高一物理第5節(jié) 速度變化快慢的描述——加速度新人教版必修1知識(shí)精講

1、 高一物理必修1 第一章 第5節(jié) 速度變化快慢的描述加速度人教新課標(biāo)版一、學(xué)習(xí)目標(biāo)：1. 理解加速度的物理意義，區(qū)別a、v和v/t2. 掌握通過(guò)公式和vt圖像求加速度的方法二、重點(diǎn)、難點(diǎn)：重點(diǎn)：a、v和v/t的異同，加速度的異同難點(diǎn)：通過(guò)vt圖像求加速度，加速度的矢量性三、考點(diǎn)分析：加速度是動(dòng)力學(xué)中一個(gè)很重要的物理量，其在高考中無(wú)處不在，常在運(yùn)動(dòng)，力和電場(chǎng)問(wèn)題中出現(xiàn)。對(duì)其準(zhǔn)確地理解和應(yīng)用非常重要。內(nèi)容和要求考點(diǎn)細(xì)目出題方式理解加速度的物理意義，區(qū)別a，v和v/t加速度的物理意義反映運(yùn)動(dòng)物體速度變化快慢的物理量。選擇題v：速度變化量變化多少v/t：速度變化率變化快慢掌握通過(guò)公式和vt圖像求加速度

2、的方法加速度的定義選擇題，計(jì)算題在“速度時(shí)間”圖像中，加速度是圖線的斜率。圖線越陡，加速度越大；圖線為水平線，加速度為0。汽車的加速性能是反映汽車質(zhì)量?jī)?yōu)劣的一項(xiàng)重要指標(biāo)；汽車的制動(dòng)距離也是反映汽車性能的一項(xiàng)指標(biāo)；研究速度變化的快慢是有意義的；需要引入一個(gè)物理量來(lái)描述速度變化的快慢。速度表示物體運(yùn)動(dòng)的快慢vx/t 速度的改變表示速度的變化vv2v1加速度表示速度變化的快慢a=v/t定義速度的改變跟發(fā)生這一改變所用時(shí)間的比值公式av/t 單位ms2 矢量性方向與v方向相同勻變速直線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)加速度恒定速度圖像速度隨時(shí)間變化的關(guān)系由傾斜直線的斜率可求加速度1. 速度、速度變化量及加速度有何區(qū)別?速度

3、是用來(lái)表示物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量，它等于位移和所用時(shí)間的比值；加速度是用來(lái)表示物體的速度變化快慢的物理量，它等于速度的變化量和時(shí)間的比值（速度的變化率） 速度變化量是用來(lái)表示物體速度變化了多少的物理量，它等于末速度與初速度的差加速度的大小只反映物體速度變化的快慢，不表示物體運(yùn)動(dòng)的快慢。 加速度大說(shuō)明物體速度變化得快，并不意味著物體運(yùn)動(dòng)得快；加速度小說(shuō)明物體速度變化得慢，并不意味著物體運(yùn)動(dòng)得慢；加速度為零，說(shuō)明物體速度無(wú)變化，但并不意味著物體的速度為零，如物體可能以很大的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，但加速度卻為零。不僅速度的大小和加速度的大小沒(méi)有必然聯(lián)系，速度的方向和加速度的方向也沒(méi)有必然聯(lián)系。加速度的方

4、向與速度的方向可能相同，也可能不同。2. 在“速度時(shí)間”圖像中，加速度是圖線的斜率。圖線越陡，加速度越大；圖線為水平線，加速度為0。加速度的大小可由斜率的大小來(lái)判斷，加速度的正負(fù)可由斜率的正負(fù)來(lái)判斷。知識(shí)點(diǎn)一：加速度的物理意義及其與速度的關(guān)系例1：物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，已知加速度為2ms2，那么在任意1s內(nèi)（ ） A. 物體的末速度一定等于初速度的2倍 B. 物體的末速度一定比初速度大2m/s C. 物體的末速度一定比前1s內(nèi)的末速度大2msD. 物體的末速度一定比前1s內(nèi)的初速度大2m/s思路分析：1）題意分析：理解加速度的物理意義2）解題思路：加速度表示速度變化的快慢，即單位時(shí)間內(nèi)增加或減

