2022-2023學年新教材高中物理第一章描述運動的基本概念5速度變化的快慢與方向-加速度學案教科版必修第一冊

1、PAGE 14PAGE 5速度變化的快慢與方向加速度課標要求思維導圖1.知道加速度的定義，理解其物理意義2知道速度、速度變化量、加速度之間的關系3會利用vt圖像求解加速度4會根據(jù)加速度方向與速度方向的關系，判斷運動性質必備知識自主學習突出基礎性素養(yǎng)夯基一、加速度1定義：物理學中，用速度的_與發(fā)生這一改變所用_的比，定義為加速度2定義式：avt.3物理意義：描述物體速度變化的_和_，也叫速度對時間的變化率4單位：國際單位制中，加速度的單位是_，符號是m/s2.二、加速度的方向1加速度的方向：加速度是_(選填“矢”或“標”)量，加速度的方向與速度的變化量v的方向_2直線運動中加速度方向與速度方向的

2、關系(1)加速運動時，加速度的方向與初速度的方向_(2)減速運動時，加速度的方向與初速度的方向_三、加速度的測量1用打點計時器測加速度：測量紙帶上一段很短時間t內的位移x，只要t足夠小，該時刻的瞬時速度v_，求得兩個不同時刻t1和t2的瞬時速度v1和v2，則加速度a_2用光電門測加速度：測量出小車通過兩個光電門時的瞬時速度v1和v2，以及在兩個光電門間的運動時間T，則這段時間內的加速度a_.四、速度時間圖像與加速度1定性判斷：vt圖像中圖線的_表示加速度同一圖像中，傾角(圖線與橫坐標軸的夾角)越大，表示加速度_2定量計算：如圖，在vt圖像上取兩點E(t1，v1)、F(t2，v2)，加速度avt

3、v2v1t2t1.導學1速度的改變量(1)若v2跟v1同向，且v2v1，則vv2v10，如圖所示：(2)若v2跟v1同向，且v2v1，則vv2v10，如圖所示：(3)若v2跟v1反向，則vv2v1，如圖所示：導學2小轎車比大卡車啟動得“快”，飛機在萬米高空飛行得很“快”，這兩個“快”的含義不相同第一個“快”是指速度變化相同的情況下，小轎車用時少即小轎車的速度變化得快；第二個“快”是指飛機飛行的速度很大理解t1、t3時刻表示加速度方向發(fā)生改變，t2、t4時刻表示速度方向發(fā)生改變關鍵能力合作探究突出綜合性素養(yǎng)形成探究點一加速度【導學探究】圖中甲、乙、丙、丁各物體都在做直線運動，其運動的速度在發(fā)生變

4、化，但速度變化的快慢不同(1)萬噸貨輪和火箭在相同時間內誰的速度變化大？誰的速度變化快？(2)列車和小轎車從靜止開始運動達到相同速度，所用時間不同，誰的速度變化快？(3)甲、乙、丙、丁四種情形中，加速度的大小各為多少？【歸納總結】1.加速度大小與方向的含義(1)加速度的大小表示物體速度變化的快慢，可以是增大的快慢，也可以是減小的快慢(2)加速度與速度同向時，速度增大，反向時速度減小(3)比較矢量間大小關系時，僅比較其絕對值大小矢量的最小值為0.2對公式avt的理解(1)在公式avtv2v1t中，a、v1、v2都是矢量，分析求解時，首先要規(guī)定某一方向為正方向，一般規(guī)定v1的方向為正方向，然后確定

5、其他物理量的方向，若與規(guī)定的正方向相同則為正值，若與規(guī)定的正方向相反則為負值，切勿盲目套用公式(2)avt是加速度的定義式，而不是決定式，即物體加速度的決定因素不是v、t，而是后邊要學習的物體所受的合力和物體的質量不能說a與v成正比，與t成反比3加速度與速度加速度的大小和速度的大小無關(1)加速度大，速度不一定大；速度大，加速度也不一定大類似地，加速度小，速度不一定?。凰俣刃?，加速度也不一定小(2)加速度為零，表示速度不變，但速度不一定為零；速度為零并不表示速度不變，所以加速度也不一定為零【典例示范】題型1對加速度的理解例1 (多選)由加速度的定義式avt可知()Aa與v成正比，與t成反比B物

6、體的加速度大小可根據(jù)v與t的比值來計算Ca的方向與v的方向相同，與v的方向無關Dvt叫速度的變化率，就是加速度題型2加速度的計算例2求下列物體的加速度：(1)一輛汽車以72km/h的速度勻速運動，緊急剎車后經(jīng)2s停下來；(2)沿光滑水平地面以10m/s的速度運動的小球，撞墻后以8m/s的速度反彈，與墻壁接觸時間為0.1s【思維方法】應用avt計算加速度的步驟(1)規(guī)定正方向，一般選取初速度方向為正方向；(2)根據(jù)題意，求出初速度v1和末速度v2，利用vv2v1求出v；(3)找出速度改變v所用的時間t；(4)由avt計算加速度，并對a的方向進行說明題型3速度和加速度的關系例3以下幾種運動的速度和

