2022-2023學(xué)年新教材高中物理第一章描述運(yùn)動(dòng)的基本概念5速度變化的快慢與方向-加速度學(xué)案教科版必修第一冊(cè)

1、PAGE 14PAGE 5速度變化的快慢與方向加速度課標(biāo)要求思維導(dǎo)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(guān)系3會(huì)利用vt圖像求解加速度4會(huì)根據(jù)加速度方向與速度方向的關(guān)系，判斷運(yùn)動(dòng)性質(zhì)必備知識(shí)自主學(xué)習(xí)突出基礎(chǔ)性素養(yǎng)夯基一、加速度1定義：物理學(xué)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(duì)時(shí)間的變化率4單位：國(guó)際單位制中，加速度的單位是_，符號(hào)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(biāo)”)量，加速度的方向與速度的變化量v的方向_2直線運(yùn)動(dòng)中加速度方向與速度方向的

2、關(guān)系(1)加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度的方向與初速度的方向_(2)減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度的方向與初速度的方向_三、加速度的測(cè)量1用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)加速度：測(cè)量紙帶上一段很短時(shí)間t內(nèi)的位移x，只要t足夠小，該時(shí)刻的瞬時(shí)速度v_，求得兩個(gè)不同時(shí)刻t1和t2的瞬時(shí)速度v1和v2，則加速度a_2用光電門(mén)測(cè)加速度：測(cè)量出小車通過(guò)兩個(gè)光電門(mén)時(shí)的瞬時(shí)速度v1和v2，以及在兩個(gè)光電門(mén)間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間T，則這段時(shí)間內(nèi)的加速度a_.四、速度時(shí)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(biāo)軸的夾角)越大，表示加速度_2定量計(jì)算：如圖，在vt圖像上取兩點(diǎn)E(t1，v1)、F(t2，v2)，加速度avt

3、v2v1t2t1.導(dǎo)學(xué)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(dǎo)學(xué)2小轎車比大卡車啟動(dòng)得“快”，飛機(jī)在萬(wàn)米高空飛行得很“快”，這兩個(gè)“快”的含義不相同第一個(gè)“快”是指速度變化相同的情況下，小轎車用時(shí)少即小轎車的速度變化得快；第二個(gè)“快”是指飛機(jī)飛行的速度很大理解t1、t3時(shí)刻表示加速度方向發(fā)生改變，t2、t4時(shí)刻表示速度方向發(fā)生改變關(guān)鍵能力合作探究突出綜合性素養(yǎng)形成探究點(diǎn)一加速度【導(dǎo)學(xué)探究】圖中甲、乙、丙、丁各物體都在做直線運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)的速度在發(fā)生變

4、化，但速度變化的快慢不同(1)萬(wàn)噸貨輪和火箭在相同時(shí)間內(nèi)誰(shuí)的速度變化大？誰(shuí)的速度變化快？(2)列車和小轎車從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)達(dá)到相同速度，所用時(shí)間不同，誰(shuí)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(jié)】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(shí)，速度增大，反向時(shí)速度減小(3)比較矢量間大小關(guān)系時(shí)，僅比較其絕對(duì)值大小矢量的最小值為0.2對(duì)公式avt的理解(1)在公式avtv2v1t中，a、v1、v2都是矢量，分析求解時(shí)，首先要規(guī)定某一方向?yàn)檎较颍话阋?guī)定v1的方向?yàn)檎较?，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(fù)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(xué)習(xí)的物體所受的合力和物體的質(zhì)量不能說(shuō)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(wú)關(guān)(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??；速度小，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(duì)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(lái)計(jì)算Ca的方向與v的方向相同，與v的方向無(wú)關(guān)Dvt叫速度的變化率，就是加速度題型2加速度的計(jì)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(yùn)動(dòng)，緊急剎車后經(jīng)2s停下來(lái)；(2)沿光滑水平地面以10m/s的速度運(yùn)動(dòng)的小球，撞墻后以8m/s的速度反彈，與墻壁接觸時(shí)間為0.1s【思維方法】應(yīng)用avt計(jì)算加速度的步驟(1)規(guī)定正方向，一般選取初速度方向?yàn)檎较颍?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(shí)間t；(4)由avt計(jì)算加速度，并對(duì)a的方向進(jìn)行說(shuō)明題型3速度和加速度的關(guān)系例3以下幾種運(yùn)動(dòng)的速度和

