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

1.4速度变化快慢的描述—加速度第一章运动的描述人教版（2019）主讲老师：XXX老师2026.09.10目录010203加速度的方向从v-t图像看加速度加速度观看视频01/聚焦观察重点仔细观察视频中各类物体的运动状态，重点捕捉物体速度的动态变化过程，留意运动过程中的关键节点与状态转折。02/深度对比思考尝试区分不同物体速度变化的快慢差异：哪些物体速度改变得更迅速？哪些相对平缓？思考造成这种差异的可能因素。03/建立直观认知通过视频的直观呈现，为后续学习“加速度”等核心物理概念积累感性经验，构建对运动变化的具象化理解。💡提示：在观看过程中，可以尝试用手势或语言描述物体速度的变化趋势，将抽象的“变化”转化为具体的感知。思考与讨论情境引入：一辆赛车在5.5秒内，速度从0加速到30m/s；而一只猎豹仅用4.0秒，就能从静止达到30m/s的速度。二者最终的末速度相同，速度的变化量也完全一样，但我们在直觉上能明显感受到猎豹的启动更为迅猛，赛车的加速过程则相对平缓。核心思考：如果仅用“速度大”或者“速度变化大”来描述物体的运动状态，显然无法区分赛车与猎豹的这种差异。那么，究竟应该用什么物理量，才能准确描述物体“速度变化的快慢”呢？第一部分加速度再看公共汽车和舰艇，二者速度变化量均为6m/s，但公共汽车用时仅3s，舰艇用时20s。用时越短，说明速度变化得越快。这提示我们，比较速度变化快慢不能只看变化量，还必须考虑发生这个变化所用的时间。先计算速度变化量：自行车Δv=9m/s，公交车Δv=6m/s，舰艇Δv=6m/s，火车Δv=20m/s。单看变化量，火车最大，自行车次之。但自行车只用了3s完成9m/s的变化，火车却用了100s才完成20m/s的变化，显然自行车速度变化更剧烈。速度变化的“大”与“快”是不同概念。“变化大”指的是末速度与初速度的差值（Δv=vₜ-v₀）数值大；而“变化快”则是指单位时间内速度的变化量。我们可以对比相同时间内速度变化的多少，或者完成相同速度变化所需时间的长短来判断。思考与讨论运动物体初速度v0/m.s-1经过时间△t/s末速度vt/m.s-1A.自行车下坡2311B.公共汽车出站036C.某舰艇出航0206D.火车出站010020(1)下列物体的运动速度变化，谁变化大？谁的速度变化的快？如何比较？比较单位时间内速度变化量的大小思考与讨论(2)在学习速度时我们知道，位移表示的是位置的变化。要比较位置变化的快慢，可以用位移除以时间。那么，要比较速度变化的快慢，我们又应该如何做呢？一、加速度1.定义：速度变化量和发生这一变化所用时间的比值叫加速度。即物体在单位时间内速度的变化量，反映了速度变化的剧烈程度。3.物理意义：加速度是描述物体速度变化快慢的物理量。速度变化越快，加速度越大；速度变化越慢，加速度越小。它是矢量，既有大小又有方向。2.定义式：a=Δv/Δt核心标注：速度变化率思考与讨论(1)根据第3节的学习，我们知道速度的单位是m/s，结合加速度的定义式a=Δv/Δt，你认为加速度的单位会是什么样子的？它应该如何推导出来？(2)根据以上通过物理公式中基本单位的组合来定义新单位的方式，你还能举出哪些物理学中用类似方式定义的导出单位呢？尝试分析其推导逻辑。思考与讨论(3)速度大，加速度一定大吗？你能举例说明吗？不一定，速度大表示物体运动得快；加速度大表示单位时间内速度的变化量大。例如：匀速运动的高速动车，速度极大但加速度为0。(4)加速度大，速度一定大吗？不一定，比如赛车起步瞬间加速度很大，但初始速度却很小。思考与讨论(5)速度变化量大，则加速度一定大？不一定，速度变化量可能很大，但如果经历时间更长，则加速度不一定大。(6)速度变化越快，加速度越大？加速度一定越大。一、加速度4.加速度的大小（1）加速度a大小与速度v没有直接关系。（2）加速度a大小与速度变化量Δv没有直接关系。（3）加速度a大小①由速度变化率Δv/Δt的大小决定，反映速度变化的快慢程度；②核心取决于单位时间内物体速度变化的大小，与速度本身和速度变化总量无必然联系。一、加速度5.