河北省南宫一中高中物理1.5速度变化快慢的描述_加速度导学案+练习新人教版必修1.doc

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1、课时1.5速度变化快慢的描述加速度 【学习目标】1.理解加速度是描述物体速度变化快慢的物理量,会利用定义式计算加速度。2.了解加速度的矢量性,会根据速度与加速度方向的关系判断运动性质。3.会利用v-t图象分析加速度的大小和方向。了解和体会比值定义法在科学研究中的应用。【知识导学】1.加速度(1)加速度定义加速度是速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值,用a表示加速度。(2)加速度公式:a=。(3)国际单位制中加速度的单位是米每二次方秒,符号是m/s2或ms-2 。2.加速度的方向(1)加速度是矢量,加速度的方向与速度变化量的方向相同。(2)在变速直线运动中,速度的方向始终在同一直线上,取初速

2、度的方向为正,如果速度增大,则加速度方向与初速度方向相同;如果速度减小,则加速度方向与初速度方向相反。3.从v-t图象看加速度(1)v-t图象不但反映了物体的速度随时间变化的规律,通过v-t图象还能够知道物体的加速度,图线倾角(图线与横坐标轴的夹角)越大,加速度越大。(2)如图所示,若物体运动的v-t图象是一条倾斜的直线,求此物体的加速度的方法是:在图象上取任意两点A、B,找出时间t1、t2及对应的速度v1、v2.求出t=t2-t1,v=v2-v1,则加速度a=。基础学习交流：1.“速度大”“速度变化大”“速度变化的快”有何区别？2加速度也是采用笔直定义法定义的，它与v、t有关吗？3.怎样理解

3、平均加速度和瞬时加速度？4.从v-t图像上怎样定性比较加速度大小？【三“点”探究】主题1:加速度概念的建立通过测量可得到小轿车、火车和摩托车的速度变化情况如下表:启动的车辆初始时刻的速度(m/s)可以达到的速度(m/s)启动所用的时间(s)小轿车03020火车050500摩托车02010上述三种车中,谁的速度变化量最大?谁的速度变化最快?谁的加速度最大?怎样比较三车速度变化的快慢?主题2:加速度的方向某公共汽车出站时的加速度是2 m/s2,进站时的加速度也是2 m/s2,进站和出站时的加速度大小是相等的。(1)出站时速度怎样变化?(2)进站时又是怎样变化的呢?(3)进站和出站时速度的变化情况一

4、样吗?主题3:在v-t图象中考查加速度及其意义(重点探究)在阅读教材中“思考与讨论”内容的基础上,分析下列问题。图示为A、B两物体运动的v-t图象,A、B两物体哪个的加速度大?说说你是如何判断的。主题4:了解加速度在实际生活中的意义(重点探究)在阅读教材中“说一说”内容的基础上,分析下列问题。(1)北京奥运会上,观众说:短跑飞人博尔特起跑最快。裁判说:博尔特跑得最快。说说你是如何看待这两人的评价的。(2)加速性能好的汽车是加速度大还是速度大?我们说磁悬浮列车跑得快是加速度大还是速度大?(3)物体的速度变化很大,加速度就一定大吗?物体的加速度很大,速度变化就一定快吗?物体的速度变化很快,加速度就

5、一定大吗?(4)运载火箭在点火后的短时间内,速度的变化很小,它的加速度一定很小吗?相关知识链接：1.加速度是描述物体速度变化快慢的物理量，它是用比值定义法定义的物理量。2.加速度方向与速度变化量的方向相同。加速运动中加速度与初速度方向相同，减速运动中加速度与初速度方向相反。3.在v-t图像中，v/t反映图像倾斜程度。图象倾斜度越大，质点运动的加速度越大。4.生活中常说的“快”和“慢”有时指速度，有时指加速度。如果是说位移相对时间的变化快慢，指的就是速度；如果是说速度相对时间的变化快慢，指的就是加速度。【知识运用】1.下列说法中正确的是()。A.物体有加速度,速度就增大B.物体的速度变化越快,加