7、加速度的關系可以存在的是()A速度向東正在減小，加速度向西正在增大B速度向東正在減小，加速度向東正在增大C速度向東正在增大，加速度向西正在增大D速度向東正在增大，加速度向西正在減小素養(yǎng)訓練1如圖所示為獵豹、蜻蜓、殲20戰(zhàn)斗機在運動中的圖像圖甲中獵豹捕食時速度能在4s內由零增加到30m/s，圖乙中以9m/s的速度飛行的蜻蜓能在1s內停下來，圖丙中殲20戰(zhàn)斗機以600m/s的速度在空中勻速飛行試結合以上情景分析：(1)哪一個物體的速度最大？(2)哪一個物體的速度變化量最大？(3)哪一個物體的加速度最大？素養(yǎng)訓練2如圖所示，小球以5m/s的初速度自由沖上光滑的斜面(設斜面足夠長)，2s末速度大小變?yōu)?/p>

8、1m/s，求這段時間內小球的加速度探究點二vt圖像與加速度1識別vt圖像av1t1v2v1t2t1vt.2斜率的正負表示加速度的方向斜率為正，表示加速度的方向與規(guī)定的正方向相同；斜率為負，表示加速度的方向與規(guī)定的正方向相反3由vt圖像判斷速度的變化如圖所示，在整個運動過程中物體的加速度a0.(1)在0t0時間內，v0，物體做減速運動；(2)在tt0時間內，v0，a0，物體做加速運動4幾種常見的vt圖像圖像特點運動性質舉例平行于時間軸勻速直線運動遠離時間軸加速直線運動靠近時間軸減速直線運動【典例示范】例4 (多選)如圖是物體做直線運動的vt圖像由圖可知，該物體()A第1s內和第3s內的運動方向相

9、反B第3s內和第4s內的加速度相同C第1s內和第4s內的加速度大小相等D3s末速度方向和加速度方向都發(fā)生改變【思維方法】比較加速度大小的兩種方法(1)定性比較通過速度時間圖像的斜率判斷，斜率絕對值表示加速度大小，正、負號表示方向(2)定量計算比較用加速度定義式，求解加速度進行比較素養(yǎng)訓練3一枚火箭由地面豎直向上發(fā)射，其速度時間圖像如圖所示，由圖像可知()A0ta段火箭的加速度大于tatb段火箭的加速度B在0tb段火箭是上升的，在tbtc段火箭是下落的Ctb時刻火箭加速度方向改變Dtc時刻火箭回到地面素養(yǎng)訓練4如圖所示為某一質點的vt圖像，求：(1)質點在02s內的加速度；(2)質點在26s內的

10、加速度；(3)質點在68s內的加速度隨堂演練自主檢測突出創(chuàng)新性素養(yǎng)達標1.如圖所示，汽車向右沿直線做減速運動，原來的速度是v1，經(jīng)過一小段時間之后，速度變?yōu)関2，用v表示速度的變化量則()A汽車的加速度方向與v1的方向相同B汽車的加速度方向與v2的方向相同C汽車的加速度方向與v1的方向相反D汽車的加速度方向與v的方向相反2一運動物體的初速度v08m/s，加速度a2m/s2，表明()A物體的加速度方向與初速度方向相同，物體的速度在減小B物體的加速度方向與初速度方向相同，物體的速度在增大C物體的加速度方向與初速度方向相反，物體的速度在減小D物體的加速度方向與初速度方向相反，物體的速度在增大3如圖所

11、示為某物體做直線運動的vt圖像，關于物體在前4s的運動情況，下列說法中正確的是()A物體始終向同一方向運動B物體的加速度大小不變，方向改變C物體在前2s內做減速運動Dt2s時的速度、加速度都為零4汽車的百公里加速時間指的是汽車從靜止加速到100km/h所用的時間，是衡量汽車性能的一項重要指標下表是幾款汽車的百公里加速時間，請選出平均加速度最大的汽車()汽車類型寶馬M3奧迪R8奔馳SLR凱迪拉克百公里加速時間/s4.94.53.66.8A.寶馬M3B奧迪R8C奔馳SLRD凱迪拉克5打網(wǎng)球是一項深受大家喜愛的體育運動，某網(wǎng)球運動員的網(wǎng)球發(fā)球速度可以接近50m/s，一次比賽中，對方打出速度為40m/

