2019-2020年高中物理 1.5 速度變化快慢的描述 加速度學(xué)案 新人教版必修1 (I) 〖學(xué)法指導(dǎo)〗 加速度是運(yùn)動(dòng)學(xué)中的重要概念，初學(xué)者容易將加速度從字面上錯(cuò)誤地理解為“增加的速度”，把加速度與速度的變化量相混淆，也有的同學(xué)錯(cuò)誤的認(rèn)為速度大的物體加速度也一定大，或者加速度大的物體速度也一定大.為了澄清這種模糊認(rèn)識(shí)，一定要理解速度、速度的變化量和加速度的含義. 要知道速度變化量Δv的矢量性，根據(jù)Δv的方向強(qiáng)化加速度的方向.多分析在加速和減速運(yùn)動(dòng)中加速度所起的作用，不僅可以加強(qiáng)對(duì)加速度概念的理解，也可以加強(qiáng)對(duì)加速度方向的理解. v－t圖象反映的是物體隨時(shí)間的變化關(guān)系，從v－t圖象可以判斷物體是加速還是減速，比較加速度的大小. 〖自主學(xué)習(xí)〗 知識(shí)梳理 自主探究 1.加速度 （1）加速度是表示____________的物理量，它是____________跟發(fā)生這一變化所用時(shí)間的____________.表達(dá)式為：____________. （2）加速度的國(guó)際單位是____________，符號(hào)為____________. 2.加速度方向與速度方向的關(guān)系 （1）加速度是矢量.加速度的方向與____________的方向相同. （2）直線運(yùn)動(dòng)中，如果速度增加，加速度的方向與速度方向________；如果速度減小，加速度的方向與速度方向____________. 3.從v－t圖象看加速度 （1）v－t圖象不但反映了物體____________隨____________變化的規(guī)律，通過v－t圖象，還能夠知道物體的____________. （2）如圖1－5－1所示，若質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的v－t圖象是一條傾斜的直線，求此質(zhì)點(diǎn)的加速度的方法是：在圖象上取任意兩點(diǎn)E、F，找出時(shí)刻t1、t2及對(duì)應(yīng)的速度v1、v2如圖所示，求出Δt=t2－t1，Δv=v2 －v1.則加速度a=____________. 4、速度的變化率就是 的大小。 1.加速度和速度的關(guān)系是怎樣的？ 2.怎樣理解加速度和速度的變化量？ 3.怎樣判斷物體做的是加速運(yùn)動(dòng)還是減速運(yùn)動(dòng)？加速度增大速度一定增加嗎？ [變式訓(xùn)練]足球以水平速度v=10m/s擊中球門橫梁后以v/=8m/s的速度水平彈回，與橫梁接觸的時(shí)間為0.1s，求足球在此過程中的平均加速度。 知識(shí)點(diǎn)2. 加速度和速度的關(guān)系 [例2] 關(guān)于加速度，下列說法中正確的是 A. 速度變化量越大，加速度一定越大 B. 速度變化所用時(shí)間越短，加速度一定越大 C. 速度變化越快，加速度一定越大 D. 物體的速度大，加速度就大；速度為零，加速度一定為零 [總結(jié)]加速度是描述物體速度變化快慢的物理量，而速度是描述物體運(yùn)動(dòng)快慢的，二者無論在大小而是在方向上都沒有必然聯(lián)系，互不相關(guān)。 [變式訓(xùn)練] 下列運(yùn)動(dòng)過程可能實(shí)現(xiàn)的是 （ ） A. 運(yùn)動(dòng)物體的速度很大，但加速度很小 B. 運(yùn)動(dòng)物體的速度很小，但加速度很大 C. 運(yùn)動(dòng)物體的加速度減小，速度卻增大 D. 運(yùn)動(dòng)物體的加速度增大，速度卻減小 知識(shí)點(diǎn)3：v－t圖象和加速度關(guān)系 [例3]. 一質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的v－t圖象如圖所示，試分析質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況，并求出其加速度。（1）第1s內(nèi)；（2）第1s末到第3s末； （3）第4s內(nèi) [變式訓(xùn)練] 一輛汽車從靜止開始由甲地出發(fā)，沿平直公路開往乙地，如圖所示，汽車先做　　　　　　運(yùn)動(dòng)。后做　　　　　　　運(yùn)動(dòng)，那么在0－t0和0－3t0兩段時(shí)間內(nèi)，加速度大小之比是 ，平均速度大小之比是　　　　　。 