6、速度就越大C.物体的速度变化量v越大,加速度就越大D.物体运动的加速度等于零,则物体一定静止2.足球以8 m/s的速度飞来,运动员把它以12 m/s的速度反向踢出,踢球时间为0.2 s。设球飞来的方向为正方向,则足球在这段时间内的加速度是()。A.-200 m/s2B.200 m/s2C.-100 m/s2D.100 m/s23.汽车的加速性能是反映汽车性能的重要指标。速度变化得越快,表明它的加速性能越好。图示为研究甲、乙、丙三辆汽车加速性能得到的v-t图象,根据图象可以判定()。A.甲车的加速性能最好B.乙车的加速性能比甲车好C.丙车的加速性能比乙车好D.乙、丙两车的加速性能相同4.我国空军

7、科研人员在飞机零高度、零速度的救生脱险方面的研究已取得成功。由于飞机发生故障大多是在起飞、降落阶段,而此时的高度几乎为零。另外,在飞行过程中会出现突然停机现象,在这种情况下,飞行员脱险非常困难。为了脱离危险,飞行员必须在0.1 s 的时间内向上弹离飞机,若弹离飞机的速度为20 m/s,试计算弹离飞机过程的加速度大小。【拓展提升】拓展一、根据加速度的定义式求解加速度1.计算下列物体的加速度:(1)一辆汽车从车站出发做匀加速运动,经10 s速度达到108 km/h。(2)高速列车过桥后沿平直铁路匀加速行驶,经2 min速度从54 km/h提高到216 km/h。(3)沿光滑水平地面以10 m/s运

8、动的小球,撞墙后以原速率反弹,小球与墙壁接触时间为0.2 s。拓展二、由v-t图象分析加速度2.图示为一个质点运动的v-t图象,试分析该质点在AB段、BC段和CD段运动过程中的加速度。【反思总结】课时1.5速度变化快慢的描述加速度 【概念规律练】知识点一加速度1关于加速度，下列说法正确的是()A加速度是描述速度变化的物理量 B速度的变化率就是加速度C加速度的方向总与速度的方向相同 D加速度的方向总与速度变化量的方向相同2甲、乙两个物体沿同一直线向同一方向运动时，取物体的初速度方向为正，甲的加速度恒为2 m/s2，乙的加速度恒为3 m/s2，则下列说法中正确的是()A两物体都做加速直线运动，乙的

9、速度变化快 B甲做加速直线运动，它的速度变化快C乙做减速直线运动，它的速度变化率大 D甲的加速度比乙的加速度大知识点二vt图象与物体的加速度3一质点做直线运动的vt图象如图2所示，质点在0t1内速度、加速度如何变化？t1t2内质点的速度、加速度各是多少？图24.如图3所示是一个物体向东运动的速度图象由图可知在010 s内物体的加速度大小是_，方向是_，物体做_运动；在1040 s内物体的加速度为_，物体做_运动；在4060 s内物体的加速度大小是_，方向是_，物体做_运动图3知识点二加速度的计算5某汽车以恒定加速度做变速直线运动，10 s内速度从5 m/s增加到25 m/s，如果遇到紧急情况刹

10、车，2 s内速度减为零，求这两个过程中加速度的大小和方向6据报道，我国空军研究人员在飞机零高度、零速度的救生脱险方面的研究取得成功，报道称：由于飞机发生故障大多数是在起飞、降落阶段，而此时的高度几乎是零高度另外在飞行过程中会出现突然停机现象，在这种情况下，飞行员脱险非常困难为了脱离危险，飞行员必须在0.1 s的时间内向上脱离飞机，若飞行员脱离飞机的速度为20 m/s，试判断脱离过程中的加速度为多大？【方法技巧练】一、加速运动和减速运动的判断7根据给出的速度和加速度的正、负，对下列运动性质的判断正确的是()Av00，a0，物体做加速运动 Bv00，a0，物体做加速运动Cv00，a0，物体做减速运

