《度变化快慢的描述-加速度》课件

《度变化快慢的描述——加速度》问题情境:任务1：认识变速运动问题1.熟透的苹果在下落过程中速度的大小变化吗?如何变化?2.高铁进站时它的速度大小又如何变化?3.汽车在启动和刹车时速度的大小分别怎么变化?有何不同?变化速度大小逐渐变大高铁进站减速，速度逐渐减小启动时速度逐渐增大刹车时速度逐渐减小任务2：研究速度的变化量问题情境：如图所示，图1图2问题

2.刹车过程速度变化量Δv为负值是何意义?3.求图2中小球下落过程速度的变化量?4.求图2中小球上升过程速度的变化量?5.求图2中小球落地反弹前、后速度的变化量？

表示速度变化量的方向与速度的方向相反

任务3：比较速度变化的快慢并引入加速度概念问题情境:如图所示图1图2图3图4问题1.图1中一辆小汽车经过10s速度从零增大到100km/h，一列火车经过300s速度也从零增大到100km/h，如何比较汽车和火车的速度变化快慢?速度变化量相等，小汽车用时间短，速度变化快2.图2中羚羊经过4s速度从零增大到25m/s，猎豹经过4s速度从零增大到30m/s，如何比较羚羊和猎豹的速度变化快慢?用时间相等，猎豹的速度变化量大，速度变化快任务3：比较速度变化的快慢并引入加速度概念问题情境:如图所示图1图2图3图4问题3.图3、4中苏炳添起跑时经过0.16s速度从零增大到8m/s，蜻蜓起飞时经过0.4s速度从零增大到4m/s，如何比较苏炳添和蜻蜓的速度变化快慢?

例

若将房价的“上涨”类比成“加速”，将房价的“下跌”类比成“减速”，据此，你认为“房价上涨出现加速变小减缓趋势”可类比成（）A.速度增大，加速度减小 B.速度增大，加速度增大C.速度减小，加速度增大 D.速度减小，加速度减小物体做加速和减速运动的判断方法a与v同向→加速运动a与v反向→减速运动思路点拨：注意理解加速度的概念，并根据题意，将房价的“上涨”类比成“加速”，将房价的“下跌”类比成“减速”，再理解“房价上涨出现减缓趋势”的意思。解析：把房价“上涨”快慢类比成加速度，“房价上涨出现减缓趋势”，相当于加速度减小，但房价仍然在“上涨”，因此可类比成速度增大，加速度减小，故选项A正确。A任务4：理解加速度概念并求解加速度问题情境:如图所示，飞机起飞与着陆问题

2.加速度是矢量吗?加速度方向由谁决定?计算加速度时需要先做什么?3.飞机起飞时，在10s内速度从零增大到216km/h，起飞过程的加速度为多少?

加速度方向与速度变化的方向一致计算加速度先确定时间段，然后找出速度的变化量

任务4：理解加速度概念并求解加速度问题情境:如图所示问题4.飞机着陆时，着陆速度为216km/h，在跑道上滑行10s后停了下来，则飞机减速滑行过程的加速度为多少?5.加速度为正值和负值的表示什么意义?

正值表示加速度与速度方向一致负值表示加速度与速度方向相反

速度v速度变化量Δv加速度a物理意义描述物体运动快慢和方向的物理量，状态量描述物体速度改变大小及方向的物理量，过程量描述物体速度变化快慢及方向的物理量，状态量定义式v=

或v=Δv=v-v0a=或a=单位m/sm/sm/s2决定因素v的大小由v0、a、t决定Δv由v与v0决定，并且Δv=a·Δt，也由a与Δt决定a不是由v、Δt、Δv来决定的，而是由F与m决定（后续学习）方向物体运动的方向由v、v0或a可以确定方向与Δv方向一致，而与v0、v的方向无关大小①位移与时间的比值②位移对时间的变化率③x-t图象中，曲线在该点的切线斜率大小Δv=v-v0①速度对时间的变化率②速度改变量与所用时间的比值③v-t图象中，曲线在该点的切线斜率大小联系三者无必然联系，v很大，速度的变化量可能很小，甚至为0，a也可大可小一速度v、速度变化量Δv和加速度a的比较小结二“加速度”的几个不一定

