人教版必修1 速度变化快慢的描述——加速度 第1课时 学案.doc

1.5 速度变化快慢的描述加速度学习目标 1.理解加速度的概念,知道加速度的物理意义、定义式和单位。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物体的运动性质。3.能区别速度、加速度、速度变化量和速度变化率。4.能应用v-t图像计算加速度的大小,体会数学知识在物理学中的重要性。 一、加速度、速度、速度的变化量的比较 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.速度、速度变化量、加速度的比较：项目比较 速度v 速度变化量v 加速度a 定义 位移与所用时间的比值 末速度与初速度的差值 速度变化量与时间的比值表达式 v=v2-v1 单位 m/s m/s m/s2 方向 为物体运动的方向,与a的方向不一定相同 由初、末速度决定,与a的方向相同,与v的方向不一定相同 与v的方向相同,与v的方向不一定相同 物理意义 表示物体运动的快慢和方向 表示物体速度变化的大小和方向 表示物体速度变化的快慢和方向 大小关系 三个物理量的大小没有必然联系,其中一个物理量较大时,其余两个物理量不一定较大 【示范题】(2013杭州高一检测)关于小汽车的运动,下列说法不可能的是()a.小汽车在某一时刻速度很大,而加速度为零b.小汽车在某一时刻速度为零,而加速度不为零c.小汽车在某一段时间,速度变化量很大而加速度较小d.小汽车加速度很大,而速度变化得很慢【解题探究】(1)加速度的大小与速度的大小、速度变化量的大小有什么关系? 提示：加速度的大小与速度、速度变化量的大小无必然联系,速度大加速度不一定大,速度的变化量大加速度也不一定大。(2)加速度的物理意义是什么? 提示：加速度的大小等于速度的变化率,描述的是速度变化的快慢。【规范解答】选d。小汽车在刚启动时,速度为零,加速度不为零,b可能。小汽车高速且匀速行驶时,速度很大,而加速度为零,a可能。在较长的时间内,小汽车加速度较小,速度变化量也可以很大,c可能。加速度是表示速度变化快慢的物理量,加速度大,速度变化一定快,d不可能。【通关1+1】 1.物体的加速度为2m/s2,表示该物体()a.每秒运动2mb.每经过1s,其速度增大2m/sc.每经过1s,其速度变化大小为2m/sd.每经过1s,其速度减小2m/s 答案：c2.一辆汽车沿平直公路向东行驶,如图所示是该汽车的速度计,在汽车内的观察者观察速度计指针的变化,开始时指针指在如图甲所示的位置,经过8s后指针指示到如图乙所示的位置,那么它的加速度约为()a.11m/s2b.-5.0m/s2 c.1.4m/s2 d.-1.4m/s2【解析】选d。由题图可知汽车的初速度v0=60km/h16.7m/s,末速度vt=20km/h5.6m/s。由加速度的定义式得a-1.4m/s2,故选d。【变式训练】1.关于加速度的概念,下列说法中正确的是()a.加速度表示速度的“增加” b.加速度表示速度的“变化” c.加速度表示速度变化的大小d.加速度表示速度变化的快慢 【解析】选d。加速度是速度的变化率,表示速度变化的快慢,d正确。2.(2016德州高一检测)关于加速度的方向,下列说法中正确的是()a.总与初速度方向一致b.总与平均速度方向一致c.总与速度变化的方向一致d.总与位移的方向一致 答案：c二、加速度对物体运动情况的影响 1.对加速度物理意义的理解：加速度是矢量,既有大小也有方向,在直线运动中,加速度的大小描述了物体速度变化的快慢,加速度的方向描述了物体速度变化的方向。2.由加速度来判断物体的运动情况：(1)加速度的大小决定物体速度变化的快慢。(2)加速度与速度的方向决定物体加速还是减速：物体是加速还是减速与加速度的变化和加速度的正、负无关,可总结如下：【示范题】物体a、b做直线运动,a的加速度为3m/s2,b的加速度为-5m/s2,下列说法中正确的是()a.物体a的加速度比物体b的加速度大b.物体b的速度变化比物体a的速度变化快c.