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1、
第三講 加速度精講精練
物理核心素養(yǎng)
(一)物理觀念
1.知道加速度是表示速度變化快慢的物理量
2.理解加速度的概念,知道加速度的單位,知道加速度是矢量,其方向跟速度的改變量的方向一致
3.通過(guò)對(duì)日常生活中有關(guān)加速度的實(shí)例的分析,進(jìn)一步體會(huì)變化率的概念及表達(dá)方式。
4.理解勻變速運(yùn)動(dòng)的意義,能用v-t圖象表示勻變速直線運(yùn)動(dòng),并能通過(guò)圖象確定加速度。
(二)科學(xué)思維、科學(xué)探究
1.經(jīng)歷將生活中的實(shí)際上升到物理概念的過(guò)程,理解物理與生活的聯(lián)系,初步了解如何描述運(yùn)動(dòng).通過(guò)事例,引出生活中物體運(yùn)動(dòng)的速度存在加速和減速的現(xiàn)實(shí),提出為了描述物體運(yùn)動(dòng)速度變化的快慢,引入了加速度概念的必要
2、性,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣.
2.讓學(xué)生在思考和討論過(guò)程中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題、培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力
3.教學(xué)中從速度一時(shí)間圖象的角度看物體的加速度,主要引導(dǎo)學(xué)生看傾斜直線的“陡度”(即斜率),讓學(xué)生在實(shí)踐中學(xué)會(huì)應(yīng)用數(shù)據(jù)求加速度.
(三)科學(xué)態(tài)度與責(zé)任
1.使學(xué)生從生活中走向物理感受到物理與生活的聯(lián)系,產(chǎn)生親近的情感
2.在學(xué)生了解物理概念的引入過(guò)程后,讓其自己引入使其感到成功的喜悅[
學(xué)習(xí)重點(diǎn):
1.加速度概念的建立和加速度與勻變速直線運(yùn)動(dòng)的關(guān)系.
2.加速度是速度的變化率,它描述速度變化的快慢和方向.
學(xué)習(xí)難點(diǎn):
1.理解加速度的概念,樹(shù)立變化率的思想.
2.區(qū)
3、分速度、速度的變化量及速度的變化率.
3.利用圖象分析加速度的相關(guān)問(wèn)題.
知識(shí)點(diǎn)梳理:
一、加速度
1.定義:速度的變化量與發(fā)生這一變化所用時(shí)間的比值。即a=。
2.單位:國(guó)際單位制中,加速度的單位是米每二次方秒,符號(hào)是m/s2或ms-2。
3.物理意義
加速度a是表示物體速度變化快慢的物理量,也叫速度對(duì)時(shí)間的變化率。
4.a=是用比值定義法定義的物理量,a的大小與Δv、Δt無(wú)關(guān)。
二、加速度方向與速度方向的關(guān)系
1.加速度的方向:與速度變化量的方向相同。
2.加速度與速度的方向關(guān)系:在直線運(yùn)動(dòng)中,如果速度增加,加速度的方向與速度的方向相同;如果速度減小,加速度的方向與速
4、度的方向相反。
三、從v-t圖象看加速度
1.定性判斷:v-t圖象的斜率反映加速度的大小。
圖3
2.定量計(jì)算:在v-t圖象上取兩點(diǎn)E(t1,v1)、F(t2,v2),加速度的數(shù)值a==。
核心突破:
一、加速度與速度、速度變化量的比較
速度、速度變化量、加速度比較
相關(guān)量
比較項(xiàng)
速度v
速度變化量Δv
加速度a
定義
物體的位移與所用時(shí)間的比值
物體的末速度與初速度的差值
物體速度的變化量與所用時(shí)間的比值
表達(dá)式
v=
Δv=v2-v1
a=
單位
m/s
m/s
m/s2
方向
速度的方向就是物體運(yùn)動(dòng)的方向
Δv=
5、aΔt,Δv與a的方向相同
a與Δv的方向相同
物理意義
表示物體運(yùn)動(dòng)的快慢和方向
表示物體速度變化的大小和方向
表示物體速度變化的快慢和方向
[例1] 關(guān)于速度、速度改變量、加速度,下列說(shuō)法正確的是( )
A.物體運(yùn)動(dòng)的速度改變量很大,它的加速度一定很大
B.速度很大的物體,其加速度可以很小,可能為零
C.某時(shí)刻物體的速度為零,其加速度一定為零
D.加速度很大時(shí),運(yùn)動(dòng)物體的速度一定很大
關(guān)鍵詞
信息
速度改變量很大
僅指Δv很大,Δt未知
速度很大
速度改變量可以很小,也可以為零
速度為零
速度變化量不一定為零
加速度很大
速度變化量不一定很大,速
6、度變化需要時(shí)間
解析 加速度是單位時(shí)間內(nèi)速度的變化量,與速度無(wú)必然聯(lián)系,故選項(xiàng)B正確。
答案 B
[例2]乒乓球被稱(chēng)為中國(guó)的國(guó)球,在歷次國(guó)際性的比賽中,中國(guó)隊(duì)都取得了非常好的成績(jī)。假設(shè)在某次比賽中,中國(guó)選手馬龍接住了對(duì)手打來(lái)的速度大小為30 m/s 的乒乓球,并將球以45 m/s的速度反向扣殺,從接住到扣殺歷時(shí)0.15 s,則乒乓球在被扣殺時(shí)平均加速度大小為( )
圖5
A.50 m/s2 B.100 m/s2
C.250 m/s2 D.500 m/s2
解析 以45 m/s方向?yàn)檎较?