速度、速度的变化量、加速度的比较对比维度速度v速度的变化量Δv加速度a表达式v=Δx/ΔtΔv=v₂−v₁a=Δv/Δt方向特性v的方向与Δt内位移Δx的方向相同，即物体实际运动的方向。Δv的方向由初速度v₁和末速度v₂共同决定，是矢量运算的结果。a的方向始终与Δt内速度变化量Δv的方向相同，与速度方向无关。物理意义描述物体运动的快慢和方向，是状态量，反映某一时刻物体的运动属性。描述物体速度变化的大小和方向，是过程量，反映某段时间内速度改变的程度。描述物体速度变化的快慢和方向，是状态量，反映速度变化的剧烈程度，也叫“速度的变化率”。核心提示：加速度与速度无直接必然联系，速度大加速度不一定大，速度为零加速度也不一定为零。加速度由合外力决定。思考与讨论根据第3节的学习，我们知道速度是一个矢量，有大小有方向，并且方向与某段时间内位移的方向是相同的，那么你认为加速度是否是一个矢量呢？如果是，它的方向又是怎么样的？第二部分加速度的方向拓展与进阶(7)在v-t图像中认识平均加速度与瞬时加速度v(m/s)4030201005101520t/sAB若物体做变速直线运动，v-t图像如图所示，过A点的割线AB的斜率反映的是AB段内的平均加速度；缩短与A点的时间间隔，割线AC的斜率反映的是该段时间内的平均加速度；进一步缩短时间间隔至趋近于0，此时过A点的切线斜率，就精准反映了5s这一时刻物体的瞬时加速度。C类比：平均速度与瞬时速度的定义逻辑三、从v-t图像看加速度1.速度时间（v-t）图像物理意义(1)可以读出任意一个时刻对应的速度，也可以读出物体在任意一个速度时所对应的时刻；(2)可以求出任意一段时间内的速度变化量；(3)v-t图像反映物体速度随时间变化的规律。v(m/s)432105101520t/s三、从v-t图像看加速度2.速度时间（v-t）图像的斜率物理意义(1)v-t图像的斜率物理意义：表示物体的加速度(2)v-t图像的斜率越大，说明加速度越大，物体速度变化的越快。(3)v-t图像的斜率为正，说明物体加速度方向与正方向一致，图像向上倾斜；v-t图像的斜率为负，说明物体加速度方向与正方向相反，图像向下倾斜。v(m/s)432105101520t/s三、从v-t图像看加速度3.速度时间（v-t）图像中速度、加速度方向判断方法(1)速度的方向：①速度图像在时间轴上方，速度为正；②速度图像在时间轴下方，速度为负。(2)加速度方向：①速度图像向上倾斜，斜率为正，加速度为正；②速度图像向下倾斜，斜率为负，加速度为负。v(m/s)432105101520t/sBC课堂小结加速度公式时刻大小意义加速度是描述物体速度变化快慢的物理量，公式为a=Δv/Δt。加速度是矢量，其方向始终与速度变化量Δv的方向保持一致。方向v-t图像v-t图像反映速度与时间关系，图线的斜率绝对值表示加速度大小，斜率正负表示方向。课堂练习1．物体A的加速度为3m/s2，物体B的加速度为-5m/s2，下列说法中正确的是（）A．物体B的速度一定在减小，因为加速度为负值B．物体B的速度变化比A的速度变化快，加速度绝对值表示变化快慢C．物体A的速度一定在增加，因为加速度为正值D．物体A的加速度比B的加速度大，因为3>-5B课堂练习2．足球以8m/s的速度飞来，运动员把足球以12m/s的速度反向踢出，踢球时间为0.1s，设足球飞来的方向为正方向，则这段时间内足球的加速度是（）A．200m/s2B．-200m/s2C．100m/s2D．-100m/s2解析：根据加速度定义式a=(v-v₀)/t，规定初速度方向为正，则v₀=8m/s，v=-12m/s，t=0.1s。代入得a=(-12-8)/0.1=-200m/s²，负号表示加速度方向与正方向相反。B课堂练习3．下列关于加速度的描述中，正确的是（）A．当加速度与速度方向相同且又减小时，物体做减速运动B．速度方向为正，加速度方向可能为正C．加速度在数值上等于单位时间里速度的变化D．速度变化越来越快，加速度越来越小BC解析：A错误，加速度与速度同向时物体做加速运动，加速度减小仅表示速度增加得变慢；B正确，如加速行驶的汽车，速度与加速度方向均为正；C正确，符合加速度的定义式