《2018版高中物理第一章运动的描述5速度变化快慢的描述_加速度学案新人教版必修12017080343.wps》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018版高中物理第一章运动的描述5速度变化快慢的描述_加速度学案新人教版必修12017080343.wps（12页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、5 5 速度变化快慢的描述加速度 学 习 目 标 知 识 脉 络 1.知道加速度的矢量性. 2.知道加速度的概念，掌握速度、速度变化量 和速度变化率间的区别与联系(难点) 3.会根据加速度与速度的方向关系判断物体 的运动性质(难点) 4.能应用 vt图象的斜率表示物体的加速 度(重点) 加 速 度 先填空 1定义：是速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值，通常用 a代表 v vv0 2表达式：a .(v0：初速度；v：末速度) t t 3单位：在国际单位制中是 m/s2. 4矢量性：是矢量，与速度变化量 v 的方向相同 5物理意义：描述物体运动速度变化快慢的物理量 再判断 1速度大，加速度可
2、能为零() 2速度变化大，加速度一定大() 3加速度的大小与速度的大小无关() 4物体 A的加速度为 2 m/s2，B的加速度为3 m/s2，则 A的加速度大于 B的加速度() 后思考 1“我国的新型战斗机歼 20飞得很快”“小轿车比公交车起步快”以上两句话中的 “”快 的含义各是什么？ 图 151 【提示】“” 第一个 快 指战斗机的速度大，运动得快；第二个“”快 指起步时小轿车比 1 公交车的加速度大，即小轿车比公交车速度增加得快 2速度的变化量 v 等于末速度 v 与初速度 v0的大小之差，这种说法对吗？ 【提示】 不对公式 vvv0中各量都是矢量，只有物体做直线运动时，才可以应 用代数
3、运算计算 v. 图 152 图甲中 合作探讨 如图 152 所示为猎豹、蜻蜓、歼 20 战斗机的运动图象 甲 乙 丙 猎豹捕食时能在 4 s 内速度由零增加到 30 m/s. 图乙中以 9 m/s的速度运动的蜻蜓能在 1 s 内停下来 图丙中歼 20战斗机在试飞时以 600 m/s 的速度在空中匀速飞行试结合以上情景分析： (1)哪一个物体的速度最大？ (2)哪一个物体的速度变化量最大？ (3)哪一个物体的加速度最大？ (4)蜻蜓的加速度和猎豹的加速度符号相反说明什么问题？ 【提示】 (1)歼 20 战斗机的速度最大 (2)猎豹的速度变化量最大，为 30 m/s. (3)猎豹的加速度为 v1
4、300 a1 m/s27.5 m/s2 t1 4 v2 09 蜻蜓的加速度为 a2 m/s29 m/s2 t 2 1 歼 20战斗机速度不变，加速度为零，故蜻蜓的加速度最大 (4)符号不同表明两者的加速度方向与速度方向关系不同，猎豹的加速度为正值，加速度 与速度同向，猎豹做加速运动；蜻蜓的加速度为负值，加速度与速度方向相反，蜻蜓做减速运 动 【答案】 (1)歼 20 战斗机 (2)猎豹 (3)蜻蜓 (4)见解析 核心点击 1加速度的理解 加速度是速度的变化量 v 与发生这一变化所用时间 t 的比值，在数值上等于单位时间 内速度的变化量，即速度的变化率 2 2速度、速度变化量、加速度的比较 速度
5、 v 速度变化量 v 加速度 a 位移与所用时间的比 定义 末速度与初速度的差值 速度变化量与时间的比值 值 x t 表达式 v v t vvv0 a 单位 m/s m/s m/s2 为物体运动的方向，与 由初、末速度决定，与 a 与 v的方向相同，与 v 方向 a的方向不一定相同 的方向相同 的方向不一定相同 物理意 表示物体运动的快慢 表示物体速度变化的大小 表示物体速度变化的快慢 义 和方向 和方向 和方向 大小关 三个物理量的大小没有必然联系，其中一个物理量较大时，其余两个物理量不 系 一定较大 1(多选)“下列说法中的 快”，哪些是指加速度较大( ) 【导学号：57632017】 A