二“加速度”的几个不一定

二“加速度”的几个不一定6.误认为“加速度a增大,则速度v一定增大;加速度a减小,则速度v减小”加速度的大小只决定物体速度变化的快慢，不决定速度是增大还是减小,决定速度增减的是加速度的方向与速度方向的关系，因此，判断物体的速度是增大还是减小,只需判断物体的加速度a的方向与速度v的方向是相同还是相反即可.实际上,只要a与v同向,无论a增大还是减小,v均增大;只要a与v的方向相反,无论a增大还是减小,v均减小。7.误认为“速度v=0,则加速度a一定等于0;反之,a=0,则一定有v=0”由前面的叙述可知,a的大小与v的大小之间没有必然的联系,即v=0时,不一定a=0,反之,a=0时,不一定v=0。例如,匀速行驶的列车a=0而v≠0;发射火箭时,火箭将要离地的瞬间,v=0而a≠0。例

［多选］下列运动可能出现的是 （）A.物体的加速度增大，速度反而减小B.物体的加速度始终不变（不为0），速度也始终不变C.物体的速度为零，加速度却不为零D.物体的加速度减小，速度反而增大ACD例

猎豹起跑时在4s内速度能达到30m/s。军用喷气式飞机着陆时在10s内速度由600m/s降为540m/s。下列对二者运动的分析正确的有（）A.猎豹用时较短，所以猎豹的加速度更大B.飞机速度变化量大，所以飞机的加速度更大C.单位时间内猎豹的速度变化量大，所以猎豹的加速度更大D.猎豹的速度在增加，所以猎豹的加速度更大C任务5：测量加速度的两种方法问题情境:如图所示图1图2图3问题1.图1中，气垫导轨各部分的功能是什么？2.光电门是怎样测量时间的?要测量挡光片经过光电门时的瞬时速度，需要测量哪些物理量?3.为了测定加速度的大小，需要测量哪些物理量?如何测量?如何改变实验条件使Δv、Δt变化?测量得到的加速度是否变化?可以得出什么结论?光电门与数字计时器相连测量瞬时速度需要测量挡光时间

任务5：测量加速度的两种方法问题情境:如图所示图1图2图3问题4.图2是用打点计时器得到的一条纸带，如何测量计数点0、1、2、3…的速度?

可用一段时间内的平均速度来代替用图象计算的优点是利用了多个数据，能够减小实验误差图像的斜率表示物体运动的加速度，斜率正负表示加速度的正负1.从图象能看出每一时刻对应的瞬时速度，瞬时速度为正，说明物体沿选定的正方向运动，如图1中的①④⑤图线；瞬时速度为负，说明物体沿与选定的正方向相反的方向运动，如图中的②③图线。2.根据图线形状判断物体的运动性质：若图线平行于t轴，则表示物体做匀速运动，如图中的①②图线；若图线与t轴不平行，则表示物体做变速运动，如图中的③④⑤图线，且图线倾斜程度越大，表示速度变化越快。3.截距：纵轴截距表示初始时刻物体的瞬时速度，横轴截距表示物体速度为零的时刻。4.图线交点：表示两物体的瞬时速度v相同。5.从图象能求出位移：物体在某段时间内的位移可以用其v-t图线与时间轴所围图形的面积来表示（如图2中阴影所示），若面积在t轴上面，对应正向位移；若面积在t轴下面，则对应负向位移（第二章会再学习）。图1图2

图像信息获取小结平均加速度与瞬时加速度

图1图2例如图所示是一个质点运动的v-t图像，试求出该质点在0~4s内、4~6s内、6~12s内的加速度。当堂检测

C2.如图所示，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，Δv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Δv的方向相同D.汽车的加速度方向与Δv的方向相反C3.如图所示，小球以v1=3m/s的速度水平向右运动，碰到墙壁经Δt=0.01s后以v2=2m/s的速度沿同一直线反向弹回，则小球在这0.01s内的平均加速度是（）

A.100m/s2，方向向右

B.100m/s2，方向向左C.500m/s2，方向向左 D.500m/s2，方向向右C4.针对下列几种运动情景，请你运用所学物理知识进行分析思考，并选择判断正确的一项 （）①长征三号火箭点火后即将升空②高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车③磁悬浮列车在轨道上高速行驶④运动员在运动会的100m短跑决赛中夺冠A.①中火箭还没有运动，所以加速度为零B.②中轿车紧急刹车，速度很快减为零，所以加速度很大C.③中高速行驶的磁悬浮列车，速度很大，所以加速度很大D.④中运动员先冲过终点，所以和其他运动员相比经过终点时，其加速度一定最大解析：A错：火箭点火后即将升空，速度为零，但加速度不为零。B对：轿车紧急刹车，Δt小，由a=