11、动 Dv00，a0，物体做加速运动8如图4所示为某质点运动的速度时间图象，下列有关该质点运动情况的判断正确的是()A0t1时间内加速度为正，质点做加速运动Bt1t2时间内加速度为负，质点做减速运动Ct2t3时间内加速度为负，质点做减速运动Dt3t4时间内加速度为正，质点做加速运动 图4二、利用vt图象分析物体运动的方法9.做直线运动的物体，其vt图象如图5所示，试根据vt图象判断：(1)第1秒内，物体的加速度为多大？(2)第2秒和第4秒内的加速度是否相同？(3)在第4秒内，物体做什么运动？图51关于速度和加速度的关系，下列说法正确的是()A物体运动的速度越大，加速度也一定越大 B物体的加速度越

12、大，它的速度一定越大C加速度方向保持不变，速度方向也保持不变 D加速度反映速度变化的快慢，与速度无关2关于物体运动的速度和加速度的关系，下列说法中正确的是()A物体的速度为零，加速度必为零B做匀变速直线运动的物体，当加速度为负值时，必然做减速运动C速度变化量越大，加速度越大D速度的方向可能与加速度方向垂直3下列所描述的运动中，可能的有() A速度变化很大，加速度很小 B速度变化方向为正，加速度方向为负C速度变化越来越快，加速度越来越小 D速度越来越大，加速度越来越小4物体做匀加速直线运动，已知加速度为2 m/s2，则()A物体在某秒末的速度一定是该秒初速度的2倍B物体在某秒末的速度一定比该秒初

13、的速度大2 m/sC物体在某秒初的速度一定比前秒末的速度大2 m/sD加速度为正值，速度一定增加 5一个做变速直线运动的物体，加速度逐渐减小到零，那么，该物体的运动情况可能是()A速度不断增大，加速度减到零时，速度达到最大，而后做匀速运动B速度不断减小到零，然后反向做加速运动，最后做匀速运动C速度不断减小，到加速度减为零时，速度减到最小，而后做匀速运动D速度不断增大6物体做变速直线运动，则()A若相等的时间内速度的改变相等，则是匀变速直线运动B若物体的加速度均匀增加，则是匀加速直线运动C若速度在减小，则加速度一定与速度方向相反，且在变小D若速度在减小，则加速度一定与速度方向相反，但大小可能不变

14、7.图6小球以v13 m/s的速度水平向右运动，碰一墙壁经t0.01 s后以v22 m/s的速度沿同一直线反向弹回(如图6所示)，小球在这0.01 s内的平均加速度是()A100 m/s2，方向向右 B100 m/s2，方向向左C500 m/s2，方向向左 D500 m/s2，方向向右8某物体运动的vt图象如图7所示，下列说法正确的是()图7A物体在第1 s末运动方向发生变化B物体在第2 s内和第3 s内的加速度方向相同C物体在第2 s末运动方向发生变化D物体在2 s末离出发点最远9如图8所示是汽车的速度计，某同学在汽车中观察速度计指针位置的变化开始时指针指示在如图甲所示位置，经过8 s后指针

15、指示在如图乙所示位置，若汽车做匀加速直线运动，那么它的加速度约为()图8A11 m/s2 B5.0 m/s2 C1.4 m/s2 D0.6 m/s210.在排球比赛中，扣球手抓住一次机会打了一个“探头球”，已知来球速度为10 m/s，击回的球速度大小为20 m/s，击球时间为0.05 s，假设速度方向均为水平方向，求：击球过程中排球的加速度11一架飞机以200 m/s的速度匀速飞行；一辆汽车从静止开始启动经过20 s后，速度变为20 m/s；一位运动员冲刺后的速度由10 m/s经过5 s后变为0.这三种运动哪一个加速度最大？速度的大小与加速度有关吗？12计算下列过程的加速度：(1)一辆汽车从车