6、从高速公路走，很快就能到 B刘翔的起跑是比赛选手中最快的 C运用 ABS 新技术，汽车能很快停下来 D协和式客机能在 20 000 m 高空飞行得很快 【解析】 从高速公路走，很快就能到，“快”表示速度大，故 A 错误刘翔的起跑是比 赛选手中最快的，“快”表示速度增加得快，即加速度大，故 B 正确运用 ABS新技术，汽车 能很快停下来，“快”指速度减小得快，即加速度大，故 C 正确协和式客机能在 20000m 高 “”空飞行得很快， 快 表示速度大，故 D 错误 【答案】 BC 2如图 153 所示，汽车向右沿直线运动，原来的速度是 v1，经过一小段时间之后，速 度变为 v2，v表示速度的变化
7、量由图中所示信息可知( ) 【导学号：57632018】 图 153 A汽车在做加速直线运动 B汽车的加速度方向与 v1的方向相同 C汽车的加速度方向与 v1的方向相反 3 D汽车的加速度方向与 v的方向相反 【解析】 速度是矢量，速度的变化量 vv2v1，根据图象可知，v的方向与初速 度方向相反，而加速度的方向与速度变化量的方向相同，所以加速度方向与初速度方向相反， 物体做减速运动，故 C 正确，A、B、D 错误 【答案】 C 3篮球以 6m/s 的速度竖直向下碰地面，然后以 4m/s 速度竖直向上反弹，碰地的时间为 0.2 秒 (1)求篮球在这 0.2 秒内的速度变化量 v； v2v1 4
8、6 (2)有的同学这样计算球的加速度：a m/s210 m/s2.他的方法 t 0.2 对吗？为什么？正确的方法如何？ 【导学号：57632019】 【解析】 (1)以向下为正方向，所以 vv2v14 m/s6 m/s10 m/s 负号表示 v的方向向上 (2)不对他没有注意速度的方向正确解法为： 以向下为正方向，v16 m/s，v24 m/s，加速度 v 10 为 a m/s250 m/s2 t 0.2 负号表示加速度方向与正方向相反，即向上 【答案】 (1)10 m/s 方向向上 (2)见解析 关于速度、速度变化量、加速度的五点提醒 1速度大，速度变化量、加速度不一定大 2速度变化量大，加
9、速度、速度不一定大，它们之间无直接关系 3加速度大，速度不一定大 4加速度的方向与速度变化量的方向一定相同 5加速度的大小等于速度的变化率，但与 v和 t其中的一个因素无关加速度的大 小决定于力的大小(第 4 章学习) 加 速 度 方 向 与 速 度 方 向 的 关 系 先填空 1在直线运动中，速度变化量 vvv0的方向可能与初速度 v0相同，也可能相反 4 2(1)加速直线运动：加速度方向与初速度方向相同 (2)减速直线运动：加速度方向与初速度方向相反 再判断 1物体 A 的加速度为 aA2 m/s2，则物体做加速运动() 2物体 B 的加速度为 aB3 m/s2，则物体可能做加速运动()
10、3某物体的加速度为1 m/s2，初速度为2 m/s，则该物体做加速运动() 后思考 1直线运动中，加速度为负值，物体一定做减速运动吗？ 【提示】 物体做加速还是减速运动，取决于速度与加速度的方向关系，而不是取决于加 速度的正负 2若物体的加速度逐渐减小，速度一定减小吗？若物体的加速度逐渐增大，速度一定增 大吗？ 【提示】 不一定若加速度 a 与初速度 v0同向，则物体做加速直线运动，这时若 a 逐 渐减小，只是说明 v 增加得慢了；若加速度 a 与初速度 v0反向，则物体做减速直线运动，这 时若 a 逐渐增大，只是说明 v 减小得快了 合作探讨 探讨 1：做直线运动的火车，在 40 s 内速度
