人教版高中物理必修一第一章第5节速度变化快慢的描述——加速度学案

1、2020人教版高中物理必修一第一章5节学员姓名： 年 级：高一 辅导科目：物理课时数： 学科教师： 授课日期2020授课时段组长签字授课类型TCT星级教学目的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)重点难点1、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)2、能应用v­t图象的斜率表示物体的加速度(重点)教学内容T同步课堂导入什么是加速度？知识模块1、加速度1定义：是速度的变化量与发生这一变化所用

2、时间的比值，通常用a代表2表达式：a.(v0：初速度；v：末速度)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1速度大，加速度可能为零()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(×)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【答案】第一个“快”指战斗机的速度大，运动得快；第二个“快”指起步时小轿车比公交车

3、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？【答案】不对公式vvv0中各量都是矢量，只有物体做直线运动时，才可以应用代数运算计算v.如图1­5­2所示为猎豹、蜻蜓、歼20战斗机的运动图象甲 乙 丙图1­5­2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

4、速度和猎豹的加速度符号相反说明什么问题？【答案】(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a1 m/s27.5 m/s2蜻蜓的加速度为a2 m/s29 m/s2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(1)歼20战斗机(2)猎豹(3)蜻蜓 (4)见解析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

5、度、速度变化量、加速度的比较速度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vvvv0a单位m/sm/sm/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经典例题1(多选)下列说法中的“快”，哪些是指加速度较大() A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

6、协和式客机能在20 000 m高空飞行得很快【答案】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20 000 m高空飞行得很快，“快”表示速度大，故D错误 BC2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表示速度的变化量由图中所示信息可知() 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 图1­5

7、­3D汽车的加速度方向与v的方向相反【答案】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 C3篮球以6 m/s的速度竖直向下碰地面，然后以4 m/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；(2)有的同学这样计算球的加速度：a m/s210 m/s2.他的方法对吗？为什么？正确的方法如何？ 【答案】(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

8、度的方向正确解法为：以向下为正方向，v16 m/s，v24 m/s，加速度为a m/s250 m/s2负号表示加速度方向与正方向相反，即向上 (1)10 m/s方向向上(2)见解析归纳和总结 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)知识模块2、加速度方向和速度方向的关系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2(

9、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()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()1直线运动中，加速度为负值，物体一定做减速运动吗？【答案】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？【答案】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

10、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减小得快了探讨1：做直线运动的火车，在40 s内速度由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？【答案】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a0.25 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

11、么关系？【答案】v010 m/s10 m/s，为负值，说明v的方向与速度v的方向相反a5 m/s2，也为负值，说明a的方向与v的方向相反，但加速度的方向与速度变化量的方向相同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2根据v与a的方向的关系判断(1)a和v0同向加速运动(2)a和v0反向减速运动经典例题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()Av0>0，a<0，物体做加速运动Bv0>0，a>0，物体做减速运动Cv0<0，a>0，物体做加速运动Dv0<0，a<0，物体做加速运动【答案】v0>

12、0，a<0，a与v方向相反，物体做减速运动，A错误；v0>0，a>0，a与v方向相同，物体做加速运动，B错误；v0<0，a>0，a与v方向相反，物体做减速运动，C错误；v0<0，a<0，a与v方向相同，物体做加速运动，D正确 D5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速度变化率越来越大【答案】雨滴做加速直线运动，加速度减小，雨滴下落的速度增加的越来越慢；加速度为零时，雨滴的速度最大，A错，B对；雨滴一

13、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 B6一质点自原点开始在x轴上运动，初速度v0>0，加速度a>0，a值不断减小直至为零的过程中，质点的() 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【答案】由于初速度v0>0，加速度a>0，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

14、，C正确 C归纳和总结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C专题知识模块3、从V-t图像看加速度势对v­t图象的认识：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3匀变速直线运动的v­t图象是一条倾斜的

15、直线，直线的斜率表示加速度比值就是加速度的大小(如图1­5­4所示)图1­5­41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()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？【答案】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？【答案】在拐点前后，图线的斜率正、负发生变化，

16、也就是该时刻前后的加速度方向发生改变探讨1：速度时间图象描述了什么问题？怎样建立速度时间图象？【答案】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【答案】(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1利用v&#

17、173;t图象分析加速度(1)v­t图象的斜率表示加速度如图1­5­6所示的v­t图象中，图线的倾斜程度(斜率)ka，表示物体的加速度斜率越大，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(2)根据a计算出加速度的大小(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

18、要的时间(5)物体在某一段时间内的位移图线与坐标轴或坐标线围成的面积即该段时间内的位移大小经典例题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() 图1­5­7A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【答案】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

19、得直线的倾角可能不同故选项A、B错，选项C、D对 CD8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()图1­5­8A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【答案】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B9下表是通过测量得到的一辆摩

20、托车沿直线做匀变速直线运动时速度随时间的变化.t/s051015202530v/(m·s1)010203020100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【答案】(1)v­t图象如图所示：(2)第1个10 s内的加速度a m/s22 m/s2，与运动方向相同(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a m/