16、站出发做匀加速运动，经10 s速度达到108 km/h.(2)在高速公路上汽车做匀加速运动，经3 min速度从54 km/h提高到144 km/h.(3)足球以8 m/s的速度飞来，运动员把它以12 m/s的速度反向踢出，踢球时间为0.2 s，设球飞来的方向为正方向，则足球在这段时间内的加速度如何？课时1.5速度变化快慢的描述加速度 知识导学速度的变化量米每二次方秒m/s2或ms-2速度变化量相同相反速度越大三“点”探究主题1:上述三车中,火车的速度变化量最大,摩托车的速度变化最快,即摩托车的加速度最大。通过比较相同时间(如单位时间)内速度变化量的大小来比较速度变化的快慢,小轿车1 s的时间内

17、速度增加量是1.5 m/s,火车1 s的时间内速度增加量是0.1 m/s,摩托车1 s的时间内速度增加量是2 m/s。主题2:(1)汽车出站时速度增大。(2)进站时速度减小。(3)出站时的加速度和进站时的加速度虽然大小相等,但是汽车速度的变化情况是相反的。主题3:根据题图可知B物体的加速度大。物体运动的v-t图象描述了物体速度随时间的变化关系,具有直观、形象的特点,通过比较相同时间内的速度变化的大小可以判断A、B两物体速度变化的快慢。如图所示,可以看出在10 s的时间内,A物体的速度变化大约是3 m/s,B物体的速度变化大约是4 m/s,故B物体的加速度较大。从图象特点上看,图线与横坐标夹角越

18、大,说明物体的加速度越大。主题4:(1)博尔特起跑最快是指加速度大,跑得快是指速度大。(2)加速性能好的汽车是加速度大,磁悬浮列车跑得快是速度大。(3)速度变化大,加速度不一定大;加速度很大,速度变化一定快;物体的速度变化很快,加速度一定大。(4)不一定。知识运用1.B2.C3.BD4.200 m/s2拓展提升1.(1)3 m/s2(2)0.375 m/s2(3)-100 m/s2【解析】规定以初速度方向为正方向,则:(1)对汽车v0=0,vt=108 km/h=30 m/s,t=10 s,根据加速度的定义有:a1=3 m/s2,加速度方向与汽车运动方向相同。(2)对列车v0=54 km/h=

19、15 m/s,vt=216 km/h=60 m/s,t=2 min=120 s,根据加速度的定义有:a2=0.375 m/s2,加速度方向与列车运动方向相同。(3)对小球v0=10 m/s,vt=-10 m/s,t=0.2 s,根据加速度的定义有:a3=-100 m/s2负号表示加速度方向与初速度方向相反。2.AB段加速度大小为1.5 m/s2,方向与初速度方向相同BC段加速度为零CD段加速度大小为2 m/s2,方向与初速度方向相反【解析】在AB段质点做加速运动,由4 s内的速度变化得加速度:a=1.5 m/s2所以这段时间内的加速度为1.5 m/s2,方向与初速度方向相同。在BC段质点做匀速

20、直线运动,速度一直为v=12 m/s,这段时间内的加速度为零。在CD段质点做减速运动,加速度a=-2 m/s2,其方向与初速度方向相反。课时1.5速度变化快慢的描述加速度 1BD2C因为两物体的运动方向相同，即速度方向相同，加速度一正一负，说明加速度方向相反，两者只有一个是做加速运动，所以A错；加速度的负号说明加速度的方向与所取的正方向相反，比较加速度的大小时，应比较加速度的绝对值乙的加速度的绝对值大，所以它的速度变化快，B、D错；所以本题应选C.3见解析解析速度的变化由图线可以直接看出，而加速度的变化需要看图线上各点的斜率如何变化如题图可知：在0t1时间内质点的速度逐渐增大，且不是匀变速直线

21、运动，vt图象的倾斜程度逐渐减小，图象的斜率逐渐减小，即加速度逐渐减小，速度增加得越来越慢；在t1t2时间内，质点的速度为v1，加速度为零点评加速度只反映速度变化的快慢，不反映速度的大小，加速度大，速度变化得快；加速度小，速度变化得慢；加速度为零，速度不变，即质点做匀速直线运动或静止43 m/s2向东匀加速直线0匀速直线1.5 m/s2向西匀减速直线5加速过程中：加速度为2 m/s2，加速度方向与初速度方向相同刹车过程中：加速度为12.5 m/s2，加速度方向与初速度方向相反解析以初速度的方向为正方向，有v05 m/s，v25 m/s，t10 s，则a m/s22 m/s2.a为正值，表示其方