Δv=45 m/s-(-30 m/s)=75 m/s
a==500 m/s2
7、
方向與45 m/s的速度方向相同,故選項(xiàng)D正確。
答案 D
[針對(duì)訓(xùn)練1] (多選)核潛艇是國(guó)家的戰(zhàn)略利器,也是國(guó)家安全的重要保證。某核潛艇在充滿未知的深海獨(dú)自執(zhí)行任務(wù),做變速運(yùn)動(dòng),關(guān)于核潛艇在變速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的速度、加速度、速度變化量的關(guān)系,下列說(shuō)法中正確的是( )
A.核潛艇某時(shí)刻的加速度等于0,但速度可以不為0
B.核潛艇的加速度方向向東,速度變化量的方向可以向西
C.核潛艇做直線運(yùn)動(dòng),后一階段的加速度比前一階段小,但速度可以比前一階段大
D.核潛艇的速度變化量很大,但加速度可能很小
解析 根據(jù)a=知B錯(cuò)誤,D正確;再由a與v關(guān)系知A、C均正確。
答案 ACD
二、
8、判斷物體是加速還是減速的方法
由加速度來(lái)判斷物體的運(yùn)動(dòng)情況
(1)加速度的大小決定物體速度變化的快慢
(2)加速度的方向與速度的方向關(guān)系決定物體加速還是減速。
物體是加速還是減速與加速度的變化和加速度的正、負(fù)無(wú)關(guān),可總結(jié)如下:
[例3] (多選)根據(jù)給出的速度和加速度的正負(fù),對(duì)下列物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的判斷正確的是( )
A.v0<0,a>0,物體先做加速運(yùn)動(dòng),后做減速運(yùn)動(dòng)
B.v0<0,a<0,物體做加速運(yùn)動(dòng)
C.v0>0,a<0,物體先做減速運(yùn)動(dòng),后做加速運(yùn)動(dòng)
D.v0>0,a=0,物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)
思路探究 (1)如何判斷物體做加速運(yùn)動(dòng)還是減速運(yùn)動(dòng)?
(
9、2)v0與a的正負(fù)表示什么意義?
