高中物理 第1章 怎樣描述物體的運(yùn)動(dòng) 1.4 怎樣描述速度變化的快慢學(xué)案 滬科版

1、學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精1。4怎樣描述速度變化的快慢學(xué) 習(xí) 目 標(biāo)知 識(shí) 脈 絡(luò)1。知道加速度的方向. 2。知道加速度的概念，掌握速度、速度變化量和速度變化率間的區(qū)別與聯(lián)系.（難點(diǎn)） 3。會(huì)根據(jù)加速度與速度的方向關(guān)系判斷物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì).（難點(diǎn)）4。能應(yīng)用vt圖像的斜率表示物體的加速度.（重點(diǎn)）加速度1.物理意義：描述物體運(yùn)動(dòng)速度變化的快慢而引入的物理量。2。定義：物體速度的變化跟發(fā)生這一變化所用時(shí)間的比值.3.公式：a 。4。國(guó)際單位:m/s2（或ms2），讀作米每二次方秒。5。方向：加速度的方向始終跟速度變化的方向相同。6。v。t 圖像中圖線的斜率反映了物體加速度的大小，在同一v.t 圖像

2、中,加速度越大,圖線的斜率越大。(1)加速度就是增加的速度.(）(2）在直線運(yùn)動(dòng)中若加速度的方向與速度的方向相同，則速度一定增加。()（3）加速度的方向與速度的方向一定相同.（）圖1。41“我國(guó)的新型戰(zhàn)斗機(jī)殲20飛得很快?！薄靶∞I車比公交車起步快?！币陨蟽删湓捴械摹翱斓暮x各是什么？圖1-41【提示】第一個(gè)“快指戰(zhàn)斗機(jī)的速度大,運(yùn)動(dòng)得快；第二個(gè)“快”指起步時(shí)小轎車比公交車的加速度大，即小轎車比公交車速度增加得快。據(jù)悉，“衛(wèi)星”發(fā)射時(shí)，在10 s的時(shí)間內(nèi)速度能從0增加到大約100 m/s.一只以8 m/s的速度飛行的蜻蜓能在0。7 s的時(shí)間內(nèi)停下來(lái).探討1：怎樣能比較出“衛(wèi)星和“蜻蜓”的速度變化

3、的快慢？【提示】我們可以類比運(yùn)動(dòng)的快慢的研究方法，看看相同的時(shí)間內(nèi)誰(shuí)的速度的變化大或者發(fā)生相同的速度的變化時(shí)誰(shuí)用的時(shí)間少.探討2:誰(shuí)的速度變化快？【提示】蜻蜓探討3：速度大的，加速度一定大嗎？速度變化大的,加速度一定大嗎？速度變化快的,加速度一定大嗎？【提示】不一定；不一定；一定.1。對(duì)加速度概念的進(jìn)一步理解（1)a是用比值定義法定義的物理量，加速度a的大小與v、t大小無(wú)關(guān).（2）加速度a與速度v無(wú)直接關(guān)系v大，a不一定大,比如勻速飛行的飛機(jī)速度很大，但加速度卻為零;v小,a也不一定小,如射擊時(shí)火藥爆炸瞬間，子彈的速度v可以看做零,這時(shí)加速度卻很大。速度變化量v大，加速度a也不一定大，比如列車

4、由靜止到高速行駛，速度變化量很大，但經(jīng)歷時(shí)間也長(zhǎng)，所以加速度并不大.(3)速度變化得快，即大，表示單位時(shí)間內(nèi)速度變化大，加速度才大。2.加速度是矢量，它的方向總是與速度變化量v的方向一致，但與速度的方向沒(méi)有必然聯(lián)系.在加速直線運(yùn)動(dòng)中：vtv0,vvtv00,則a0，a與初速度方向相同；在減速直線運(yùn)動(dòng)中：vtv0，vvtv00，則a0，a與初速度方向相反。1.（多選)由a可知(） 【導(dǎo)學(xué)號(hào):43212018】a.a與v成正比b。物體加速度大小由v決定c.a的方向與v方向相同d.叫速度變化率，就是加速度【解析】速度變化量大，加速度不一定大，加速度a與速度變化量不成正比關(guān)系，故a、b錯(cuò)誤；根據(jù)a知,

5、加速度的方向與速度變化量的方向相同，故c正確;根據(jù)a知,加速度等于速度的變化率，故d正確.【答案】cd2.關(guān)于速度和加速度的關(guān)系，下列說(shuō)法正確的是（)a.速度變化得越多,加速度就越大b。速度變化得越快，加速度就越大c.加速度方向保持不變，速度方向也保持不變d.加速度大小不斷變小,速度大小也不斷變小【解析】“速度變化得越多”是指v越大，若所用時(shí)間t也很大，則就不一定大,故a錯(cuò)；“速度變化得越快”是指速度的變化率越大,即加速度a越大，b正確;加速度方向保持不變，速度方向可能變，也可能不變，當(dāng)物體做減速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，v0以后就反向運(yùn)動(dòng)，如豎直向上拋出的物體，故c錯(cuò)；物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，若加速度方向與速度