5、少了多少米每秒解答過(guò)程：在勻加速直線運(yùn)動(dòng)中，加速度為2m/s2，表示每秒內(nèi)速度變化（增加）了2m/s，即末速度比初速度大2ms，但并不表示末速度一定是初速度的2倍。在任意1s內(nèi)，物體的初速度就是前1s的末速度，而其速度相對(duì)于前1s的初速度已過(guò)了2s，當(dāng)a2m/s2時(shí)，末速度應(yīng)為4m/s。答案：B、C。解題后的思考：準(zhǔn)確記憶加速度的物理意義反映運(yùn)動(dòng)物體速度變化快慢的物理量。例2：關(guān)于速度和加速度的關(guān)系，下列說(shuō)法中正確的是（ ）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思路分析：1）題

6、意分析：對(duì)于速度，要明確v，v，v/ t的區(qū)別；（2）速度v與加速度a都是矢量，要注意其方向性。2）解題思路：速度變化得越多，是指v越大，但若所用時(shí)間t也很大，則v/ t就不一定大，故A錯(cuò)。速度變化得越快，是指速度的變化率v/ t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以后物體就可能反向運(yùn)動(dòng)。故C錯(cuò)。物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，若加速度的方向與速度方向相同，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：B拓展1：關(guān)于加速度與速度的關(guān)系，下列說(shuō)法正確的是（ ）A. 物體的加速度很大，說(shuō)明物體的速度一定很

7、大B. 物體的加速度很大，說(shuō)明物體的速度變化量很大C. 物體的加速度很大，說(shuō)明物體的速度變化很快D. 物體的加速度是0，物體的速度不一定是0E. 物體的速度是0，物體的加速度不一定是0F. 在變速運(yùn)動(dòng)中，加速度變小時(shí)，它的速度也隨著變小G. 在變速運(yùn)動(dòng)中，只要有加速度，速度就不斷增加思路分析：1）題意分析：通過(guò)上面的選項(xiàng)理解加速度和速度的關(guān)系2）解題思路：加速度的大小和速度的大小沒(méi)有直接的關(guān)系，綜只影響速度變化的快慢。解答過(guò)程：物體的加速度大說(shuō)明物體的速度變化得快，速度不確定（可以很大也可以為零），變化時(shí)間也不清楚，由vat也不能確定速度變化了多少，故C，D，E正確。有加速度則速度一定會(huì)變化，

8、但速度變大還是變小的要看速度的方向和加速度的方向是否相同，方向相同則速度增加，方向相反則速度減小。故F，G均不對(duì)。答案：CDE解題后的思考：加速度與速度是兩個(gè)完全不同的物理量，加速度是速度的變化率。所以，兩者之間并不存在“速度大加速度也大、速度為0時(shí)加速度也為0”等關(guān)系，加速度和速度的方向也沒(méi)有必然相同的關(guān)系，加速直線運(yùn)動(dòng)的物體，其加速度方向與速度方向相同；減速直線運(yùn)動(dòng)的物體，其加速度方向與速度方向相反。例3：下列關(guān)于加速度的描述中，正確的是 （ ）A. 加速度在數(shù)值上等于單位時(shí)間內(nèi)速度的變化B. 當(dāng)加速度與速度方向相同且又減小時(shí)，物體做減速運(yùn)動(dòng)C. 速度方向?yàn)檎铀俣确较蚩梢詾樨?fù)D. 速度

9、變化越來(lái)越快，加速度越來(lái)越小思路分析：1）題意分析：考查能否準(zhǔn)確理解加速度的含義及加速度與速度的區(qū)別2）解題思路：由加速度公式可知，加速度在數(shù)值上等于單位時(shí)間內(nèi)速度的變化。故A正確。當(dāng)加速度與速度方向相同時(shí)，速度增大。故B錯(cuò)誤。速度方向?yàn)檎铀俣确较蚩梢詾檎ㄋ俣仍黾樱┮部梢詾樨?fù)（速度減?。?，故C錯(cuò)誤。加速度表征速度變化的快慢，速度變化越來(lái)越快，加速度越來(lái)越大，故D錯(cuò)誤。答案：A、C拓展2：物體的下列運(yùn)動(dòng)中，不可能發(fā)生的是（ ）A. 加速度逐漸減小，而速度逐漸增大B. 加速度方向不變，而速度的方向改變C. 加速度大小不變，方向改變，而速度保持不變D. 加速度和速度都在變化，加速度最大時(shí)速度最