解析 v0與a同向時(shí),做加速直線運(yùn)動(dòng),v0與a反向時(shí),做減速直線運(yùn)動(dòng),a=0時(shí),做勻速直線運(yùn)動(dòng)。故選項(xiàng)B、C、D正確。
答案 BCD
[針對(duì)訓(xùn)練2] (多選)一輛汽車(chē)啟動(dòng)后,加速度、速度方向相同,且加速度越來(lái)越小,則( )
A.汽車(chē)的速度也減小
B.汽車(chē)的速度仍在增大
C.當(dāng)加速度減小到零時(shí),汽車(chē)靜止
D.當(dāng)加速度減小到零時(shí),汽車(chē)的速度達(dá)到最大
解析 速度與加速度的方向相同,加速度變小,速度增加的越來(lái)越慢,一直到加速度為0,速度達(dá)到最大,選項(xiàng)B、D正確。
答案 BD
三、v-t圖象的理解與應(yīng)用
1.v-t圖象中加速度的意義
(1)圖象
10、意義:v-t圖象反映了運(yùn)動(dòng)物體的速度隨時(shí)間變化的關(guān)系。
(2)斜率意義:v-t圖象的斜率反映運(yùn)動(dòng)物體的加速度。
①斜率的大小表示加速度的大小。
②斜率的正負(fù)表示加速度的方向。
2.通過(guò)v-t圖象認(rèn)識(shí)加速度
(1)如果速度均勻增大或減小,加速度不變,v-t圖象的斜率不變,是一條傾斜的直線。如圖6中甲表示的加速度a1=2 m/s2,方向與初速度方向相同;乙表示的加速度a2=-2 m/s2,負(fù)號(hào)表示其方向與初速度方向相反。
圖6
(2)如果速度不是均勻變化的,即物體的加速度在變化,則v-t圖象的斜率變化,是一條曲線,曲線上某點(diǎn)的切線的斜率表示該時(shí)刻的瞬時(shí)加速度。如圖7所示,物體在做
11、加速運(yùn)動(dòng),但加速度逐漸減小。
圖7
[例4]如圖8是某物體做直線運(yùn)動(dòng)的速度圖象,有關(guān)物體運(yùn)動(dòng)情況判斷正確的是( )
圖8
A.前2 s的加速度大小為5 m/s2
B.2 s末運(yùn)動(dòng)方向改變
C.4 s末物體回到出發(fā)點(diǎn)
D.6 s到8 s做勻速運(yùn)動(dòng)
解析 前2 s的加速度a= m/s2=5 m/s2,A正確;前4 s 內(nèi)的速度均為正值,表示速度方向與正方向相同,B錯(cuò)誤;4 s末運(yùn)動(dòng)方向變化,并不表示回到出發(fā)點(diǎn),C錯(cuò)誤;6~8 s 是變速運(yùn)動(dòng),D錯(cuò)誤。
答案 A
分析v-t圖象時(shí)兩點(diǎn)注意
(1)加速度是否變化看有無(wú)折點(diǎn):在折點(diǎn)位置,圖線的斜率改變,表示此時(shí)刻物體的加
12、速度改變,v-t圖象為曲線,可認(rèn)為曲線上處處是折點(diǎn),加速度時(shí)刻在改變。
(2)速度方向是否改變看與時(shí)間軸有無(wú)交點(diǎn):在與時(shí)間軸的交點(diǎn)位置,縱坐標(biāo)的符號(hào)改變,表示物體的速度方向改變。
[針對(duì)訓(xùn)練3] (多選)如圖9所示為某質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的速度—時(shí)間圖象,下列有關(guān)物體運(yùn)動(dòng)情況判斷正確的是( )
圖9
A.0~t1時(shí)間內(nèi)加速度為正,質(zhì)點(diǎn)做加速直線運(yùn)動(dòng)
B.t1~t2時(shí)間內(nèi)加速度為正,質(zhì)點(diǎn)做減速直線運(yùn)動(dòng)
C.t2~t3時(shí)間內(nèi)加速變?yōu)樨?fù),質(zhì)點(diǎn)做加速直線運(yùn)動(dòng)
D.t3~t4時(shí)間內(nèi)加速變?yōu)樨?fù),質(zhì)點(diǎn)做減速直線運(yùn)動(dòng)
解析 0~t1時(shí)間內(nèi)加速度為正,速度為正,兩者方向相同,質(zhì)點(diǎn)做加速直線運(yùn)動(dòng),A正確
13、;t1~t2時(shí)間內(nèi)速度為正,加速度為負(fù),兩者方向相反,質(zhì)點(diǎn)做減速直線運(yùn)動(dòng),B錯(cuò)誤;t2~t3時(shí)間內(nèi),速度、加速度均為負(fù),方向相同,質(zhì)點(diǎn)做加速直線運(yùn)動(dòng),C正確;t3~t4時(shí)間內(nèi)加速度為正,速度為負(fù),方向相反,質(zhì)點(diǎn)做減速直線運(yùn)動(dòng),D錯(cuò)誤。
答案 AC
方法總結(jié)
1.會(huì)有兩種方法表示速度變化量。一種是畫(huà)有向線段的方法,一種是規(guī)定正方向變矢量運(yùn)算為代數(shù)運(yùn)算。
2.加速度表示速度變化快慢的物理量,也稱(chēng)速度對(duì)時(shí)間的變化率。
3.知道加速度與速度,和速度的變化無(wú)關(guān),只是用比值定義法定義了加速度這個(gè)物理量。加速度的方向和速度變化量的方向相同。
4.會(huì)根據(jù)速度時(shí)間圖像求加速度,判斷物體運(yùn)動(dòng)性質(zhì)。知道勻變速直線運(yùn)動(dòng)在速度時(shí)間圖像中是一條傾斜的直線。
6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375