11、由 10 m/s 增加到 20 m/s，那么火车在 40 s 内速度的变化量是多少？火车的加速度是多少？加速度的方向与速度变化量的方向有什么关 系？ 【提示】 v20 m/s10 m/s10 m/s，为正值，说明 v 的方向与速度 v 的方向相 同 v 10 m/s a 0.25 m/s2，也为正值，说明 a 的方向与 v 方向相同故加速度的方向 t 40 s 与速度变化量的方向相同 探讨 2：汽车紧急刹车时，在 2 s 内速度从 10 m/s 减小到 0，汽车 2 s 内速度的变化量是 多少？加速度是多少？加速度的方向与速度变化量的方向有什么关系？ 【提示】 v010 m/s10 m/s，为
12、负值，说明 v 的方向与速度 v 的方向相反 v 10 m/s a 5 m/s2，也为负值，说明 a 的方向与 v 的方向相反，但加速度的方 t 2 s 向与速度变化量的方向相同 核心点击 判断物体是加速运动还是减速运动的两种方法 1根据 vt 图象判断 5 2根据 v 与 a 的方向的关系判断 (1)a 和 v0 同向加速运动Error! (2)a 和 v0 反向减速运动Error! 4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( ) 【导学号：57632020】 Av00，a0，a0，物体做减速运动 Cv00，物体做加速运动 Dv00，a0，a0，a 与 v 方 向相同，物
13、体做加速运动，B 错误；v00，a 与 v 方向相反，物体做减速运动，C 错误； v00，加速度 a0，a 值不断减小直至为零的 过程中，质点的( ) 【导学号：57632021】 A速度不断减小，位移不断减小 B速度不断减小，位移继续增大 6 C速度不断增大，当 a0 时，速度达到最大，位移不断增大 D速度不断减小，当 a0 时，位移达到最大值 【解析】 由于初速度 v00，加速度 a0，即速度和加速度同向，不管加速度大小如何变 化，速度都是在增加的，当加速度减小时，相同时间内速度的增加量变小，即逐渐增加的慢了； 当 a0 时，速度达到最大值，此后以该最大速度做匀速直线运动，位移不断增大，C
14、 正确 【答案】 C 判断速度变化规律的方法 1判断物体速度的大小变化，只需看加速度的方向与速度的方向是否相同若加速度与 速度的方向相同，则物体一定做加速直线运动；否则，物体一定做减速直线运动 2判断物体速度变化的快慢，只需看加速度的大小物体的加速度大，则表明物体的速 度变化较快，加速度小，则表明物体的速度变化较慢 从 vt 图 象 看 加 速 度 先填空 对 vt图象的认识： 图 154 1vt图象反映了物体的速度随时间变化的规律 2在 vt图象中，从图线的倾斜程度(斜率大小)就能判断加速度大小倾角(图线与横坐 标轴的夹角)越大，加速度越大 v 3匀变速直线运动的 vt图象是一条倾斜的直线，
15、直线的斜率表示加速度比值 就是 t 加速度的大小(如图 154 所示) 再判断 1在 vt图象中图线为曲线时表明物体的轨迹为曲线() 2vt图象中图线经 t轴时运动方向改变() 3在同一 vt图象中，图线的倾角越大，则表示的加速度越大() 7 后思考 1在 vt 图象上有一条在 t 轴下方平行于 t 轴的直线表示物体做怎样的运动？加速度多 大？ 【提示】 在 t 轴下方平行于 t 轴的直线表示物体做匀速直线运动，方向与规定的正方向 相反，其加速度为零 2在 vt 图象中，图线的拐点表示什么意义？ 【提示】 在拐点前后，图线的斜率正、负发生变化，也就是该时刻前后的加速度方向发 生改变 合作探讨