10、??；加速度最小時(shí)速度最大思路分析：1）題意分析：什么情況下加速度會(huì)使速度增加或減小 2）解題思路：加速直線運(yùn)動(dòng)的物體，其加速度方向與速度方向相同；減速直線運(yùn)動(dòng)的物體，其加速度方向與速度方向相反。解答過(guò)程：當(dāng)加速度與速度同向時(shí)，則無(wú)論加速度增加還是減小，速度都是不斷增大的，故A說(shuō)法正確。加速度的大小和方向與速度的大小和方向無(wú)關(guān)，故B，D說(shuō)法正確。加速度能影響速度的大小和方向，C中所指的加速度包括大小和方向，故其能影響速度的大小和方向所以C中的情況不可能發(fā)生。答案：C解題后的思考：加速度與速度是兩個(gè)完全不同的物理量，加速度是速度的變化率。加速度和速度的方向也沒(méi)有必然相同的關(guān)系，加速直線運(yùn)動(dòng)的物體，

11、其加速度方向與速度方向相同；減速直線運(yùn)動(dòng)的物體，其加速度方向與速度方向相反。知識(shí)點(diǎn)二：通過(guò)公式和vt圖像掌握加速度的求法例1：籃球以6m/s的速度豎直向下碰撞地面，然后以4m/s速度豎直向上反彈，碰地的時(shí)間為0.2秒。（1）求籃球在這0.2秒內(nèi)的速度變化量v。（2）某同學(xué)這樣計(jì)算藍(lán)球的加速度：a（v2v1）/t（46）/0.2m/s210m/s2。他的方法對(duì)嗎？為什么？正確的方法是什么？思路分析：1）題意分析：本例考查了速度變化量及加速度定義式的矢量性2）解題思路：“速度變化量”vv2v1，加速度的定義：速度的變化與發(fā)生這一變化所用時(shí)間的比值，即av/t（v2v1）/t。解答過(guò)程：（1）vv2

12、v110m/s （2）不對(duì)。他沒(méi)有注意速度的方向。正確解法為：以向下為正方向，v16m/s，v24m/s，加速度為a（v2v1）/ t（46）/0.2m/s250m/s2負(fù)號(hào)表示加速度方向與正方向相反，即向上。解題后的思考：加速度的定義式為矢量式，只要規(guī)定了正方向，速度和加速度均可用帶有正負(fù)號(hào)的代數(shù)量來(lái)表示，在解題時(shí)要特別注意各個(gè)量正負(fù)號(hào)的確定。將已知量代入公式時(shí)必須冠以符號(hào)，未知量一般可先假設(shè)為正，求解后再作出判斷說(shuō)明。例2：如圖所示是一個(gè)物體向東運(yùn)動(dòng)的速度圖像。由圖可知在010s內(nèi)物體的加速度大小是 ，方向是 ；在1040s內(nèi)物體的加速度為 ，在4060s內(nèi)物體的加速度大小是 ，方向是 思

13、路分析：1）題意分析：考查vt圖像中速度大小的判斷方法和通過(guò)圖像求解加速度2）解題思路：在010s內(nèi)由圖像可以看出速度是增加的：由0增至30ms，因此其加速度大小為m/s23m/s2。這段運(yùn)動(dòng)是加速運(yùn)動(dòng)，故加速度與速度方向相同，向東。在040s內(nèi)，速度為30m/s不變，故其加速度為0；在4060s內(nèi)，速度由30ms變?yōu)?，是勻減速運(yùn)動(dòng)，其加速度大小為1.5m/s2，方向與速度方向相反。答案：3ms2 與速度方向相同 0 1.5ms2 與速度方向相反例3：如圖所示，是一電梯由底樓上升到頂樓過(guò)程中速度隨時(shí)間變化的圖像，電梯的運(yùn)動(dòng)速度是如何變化的？各段時(shí)間內(nèi)電梯的加速度各為多大？思路分析：1）題意分

