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天津一中网校 同步教学 年级：高一 科目：物理 2007-2008 年第一学期第九周 天津市立思辰网络教育有限公司 版权所有 第 1 页 天津一中网校 同步教学 年级：高一 科目：物理 2007-2008 年第一学期第九周 年级：高一 科目：物理 年级：高一 科目：物理 20072008 年第一学期第九周 20072008 年第一学期第九周 天津市立思辰网络教育有限公司 版权所有 第 2 页 天津一中网校 同步教学 年级：高一 科目：物理 2007-2008 年第一学期第九周 一、本周教学内容一、本周教学内容 本周将介绍描述运动的另外两个基本物理量： 速度和加速度。 掌握速度时间的关系。 通过对这些问题的研究，使大家了解和体会物理学中一些物理量的定义方法，如：比值法， 了解和体会物理学究研问题的一些方法，如：数学方法（公式、图象） 目的与要求目的与要求 1理解速度的概念，知道它的物理意义、定义、公式、单位、知道它是矢量。 2理解平均速度，瞬时速度的概念。 3知道速度和速率的区别 4知道什么是速度时间图象，以及如何用图象表示速度和时间的关系。 5知道匀速直线运动和匀变速直线运动的 vt 图象的物理意义。 6知道什么是匀变速运动和非匀变速运动。 7理解加速度的概念，知道它的物理意义、定义、公式、符号和单位。 8知道加速度是矢量，知道加速度方向和速度改变的方向一致。知道加速度和速度改 变量的区别。 9知道什么是匀变速直线运动，能从匀变速直线运动的 vt 图线理解加速度的意义。 天津市立思辰网络教育有限公司 版权所有 第 3 页 天津一中网校 同步教学 年级：高一 科目：物理 2007-2008 年第一学期第九周 二、重点难点分析二、重点难点分析 （一）速度 （一）速度 1物理意义：是描述物体运动快慢和运动方向的物理量。 2定义：运动物体的位移 s 和发生这段位移所用时间 t 的比值叫做速度，符号：v t s v =:公式 比较物体运动快慢有两种方法： （1）在相同时间内，比较通过位移的大小，通过的位移 越大，则运动的越快（2）若在不同时间内通过的位移也不同，这就要找出统一的标准，用 速度去描述。 3单位：在国际单位中，速度的单位是“米每秒” ，符号是：m/s或ms-1,（还有km/h） 4速度是矢量。速度的大小在数值上为单位时间内通过位移的大小，速度的方向跟物 体运动的方向相同。 （二）平均速度和瞬时速度 （二）平均速度和瞬时速度 1平均速度：是粗略地描述变速直线运动的快慢，它的大小等于位移跟发生这段位移 所用时间的比值 。公式： t s v = 注意：注意：在变速直线运动中的平均速度必须指明是在哪段位移上（或哪段时间内）的平均 速度。 2瞬时速度：要精确地描述物体运动快慢和方向就得用瞬时速度，它是描述运动物体 在某一时刻或某一位置时的速度。用vt表示。 瞬时速度同样也是矢量， 其大小为当t0 时的平均速度。 方向为运动物体经该位置时 的运动方向。 （三）速度和速率 （三）速度和速率 1平均速度和平均速率 平均速度是运动物体的位移和完成这段位移所用时间的比值，是矢量。 平均速率是运动物体通过的路程和通过这段路程所用时间的比值，是标量。 一般情况下平均速度的大小不等于平均速率， 只有当物体沿同一方向做直线运动时， 平 均速度大小才可能等于平均速率。 天津市立思辰网络教育有限公司 版权所有 第 4 页 天津一中网校 同步教学 年级：高一 科目：物理 2007-2008 年第一学期第九周 2瞬时速度和瞬时速率 瞬时速度的大小叫做瞬时速率，有时简称为速率。 （四）速度时间图象 （四）速度时间图象 在平面直角坐标系中用纵轴表示速度，横轴表示时间，作出它的速度图象（vt 图象） 1匀速直线运动的速度图象： （1）特点：有一定纵截距，是与时间轴平行的直线，如图（1）所示。 （2）匀速直线运动 vt 图象的应用： a可判断运动的性质 b比较速度的大小，判断速度的方向（若规定图象在横轴以上是正方向，则在横轴以 下为负方向） c用速度图象与时间轴围成的矩形面积，表示对应时间内的位移大小。 2匀变速直线运动的速度图象： （1）特点：是一条有一定斜率的直线，直线在纵轴上的截距表示初速度大小，若直线 通过原点则初速度为零。如图（2）所示，图象（甲）初速度为v0，图（乙）初速度为零。 （2）vt 图象的应用： a可判断运动的性质：在 vt 图象中，有一定斜率的直线所表示的运动是匀变速直线 运动。与纵轴有截距则初速度不为零。 b可判断初速度大小和方向，计算直线的斜率 k（即加速度大小） 天津市立思辰网络教育有限公司 版权所有 第 5 页 天津一中网校 同步教学 年级：高一 科目：物理 2007-2008 年第一学期第九周 c求任一时刻质点速度的大小。 如图（3）所示的（甲） 、 （乙）两图均为匀变速直线运动， （甲）图为匀加速直线运动， （乙）图为匀减速直线运动（甲） 、 （乙）的初速度分别为 1m/s,4m/s斜率k分别为)( t v k =， 0.5m/s2，-1m/s2，第 2 秒末（甲） （乙）图中的速度大小分别为 2m/s，2m/s。 d速度图线和时间轴围成的面积表示对应时间内的位移大小，如图（4）所示，t1到t2时 间内的位移用图中的阴影部分的梯形面积大小表示。 （五）匀变速直线运动和非匀变速直线运动 （五）匀变速直线运动和非匀变速直线运动 在变速直线运动中，如果在任意相等时间内速度改变（大小、方向）相等，这种运动叫 做匀变速直线运动。 如果在相等时间内速度改变（大小、方向）不相等，这种运动叫做非匀变速直线运动。 （六）加速度 （六）加速度 1物理意义：是描述运动物体速度变化快慢和方向的物理量。 2定义：物体速度的改变和发生这一改变所用时间的比值，叫做这段时间内的加速度。 天津市立思辰网络教育有限公司 版权所有 第 6 页 天津一中网校 同步教学 年级：高一 科目：物理 2007-2008 年第一学期第九周 t v t vv a t = = 0 :公式 其中v 为速度的改变量 为速度的变化率: t v 3单位：在国际单位中，加速度的单位是“米每二次方秒”符号：m/s2（或ms-2） 4加速度是矢量：加速度大小在数值上等于单位时间内速度的改变量，其方向既不是 v0方向，也不是vt的方向，而是由速度改变v=vt-v0的方向决定，在直线运动中当v0 加 速度为正，v0 v0 v0 v0 a 正负 a0 v、a 关系 a、v 异号 a、v 同号 a、v 异号 a、v 同号 运动性质 匀减速 匀加速 匀速 匀减速 匀加速 综上所述可知：质点在初速度为 2m/s，在（01）s 内， （34）s 内质点做减速运动。 （35）s 内质点加速度的大小为直线 PQ 的斜率，所以 2 /2 1 2 sm t v a= =，方向 为正。 小结：小结：判断质点做匀加速运动还是做匀减速运动的依据是看 a 与 v 同向还是反向，如果 速度方向与加速度方向相同，则质点做匀加速运动，如果速度与加速度方向相反，则质点做 匀减速运动。 天津市立思辰网络教育有限公司 版权所有 第 9 页 天津一中网校 同步教学 年级：高一 科目：物理 2007-2008 年第一学期第九周 例题例题 4如图（7）所示小球以 2m/s 的速度与墙垂直相碰撞，之后又以 2m/s 的速度反 弹回来，设球与墙的接触时间t=0.2s,求： （1）小球的速度改变量v 为多少？（2）小球的 加速度大小及方向？ 分析与解：分析与解：本题考查加速度的概念以及加速度在计算中的正、负号的处理。 （1）设v0的方向为正方向vt为负方向，则速度的变化量v=-vt-v0=-2-2=-4m/s，方向与 v0相反。 方向相反 的方向与初速度加速度根据加速度的定义 0 2 /20 2 . 0 4 :)2(vasm t v a= = = .,/20 2 . 0 4 /422)(, 2 0 方向相同方向与其加速度 则速度变化量为正或者设小球弹回的方向 t t Vsm t v a smvvv = = =+= 小结：小结：速度变化量等于末态速度减去初态速度，即v=vt-v0,先选定正方向，与正方向 相反的用带负号的数值表示。 