知加速度很大。C错：磁悬浮列车高速行驶，加速度可能为零。D错：运动员率先冲过终点，其平均速度大，过终点时加速度不一定大。B5.如图所示为某物体做直线运动的v-t图像，关于物体在前5s的运动情况，下列说法正确的是（）A.物体的运动方向没有发生改变B.物体运动的加速度大小不变，但方向发生了改变C.物体在前2s内做加速运动D.物体在后3s内做加速运动D6.一个足球以10m/s的速度向正东方向飞来，运动员将足球以12m/s的速度向正西与原方向相反方向踢出，踢球的时间为0.05s，求足球获得的平均加速度大小和方向。问题一加速度的理解和计算[情境探究]下图为猎豹、蜻蜓、战斗机的运动图片。图甲中猎豹捕食时速度能在4s内由零增加到30m/s;图乙中以9m/s的速度运动的蜻蜓能在1s内停下来;图丙中战斗机在试飞时以600m/s的速度在空中匀速飞行。试结合以上情景分析:哪一个物体的速度最大?哪一个物体的速度变化量最大?哪一个物体的加速度最大?[知识点拨]1.对加速度的理解(1)加速度是速度的变化量Δv与发生这一变化所用时间Δt的比值。(2)加速度在数值上等于单位时间内速度的变化量。(3)加速度即速度的变化率。(4)加速度描述物体速度变化的快慢。2.速度v、加速度a、速度变化量Δv的比较

比较项速度加速度速度变化量物理意义描述物体运动快慢和方向的物理量,是状态量描述物体速度变化快慢和方向的物理量,是状态量描述物体速度变化大小和方向的物理量,是过程量定义式v=Δv=v-v0单位m/sm/s2m/s比较项速度加速度速度变化量决定因素v的大小由v0、a、t决定a不是由v、t、Δv来决定的,a由力与物体的质量决定(后面学)Δv由v与v0决定方向物体运动的方向与Δv方向一致,而与v0、v方向无关

由Δv=v-v0或Δv=aΔt决定

大小位移与时间的比值速度变化量与所用时间的比值Δv=v-v0(矢量差)联系三者无必然联系。v很大,速度的变化量可能很小,甚至为0,a也可大可小要点笔记

(1)公式Δv=v-v0中各量都是矢量,只有物体做直线运动时,才可应用代数运算计算Δv的大小。(2)公式v=、a=都是定义式,确定了相关物理量的大小关系,同时也都是矢量式,确定了它们之间的方向关系。3.求解加速度的方法(1)规定速度的正方向,一般规定初速度v0方向为正方向。(2)判断v的方向与正方向的关系,v的方向与正方向相同,v取正值;v的方向与正方向相反,v取负值,最后由矢量式Δv=v-v0得到速度的变化量。(3)找出发生Δv所需时间Δt。(4)由a=

计算加速度,并对a的方向加以说明。a为正值,说明a的方向与规定的正方向相同;a为负值,说明a的方向与规定的正方向相反。[实例引导]例1(2021山东烟台高一期末)关于速度和加速度,下列说法正确的是(

)A.物体的加速度为零,则它的速度也一定为零B.物体的加速度减小,则它的速度也一定减小C.加速度是表示物体速度变化快慢的物理量D.物体加速度的方向与其速度方向必定在同一条直线上解析

物体的加速度为零,可以做匀速直线运动,则它的速度不一定为零,所以A错误;物体的加速度减小,只是速度变化慢而已,它的速度不一定减小,所以B错误;加速度是表示物体速度变化快慢的物理量,所以C正确;物体做直线运动时,加速度的方向与其速度方向在同一条直线上,物体做曲线运动时,加速度的方向与其速度方向不在同一条直线上,所以D错误。答案

C规律方法

1.对于速度和加速度的理解,常有以下易错点:(1)误认为速度越大,加速度越大,速度为零时没有加速度。(2)误认为速度变化量越大,加速度越大,而忘记考虑时间。(3)忽略速度是矢量,认为速度大小不变就没有加速度。(4)误认为加速度与速度同样变化。2.速度和加速度的大小无直接关系。速度大,加速度不一定大,加速度大,速度也不一定大;加速度为零,速度可以不为零,速度为零,加速度也可以不为零。3.速度和加速度的方向无直接关系。加速度与速度的方向可能相同或相反,甚至两者的方向不在一条直线上。变式训练1(2021山东聊城高一期末)甲、乙两物体在同一水平面上做匀变速直线运动,甲经过2s速度由5m/s增加到15m/s;乙经过5s速度由20m/s减小到0,则上述运动过程中(