21、s22 m/s2“”表示加速度方向与运动方向相反(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，与运动方向相反总结和归纳由v­t图象可以直观判定：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T能力课后作业1物体的加速度为2 m/s2，表示该物体()A每秒运动2 mB每经过1 s，其速度增大2 m/sC每经过1 s，其速度变化大小为2 m/sD每经过1 s，其速度减小2 m/s【答案】物体

22、做变速运动，不同时间段内每1 s的位移不同，A错；仅凭所给条件不能确定物体是加速还是减速，B、D错；由vat得，每经过1 s，物体的速度变化量大小为2 m/s，C对C2如图1­5­9所示，小球以v13 m/s的速度匀速水平向右运动，碰到墙壁经t0.01 s后以v22 m/s的速度沿同一直线反弹，小球在这0.01 s内的平均加速度为()图1­5­9A100 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【答案】规定水平向右为正方向根据加速度的定义式a得：a m/s2500 m/s2，负号表明加速度方向

23、与v1的方向相反，即水平向左C3(多选)物体做直线运动时，有关物体的加速度、速度的方向及它们的正负值说法正确的是()A在加速直线运动中，物体加速度的方向与速度方向必定相同B在减速直线运动中，物体的速度必定为负值C在直线运动中，物体的速度变大时，其加速度也可能为负值D只有在确定初速度方向为正方向的条件下，加速直线运动中的加速度才为正值【答案】在加速直线运动中，物体的加速度的方向与初速度方向相同，确定初速度方向为正方向时，加速度为正值，故选项A、D正确；在减速直线运动中，物体的加速度的方向与初速度方向相反，取加速度的方向为负方向时，物体速度为正值，选项B错误；在直线运动中，如果是加速直线运动，取初

24、速度的方向为负值，则加速度为负值，且速度变大，故选项C正确 ACD4(多选)由a可知() Aa与v成正比B物体加速度大小由v决定Ca的方向与v方向相同D.叫速度变化率，就是加速度【答案】速度变化量大，加速度不一定大，加速度a与速度变化量不成正比关系，故A、B错误；根据a知，加速度的方向与速度变化量的方向相同，故C正确；根据a知，加速度等于速度的变化率，故D正确 CD5如图1­5­10为一质点做直线运动的速度时间图象，则在图中给出的该质点在前3 s内的加速度a随时间t变化关系的图象中正确的是()图1­5­10【答案】质点在第1 s内的加速度a m/s24

25、m/s2，第2 s、3 s内的加速度a m/s22 m/s2，故选项A正确 6甲、乙两个物体在同一直线上运动，它们的速度时间图象如图1­5­11所示，下列说法正确的是 () 图1­5­11A在0t1时间内，甲的加速度大于乙的加速度，且方向相反B在0t1时间内，甲、乙加速度方向相同C在0t2时间内，甲、乙运动方向相同D在0t2时间内，甲的加速度大于乙的加速度，且方向相同【答案】由v­t图象的斜率知，0t2时间内，甲的加速度小于乙的加速度，两者的加速度方向相同，A、D错，B对；0t2时间内，甲一直向正方向运动，0t1时间内，乙向负方向运动，t1t2

26、时间内，乙向正方向运动，C错 B7(多选)利用速度传感器与计算机结合，可以自动作出物体运动的图象某同学在一次实验中得到的运动小车的速度时间图象如图1­5­12所示，以下说法正确的是() 图1­5­12A小车先做加速运动，后做减速运动B小车运动的最大速度约为0.8 m/sC小车前10 s朝正方向运动，10 s后朝负方向运动D小车做曲线运动【答案】由v­t图象可以看出，小车的速度先增加后减小，最大速度约为0.8 m/s，故A、B均正确；小车的速度先增大后减小，一直朝正方向运动，C错误；图线弯曲表明小车速度变化不均匀，不表示小车做曲线运动，故D错误

27、AB8如图1­5­13所示，M99是一款性能先进的大口径半自动狙击步枪步枪枪管中的子弹从初速度为0开始，经过0.002 s的时间离开枪管被射出已知子弹在枪管内的平均速度是600 m/s，射出枪口瞬间的速度是1 200 m/s，射出过程中枪没有移动求：图1­5­13(1)枪管的长度；(2)子弹在射出过程中的平均加速度【答案】(1)枪管的长度lvt600×0.002 m1.2 m.(2)a m/s26×105 m/s2方向与子弹的速度方向相同 (1)1.2 m(2)6×105 m/s2，方向与子弹的速度方向相同9(多选)物体运动

28、的初速度为6 m/s，经过10 s速度的大小变为20 m/s，则加速度大小可能是()A0.8 m/s2B1.4 m/s2C2.0 m/s2D2.6 m/s2【答案】设初速度方向为正方向，根据a，后来20 m/s的速度方向可能与初速度的方向相同，也可能相反，所以相同时a1 m/s21.4 m/s2，相反时a2 m/s22.6 m/s2.故B、D正确 BD10(多选)如图1­5­14所示为某质点运动的速度时间图象，下列有关物体运动情况的判断正确的是()图1­5­14A0t1时间内加速度为正，质点做加速直线运动Bt1t2时间内加速度为正，质点做减速直线运动Ct2t3时间内速度为负，质点做加速直线运动Dt3t4时间内速度为负，质点做减速直线运动【答案】0t1时间内加速度为正，速度为正，两者方向相同，质点做加速直线运动，