第一章4.速度变化快慢的描述-加速度-人教A版高一上学期物理必修一课件

4.速度变化快慢的描述——加速度课程标准素养目标1.理解加速度。2.结合加速度概念的建构,体会物理学中的抽象思维。1.速度变化量、加速度的概念。(物理观念)2.联系生活实际体验速度变化快慢,体会比值定义法。(科学思维)3.通过探究加速度、速度方向与加速度方向关系、v-t图像加深理解加速度。(科学探究)【教学建议】

1.加速度:任务建议如何比较物体速度变化的快慢通过对具体实例的分析,得出加速度的概念和物理意义

2.加速度方向与速度之间的关系:任务建议加速度方向与速度之间的关系通过对具体实例的分析,总结出加速度方向与速度之间的关系

3.从v-t图像看加速度:任务建议v-t图像中的斜率与加速度的关系通过对具体实例的分析,总结v-t图像中的斜率与加速度的关系

问题导引:

(1)为什么确定500g作为死亡加速度呢?

(2)在日常生活中,常常会说越走越快或越走越慢,这是指速度随时间的变化,那应当用一个什么样的物理量来描述速度变化的快慢呢?

变化量时间

米每二次方秒m/s2m·s-2矢量快慢2.加速度方向与速度方向的关系:任务驱动:高速公路上行驶的汽车,当汽车做减速运动时加速度方向与速度方向相同还是相反?提示:加速度方向与速度方向相反。(1)速度变化量Δv:运动物体的末速度与初速度的差,Δv=_____。(2)加速度的方向:总是与速度变化量Δv的方向_____。(3)a与v的方向关系:在直线运动中,如果速度增加,a与v的方向_____;如果速度减小,a与v的方向_____。v2-v1相同相同相反3.由v-t图像看加速度:(1)v-t图像反映了物体的_____随时间的变化规律。(2)在v-t图像中,从图线的倾斜程度就能判断加速度大小,图线的斜率_____,加速度越大。速度越大【易错辨析】(1)物体速度的变化率就是加速度。(

)(2)物体速度的变化量很大,则物体的加速度一定很大。(

)(3)物体的速度为零,则加速度一定也为零。(

)(4)物体的加速度为正值时,物体一定做加速运动。(

)(5)物体A的加速度aA=2m/s2,物体B的加速度aB=-3m/s2,则aA>aB。(

)提示:(1)√。(2)×。物体速度的变化率很大,加速度才一定很大。(3)×。物体的速度为零,加速度不一定为零。(4)×。物体的加速度为正值,速度为正值时,物体一定做加速运动。(5)×。加速度是矢量,aA<aB。主题一

加速度【生活情境】石家庄至济南高铁开通运营后,两地旅行时间从原来最快约4个小时缩短到约2个小时,标志着我国“四纵四横”高铁网中的“四横”完美收官。下列三种列车起步后,经不同的时间达到了不同的速度。类别时间速度G字头动车5s14m/sT字头特快车20s30m/sK字头快车100s40m/s【问题探究】(1)哪种列车速度变化大?提示:K字头快车速度变化大。(2)哪种列车速度增加得快?请说明原因。提示:G字头动车速度增加得快,因为:G字头动车1s内速度增加Δv1=2.8m/sT字头特快车1s内速度增加Δv2=1.5m/sK字头快车1s内速度增加Δv3=0.4m/sΔv1>Δv2>Δv3,所以G字头动车速度增加得快。(3)“速度(v)大”“速度变化(Δv)大”和“速度变化得快”的意义相同吗?提示:“速度(v)大”“速度变化(Δv)大”和“速度变化得快”的意义不同。【结论生成】速度、速度变化量和加速度的比较比较项目速度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,是过程量描述物体速度变化快慢的物理量,是状态量定义式Δv=v-v0单位m/sm/sm/s2方向与运动方向相同Δv为正,与v0方向相同,Δv为负,与v0方向相反与Δv方向相同,与速度方向无关

√

【探究训练】1.(2025·徐州高一检测)北京时间2024年4月25日20时59分,搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,约10分钟后,神舟十八号载人飞船与火箭成功分离,进入预定轨道,发射取得圆满成功。下列说法正确的是(

)A.运载火箭刚点火时还没有运动,其加速度一定为零B.运载火箭升空过程速度变化越大,其加速度就越大C.运载火箭升空过程速度变化越快,其加速度就越大D.运载火箭离开地面的瞬间,火箭的速度很小,所以加速度很小√【解析】选C。运载火箭刚点火时还没有运动,但其加速度不为零,A错误;加速度是描述速度变化快慢的物理量,但加速度与速度变化量和速度没有直接关系,所以运载火箭升空过程速度变化越快,其加速度就越大;运载火箭升空过程速度变化越大,其加速度不一定大;运载火箭离开地面的瞬间,火箭的速度很小,但其加速度不一定很小,B、D错误,C正确。