14、析：考查vt圖像中速度大小的判斷方法和通過(guò)圖像求解加速度。2）解題思路：分析速度的變化主要從增加還是減小的角度來(lái)考慮，求加速度要搞清運(yùn)動(dòng)過(guò)程，找準(zhǔn)初末速度及對(duì)應(yīng)的時(shí)間。解答過(guò)程：電梯從底樓到頂樓總的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為10s，這10s可分為三個(gè)階段：第一階段：0到4s末，速度由0增大到8m/s，是一個(gè)加速運(yùn)動(dòng)階段。第二階段：從4s末到8s末，速度保持8m/s不變，是一個(gè)勻速運(yùn)動(dòng)階段。第三階段：從8s末到10s末，速度由8m/s減小到0，是一個(gè)減速運(yùn)動(dòng)階段。由加速度的定義式av/t可求得：第一階段的加速度a1（80）/（84）m/s22m/s2，第二階段的加速度a2（88）/（84）m/s20，第三階段的

15、加速度a3（08）/（108）m/s24m/s2，“”號(hào)表示電梯在做減速運(yùn)動(dòng)，表示加速度的方向與速度方向相反。解題后的思考：第三階段的加速度與第一階段的加速度哪個(gè)大呢？很多同學(xué)可能會(huì)說(shuō)，當(dāng)然是a1大了！因?yàn)閍3是負(fù)的，a1是正的。但這個(gè)看法卻是錯(cuò)的。加速度是矢量，要比較矢量的大小，只要看其絕對(duì)值的大小，負(fù)號(hào)只表示其方向。所以是a3比a1（的絕對(duì)值）大。例4：某物體沿直線運(yùn)動(dòng)的vt圖像如圖所示，由圖可以看出該物體（ ）A. 沿直線向一個(gè)方向運(yùn)動(dòng) B. 沿直線做往復(fù)運(yùn)動(dòng) C. 加速度大小不變 D. 做勻速直線運(yùn)動(dòng)思路分析：1）題意分析：通過(guò)vt圖像求解速度及加速度的情況2）解題思路：vt圖像中，時(shí)

16、間軸上方的速度為正方向，時(shí)間軸下方的速度為負(fù)方向。加速度的大小由斜率的大小來(lái)判斷，加速度的正負(fù)由斜率的正負(fù)來(lái)判斷。解答過(guò)程：02s，46s的圖像在時(shí)間軸上的速度為正值，沿正方向，24s的速度為負(fù)值，沿負(fù)方向，故A錯(cuò)，B正確，06s的斜率大小一直沒(méi)變，則加速度大小不變，但斜率的正負(fù)有變化，故加速度的方向有變化，加速度是矢量，其方向改變，則大小也改變，故該物體不做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。答案：B、C解題后的思考：在“速度時(shí)間”圖像中，加速度是圖線的斜率。圖線越陡，加速度越大；圖線為水平線，加速度為0。勻變速運(yùn)動(dòng)就是加速度不變的運(yùn)動(dòng)。：1. 加速度和速度 （1）速度大，加速度不一定大；加速度大，速度不一定大

17、。 （2）速度變化量大，加速度不一定大。 （3）加速度為零，速度可以不為零；速度為零，加速度可以不為零。2. 加速度是反映速度變化快慢的物理量，又叫做速度的變化率。其定義式與速度無(wú)必然聯(lián)系。勻變速運(yùn)動(dòng)的加速度恒定，當(dāng)a與v0同向時(shí)，為勻加速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)a與v0反向時(shí)，為勻減速運(yùn)動(dòng)。加速度是矢量，注意運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度的方向是否變化。vvtv0是矢量式。一、預(yù)習(xí)新知1. 描述運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)物理量的概念2. 物理圖像易錯(cuò)點(diǎn)的復(fù)習(xí)及應(yīng)用二、預(yù)習(xí)點(diǎn)撥1. 你能回憶起描述運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)物理量的概念嗎？2. 通過(guò)vt圖像能求哪些物理量？（答題時(shí)間：45分鐘）1. 試舉出下列實(shí)例：（1）速度很大而加速度較小，甚至為0；（2