16、探讨 1：速度时间图象描述了什么问题？怎样建立速度时间图象？ 【提示】 速度时间图象是描述速度随时间变化关系的图象，它以时间轴为横轴，以速 度为纵轴，在坐标系中将不同时刻的速度以坐标的形式描点，然后连线，就画出了速度时 间图象 探讨 2：图 155 中两条直线 a、b 分别是两个物体运动的速度时间图象哪个物体运 动的加速度比较大？ 图 155 【提示】 (1)a 直线的倾斜程度更厉害，也就是更陡些，而 b 相对较平缓，所以 a 的速 度变化快，即 a 的加速度大，b 的速度变化慢，加速度小 (2)直线的倾斜程度叫斜率，因而图象的斜率在数值上等于加速度 核心点击 1利用 vt 图象分析加速度 (
17、1)vt 图象的斜率表示加速度 v 如图 156 所示的 vt 图象中，图线的倾斜程度(斜率)k a，表示物体的加速度斜 t 率越大，加速度越大；斜率越小，加速度越小；斜率为零，加速度为零，即速度保持不变 8 图 156 (2)斜率的正负表示加速度的方向 斜率为正，表示加速度的方向与正方向相同；斜率为负，表示加速度的方向与正方向相 反 2从速度时间(vt)图象可以得到的信息 (1)物体运动的初速度，即图象中的纵轴截距 v (2)根据 a 计算出加速度的大小 t (3)物体是加速运动，还是减速运动 (4)物体在某一时刻的速度或物体达到某一速度所需要的时间 (5)物体在某一段时间内的位移图线与坐标
18、轴或坐标线围成的面积即该段时间内的位移 大小 7(多选)如图 157 为甲、乙两物体的速度随时间变化的图象，据图可知( ) 【导学号：57632022】 图 157 A甲一定比乙的加速度大 B甲一定比乙的加速度小 C甲可能比乙的加速度大 D由于两图象不在同一坐标系内，又没有数据和单位，故无法比较甲、乙的加速度大小 【解析】 质点做匀变速直线运动，其 vt 图线的倾斜程度反映加速度大小，但切忌用直 线倾角的正切来求加速度因为物理图象中，坐标轴的单位长度是可以表示不同的大小的，因 而，不同人在用 vt 图线来描述同一匀变速直线运动时，所得直线的倾角可能不同故选项 A、B 错，选项 C、D 对 【答
19、案】 CD 8某物体沿直线运动，其 vt 图象如图 158 所示，下列说法正确的是( ) 【导学号：57632023】 9 图 158 A第 1 s 内和第 2 s 内物体的速度方向相反 B第 1 s 内和第 2 s 内物体的加速度方向相反 C第 3 s 内物体的速度方向和加速度方向相反 D第 2 s 末物体的加速度为零 【解析】 第 1 s 内、第 2 s 内纵坐标为正，速度均为正向，A 错误；根据斜率的正、负， 第 1 s 内加速度为正向，第 2 s 内加速度为负向，B 正确；第 3 s 内速度为负向，加速度为负 向，C 错误；第 2 s 末物体的加速度为2 m/s2，D 错误 【答案】
20、B 9下表是通过测量得到的一辆摩托车沿直线做匀变速直线运动时速度随时间的变化. t/s 0 5 10 15 20 25 30 v/(ms1) 0 10 20 30 20 10 0 请根据测量数据： (1)画出摩托车运动的 vt图象； (2)求摩托车在第 1 个 10 s 内的加速度； (3)根据画出的 vt图象，利用求斜率的方法求出第 1 个 10 s 内的加速度； (4)求摩托车在最后 15 s 内的加速度 【解析】 (1)vt图象如图所示： v 200 (2)第 1 个 10 s 内的加速度 a m/s22 m/s2，与运动方向相同 t 10 (3)vt图象的斜率表示加速度，第 1 个 10 s 内的加速度 ak2 m/s2，与运动方向相 同 (4)最后 15 s 内的加速度 v 030 a m/s22 m/s2 t 15 “” 表示加速度方向与运动方向相反 【答案】 (1)见解析 (2)2 m/s2，与运动方向相同 (3)2 m/s2，与运动方向相同 (4)2 m/s2，与运动方向相反 由 vt图象可以直观判定： 10 1速度变化：远离 t 轴为加速，靠近 t 轴为减速 2加速度正负：图线斜向上为正，斜向下为负 3加速度大小：(1)图线为直线的，加速度恒定不变 (2)图线为曲线的，斜率变大的加速度变大，斜率变小的加速度变小 11