√主题二

加速度方向与速度方向的关系【生活情境】如图为蜻蜓、火箭的运动示意图。图甲:以8m/s的速度飞行的蜻蜓能在0.7s内停下来。图乙:火箭发射10s内速度由0增大到100m/s。【问题探究】(1)计算蜻蜓和火箭加速度的大小并说明谁的速度变化快?提示:11.4m/s2;10m/s2;蜻蜓的速度变化快。(2)分析蜻蜓和火箭的加速度方向与速度方向的关系。提示:蜻蜓的加速度方向与速度方向相反;火箭的加速度方向与速度方向相同。(3)试根据上述情景和问题讨论在直线运动中物体做加速运动或减速运动的条件分别是什么?提示:在直线运动中,当加速度方向与速度方向相同时,物体做加速运动;当加速度方向与速度方向相反时,物体做减速运动。【结论生成】1.加速度是矢量,方向与初速度v1,末速度v2方向无关,与速度变化量Δv=v2-v1方向相同。2.加速度的大小决定了速度变化的快慢加速度大,其速度变化一定快;加速度小,其速度变化一定慢。加速度增大,则速度变化得越来越快,加速度减小,则速度变化得越来越慢,如图所示:3.加速度的方向决定了物体的运动性质(1)加速度方向与速度方向相同时,物体做加速直线运动。两种情况如图:

(2)加速度方向与速度方向相反时,物体做减速直线运动。两种情况如图:【典例示范】(多选)(2025·合肥高一检测)2024年9月10日13时,中国国际航空股份有限公司(以下简称“国航”)CA1523航班从北京首都国际机场飞抵上海虹桥机场,标志着国航首架C919飞机成功首航,正式投入运营。C919飞机飞行过程中(

)A.速度越大,其加速度一定越大B.速度变化量越大,加速度一定越大C.加速度大小不变,其速度可能减小D.加速度大小越大,则速度一定变化越快√√【解析】选C、D。加速度与速度没有直接关系,物体的速度越大,其加速度不一定越大,如速度很大做匀速运动的飞机,加速度为零,A错误;加速度的大小与速度变化量无必然联系,B错误;飞机的加速度大小不变,若加速度方向与速度方向相反,则速度减小,C正确;加速度是描述速度变化快慢的物理量,加速度越大,速度变化越快,D正确。【探究训练】1.2024年6月25日14时07分,嫦娥六号返回器准确着陆于内蒙古四子王旗预定区域。嫦娥六号返回器以“太空打水漂”的形式先后两次进入大气层,假设嫦娥六号返回器在时刻1的速度为20m/s、加速度为-10m/s2,在时刻2的速度为-25m/s、加速度为5m/s2,下列说法正确的是(

)A.嫦娥六号返回器在时刻1的速度大于在时刻2的速度B.嫦娥六号返回器在时刻1的加速度大于在时刻2的加速度C.嫦娥六号返回器在时刻1时处于加速状态D.嫦娥六号返回器在时刻2时处于加速状态√【解析】选B。速度、加速度均为矢量,正负号代表方向,因此嫦娥六号返回器在时刻1的速度小于在时刻2的速度,在时刻1的加速度大于在时刻2的加速度,A错误,B正确;由于在时刻1和时刻2时嫦娥六号返回器的速度与加速度方向均相反,因此嫦娥六号返回器在时刻1和时刻2时均处于减速状态,C、D错误。2.“礼让行人”规则大大提高了行人过马路的安全性。车辆行驶的初速度为v1,后来的速度为v2,这个过程中速度的变化量为Δv,下列能正确反映车辆减速的示意图为(

)

【解析】选B。令初速度方向为正方向,减速过程速度方向不反向,速度大小减小,则有v1>v2>0,由于Δv=v2-v1,可知Δv<0,即速度变化量方向与初速度方向相反,故B正确。√

(2)v-t图像中图线的“陡”和“缓”与加速度有什么关系?提示: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。

3.由v-t图像判断速度的变化:通过v-t图像可直观判断速度与加速度的正、负无关。如图所示,在整个运动时间内物体的加速度a>0。(1)在0~t0时间内,v<0,a>0,物体做减速运动。(2)在t>t0时间内,v>0,a>0,物体做加速运动。【典例示范】(多选)某物体运动的v-t图像是一条直线,如图所示,下列说法正确的是(

)A.物体在第1s末运动方向发生变化B.物体在第2s内和第3s内的加速度大小相等,方向相反C.物体在第2s末运动方向发生变化D.物体在前4s内的加速度不变【解析】选C、D。由题图知,在前2s内物体沿负方向运动,在后2s内物体沿正方向运动,则物体在第2s末运动方向发生改变,故A错误,C正确;v-t图像的斜率表示加速度,直线的斜率不变,说明物体的加速度不变,即加速度大小和方向都不变,故B错误,D正确。√√[规律方法]1.从v-t图像中可以获得的信息:(1)点:两图线交点,说明两物体在交点时的速度相等。(2)线:若为倾斜直线表示加速度不变的变速直线运动,若为曲线表示变速运动。(3)斜率:表示加速度的大小。(4)截距:纵轴截距表示t=0时刻的初速度,横轴截距表示速度为零的时刻。2.利用速度-时间图像求解加速度:v-t图像上图线的斜率代表加速度。斜率为正,其加速度为正,即与规定的正方向相同;斜率为负,其加速度为负,与规定的正方向相反。【探究训练】(2025·