速 B.物体在第2s内和第3s内的加速度大小相等，方 向相反 -2 C.物体在第2s末运动方向发生变化 D.物体在前4s内的加速度不变 素养能力提升拓展整合·启智培优 v-t图像为曲线时，曲线上某点的切线的斜率的意义 1.大小表示该时刻加速度的大小。 2.正负表示该时刻加速度的方向。 3.如图中d图线在t时刻的加速度等于切线Ae的斜率，由此可知： (1)图线c的加速度逐渐增大，方向沿正方向； (2)图线d的加速度逐渐减小，方向沿正方向。 例6：（多选）一个以初速度。沿直线运动的物体，2s末的速度为v,如图所示 为物体的-1图像，则下列说法正确的是 A.0~2s内物体的平均加速度a=, 2 B.2s之前，物体的瞬时加速度越来越小 2 C.t=0时物体的瞬时加速度为零 D.物体平均加速度和瞬时加速度的方向相同 夯基提能作业 请同学们认真完成练案[6](4)纸带上记录的时间△t=(n-1)×0.02s。合理的实验步骤 为(2)(1)(5)(4)(3)(6)。 探究点2速度一时间图像 基础梳理 1.速度v时间t2.时间 判断正误 (1)×(2)×(3)×(4)V 例3：(1)0.400.69(2)见解析图 解析：(1)由于相邻两计数点之 ↑m.s） 间还有四个点未画出，所以图中06 0.7 0.50 相邻两个计数点之间的时间间0.40 隔为0.1s,某计数点对应的速 0.30 0.20 度可由包含该点的两点间的平0.1 均速度表示，则”，= 012345610s) (9.0-1.0)×102m=0.40m/s, 2×0.1s ,-=28,90X102=0.69m/5 2×0.1s (2)根据(1)表格中12、…5对应时刻分别为0.1s0.2s、…、 0.5s,将各对应数据在直角坐标系中描点，然后通过各点作平 滑的曲线就得到v-t图像，如图所示。 例4：C由题图知，8s末，物体的速度为-6/s,选项A错误： 2~4s内，物体做匀速直线运动，速度不为零，选项B错误；取 向东为正方向，6~7s内，物体的速度为负值，且绝对值在增 大，可知6~7s内，物体速度方向向西，做加速运动，选项C正 确；10~12s内，物体的速度为负值，且绝对值在减小，则 10~12s内，物体速度方向向西，做减速运动，选项D错误。 故选C。 跟踪训练：C由图知，0~6s内物体的速度为正值，则物体在第 4s末运动方向没有发生改变，故A错误；由图可知，第4s末 的速度大小等于第8s末的速度大小，故B错误：在前6s速 度一直为正，6s后速度反向，故在第6s末时离出发点最远， 故C正确，D错误。故选C。 例5：Ax-t图像中图线的斜率表示速度，由题中x-t图像可知， 0~t1时间内，汽车速度逐渐增大，t1~t2时间内，汽车做匀速运 动，2~t3时间内，汽车速度逐渐减小，故A正确。故选A。 素养能力提升 例6：(1)0.1200.240(2)AD 解析：(1)遮光条通过第一个光电门的平均速度大小， d 8.64×10-3 m/s=0.120m/s;同理遮光条通过第二个光电门的 0.072 速度大小”2= d8.64×10-3 t,0.036 m/s=0.240m/s。 (2)根据速度的定义式，=行，可知整光条怠窄越接近躁时速 度，滑块的释放点离光电门越远，滑块经过光电门的时间越 短，那么遮光条在遮光时间里的平均速度越接近该位置的瞬 时速度。故选AD。 2 4.速度变化快慢的描述—加速度 探究点1 加速度 基础梳理 1.变化量时间3.m/s4.运动速度变化快慢 判断正误 (1)×(2)×(3)V 例：D公式a=岁为比值定义，加速度的大小与4如：无关，A 错误；根据a =A”可知，a的方向与Aw的方向相同，B错误；加 △t 速度是描述速度变化快慢的物理量，根据单位可知，加速度不 是速度，C错误：利用变化率的概念可知A叫速度变化率，实 △t 际就是加速度，D正确。故选D。 例2：A加速度是描述速度变化快慢的物理量，速度变化越快， 加速度一定越大，A正确；速度大指运动的快，不能说明速度 变化快，B错误：加速度等于速度变化量与对应时间的比值， 速度变化量大，不能说明加速度大，C错误；速度变化过程中的 某时刻速度为零，但加速度可以不为零，D错误。故选A。 例3：BD取乒乓球飞来方向为正方向，则被击回的速度为-30 m/s,则此过程乒乓球速度的变化量为△v=2-v1=-30m/s- 10m/s=-40m/s,故A错误，B正确；乒乓球的加速度为a= △0m/s=-400m/s,负号表示加速度方向与击回速度 4_-40 方向相同，故C错误，D正确。故选BD。 跟踪训练1：AC由题意知物体向右运动，以向右为正方向，初 速度o=5m/s,3s后该物体的速度大小变为11m/s,由于速 度是矢量，则3s后该物体的速度可能为v=11m/s或者 v-0 D'=-m/s,根据加速度的定义a=.可得加速度a户入 △t _0'-o-_16 =2m/6,41方向向右，或加速度a=△ -3m/s2,a2方 向向左，A、C正确，B、D错误。故选AC。 探究点2加速度的方向 基础梳理 1.矢速度变化量 判断正误 (1)×(2)× 例4：B物体的加速度逐渐减小，当加速度方向与速度方向相同 时，它的速度在增大，故A错误：物体的加速度逐渐增大，当加 速度方向与速度方向相反时，它的速度在减小，故B正确；加 速度不变的物体且加速度不为零，其速度一定发生变化，故C 错误；加速度方向保持不变，当加速度方向与速度方向不在同 一直线上时，其速度方向发生变化，故D错误。