)A.甲的速度变化量大,甲的加速度大B.乙的速度变化量大,甲的加速度大C.甲的速度变化量大,乙的加速度大D.乙的速度变化量大,乙的加速度大答案

B例2(2020广东广州高一期末)火箭发射时,速度能在10s内由0增加到100m/s;汽车以108km/h的速度行驶,急刹车时能在2.5s内停下来。下列说法正确的是(

)A.火箭的速度变化比汽车快B.火箭的加速度比汽车的加速度大C.10s内火箭的速度变化量为10m/sD.2.5s内汽车的速度变化量为-30m/s

负号表示加速度的方向与速度方向相反,加速度的大小为12

m/s2,由此可知汽车的加速度大,速度变化快,故A、B错误;10

s内火箭的速度变化量为Δv=v2-v1=100

m/s-0=100

m/s,故C错误;2.5

s内汽车的速度变化量为Δv'=v2'-v1'=0-30

m/s=-30

m/s,故D正确。答案

D变式训练2(多选)物体做匀变速直线运动,某时刻速度为5m/s,经2s速度的大小变为11m/s,则物体的加速度大小可能是(

)A.3m/s2 B.6m/s2C.8m/s2 D.16m/s2答案

AC问题二加速度对物体运动情况的影响[情境探究]大街上,车辆如梭,有加速的,有减速的,有来有往。(1)汽车做加速运动时,加速度的方向有什么特点?减速时呢?(2)汽车的加速度越大(或越小),对汽车的速度变化有什么影响?要点提示

(1)汽车做加速运动时,加速度方向与速度方向相同;汽车做减速运动时,加速度方向与速度方向相反。(2)汽车的加速度越大,汽车速度变化得越快;汽车的加速度越小,汽车速度变化得越慢。[知识点拨]1.加速度对速度的影响物体做加速运动还是减速运动,看物体的加速度与速度的方向关系,跟加速度的大小无关。速度变化的快慢跟加速度的方向无关,看加速度的大小。具体如下图:2.加速和减速情况的另一种表述

[实例引导]例3一个质点做速度方向不变的直线运动,在此过程中(

)A.若加速度和速度同向,当加速度逐渐减小到零时,速度达到最小值B.若加速度和速度同向,当加速度逐渐减小到零时,速度达到最大值C.若加速度和速度同向,当加速度逐渐减小到零时,位移将不再增大D.若加速度和速度反向,当加速度逐渐减小到零时,位移达到最小值解析

若加速度和速度同向,当加速度逐渐减小到零时,速度达到最大值,位移继续增大,选项A、C错误,选项B正确;若加速度和速度反向,当加速度逐渐减小到零时,速度达到最小值,位移继续增大,选项D错误。答案

B规律方法

(1)物体存在加速度,表明物体在做变速运动,但不一定做加速运动。(2)物体做加速运动还是做减速运动,不能根据加速度的正、负来判断,要根据加速度与速度方向的关系来判断。变式训练3(2021北京高一期末)甲、乙两个物体在同一直线上沿正方向运动,它们的加速度分别为a甲=4m/s2,a乙=-4m/s2,那么对甲、乙两物体判断正确的是(

)A.甲的加速度大小大于乙的加速度大小B.甲做加速直线运动,乙做减速直线运动C.甲的速度比乙的速度变化快D.甲、乙在相等时间内速度变化可能相同解析

加速度的正负表示方向,不表示大小,甲、乙的加速度大小相等,A错误;甲的速度方向与加速度方向相同,甲做加速运动,乙的速度方向与加速度方向相反,乙做减速运动,B正确;甲、乙的加速度大小相等,则速度变化快慢相同,C错误;甲、乙的加速度大小相等,则相等时间内速度变化量大小相等,方向相反,D错误。答案

B问题三从v-t图像看加速度[情境探究]右图是甲、乙两个质点的速度—时间图像。(1)求出它们加速度的大小。(2)v-t图像中图线的“陡”和“缓”与加速度有什么关系?(2)由第(1)问知甲的加速度大于乙的加速度,由图像可以直观地看出,甲的图线比乙的图线“陡”,所以通过比较图线的“陡”“缓”就可以比较加速度的大小。在同一个v-t图像中,图线“陡”的加速度较大。[知识点拨]1.由v-t图像可确定物体的运动性质2.由v-t图像可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.根据v-t图像定量计算物体的加速度(1)根据v-t图像的物理意义