7、加速度的關(guān)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(xùn)練1如圖所示為獵豹、蜻蜓、殲20戰(zhàn)斗機(jī)在運(yùn)動(dòng)中的圖像圖甲中獵豹捕食時(shí)速度能在4s內(nèi)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(nèi)停下來(lái)，圖丙中殲20戰(zhàn)斗機(jī)以600m/s的速度在空中勻速飛行試結(jié)合以上情景分析：(1)哪一個(gè)物體的速度最大？(2)哪一個(gè)物體的速度變化量最大？(3)哪一個(gè)物體的加速度最大？素養(yǎng)訓(xùn)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(shè)斜面足夠長(zhǎng))，2s末速度大小變?yōu)?/p>

8、1m/s，求這段時(shí)間內(nèi)小球的加速度探究點(diǎn)二vt圖像與加速度1識(shí)別vt圖像av1t1v2v1t2t1vt.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規(guī)定的正方向相同；斜率為負(fù)，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(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物體的加速度a0.(1)在0t0時(shí)間內(nèi)，v0，物體做減速運(yùn)動(dòng)；(2)在tt0時(shí)間內(nèi)，v0，a0，物體做加速運(yùn)動(dòng)4幾種常見(jiàn)的vt圖像圖像特點(diǎn)運(yùn)動(dòng)性質(zhì)舉例平行于時(shí)間軸勻速直線運(yùn)動(dòng)遠(yuǎn)離時(shí)間軸加速直線運(yùn)動(dòng)靠近時(shí)間軸減速直線運(yùn)動(dòng)【典例示范】例4 (多選)如圖是物體做直線運(yùn)動(dòng)的vt圖像由圖可知，該物體()A第1s內(nèi)和第3s內(nèi)的運(yùn)動(dòng)方向相

9、反B第3s內(nèi)和第4s內(nèi)的加速度相同C第1s內(nèi)和第4s內(nèi)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(guò)速度時(shí)間圖像的斜率判斷，斜率絕對(duì)值表示加速度大小，正、負(fù)號(hào)表示方向(2)定量計(jì)算比較用加速度定義式，求解加速度進(jìn)行比較素養(yǎng)訓(xùn)練3一枚火箭由地面豎直向上發(fā)射，其速度時(shí)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(shí)刻火箭加速度方向改變Dtc時(shí)刻火箭回到地面素養(yǎng)訓(xùn)練4如圖所示為某一質(zhì)點(diǎn)的vt圖像，求：(1)質(zhì)點(diǎn)在02s內(nèi)的加速度；(2)質(zhì)點(diǎn)在26s內(nèi)的

10、加速度；(3)質(zhì)點(diǎn)在68s內(nèi)的加速度隨堂演練自主檢測(cè)突出創(chuàng)新性素養(yǎng)達(dá)標(biāo)1.如圖所示，汽車向右沿直線做減速運(yùn)動(dòng)，原來(lái)的速度是v1，經(jīng)過(guò)一小段時(shí)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(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)的vt圖像，關(guān)于物體在前4s的運(yùn)動(dòng)情況，下列說(shuō)法中正確的是()A物體始終向同一方向運(yùn)動(dòng)B物體的加速度大小不變，方向改變C物體在前2s內(nèi)做減速運(yùn)動(dòng)Dt2s時(shí)的速度、加速度都為零4汽車的百公里加速時(shí)間指的是汽車從靜止加速到100km/h所用的時(shí)間，是衡量汽車性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)下表是幾款汽車的百公里加速時(shí)間，請(qǐng)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(shí)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(xiàng)深受大家喜愛(ài)的體育運(yùn)動(dòng)，某網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)員的網(wǎng)球發(fā)球速度可以接近50m/s，一次比賽中，對(duì)方打出速度為40m/