例题例题 5下述说法正确的是 A加速度很大，则速度也一定很大 B速度改变量越大，则加速度也越大 C运动的物体有加速度，则其速度就一定增加 D速度很大的物体，其加速度可能很小 分析与解：分析与解：本题考查对加速度概念的理解及速度、速度的改变量，加速度三者的区别与 联系。 加速度等于速度变化量v与所用时间t的比值去量度，它描述的是速度变化快慢 （包 括大小，方向）它不能反映速度的大小，故加速度很大时，速度可能很小，选项A错误，D 正确。 是错误的项 选所以加速度不一定大也很大很大时可知当由加速度定义式 B tv t v a,: = 物体具有加速度 a 时只表明它运动的速度在变化，速度可能变大，也可能变小，或只方 向改变其大小不变，所以选项 C 是错的。 天津市立思辰网络教育有限公司 版权所有 第 10 页 天津一中网校 同步教学 年级：高一 科目：物理 2007-2008 年第一学期第九周 所以只有 D 选项是正确的。 小结：小结：加速度的大小与速度大小，速度改变量的大小无直接关系，加速度在数值上等于 速度变化率，加速度的方向由速度变化的方向决定。 例题例题 6一物体做直线运动，速度随时间变化规律如图（8）所示，则物体从计时开始 12 秒内通过的位移是_m，路程是_m. 分析与解：分析与解：本题考查匀速直线运动和匀变速直线运动的速度图象的物理意义。 在速度图象中某段时间内物体的位移等于图线与时间轴围成的几何图形的面积之和。 （02）s内物体沿正方向以v0=4m/s做匀速直线运位移s1=42=8m （24）s内物体做匀加速直线运动，其加速度 20 /2 2 48 sm t vv a t = = =，位移为 梯形的面积s2=(8+4) 2 2 1 =12m （48）s 内物体做匀减速运动，其加速度位移 2 /2 4 80 sma= = ms1684 2 1 3 = ms sm t v aas 442 2 1 ,/2 2 04 ,)108( 4 2 = = = = 位移 加速度为负方向的匀加速运动内 ms sm t v as 442 2 1 ,/2 2 )4(0 ,)1210( 5 2 = = = =位移加速度匀减速直线运动内 所以通过的总路程L=s1+ s2+ s3+ s4+ s5=8+12+16+4+4=44m.通过的总位移s= s1+ s2+ s3- s4-s5=28m 天津市立思辰网络教育有限公司 版权所有 第 11 页 天津一中网校 同步教学 年级：高一 科目：物理 2007-2008 年第一学期第九周 四、随堂监测四、随堂监测 A 组组 1下列说法正确的是（ ） A变速直线运动的速度是变化的； B平均速度即为速度的算术平均值； C瞬时速度是物体在某一时刻或某一位置时的速度； D瞬时速度可以看成时间趋于无穷小时的平均速度 2一辆汽车在一直线上行驶，第 1 秒内通过 5 米，第 2 秒内通过 20 米，第 3 秒内通过 25 米，第 4 秒内通过 5 米，则最初两秒内的平均速度是多少 m/s？全部时间内的平均速度是 多少 m/s? 3某人爬山，从山脚到山顶的速率为v1,然后沿原路下山，从山顶到山脚的速率为v2,则 他在整个运动过程中的平均速率为： （ ） 21 2 1 2 1 21 21 21 2121 . 2 . 2 . vv vv D vv vv C vv vv B vv A + + + + + 4质点作直线运动的 Vt 图如图（9）所示，则 A6 秒内物体做匀变速直线运动； B24 秒内物体做匀变速直线运动； C3 秒末物体的速度为零，且改变运动方向； D2 秒末物体的速度大小是 4 米/秒 5关于速度和加速度的关系，下列说法正确的有（ ） A加速度大，则速度也大； B速度变化量越大，加速度也越大； C物体的速度变化越快，则加速度越大； D物体的速度很大，加速度可能很小。 