12、s的直球，被該運動員以40m/s的速度反向擊回，網(wǎng)球與球拍接觸的時間為0.2s，設球飛來的方向為正方向，則網(wǎng)球在這段時間內的加速度為()A200m/s2B400m/s2C400m/s2D200m/s26情境模型素養(yǎng)有些國家的交管部門為了交通安全，特制定了死亡加速度500g(g取10m/s2)這一數(shù)值，意思是如果行車加速度超過此值，將有生命危險這么大的加速度，一般車輛是達不到的，但是發(fā)生交通事故時，將會達到這一數(shù)值探究：兩輛摩托車以36km/h的速度相向而撞，碰撞時間為2103s，駕駛員是否有生命危險？5速度變化的快慢與方向加速度必備知識自主學習一、1改變量v時間t3快慢方向4米每二次方秒二、1

13、矢相同2(1)相同(2)相反三、1.xtv2v1t2t12.v2v1T四、1斜率越大關鍵能力合作探究探究點一【導學探究】提示：(1)火箭火箭(2)小轎車(3)甲：0.02m/s2乙：10m/s2丙：0.056m/s2丁：1.4m/s2【典例示范】例1解析：公式avt是加速度的定義式，不是決定式，加速度a是采用比值法定義的，所以a與v、t不存在比例關系，只是a的大小可根據(jù)v與t的比值計算出來，且a的方向與v的方向相同，與v的方向無關，選項A錯誤，選項B、C正確；vt是速度的變化率，根據(jù)加速度的定義可知，vt就是加速度，故D正確答案：BCD例2解析：(1)規(guī)定初速度的方向為正方向，已知v172km

14、/h20m/s，則汽車的加速度為a10v1t0202m/s2-10 m/s2.(2)小球的加速度為a2v2v1t8100.1m/s2-180 m/s2.答案：(1)10m/s2(2)180m/s2例3解析：速度向東，加速度向西，物體做減速運動，加速度增大，速度減小得越來越快，故A正確；速度向東，加速度向東，則速度一定增大，故B錯誤；速度向東，加速度向西，則速度一定減小，不可能增大，故C、D錯誤答案：A素養(yǎng)訓練1解析：(1)殲20戰(zhàn)斗機的速度最大(2)獵豹的速度變化量最大，為30m/s.(3)獵豹的加速度a1v1t13004m/s27.5m/s2，蜻蜓的加速度a2v2t2091m/s29m/s2

15、，殲20戰(zhàn)斗機速度不變，加速度為零，故蜻蜓的加速度最大答案：(1)殲20戰(zhàn)斗機(2)獵豹(3)蜻蜓素養(yǎng)訓練2解析：以初速度v0的方向為正方向，末速度v可能與v0方向相同，也可能與v0方向相反當v與v0同向時，v05m/s，v11m/s，a1v1tv1v0t152m/s22m/s2.當v與v0反向時，v05m/s，v21m/s，a2v2tv2v0t152m/s23m/s2.所以加速度可能為2m/s2，也可能為3m/s2，負號表示加速度方向與初速度方向相反，即沿斜面向下答案：加速度大小為2m/s2或3m/s2方向沿斜面向下探究點二【典例示范】例4解析：A錯：第1s內和第3s內的速度均為正值，方向相

16、同；B對：vt圖像的斜率代表加速度，第3s內和第4s內斜率相同，所以加速度相同；C對：第1s內、第4s內加速度大小avt1m/s2；D錯：3s末速度方向發(fā)生改變，但加速度方向不變答案：BC素養(yǎng)訓練3解析：在速度時間圖像中，圖線的斜率表示加速度，由數(shù)學知識可知0ta段火箭的加速度小于tatb段火箭的加速度，故A錯誤由速度時間圖像可以看出，在0tc段火箭的速度均是正值，說明火箭一直向上運動，tc時刻速度為零，說明tc時刻火箭離地面最遠，故B、D錯誤；在速度時間圖像中，圖線的斜率表示加速度，tb時刻火箭加速度由正變負，加速度方向改變，選項C正確答案：C素養(yǎng)訓練4解析：(1)質點在02s內的加速度a1

17、v1t142m/s22m/s2；(2)質點在26s內做勻速直線運動，加速度a20；(3)質點在68s內的加速度a3v3t3042m/s22m/s2，負號表示加速度方向與規(guī)定的正方向相反答案：(1)2m/s2(2)0(3)2m/s2隨堂演練自主檢測1解析：加速度的方向與速度變化量的方向相同，所以汽車的加速度方向與v的方向相同，由于汽車向右沿直線做減速運動，所以加速度方向與初速度方向相反，即汽車的加速度方向與v1的方向相反，由題意知，v2與v1方向相同，故選項C正確答案：C2解析：初速度v0為負，而加速度a為正，說明v0的方向與加速度a的方向相反，所以物體做減速運動答案：C3解析：由圖可知，前2s速度為負，后2s速度為正，所以物體的速度方向改變，故A錯誤；圖線的斜率表示加速度，由圖可知，圖線的斜率不變，故物體的加速度大小不變，方向不變，故B錯誤；物體在前2s內向負方向做勻減速運動，故C正確；由圖可知，t2s時的速度為零，但加速度不為零，故D錯誤答案