〖難點(diǎn)精析〗1、加速度和速度的區(qū)別： 加速度是表示速度變化快慢的物理量，其大小等于速度的改變量Δv與發(fā)生這個(gè)變化所用時(shí)間的比值，即，Δv很大時(shí)，若Δt也很大，則a可能較小，而Δv很小時(shí)，若Δt也很小，則a可能較大。 　　速度是描述物體運(yùn)動(dòng)快慢（即位置改變快慢）的物理量，速度大小與加速度大小無關(guān)，速度很大的物體只要速度不改變，其加速度就等于零，相反，物體的速度為零時(shí)，加速度可能不等于零。 　　總之，加速度不是速度，也不是速度的變化，而是速度變化的快慢，即速度的變化率。速度與加速度無論在大小還是在方向上都無關(guān)。 2．加速度與速度的方向關(guān)系決定物體運(yùn)動(dòng)是加速還是減速。： 　若加速度與速度的方向相同，物體做加速直線運(yùn)動(dòng)；若加速度與速度的方向相反，物體做減速直線運(yùn)動(dòng)?？次矬w速度是增是減，不是看加速度的大小而是看加速度與速度的方向是相同還是相反。 3．對(duì)加速度概念的理解 　公式僅是加速度的定義式，不是加速度的決定式，因此物體運(yùn)動(dòng)的加速度與定義式中的vt、v0、vt－v0以及t都無關(guān)，物體運(yùn)動(dòng)的加速度由物體本身的性質(zhì)和物體所受合外力共同決定。這一點(diǎn)將在第三章學(xué)到。 4.對(duì)變化率的理解 自然界中某量D的變化量可以記為ΔD，發(fā)生這個(gè)變化所用的時(shí)間間隔記為Δt；變化量ΔD與Δt的比值就是這個(gè)量的變化率.變化率在描述各種變化規(guī)律過程中起著非常重要的作用. 位移對(duì)時(shí)間的變化率即為速度，速度對(duì)時(shí)間的變化率即為加速度. [例4] 根據(jù)給出的速度、加速度的正負(fù)，對(duì)運(yùn)動(dòng)性質(zhì)進(jìn)行判斷，下述說法正確的是（ ） A．v＞0，a＜0，物體做加速運(yùn)動(dòng) B．v＜0，a＜0，物體做加速運(yùn)動(dòng) C．v＜0，a＞0，物體做減速運(yùn)動(dòng)　　D．v＞0，a＞0，物體做減速運(yùn)動(dòng) [誤區(qū)警示] 決定物體做加速運(yùn)動(dòng)還是減速運(yùn)動(dòng)是加速度和速度的方向關(guān)系，而不能只看加速度是正值 還是負(fù)值。只有選運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较驎r(shí)，加速度是正值才表示加速，加速度是負(fù)值才表示減速。 [變式訓(xùn)練]一質(zhì)點(diǎn)在x軸上運(yùn)動(dòng)，初速度>0，加速度>0，當(dāng)?shù)闹甸_始減小時(shí)，則該質(zhì)點(diǎn) （ ） A. 速度開始減少，加速度減為零時(shí)物體停止 B. 速度開始減少，加速度減為零時(shí)物體速度不為零，也不再變 C. 速度繼續(xù)增大，加速度減為零時(shí)達(dá)到最大速度，改做勻速直線運(yùn)動(dòng) D. 速度繼續(xù)增大，加速度方向和速度方向相反 〖綜合拓展〗 本節(jié)涉及了高中物理中一個(gè)基本的重要的概念“加速度”，也是后面學(xué)習(xí)牛頓運(yùn)動(dòng)定律的基礎(chǔ)。因此準(zhǔn)確理解和把握這一概念的確切含義，尤為重要。 [例5] 下列關(guān)于瞬時(shí)速度，速度的變化量和加速度a的說法正確的是（ ）。 A．v為零時(shí)，a也一定為零 B．v不變時(shí)，Δv必為零，a也必為零 C．v越大，a也越大 D．v不斷變化時(shí)，a可以不變 〖基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)〗 1、關(guān)于物體的下列運(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)速度最小；加速度最小時(shí)速度最大 2、物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，已知加速度為2 m/s2，則 （ ） A. 物體在某秒末的速度一定是該秒初的速度的2倍 B. 物體在某秒末的速度一定是比該秒初的速度大 C. 物體在某秒初的速度一定比前秒末的速度大 D. 物體在某秒末的速度一定比前秒初的速度大 3、關(guān)于速度、速度的變化量、速度變化率的關(guān)系，下列說法中正確的是 （ ） A. 