6、方向相同，盡管加速度在變小,但物體仍在加速，直到加速度a0時(shí),速度就達(dá)到最大了,故d錯(cuò).【答案】b3.以30 m/s高速行駛的列車急剎車時(shí)能在30秒內(nèi)停下來(lái)，以7 m/s飛行的蜻蜓能在0.7 s內(nèi)停到枝葉上，比較列車與蜻蜒速度變化的快慢（如圖1。42).它們誰(shuí)的加速度較大？是否速度大的物體加速度就大？是否速度變化量大的物體,加速度就大？ 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：43212019】圖14。2【解析】列車與蜻蜓的速度變化量大小分別為30 m/s和7 m/s，加速度大小分別為a1 m/s21 m/s2，a2 m/s210 m/s2,由以上數(shù)據(jù)看出,物體的速度大，加速度不一定大，速度變化量大，加速度也不一定大，蜻蜓

7、的加速度較大，即它的速度變化快?！敬鸢浮框唑训募铀俣却笏俣却蟮奈矬w加速度不一定大速度變化量大的物體加速度也不一定大關(guān)于速度、速度變化量、加速度的五點(diǎn)提醒1.速度大，速度變化量、加速度不一定大.2.速度變化量大，加速度、速度不一定大,它們之間無(wú)直接關(guān)系。3.加速度大，速度不一定大.4。加速度的方向與速度變化量的方向一定相同。5。加速度的大小等于速度的變化率。加速度的大小決定于力的大小（第5章學(xué)習(xí))勻變速直線運(yùn)動(dòng)1.勻變速直線運(yùn)動(dòng):物體做加速度大小、方向都不變的直線運(yùn)動(dòng).2.實(shí)驗(yàn)探究：利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度（1)實(shí)驗(yàn)器材打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、交流電源、小車、細(xì)繩、一端固定有滑輪的長(zhǎng)木

8、板、刻度尺、鉤碼.(2)實(shí)驗(yàn)步驟如圖1.4。3所示，把一端裝有定滑輪的長(zhǎng)木板平放在實(shí)驗(yàn)桌上，并使滑輪伸出桌面,把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板上沒(méi)有滑輪的一端，連接好電路。圖143把細(xì)繩拴在小車上，并在另一端掛上適當(dāng)?shù)你^碼,使之跨過(guò)定滑輪，調(diào)整裝置，使小車能在長(zhǎng)木板上平衡地加速滑行。把紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，并將其一端固定在小車的后面.把小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，接通電源，放開小車，讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng)。于是，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就在紙帶上打下一系列的點(diǎn).換上新紙帶,重復(fù)實(shí)驗(yàn)三次。(3)數(shù)據(jù)處理如圖1。44是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶，o、a、b、c、d、e為相隔t0.1 s的計(jì)時(shí)點(diǎn)，則各時(shí)間間隔內(nèi)的平均速度為：圖1.4.

9、40 a，ab，bc,cd，de若將各段平均速度看為各段中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度,則加速度可表達(dá)為：a1,a2，a3,a。v.t圖像如圖1。45所示。圖1。4.5由vt圖像的斜率求出加速度.(1）勻變速直線運(yùn)動(dòng)是加速度均勻變化的直線運(yùn)動(dòng)。（）(2）物體的加速度為負(fù)值時(shí)，不可能是勻加速直線運(yùn)動(dòng).(）（3）vt圖像中,圖線的斜率表示加速度.（)某物體的速度時(shí)間圖像如圖1。4。6所示，試說(shuō)明物體做什么運(yùn)動(dòng)？圖1。4。6【提示】由于物體的v。t圖像是一條傾斜直線，首先確定該物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)；又由于它的速度逐漸增大，所以說(shuō)物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)為勻加速直線運(yùn)動(dòng).探討1：速度-時(shí)間圖像描述了什么問(wèn)題？怎樣建立速度時(shí)

10、間圖像？【提示】速度時(shí)間圖像是描述速度隨時(shí)間變化關(guān)系的圖像，它以時(shí)間軸為橫軸，以速度為縱軸,在坐標(biāo)系中將不同時(shí)刻的速度以坐標(biāo)的形式描點(diǎn),然后連線，就畫出了速度時(shí)間圖像.探討2:圖1。4。7中兩條直線a、b分別是兩個(gè)物體運(yùn)動(dòng)的速度-時(shí)間圖像.哪個(gè)物體運(yùn)動(dòng)的加速度比較大？圖1。4。7【提示】(1）a直線的傾斜程度更厲害，也就是更陡些，而b相對(duì)較平緩，所以a的速度變化快，即a的加速度大，b的速度變化慢，加速度小。(2)直線的傾斜程度叫斜率,因而圖像的斜率在數(shù)值上等于加速度。1。利用v。t圖像分析加速度（1）v。t圖像的斜率表示加速度大小。圖14。8圖14.8如圖1.4.8所示的v。t圖像中，圖線的傾

