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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.通過對日常生活中有關(guān)加速度的實例的分析，進一步體會變化率的概念及表達方式。 4.理解勻變速運動的意義，能用v-t圖象表示勻變速直線運動，并能通過圖象確定加速度。 （二）科學(xué)思維、科學(xué)探究 1.經(jīng)歷將生活中的實際上升到物理概念的過程，理解物理與生活的聯(lián)系，初步了解如何描述運動．通過事例，引出生活中物體運動的速度存在加速和減速的現(xiàn)實，提出為了描述物體運動速度變化的快慢，引入了加速度概念的必要性，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣． 2.讓學(xué)生在思考和討論過程中發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力 3.教學(xué)中從速度一時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)生在實踐中學(xué)會應(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程后，讓其自己引入使其感到成功的喜悅[ 學(xué)習(xí)重點： 1.加速度概念的建立和加速度與勻變速直線運動的關(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： 1.理解加速度的概念，樹立變化率的思想. 2.區(qū)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)問題. 知識點梳理： 一、加速度 1.定義：速度的變化量與發(fā)生這一變化所用時間的比值。即a＝。 2.單位：國際單位制中，加速度的單位是米每二次方秒，符號是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，也叫速度對時間的變化率。 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：在直線運動中，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.定量計算：在v－t圖象上取兩點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　　 速度v 速度變化量Δv 加速度a 定義 物體的位移與所用時間的比值 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間的比值 表達式 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動的方向 Δv＝aΔt，Δv與a的方向相同 a與Δv的方向相同 物理意義 表示物體運動的快慢和方向 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，下列說法正確的是(　　) A.物體運動的速度改變量很大，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.某時刻物體的速度為零，其加速度一定為零 D.加速度很大時，運動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，速度變化需要時間 解析　加速度是單位時間內(nèi)速度的變化量，與速度無必然聯(lián)系，故選項B正確。 答案　B [例2]乒乓球被稱為中國的國球，在歷次國際性的比賽中，中國隊都取得了非常好的成績。假設(shè)在某次比賽中，中國選手馬龍接住了對手打來的速度大小為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0.15 s，則乒乓球在被扣殺時平均加速度大小為(　　) 圖5 A.50 m/s2　 B.100 m/s2　 C.250 m/s2　 D.500 m/s2 解析　以45 m/s方向為正方向 Δv＝45 m/s－(－30 m/s)＝75 m/s a＝＝500 m/s2 方向與45 m/s的速度方向相同，故選項D正確。 答案　D [針對訓(xùn)練1] (多選)核潛艇是國家的戰(zhàn)略利器，也是國家安全的重要保證。某核潛艇在充滿未知的深海獨自執(zhí)行任務(wù)，做變速運動，關(guān)于核潛艇在變速運動過程中的速度、加速度、速度變化量的關(guān)系，下列說法中正確的是(　　) A.核潛艇某時刻的加速度等于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.核潛艇做直線運動，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錯誤，D正確；再由a與v關(guān)系知A、C均正確。 答案　ACD 二、判斷物體是加速還是減速的方法 由加速度來判斷物體的運動情況 (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、負無關(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，對下列物體的運動性質(zhì)的判斷正確的是(　　) A.v0＜0，a＞0，物體先做加速運動，后做減速運動 B.v0＜0，a＜0，物體做加速運動 C.v0＞0，a＜0，物體先做減速運動，后做加速運動 D.v0＞0，a＝0，物體做勻速直線運動 思路探究　(1)如何判斷物體做加速運動還是減速運動？ (2)v0與a的正負表示什么意義？ 解析　v0與a同向時，做加速直線運動，v0與a反向時，做減速直線運動，a＝0時，做勻速直線運動。故選項B、C、D正確。 答案　BCD [針對訓(xùn)練2] (多選)一輛汽車啟動后，加速度、速度方向相同，且加速度越來越小，則(　　) 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，汽車靜止 D.當(dāng)加速度減小到零時，汽車的速度達到最大 解析　速度與加速度的方向相同，加速度變小，速度增加的越來越慢，一直到加速度為0，速度達到最大，選項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)圖象意義：v－t圖象反映了運動物體的速度隨時間變化的關(guān)系。 (2)斜率意義：v－t圖象的斜率反映運動物體的加速度。 ①斜率的大小表示加速度的大小。 ②斜率的正負表示加速度的方向。 2.通過v－t圖象認識加速度 (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，負號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，曲線上某點的切線的斜率表示該時刻的瞬時加速度。如圖7所示，物體在做加速運動，但加速度逐漸減小。 圖7 [例4]如圖8是某物體做直線運動的速度圖象，有關(guān)物體運動情況判斷正確的是(　　) 圖8 A.前2 s的加速度大小為5 m/s2 B.2 s末運動方向改變 C.4 s末物體回到出發(fā)點 D.6 s到8 s做勻速運動 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錯誤；4 s末運動方向變化，并不表示回到出發(fā)點，C錯誤；6～8 s 是變速運動，D錯誤。 答案　A 分析v－t圖象時兩點注意 (1)加速度是否變化看有無折點：在折點位置，圖線的斜率改變，表示此時刻物體的加速度改變，v－t圖象為曲線，可認為曲線上處處是折點，加速度時刻在改變。 (2)速度方向是否改變看與時間軸有無交點：在與時間軸的交點位置，縱坐標(biāo)的符號改變，表示物體的速度方向改變。 [針對訓(xùn)練3] (多選)如圖9所示為某質(zhì)點運動的速度—時間圖象，下列有關(guān)物體運動情況判斷正確的是(　　) 圖9 A.0～t1時間內(nèi)加速度為正，質(zhì)點做加速直線運動 B.t1～t2時間內(nèi)加速度為正，質(zhì)點做減速直線運動 C.t2～t3時間內(nèi)加速變?yōu)樨?，質(zhì)點做加速直線運動 D.t3～t4時間內(nèi)加速變?yōu)樨?，質(zhì)點做減速直線運動 解析　0～t1時間內(nèi)加速度為正，速度為正，兩者方向相同，質(zhì)點做加速直線運動，A正確；t1～t2時間內(nèi)速度為正，加速度為負，兩者方向相反，質(zhì)點做減速直線運動，B錯誤；t2～t3時間內(nèi)，速度、加速度均為負，方向相同，質(zhì)點做加速直線運動，C正確；t3～t4時間內(nèi)加速度為正，速度為負，方向相反，質(zhì)點做減速直線運動，D錯誤。 答案　AC 方法總結(jié) 1.會有兩種方法表示速度變化量。一種是畫有向線段的方法，一種是規(guī)定正方向變矢量運算為代數(shù)運算。 2.加速度表示速度變化快慢的物理量，也稱速度對時間的變化率。 3.知道加速度與速度，和速度的變化無關(guān)，只是用比值定義法定義了加速度這個物理量。加速度的方向和速度變化量的方向相同。 4.會根據(jù)速度時間圖像求加速度，判斷物體運動性質(zhì)。知道勻變速直線運動在速度時間圖像中是一條傾斜的直線。