【讲与练】高中物理人教版(2019)必修1：1.4 速度变化快慢的描述-加速度第2课时物体运动的判断从v－t图像看加速度学案

第2课时物体运动的判断从v－t图像看加速度课程标准1．会分析加速度与速度的方向关系，判断物体是做加速运动还是减速运动。2．会分析不同v－t图像的倾斜程度及对应的速度变化快慢，掌握通过v－t图像判断加速度的方法。素养目标物理观念由加速度与速度的方向关系，会判断物体的运动情况科学思维体会运用v－t图像、描述物体速度变化的快慢知识点1物体做加速、减速的判断1．加速度a的方向与速度的变化量Δv的方向_相同__，与速度v的方向_无关__。2．加速度的方向和速度的方向的关系决定物体的运动性质。(1)在直线运动中，加速度方向与速度方向_相同__时，v随时间的增加而增大，物体做加速直线运动。(2)在直线运动中，加速度方向与速度方向_相反__时，v随时间的增加而减小，物体做减速直线运动。(3)在直线运动中，当a＝0时，v不随时间的增加而发生变化，物体做_匀速直线运动__。『微训练』1．根据预习内容，判断下列说法正误：(1)加速度减小，速度一定减小。(×)(2)a<0，速度一定减小。(×)(3)只要a与v方向相同，v一定增大。(√)2．一汽车向右沿直线做减速运动，原来的速度是v1，经过一小段时间之后，速度变为v2，用Δv表示速度的变化量。则(C)A．汽车的加速度方向与v1的方向相同B．汽车的加速度方向与v2的方向相同C．汽车的加速度方向与v1的方向相反D．汽车的加速度方向与Δv的方向相反解析：加速度的方向与速度变化量的方向相同，所以汽车的加速度方向与Δv的方向相同，由于汽车向右沿直线做减速运动，所以加速度方向与初速度方向相反，即汽车的加速度方向与v1的方向相反，由题意知，v2与v1方向相同，故选项C正确。知识点2从v－t图像看加速度对v－t图像的认识：1．v－t图像反映了物体的速度随_时间__变化的规律。2．在v－t图像中，从图线的倾斜程度(斜率大小)就能判断_加速度__的大小。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v－t图像是一条倾斜的直线，直线的_斜率__表示加速度。比值eq\f(Δv,Δt)就是加速度的大小(如图所示)。『微训练』1．根据预习内容，判断下列说法正误：(1)v－t图像的斜率有正有负，其正负表示加速度的方向。(√)(2)v－t图像的斜率为负值，物体一定做减速运动。(×)(3)在同一v－t图像中，图线的倾角越大，物体的加速度越大。(√)2．观察图，思考下列问题。(1)坡的“陡”与“缓”与图线的“陡”与“缓”有什么联系？(2)图线斜率绝对值越大，说明速度变化越_快__，那么加速度越_大__，如图中aOA_>__aBC；斜率为0，说明速度保持_不变__，即加速度为_0__(如图中AB段)。(3)斜率为正，表示加速度的方向与正方向_相同__(如图中OA段)；斜率为负，表示加速度的方向与正方向_相反__(如图中BC段)。答案：(1)坡“陡”与图线“陡”均表示速度变化得快，坡“缓”与图线“缓”均表示速度变化得慢。探究从“v－t”图像看加速度要点提炼1．v－t图像的意义：v－t图像描述的是物体速度随时间的变化规律。2．图像上的“点、截距、斜率”的意义点某时刻的速度截距横截距速度为零的时刻纵截距初速度斜率大小加速度大小正负加速度的方向典例剖析典题如图是做直线运动的某质点v－t图像，请分析：(1)质点在图中各段时间内分别做什么运动？(2)在0～4s、8～10s、10～12s内质点的加速度各是多少？思路引导：eq\x(v－t图像斜率的含义)→eq\x(初速度)→eq\x(末速度)→eq\x(a＝\f(Δv,Δt))解析：(1)在0～4s内质点的速度不断增大，且方向始终沿正方向，则质点做正向加速直线运动；在4～8s内，质点的速度始终为10m/s，则质点做正向匀速直线运动；在8～10s内，质点的速度不断减小，且方向始终为正，则质点做正向减速直线运动；在10～12s内，质点的速度不断增大，且方向始终为负，则质点做反向加速直线运动。(2)由a＝eq\f(Δv,Δt)得0～4s内的加速度a1＝eq\f(10－0,4－0)m/s2＝2.5m/s28～10s内的加速度a2＝eq\f(0－10,10－8)m/s2＝－5m/s210～12s内的加速度a3＝eq\f(－10－0,12－10)m/s2＝－5m/s2。