物理2.3速度和加速度學(xué)案版必修

1、第 3 節(jié)速度和加速度【三維目標(biāo)】1知道物體運動的快慢即位置變化的快慢可以用平均速度和瞬時速度來描述。理解平均速度和瞬時速度。知道瞬時速度的大小簡稱為速率。2初步了解和體會極限和方法在建立瞬時速度概念時的作用，知道平均速度和瞬時速度在描述運動快慢方面的區(qū)別和聯(lián)系。3知道速度是矢量，速度的方向表示物體運動的方向。4知道加速度是物體運動速度變化經(jīng)快慢的物理量。理解加速度的概念。5知道加速度是矢量，加速度的方向表示物體速度變化的方向。理解直線運動中加速度方向與物體運動方向及其加速運動或運動之間的聯(lián)系。6通過平均速度和加速度的建立過程，了解和體會比值定義法在科學(xué)研究中的作用?！窘瘘c學(xué)法】1平均速度和瞬

2、時速度都是物體運動快慢的，它們有何區(qū)別與聯(lián)系？平均速度是否就是速度的平均值？答：2談?wù)勀銓λ俣?v0（或 vt），速度變化量（vt-v0）,速度變化率（vt-v0）/t 之間關(guān)系的理解，這種關(guān)系在物理學(xué)研究上有普遍意義。答：3物體做加速運動還是運動與加速度的大小有關(guān)嗎？日常生活中，評價汽車性能時經(jīng)常提到某種汽車“起步快”或“起步慢”，這里的“快”或“慢”指的是什么？答【案例賞析】例 1以下三位同學(xué)關(guān)于物體做的是加速運動還是運動的說法中正確的是 （）：加速度增大就是加速，加速度減小就是乙生：加速度為正值時是加速，加速度為負(fù)值時是丙生：加速度與速度同向是加速，加速度與速度反向是：例 2某列火車在一

3、段長為 30km 的平直路面上行駛，行駛的平均速度為 60km/h，下列說法中正確的是（）A這列火車通過這段路程所用的時間 0。5hB這列火車一定以 60km/h 的速度在這段路程中運行C這列火車如果行駛 60km 的路程一定要用 1hD60km/h 是火車在這段路程中的最大速度與最小速度之和的一半：評析：學(xué)習(xí)物理概念，不僅要知道它的定義和計算公式，更要理解其物理意義，了解影響它的相關(guān)，否則就會出現(xiàn)，李戴的現(xiàn)象。例 3 一物體以初速度 1.5m/s 沿光滑斜面上滑，2s 末物體沿斜面下滑，速度大小為 1m/s，求物體的加速度。：評析：（1）處理一條直線上的矢量加減運算時必須先規(guī)定正方向，矢量的

4、方向用正、負(fù)號表示。（2）計算結(jié)果中出現(xiàn)負(fù)號必須要加以說明。例 4駕車勻速前進(jìn)，前一半路程的速度為 v1,后一半路程的速度為 v2,試證明，無論v2 多大，他在全程中的平均速度不可能達(dá)到 2v1.：評析：勻速直線運動中，平均速度等于瞬時速度，某些特定的運動中，平均速度可能等于速度的平均值，而一般情況下，平均速度只能由計算，不要憑憶斷?！净A(chǔ)訓(xùn)練】1關(guān)于加速度，下列說法正確的是：（）A速度變化大，加速度一定大B速度變化所用時間越短，加速度一定越大C速度變化越快，加速度一定越大D速度為零，加速度一定為零2 根據(jù) 加速度的定義式 a=, 下列對物體運動性質(zhì)判斷正確的是 （）A當(dāng) v00,a0 時，物

5、體做加速運動B當(dāng) v00,a0 時，物體做加速運動C當(dāng) v00,a0 時，物體做運動D當(dāng) v00,a=0 時，物體做加速運動3有關(guān)瞬時速度、平均速度、平均速率，以下說法正確的是 A瞬時速度是物體在某一位置或某一時刻的速度 B平均速度是物體在某一段時間內(nèi)的速度的平均值 C變速運動的物體，平均速率就是平均速度的大小D物體做變速運動時，平均速度是指物體通過的路程與所用時間的比值 4下列關(guān)于平均速度和瞬時速度的說法中，正確的是A做變速運動的物體在相同時間間隔里的平均速度是相同的 B瞬時速度就是運動的物體在較短的時間內(nèi)的平均速度 C平均速度就是初末時刻瞬時速度的平均值D某物體在某段時間里的瞬時速度都為零