18、）速度很小而加速度很大；（3）加速度為0而速度不為0；（4）速度為0而加速度不為0；（5）速度方向與加速度方向相反。2. 下列描述的運(yùn)動(dòng)中，可能存在的是 （ ）A. 速度變化很大，加速度卻很小 B. 加速度方向保持不變，速度方向保持不變C. 速度變化方向?yàn)檎?，加速度方向?yàn)樨?fù) D. 加速度大小不斷變小，速度大小不斷變小3. 以下說(shuō)法正確的是：（ ） A. 物體的速度越大，其加速度一定越大； B. 物體在某時(shí)刻速度為零，其加速度也一定為零； C. 物體的加速度不斷減小，速度一定越來(lái)越?。籇. 物體的速度變化越快，其加速度一定越大。4. 若汽車的加速度方向與速度方向一致，當(dāng)加速度減小時(shí)，則 （ ）

19、A. 汽車的速度也減小 B. 汽車的速度仍在增大 C. 當(dāng)加速度減小到零時(shí)，汽車靜止 D. 當(dāng)加速度減小到零時(shí)，汽車的速度達(dá)到最大5. 關(guān)于變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度方向和正負(fù)值的問(wèn)題，下列說(shuō)法不正確的是（ ）A. 在加速直線運(yùn)動(dòng)中，加速度的方向和初速度的方向相同 B. 在減速直線運(yùn)動(dòng)中，加速度一定為負(fù)值C. 在加速直線運(yùn)動(dòng)中，加速度也可以為負(fù)值 D. 只有規(guī)定了正方向，討論矢量的正負(fù)才有意義6. 如圖所示vt圖像，表示質(zhì)點(diǎn)做_運(yùn)動(dòng)，它的初速度為_(kāi)，加速度為_(kāi)，前20s內(nèi)的加速度是_，第30s末的加速度為_(kāi)。7. 如圖為兩個(gè)物體的v-t圖像，由圖說(shuō)明在010s時(shí)甲、乙誰(shuí)做加速運(yùn)動(dòng)，誰(shuí)做減速運(yùn)動(dòng)；加速

20、度各是多少；誰(shuí)的加速度大。8. 做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的物體，10s內(nèi)速度由20m/s減為5m/s。求10s內(nèi)物體的速度變化和加速度。9. 計(jì)算下列運(yùn)動(dòng)中物體的加速度（1）某飛機(jī)的起飛速度是50m/s，由于地面跑道的限制，要求飛機(jī)在8s內(nèi)離開(kāi)跑道，求飛機(jī)起飛時(shí)的最小加速度。（2）一輛汽車正以54km/h的速度行駛，因發(fā)生緊急情況關(guān)閉油門，剎車后做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)5s停止。求汽車剎車時(shí)的加速度。10. 計(jì)算下列物體的加速度：（1）一輛汽車從車站出發(fā)做勻加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)10s速度達(dá)到108km/h。（2）高速列車過(guò)橋后沿平直鐵路勻加速行駛，經(jīng)3min速度從54km/h提高到180km/h。（3）沿光滑水平

21、地面以10m/s運(yùn)動(dòng)的小球，撞墻后以原速反彈，與墻壁接觸的時(shí)間為0.2s。1. 解：（1）高速飛行的飛機(jī)速度很大，但加速度不一定也很大，甚至可能為0（當(dāng)飛機(jī)高速勻速飛行時(shí)）；（2）子彈在槍膛里剛被激發(fā)時(shí)，速度很小而加速度很大；（3）一切勻速運(yùn)動(dòng)的物體的加速度為0而速度不為0；（4）剛啟動(dòng)的汽車、火車，速度為0而加速度不為0；豎直向上拋出的石子在最高點(diǎn)時(shí)速度為0而加速度不為0；（5）汽車剎車后到停止運(yùn)動(dòng)前做減速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，速度方向與加速度方向相反。2. ABD3. D4. BD 提示：只要加速度的方向一直與速度相同，在速度一直增加的前提下，當(dāng)加速度減小時(shí)速度增加得慢，當(dāng)加速度為零時(shí)速度保持不變達(dá)到最大。5. B 提示：加速度的大小和方向與速度的大小和方向無(wú)關(guān)6. 勻減速直線，30m/s，1m/s2，1m/s2，1m/s27. 甲做加速運(yùn)動(dòng)，乙做減速運(yùn)動(dòng)；甲：1/3m/s2，乙：0.3m/s2；甲的加速度大。8. 解：設(shè)初速度方向?yàn)檎较颉?0s內(nèi)物體的速度變化為vvtv0（520）m/s15m/s即速度