天津市立思辰网络教育有限公司 版权所有 第 12 页 天津一中网校 同步教学 年级：高一 科目：物理 2007-2008 年第一学期第九周 6以下各图表示物体做匀变速直线运动的是（ ） 7如图（11）所示某质点的 vt 图象，则（ ） A前 2 秒物体做匀加速运动，后 3 秒物体做匀减速运动； B25 秒内物体静止； C前 2 秒物体的加速度是 1.5 米/秒；后 3 秒加速度是 3 5 米秒； D3 秒末物体的速度是 5 米/秒 8有一物体作直线运动，其速度图线如图（12）所示，则物体的加速度和速度方向相 同的时间间隔是 A只有 0t2 B只有 2t4 C0t2 和 6t8 D5t6 和 0tV2）做匀速运动。司机立即以加速度a紧急刹车，要使两车不相撞，a应 满足什么条件？ 16一电梯启动后匀加速上升，加速度为 2m/s2，制动后匀减速上升，加速度为 1m/s2， 楼高 54m，求： （1）若上升的最大速度为 6m/s，电梯上升到楼顶的最短时间是多少？ （2）如果电梯先加速上升，然后匀速上升最后减速上升至停止，全程共用时间 16s，上 升的最大速度是多少？ 17一小球从斜面上 A 点由静止滑下，3s 内通过 AB 又能在光滑水平面上作直线运动， 5s 内通过 BC，又接着在 2s 内做匀减速运动，滑上斜面 CD 直至不能再上去，若 AB+BC+CD=22.5m，求 AB、BC、CD 各长多少？（设小球在 B、C 接触处通过时不改变速 度大小） A D BC 18在一条平直公路上，乙车以 10m/s的速度匀速行驶，甲车在乙的后面作初速度为 15m/s，加速度大小为 0.5m/s2的匀减速运动，则两车间的距离L满足什么条件时可以使 （1）两车不相遇 （2）两车只相遇一次 （3）两车能相遇两次（若两车相遇时互不影响各自的运动时） 天津市立思辰网络教育有限公司 版权所有 第 15 页 天津一中网校 同步教学 年级：高一 科目：物理 2007-2008 年第一学期第九周 六、参考答案六、参考答案 A 组 A 组 1A C D 212.5m/s 13.75m/s 3B 4B C D 5C D 6B C 7A D 8D 95s B 组 B 组 10B 1150m s a v t sm t vv a t 5 4 20 /4 1 2016 0 20 = = = = 刹车时间 汽车的加速度 -1 天津市立思辰网络教育有限公司 版权所有 第 16 页 天津一中网校 同步教学 年级：高一 科目：物理 2007-2008 年第一学期第九周 位移 s 等于图线与时间轴围成的面积 s=205 2 1 =50m 126 m/s 24m 9m （1）由加速度定义：smv v t vv a t tt /10 4 2 2 0 = = = sm t s v mss /6 4 24 244)210( 2 1 4 = =+= 平均速度 内的位移为所以前 mss91)108( 2 1 :4)2( 4 =+=内的位移第 2 21 21 2 1 .13t aa aa + （1）设匀加速的末速度为v，v=a1t1 (1) v=a2t2 (2) 由(1),(2)式得：a1v=a1a2t2 （3） a2v=a2a1t1 （4） 21 21 21 2121 )()( :)4( ,)3( aa taa aa ttaa v + = + + =式得由 天津市立思辰网络教育有限公司 版权所有 第 17 页 天津一中网校 同步教学 年级：高一 科目：物理 2007-2008 年第一学期第九周 图线中阴影部分的面积数值上等于总位移所以 2 21 21 21 21 )( 2 1 )( 2 1 )( 2 1 t aa aa t aa taa tvs + = + = （2）图象如图（18）所示。 14C 在 vt 图象中，图象与时间轴围成的面积表示位移。时间轴上方的面积表示正位移， 时间轴下方的面积为负位移，总位移等于正、负面积之和，由位移的大、小和正、负可确定 物体的位置，所以选项 C 正确。 s VV a 2 )( .15 2 12 解法 1 s vv a vtav stvtatV 2 )( : )2( ) 1