6、，則該物體在這段時間內(nèi)（）（）52000 年 8 月 18 日，聯(lián)播中，我國研究在飛機零高度、零速度的救生脫險方面的研究取得成功。稱：由于飛機發(fā)生故障大多數(shù)是在起飛、降落階段，而此時的高度幾乎為零高度，另外在飛行過程中會出現(xiàn)突然停機現(xiàn)象，在這種情況下，脫險非常，為了脫離必須在 0.1s 的時間內(nèi)向上彈離飛機，若脫離飛機的速度為 20m/s，試判斷一下彈離過程中的加速度多大？【遷移拓展】6下列關(guān)于平均速度和瞬時速度的說法正確的是（）若物體在某段時間內(nèi)每一時刻的瞬時速度都等于零，則它在這段時間內(nèi)的平均速度一定等于零若物體在某段時間內(nèi)的平均速度等于零，則它在這段時間內(nèi)任一時刻的瞬時速度一定等于零勻速

7、直線運動中物體任意一段時間內(nèi)平均速度都等于它任一時刻的瞬時速度變速直線運動中物體任一段時間內(nèi)的平均速度一定不等于它任一時刻的瞬時速度下列所描述的運動中，不可能的有 A速度變化很大，加速度卻很小 B速度變化方向為正，加速度方向為負(fù) C速度變化越來越快，加速度越來越小D速度越來越大，加速度越來越小若汽車的加速度方向與速度方向一致，當(dāng)加速度減小時，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D當(dāng)加速度減小到零時，汽車的速度達(dá)到最大（）（）9物體由 A 沿直線運動到 B，前一半時間是做速度為 v1 的勻速運動，后一半時間是做速度 為（v2）的 勻 速 運 動 ， 則 在 整

8、個 運 動 時 間 內(nèi) 的 平 均 速 度 為ABCD10.如圖 3-1 所示為甲、乙丙三個物體在同一直線上運動的位移一時間圖象，比較前 5s 內(nèi)三個物體的平均速度大小有；比較前 10s 內(nèi)三個物體的平均速度大小有。11汽車的加速性能是反映汽車性能的重要標(biāo)志，汽車從一定的初速度 v0 加速到一定的末速度 vt,用的時間越少，表明它的加速性能越好，下表是三種型號汽車的加速性能的實驗數(shù)據(jù)，求它們的加速度?！咎骄俊?2在一段時間內(nèi)或一段路程內(nèi)，路程與時間的比值叫平均速率。平均速率沒有方向，是標(biāo)量。請根據(jù)下面的部分城市間公路里程表，解答下面問題。（1）一輛小轎車以 100km/h 的平均速率從開往至錦

9、州，要多少時間？（2）一輛小轎車要求在 9 個小時內(nèi)從大連開至，在以 100km/h 的平均速率行駛了 5 個小時后，花了 30 分鐘吃飯和休息，要想按計劃到達(dá)，后階段轎車的行駛的平均速率至少要多大？圖 3-1汽車型號初速度v (kmh-1)0末速度v (kmh-1)t/時間t/s加速度 a/(ms-2)某型號高級轎車20507某型號 4 噸重汽車205038某型號 8 噸載重汽車205050【知識博覽】行動的有多快？假如把人的正行速度去跟行動緩慢的動物，像蝸?；蛘邽觚?shù)南啾?，那才有趣哩，蝸牛這東西，確實可以算是最緩慢的動物,它每秒鐘一共只能夠前進(jìn) 1.5mm，也就是每小時 5.4m 恰好是人