速度變化量越大，速度的變化率一定越大 B. 速度越大，速度變化量一定越大 C. 速度的變化率為零，速度一定為零 D. 速度很大，速度變化率可能很?。凰俣葹榱?，速度變化率不一定為零 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 （ ） 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、一足球以12m／s的速度飛來，被一腳踢回，踢出時(shí)速度大小為24m／s，球與腳接觸時(shí)間為0.ls，則此過程中足球的加速度為 （ ） A. 120m／s2，方向與踢出方向相同 B. 120m／s2，方向與飛來方向相同 C. 360m／s2，方向與踢出方向相同 D. 360m／s2，方向與飛來方向相同 6、一質(zhì)點(diǎn)在x軸上運(yùn)動(dòng)，初速度>0，加速度>0，當(dāng)?shù)闹甸_始減小，則該質(zhì)點(diǎn) （ ） A. 速度開始減少，直到加速度等于零為止 B. 速度開始增加，直到加速度等于零為止 C. 速度繼續(xù)增加，直到加速度等于零為止 D. 速度繼續(xù)增大，加速度方向和速度方向相反 7、一輛車由靜止開始做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，在第8s末開始剎車，經(jīng)4s停下來，汽車剎車過程也在做勻變速運(yùn)動(dòng)，那么前后兩段加速度的大小之比是 （ ） A. 1：4 B. 1：2 C. 2：1 D. 4：1 8、幾個(gè)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體，運(yùn)動(dòng)了相等的時(shí)間，則在這段時(shí)間內(nèi) （ ） A. 加速度最大的那個(gè)物體末速度最大 B. 初速度最大的那個(gè)物體末速度最大 C. 末速度最大的那個(gè)物體平均速度最大 D. 初速度最大，加速度也最大的那個(gè)物體平均速度最大 9、物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，已知第1s末的速度是6m／s，第2s末的速度是8m／s，則下面結(jié)論正確的是 A. 物體零時(shí)刻的速度是3m／s B. 物體的加速度是2m／s2 C. 任何1s內(nèi)的速度變化都是2m／s D. 第1s內(nèi)的平均速度是6m／s 10、甲、乙兩物體在同一直線上運(yùn)動(dòng)，它們的圖象如圖，可知 （ ） A. 在t1時(shí)刻，甲和乙的速度相同 B. 在t1時(shí)刻，甲和乙的速度大小相等，方向相反 C. 在t2時(shí)刻，甲和乙的速度方向相同，加速度方向相反 D. 在t2時(shí)刻，甲和乙的速度相同，加速度也相同 11、一物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻速度的大小為，1s后速度的大小變?yōu)?，在這1s內(nèi)該物體的 （ ） A. 速度變化的大小可能小于 B. 速度變化的大小可能大于 C. 加速度的大小可能小于2 D. 加速度的大小可能大于2 12、如圖所示的速度—時(shí)間圖象中，質(zhì)點(diǎn)A、B、C運(yùn)動(dòng)的加速度分別為= 2，= 2， ＝ 2，其中 的加速度最大。在時(shí) 的速度最大，在時(shí) 的速度最大，在= s時(shí)，A、B的速度一樣大。 〖能力提升〗 13、有些國(guó)家的交管部門為了交通安全，特制定了死亡加速度為500g（g=10m/s2），以警示世人。意思是如果行車加速度超過此值，將有生命危險(xiǎn)。這么大的加速度，一般車輛是達(dá)不到的，但是如果發(fā)生交通事故時(shí)，將會(huì)達(dá)到這一數(shù)值。試判斷：兩輛摩托車以36km／h的速度相向而撞，碰撞時(shí)間為1.210-3s，駕駛員是否有生命危險(xiǎn)?　　 　 14.如圖1－5－6所示，為測(cè)定氣墊導(dǎo)軌上滑塊的加速度，滑塊上安裝了寬度為3.0 cm的遮光板，滑塊在牽引力作用下先后通過兩個(gè)光電門，配套的數(shù)字毫秒計(jì)記錄了遮光板通過第一個(gè)光電門的時(shí)間為Δt1=0.29 s，通過第二個(gè)光電門的時(shí)間為Δt2=0.11 s，遮光板從開始遮住第一個(gè)光電門到遮住第二個(gè)光電門所用時(shí)間為Δt=3.57 s，求：滑塊的加速度.