物体a的速度一定在增加 d.物体b的速度一定在减小【规范解答】选b。比较加速度的大小应比较它们的绝对值,物体a的加速度比物体b的加速度小,b的速度变化较快,a错,b对。当加速度与初速度方向相同时,物体做加速直线运动,反之则做减速直线运动,本题由于不知a、b两物体的运动方向与其加速度方向的关系,故不能确定它们做加速运动还是减速运动,c、d错。【通关1+1】 1.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()a.v00,a0,a0,物体做减速运动c.v00,物体做加速运动d.v00,a0,物体做加速运动答案：d2.雨滴从高空由静止下落,由于空气阻力作用,其加速度逐渐减小,直到变为零,在此过程中雨滴的运动情况是()a.速度不断减小,加速度为零时,速度最小b.速度不断增大,加速度为零时,速度最大c.位移越来越小d.速度的变化率越来越大【解析】选b。雨滴做加速直线运动,加速度减小,雨滴下落的速度增加得越来越慢;加速度为零时,雨滴的速度最大,a错,b对;雨滴一直下落,位移逐渐增大,c错;加速度即为速度变化率,加速度减小,故速度变化率减小,d错。【变式训练】有下列几种情景,请根据所学知识选择对情景的分析和判断正确的是()点火后即将升空的火箭高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车运动的磁悬浮列车在轨道上高速行驶太空中的空间站在绕地球做匀速转动a.中因火箭还没运动,所以加速度一定为零b.中轿车紧急刹车,速度变化很快,所以加速度很大c.中高速行驶的磁悬浮列车,因速度很大,所以加速度很大d.中空间站一定不能看作质点 答案：b三、物体运动的v-t图像 v -t图像反映了运动物体的速度随时间的变化关系,它的应用主要表现在以下几方面：1.确定物体的运动性质：随着时间的推移,若图线平行于时间轴,说明物体做匀速直线运动;若图线远离时间轴,说明物体做加速运动;若图线靠近时间轴,说明物体做减速运动。如图所示,a做匀速直线运动,b、c做加速直线运动,d做减速直线运动。2.定性比较加速度的大小：同一坐标系中,利用不同物体的v-t图像的倾斜程度可以比较它们的加速度大小,如图所示,b的加速度大于c的加速度。3.定量计算物体的加速度：根据v -t图像的物理意义,图线的斜率在数值上等于质点运动的加速度。在v -t图像上取两点(t1,v1)、(t2,v2),根据a= (即图像的斜率)可确定加速度。的正负可确定加速度的方向, 的绝对值可确定加速度的大小。【示范题】某物体沿直线运动,其v-t图像如图所示,下列说法正确的是()a.第1s内和第2s内物体的速度方向相反b.第1s内和第2s内物体的加速度方向相反c.第3s内物体的速度方向和加速度方向相反d.第2s末物体的加速度为零【规范解答】选b。第1s内、第2s内纵坐标为正,速度均为正向,a错误;根据斜率的正、负,第1s内加速度为正向,第2s内加速度为负向,b正确;第3s内速度为负向,加速度为负向,c错误;第2s末物体的加速度为-2m/s2,d错误。【通关1+1】 1.如图所示,假设发射飞船的火箭某段时间内由地面竖直向上运动,该段时间内其竖直方向上的v-t图像可简化为如图所示,由图像可知()a.0t1时间内火箭的加速度小于t1t2时间内火箭的加速度b.在0t2时间内火箭上升,t2t3时间内火箭下落c.t2时刻火箭离地面最远d.t3时刻火箭回到地面 【解析】选a。由所给图像的斜率知,火箭的加速度在0t1时间段内小于t1t2时间段内,a对。火箭在0t3时间段内一直上升,b错。t3时刻火箭上升到最高点,距地面最远,c、d错。2.(多选)(2017徐州高一检测)如图所示是某质点的v-t图像,则()a.在1s到3s时间内质点静止b.第1s内质点做加速运动,最后1s质点做减速运动c.第1s内质点的加速度为3m/s2 d.3s末质点的速度为3m/s答案：bcd【变式训练】1.图中每一个图都有两条图线,分别表示一种直线运动的加速度和速度随时间变化的图像,其中可能正确