22、向与初速度方向相同对于刹车阶段：v25 m/s，v0，t2 s.则a m/s212.5 m/s2.a为负值，表示其方向与初速度方向相反6200 m/s2解析飞行员在弹离过程中时间为t0.1 s，速度由0变为20 m/s.加速度a m/s2200 m/s27BCD8AB由图象可知，在0t1时间内加速度为正，速度也为正，加速度方向与速度方向相同，故质点做加速运动；在t1t2时间内加速度为负，速度为正，加速度方向与速度方向相反，故质点做减速运动；在t2t3时间内加速度为负，速度也为负，加速度方向与速度方向相同，故质点做加速运动；在t3t4时间内加速度为正，速度为负，加速度方向与速度方向相反，质点做减

23、速运动方法总结要判断一个运动是加速运动还是减速运动，要根据加速度方向与速度方向的关系来确定，不能单独根据加速度的正负来确定9(1)4 m/s2(2)加速度相同(3)物体做沿负方向的加速度为负且不变的加速直线运动解析(1)物体在第1秒内，速度从0增加到4 m/s，故加速度大小a1v/t m/s24 m/s2.(2)第2秒和第3秒内的加速度相同，该过程中物体的加速度a2a3 m/s22 m/s2.在第4秒内，物体的速度从0至2 m/s，故该过程中加速度a4 m/s22 m/s2.可见，第2秒和第4秒内的加速度相同(3)在第4秒内，物体做沿负方向的加速度为负且不变的加速直线运动点评根据题意把抽象复杂

24、的物理过程表示成物理图象，将物理量之间的代数关系转变为几何关系，运用图象直观、简明的特点来分析解决物理问题，能达到化难为易的目的课后巩固练1D2.D3.AD4BD加速度为2 m/s2，其物理意义就是物体的速度每1 s改变2 m/s. 5ABC若开始时，加速度方向和速度相同，只要加速度不为零，速度即增大，A对；若开始时加速度方向与速度相反，速度即减小，速度减小到零后开始反向，加速度减到零后变为匀速，若加速度减到零后还没有反向，则这时速度减到最小，而做匀速运动，所以B、C对6AD7C平均加速度500 m/s2，方向向左，C正确8BCD9C由题图可知v020 km/h，v60 km/h，即vv0(6

25、020)km/h40 km/h m/s.将数据代入公式a可得a1.4 m/s2，选项C正确10600 m/s2方向与初速度方向相反解析规定来球方向为正方向，则v010 m/s，v20 m/s，t0.05 s，由公式a得a m/s2600 m/s2.加速度的方向与初速度方向相反(或与击回方向相同)11运动员的加速度最大，速度的大小与加速度没有关系解析设飞机、汽车、运动员的加速度分别为a1、a2、a3，取运动方向为正方向，根据加速度的定义可得a10，a21 m/s2，a32 m/s2可见，运动员的加速度最大，速度的大小与加速度没有关系12(1)3 m/s2，沿运动方向(2)0.14 m/s2，沿运

26、动方向(3)100 m/s2，与原来运动方向相反解析由题中已知条件，统一单位、规定正方向后，根据加速度公式，即可算出加速度规定以初速度方向为正方向，则(1)汽车初速度为v00，汽车末速度为：v108 km/h30 m/s，所需时间t10 s.由加速度定义得：a m/s23 m/s2，方向与运动方向相同(2)汽车初速度为v054 km/h15 m/s，汽车末速度为v144 km/h40 m/s，所需时间t3 min180 s.由加速度定义得：a2 m/s20.14 m/s2，方向与运动方向相同(3)设球飞来的方向为正方向，则v08 m/s，v12 m/s，所以vvv012 m/s8 m/s20 m/s.则a m/s2100 m/s2方向与原来运动方向相反- 13 -