故选B。 跟踪训练2：AC潜水器加速运动，加速度的方向与运动方向相 同均向下，选项A正确：根据△v=a△t,可知，加速度越来越小， 则每经历相等的时间，潜水器速度的增加量越来越小，选项B 错误：潜水器的加速度和速度同向，则速度逐渐增大，当加速 6 度减小到零时，速度达到最大值，选项C正确；潜水器位移逐 渐增大，当加速度减小到零时，速度最大，潜水器将继续匀速 下沉，此时位移没有达到最大值，选项D错误。故选AC。 探究点3从v-t图像看加速度 基础梳理 L.加速度tana= 2.斜率 △t 判断正误 (1)×(2)× 例5：见解析 解析：(1)由题图可知，在0~4s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4~8s 内，质点的速度始终为10m/s,则质点沿正方向做匀速直线运 动；在8~10s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10~12s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)8~12s内倾斜直线最陡，质点的加速度最大。 (3)由a-含0-4：内药加速魔a-00-25wd, 方向与速度方向相同，沿正方向。8~10s内的加速度a2= 10-8m/g=-5ms,方向与速度方向相反，沿负方向。10 0-10 -10-0 12s内的加速度a12-10m/s=-5ms,方向与速度方向 相同，沿负方向。 跟踪训练3：CD由题图知，物体在第1s末的加速度大小为α= △_0-（-2m/S=1m/s,故A错误；在前2s内物体沿负方 Δt2 向运动，在后2s内物体沿正方向运动，则物体在第2s末运 动方向发生改变，故C正确：-t图像的斜率表示加速度，直线 的斜率不变，说明物体的加速度不变，即物体在第2s内和第 3s内或前4s内加速度大小和方向都相同，故B错误，D正 确。故选CD。 素养能力提升 例6：ABD由题图可知，0~2s内，物体的初速度为o,末速度为 U:-U0 ,则平均加速度a= 2。,A正确；-1图像中图线在某时刻 对应点的切线的斜率表示该时刻的瞬时加速度，由题图可知， 2s之前瞬时加速度逐渐减小，B正确，C错误；物体一直做加 速运动，因此平均加速度和瞬时加速度的方向均与初速度的 方向相同，D正确。故选ABD。 章末整合素养提升 知识网络构建 质量模型大小和形状参考地面或相对地面静止的物 体点线段位置变化初位置运动轨迹单方向直线 比值Ams位置变化快慢尖位移如 △t △t 变化量4” △t ms2速度变化快慢相同相反位移 2 速度大小和方向速度加速度大小、方向交流计时 △x △t 很小 高考真题专练 1.C研究甲图运动员的人水动作时，运动员的形状和体积对所 研究问题的影响不能够忽略，此时运动员不能够视为质点，故 A错误：研究乙图运动员的空中转体姿态时，运动员的形状和 体积对所研究问题的影响不能够忽略，此时运动员不能够视 为质点，故B错误：研究丙图运动员在百米比赛中的平均速度 时，运动员的形状和体积对所研究问题的影响能够忽略，此时 运动员能够视为质点，故C正确：研究丁图运动员通过某个攀 岩支点的动作时，运动员的形状和体积对所研究问题的影响 不能够忽略，此时运动员不能够视为质点，故D错误。故 选C。 2.C“神舟十五号”飞船和空间站“天和”核心舱成功对接后， 在轨绕地球做圆周运动，选地球为参考系，二者都是运动的， A、B错误：“神舟十五号”飞船和空间站“天和”核心舱成功对 接后，二者相对静止，C正确，D错误。故选C。 3.A位移是从初位置指向末位置的有向线段，仅由初、末位置 决定，两种运输方式的初位置都是P、末位置都是Q,故位移一 定相同，A正确：路程是物体运动轨迹的长度，无人机和货车 的行驶路径不同，运动轨迹长度不一定相等，故路程不一定相 同，B错误：运动时间由运动路程和运行速率共同决定，两者 的路程、运行速率均无确定关系，故时间不一定相同，C错误； 平均速度的定义为=二，两者位移x相同，但运动时间：不一 定相同，故平均速度不一定相同，D错误。故选A。 4.D由题意可知从0到V处的路程为soN=5ow+sww=585m+ 304m=889m,故A错误；位移的大小为两点之间的直线距 离，O、M、N三点大致在一条直线上，则从O到N处的位移大 小为x0v=xw+xy=463m+234m=697m,故B错误；平均速 率为路程与时间的比值，故从O行驶到M处的平均速率为 =50w_585 =- 米/天≈9.60米/天，故C错误；平均速度大小为 tow 61 位移与时间的比值，则从M行驶到N处的平均速度为vN= 艺-2斜米/天≈10米/天，故D正确。故选D 5.B根据加速度的定义式a=A”-50-30m/g=20m/g。故 △t1 选B。 6.BDA图是速度图像，由图可知，甲的速度一直大于乙的速 度，所以中途不可能出现甲乙船头并齐，故A错误：B图是速 度图像，由图可知，开始丙的速度大，后来甲的速度大，速度图 像中图像与横轴围成的面积表示位移，由图可以判断在中途 甲、丙位移会相同，所以在中途甲丙船头会并齐，故B正确；C 图是位移图像，由图可知，丁一直运动在甲的前面，所以中途 不可能出现甲丁船头并齐，故C错误；D图是位移图像，交点 表示相遇，所以甲戊在中途船头会并齐，故D正确。故选BD。 7