11、斜程度(斜率）ka,表示物體的加速度.斜率越大，加速度越大；斜率越小，加速度越小;斜率為零，加速度為零,即速度保持不變。（2）斜率的正負(fù)表示加速度的方向.斜率為正，表示加速度的方向與正方向相同；斜率為負(fù)，表示加速度的方向與正方向相反.2.從速度時(shí)間(v。t)圖像可以得到的信息(1)物體運(yùn)動(dòng)的初速度,即圖像中的縱軸截距.（2)根據(jù)a計(jì)算出加速度的大小。(3)物體是加速運(yùn)動(dòng)，還是減速運(yùn)動(dòng).(4)物體在某一時(shí)刻的速度或物體達(dá)到某一速度所需要的時(shí)間.(5）物體在某一段時(shí)間內(nèi)的位移.圖線與坐標(biāo)軸或坐標(biāo)線圍成的面積即該段時(shí)間內(nèi)的位移大小.4.（多選）甲、乙兩個(gè)物體在同一直線上運(yùn)動(dòng)的vt圖像如圖1.4.9所

12、示,由圖像可知兩物體 （) 【導(dǎo)學(xué)號(hào):43212020】圖1。4。9a。速度方向相同,加速度方向相反b.速度方向相反，加速度方向相同c.甲的加速度大于乙的加速度d.甲的加速度小于乙的加速度【解析】由圖像知，這兩個(gè)物體的速度都為正,故速度方向相同;但是乙物體加速，甲物體減速，故它們的加速度方向相反，a正確，b錯(cuò)誤.根據(jù)圖像和加速度的公式得，甲的加速度a甲 m/s20。75 m/s2，乙的加速度a乙 m/s20.5 m/s2，加速度的正負(fù)只表示方向，不表示大小,故甲的加速度大于乙的加速度,c正確，d錯(cuò)誤。【答案】ac5.下表是通過(guò)測(cè)量得到的一輛摩托車沿直線做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)速度隨時(shí)間的變化。 【導(dǎo)

13、學(xué)號(hào)：43212021】t/s051015202530v/（ms1)010203020100請(qǐng)根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)：（1）畫出摩托車運(yùn)動(dòng)的v.t圖像;（2)求摩托車在第1個(gè)10 s內(nèi)的加速度；(3)根據(jù)畫出的vt圖像，利用求斜率的方法求出第1個(gè)10 s內(nèi)的加速度；(4)求摩托車在最后15 s內(nèi)的加速度?！窘馕觥浚?)v。t圖像如圖所示：（2)第1個(gè)10 s內(nèi)的加速度a m/s22 m/s2，與運(yùn)動(dòng)方向相同。（3）v。t圖像的斜率表示加速度,第1個(gè)10 s內(nèi)的加速度ak2 m/s2,與運(yùn)動(dòng)方向相同.(4)最后15 s內(nèi)的加速度a m/s22 m/s2,“”表示加速度方向與運(yùn)動(dòng)方向相反。【答案】(1）見(jiàn)解

14、析（2）2 m/s2，與運(yùn)動(dòng)方向相同(3)2 m/s2，與運(yùn)動(dòng)方向相同(4）2 m/s2，與運(yùn)動(dòng)方向相反6.如圖14.10所示，圖中給出了某次實(shí)驗(yàn)所打的紙帶，從0點(diǎn)開始,每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，其中0、1、2、3、4、5、6都為計(jì)數(shù)點(diǎn).測(cè)得：x11。40 cm，x21.90 cm，x32。38 cm，x42。88 cm，x53.39 cm，x63.87 cm. 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：43212022】圖1.4。10(1）在計(jì)時(shí)器打出點(diǎn)1、2、3、4、5時(shí)，小車的速度分別為：v1_cm/s，v2_cm/s，v3_cm/s，v4_cm/s，v5_cm/s。（2)作出速度時(shí)間圖像，并由圖像求出小車的加速度a_cm/s2.【解析】(1）在時(shí)間間隔比較小的情況下，利用紙帶上與待測(cè)點(diǎn)相鄰的兩點(diǎn)間的平均速度來(lái)表示待測(cè)點(diǎn)的瞬時(shí)速度，則:v1 cm/s16。50 cm/sv2 cm/s21。40 cm/sv3 cm/s26。30 cm/sv4 cm/s31.35 cm/sv5 cm/s36。30 cm/s。(2）從0點(diǎn)開始計(jì)時(shí)，圖像如圖所示，取a、b兩點(diǎn)計(jì)算加速度.va12。00 cm/s，ta0vb41.00 cm/s，tb0.6 s則a cm/s248。33 cm/s2.【答案】（1)16