12、s的直球，被該運(yùn)動(dòng)員以40m/s的速度反向擊回，網(wǎng)球與球拍接觸的時(shí)間為0.2s，設(shè)球飛來(lái)的方向?yàn)檎较?，則網(wǎng)球在這段時(shí)間內(nèi)的加速度為()A200m/s2B400m/s2C400m/s2D200m/s26情境模型素養(yǎng)有些國(guó)家的交管部門(mén)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(guò)此值，將有生命危險(xiǎn)這么大的加速度，一般車輛是達(dá)不到的，但是發(fā)生交通事故時(shí)，將會(huì)達(dá)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(shí)間為2103s，駕駛員是否有生命危險(xiǎn)？5速度變化的快慢與方向加速度必備知識(shí)自主學(xué)習(xí)一、1改變量v時(shí)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(guān)鍵能力合作探究探究點(diǎn)一【導(dǎo)學(xué)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?。?.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(guān)系，只是a的大小可根據(jù)v與t的比值計(jì)算出來(lái)，且a的方向與v的方向相同，與v的方向無(wú)關(guān)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)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?yàn)檎较?，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(yùn)動(dòng)，加速度增大，速度減小得越來(lái)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(cuò)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(cuò)誤答案：A素養(yǎng)訓(xùn)練1解析：(1)殲20戰(zhàn)斗機(jī)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(jī)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(jī)(2)獵豹(3)蜻蜓素養(yǎng)訓(xùn)練2解析：以初速度v0的方向?yàn)檎较?，末速度v可能與v0方向相同，也可能與v0方向相反當(dāng)v與v0同向時(shí)，v05m/s，v11m/s，a1v1tv1v0t152m/s22m/s2.當(dāng)v與v0反向時(shí)，v05m/s，v21m/s，a2v2tv2v0t152m/s23m/s2.所以加速度可能為2m/s2，也可能為3m/s2，負(fù)號(hào)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(diǎn)二【典例示范】例4解析：A錯(cuò)：第1s內(nèi)和第3s內(nèi)的速度均為正值，方向相

16、同；B對(duì)：vt圖像的斜率代表加速度，第3s內(nèi)和第4s內(nèi)斜率相同，所以加速度相同；C對(duì)：第1s內(nèi)、第4s內(nèi)加速度大小avt1m/s2；D錯(cuò)：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(xùn)練3解析：在速度時(shí)間圖像中，圖線的斜率表示加速度，由數(shù)學(xué)知識(shí)可知0ta段火箭的加速度小于tatb段火箭的加速度，故A錯(cuò)誤由速度時(shí)間圖像可以看出，在0tc段火箭的速度均是正值，說(shuō)明火箭一直向上運(yùn)動(dòng)，tc時(shí)刻速度為零，說(shuō)明tc時(shí)刻火箭離地面最遠(yuǎn)，故B、D錯(cuò)誤；在速度時(shí)間圖像中，圖線的斜率表示加速度，tb時(shí)刻火箭加速度由正變負(fù)，加速度方向改變，選項(xiàng)C正確答案：C素養(yǎng)訓(xùn)練4解析：(1)質(zhì)點(diǎn)在02s內(nèi)的加速度a1

17、v1t142m/s22m/s2；(2)質(zhì)點(diǎn)在26s內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，加速度a20；(3)質(zhì)點(diǎn)在68s內(nèi)的加速度a3v3t3042m/s22m/s2，負(fù)號(hào)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(cè)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(yùn)動(dòng)，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(xiàng)C正確答案：C2解析：初速度v0為負(fù)，而加速度a為正，說(shuō)明v0的方向與加速度a的方向相反，所以物體做減速運(yùn)動(dòng)答案：C3解析：由圖可知，前2s速度為負(fù)，后2s速度為正，所以物體的速度方向改變，故A錯(cuò)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(cuò)誤；物體在前2s內(nèi)向負(fù)方向做勻減速運(yùn)動(dòng)，故C正確；由圖可知，t2s時(shí)的速度為零，但加速度不為零，故D錯(cuò)誤答案