答案：(1)见解析(2)2.5m/s2－5m/s2－5m/s2思维升华：(1)只要图像的斜率相同，则加速度的大小和方向都相同。(2)图像向下倾斜表示加速度沿负方向，速度可能沿负方向在增大，也可能沿正方向在减小。(3)图像不是物体运动的轨迹，分析问题时要根据图像的变化，判断物体速度、位移、加速度的变化情况，进而建立物体运动的情境。总之图像是数学语言，将其转换成物理情境，是解决图像问题的前提。对点训练(2023·广东茂名高一统考期中)物体沿一条东西方向的水平线做直线运动，取向东为运动的正方向，其速度—时间图像如图所示，下列说法中正确的是(C)A．0～2s内，速度变化越来越快B．0～2s内，加速度为6m/s2C．6～7s内，做速度方向向西的加速运动D．10～12s内，做速度方向向东的加速运动解析：v－t图像的斜率表示加速度，0～2s内，速度变化的快慢恒定，加速度为a＝eq\f(Δv,Δt)＝eq\f(12－6,2)m/s2＝3m/s2，故A、B错误；6～7s内，图像在t轴下方，速度沿负方向且不断增大，即物体做速度方向向西的加速运动，故C正确；10～12s内，图像在t轴下方，速度沿负方向且不断减小，即物体做速度方向向西的减速运动，故D错误。利用图像解题案例一汽车以36km/h的速度在水平路面上匀速行驶，驾驶员发现正前方斑马线上有行人后立即刹车使汽车做匀减速运动。已知该驾驶员的反应时间为0.4s，汽车行驶过程中的v－t图像如图所示，则汽车刹车的加速度大小为(C)A．15m/s2 B．18m/s2C．5m/s2 D．4.2m/s2解析：由单位换算可知36km/h＝10m/s，由v－t图像知斜率代表加速度，则刹车的加速度为a＝eq\f(0－10,2.4－0.4)m/s2＝－5m/s2，选项C正确，A、B、D错误。核心素养科学思维(1)v－t图像中图线的斜率大小表示加速度的大小，斜率为零，说明加速度为零。(2)斜率的正负表示加速度的方向，斜率为正表示加速度方向与规定的正方向相同，斜率为负表示加速度方向与规定的正方向相反。(3)特别要注意x－t图像与v－t图像的区别，真正理解图像的物理意义。一、物体做加速、减速的判断1．(多选)(2023·潍坊高一阶段检测)下列根据给出的速度和加速度的正、负情况，对物体运动性质的判断正确的是(CD)A．v>0，a<0，物体做加速运动B．v<0，a>0，物体做加速运动C．v<0，a>0，物体做减速运动D．v>0，a>0，物体做加速运动解析：无论速度和加速度是正还是负，只要加速度的方向和速度方向相同，物体就做加速运动；只要加速度的方向和速度方向相反，物体就做减速运动。当v>0，a<0，加速度方向与速度方向相反，物体做减速运动，A错误；当v<0，a>0，加速度方向与速度方向相反，物体做减速运动，B错误，C正确；当v>0，a>0，加速度方向与速度方向相同，物体做加速运动，D正确。2．(2023·湖北武汉高一期末)我国新研制的隐形战机歼—20开始挂弹试飞，在某次试飞中，由静止开始加速，当加速度a不断减小至零时，飞机刚好起飞，则此过程中飞机的(B)A．速度不断增大，位移不断减小B．速度不断增大，位移不断增大C．速度增加越来越慢，位移增加越来越慢D．速度不断减小，位移增加越来越慢解析：飞机的加速度不断减小，但加速度方向始终与速度方向相同，则飞机做加速运动，速度与位移均不断变大，A错误，B正确；根据a＝eq\f(Δv,Δt)，v＝eq\f(Δx,Δt)，由于加速度减小，速度增大，可知，速度增加越来越慢，位移增加越来越快，C、D错误。二、从“v－t”图像看加速度3．如图所示为一质点做直线运动的v－t图像，下列说法中正确的是(C)A．质点在ab段与bc段的速度方向相反B．质点在bc段与cd段的加速度方向相反C．质点在ab段的加速度大小为2m/s2D．质点在c点时的加速度大小为0解析：质点在ab段与bc段的速度均为正值，故方向相同，选项A错误；因为速度—时间图线的斜率表示物体的加速度，故质点在bc段与cd段的加速度方向相同，选项B错误；质点在ab段的加速度大小为a＝eq\f(Δv,Δt)＝eq\f(4.0－2.0,1.0)m/s2＝2m/s2，选项C正确；质点在c点时的速度为0，加速度不是0，选项D错误。选C。4．(多选)甲、乙两个物体在同一直线上运动，它们的速度图像如图所示，下列说法正确的是(BD)A．