10、步行速度的 1/1000；另外一種典型的行動緩慢的動物，就是烏龜，它只比蝸牛爬得稍快一點，它的普通速度是每小時 70 m .人跟蝸牛、烏龜相比，雖然顯得十分敏捷，但是，假如跟周圍另外一些行動還不算太快的東西相比，那就又當(dāng)別論了，是的，人可能毫不費力地追過大平原上河流的流水，也不至于落在中等速度的微風(fēng)后面。但是，如果想跟每秒鐘飛行 5m 的來較量，那人就只有用滑雪橇在雪地上滑溜的時候，才能夠追得上。至于想追過一頭野兔或是獵狗的話，那么人即使騎上快馬也辦不到。如果想跟老鷹比賽，那么人只有一個辦法：坐上飛機。人類發(fā)明了機器，這就成了世界上行動最快的一種動物。讀者現(xiàn)在可以看一看下面這個速度比較表：m/

11、s蝸牛0.0015烏龜0.02魚1步行的人1.4km/h 0.00540.073.55612.618183060m/s野兔18鷹24獵狗25火車28小汽車56km/h 65869010020063390012002000108，000曼（俄）騎兵1.7騎兵快跑3.5 5滑雪的人 5 騎兵快跑8.5水翼船17競賽汽車（）174大型飛機250聲音（空氣中）330輕型噴氣飛機550地球的公轉(zhuǎn)30，000摘自趣味物理學(xué)別第 3 節(jié) 參考【金點學(xué)法】1平均速度和瞬時速度都是物體運動快慢的，它們有何區(qū)別與聯(lián)系？平均速度是否就是速度的平均值？答：平均速度表示一段時間內(nèi)物置變化的平均快慢，而瞬時速度表示運動過

12、程中某個瞬間物體運動的快慢。在 t 到 t+t 這樣一段時間間隔內(nèi)，平均速度,t 越小，越接近于 t 時刻的瞬時速度，當(dāng)t0 時，可認(rèn)為該時間內(nèi)的平均速度就是 t 時刻的瞬時速度。平均速度與速度的平均值是兩個不同的概念，二者不一定相等。2談?wù)勀銓λ俣?v0（或 vt），速度變化量（vt-v0）,速度變化率（vt-v0）/t 之間關(guān)系的理解，這種關(guān)系在物理學(xué)研究上有普遍意義。答：速度描述的是物體運動（位置變化）的快慢和方向。速度的變化量，描述速度改變的多少，對于直線運動，可由v= vt-v0 計算，它表示速度變化的大小和方向，而速度的變化率，在數(shù)值上等于時間內(nèi)速度的變化，描述的速度變化的快慢和方

13、向，也就是本節(jié)我們學(xué)習(xí)的加速度。速度的變化v 與速度的大小 v 無必然的聯(lián)系。速度大的物體，速度的變化不一定就大，如勻速直線運動，速度可以很大，但v=0。加速度的大小由速度變化的大小和發(fā)生這一變化所用時間的多少共同決定，與速度本身的大小及速度變化的大小都無必然聯(lián)系，加速度并不表示增加的速度。加速度大表示速度變化快，并不表示速度大，也不表示速度變化大。例如，摩托車等交通工具啟動時加速度很大，速度卻很??；高速行駛時，速度很大，加速度卻很小，甚至可能為零（勻速運動）?？梢?，速度為零時，加速度可以不為零；加速度為零時，速度并不一定為零。同時，加速度的方向表示速度變化的方向，與速度方向無必然聯(lián)系。加速度

14、方向可以與速度方向相同，也可以相反，還可以成一夾角。3物體做加速運動還是運動與加速度的大小有關(guān)嗎？日常生活中，評價汽車性能時經(jīng)常提到某種汽車“起步快”或“起步慢”，這里的“快”或“慢”指的是什么？答：物體做加速運動還是運動是由加速度的方向決定的，與加速度的大小無關(guān)。即：只要加速度方向與速度方向相同，加速度再小也是加速運動；反之，只要加速度方向與速度方向相反，加速度再大也是運動。評價汽車性能時，所謂的“起步快慢”，是指汽車由開始運動到達(dá)到正常行駛速度所用時間的多少。起步快，所用時間短；起步慢，所用時間長，所以，這里的起步快慢實際上是指加速度的大小?！景咐p析】例 1以下三位同學(xué)關(guān)于物體做的是加速

15、運動還是運動的說法中正確的是 （）：加速度增大就是加速，加速度減小就是乙生：加速度為正值時是加速，加速度為負(fù)值時是丙生：加速度與速度同向是加速，加速度與速度反向是：物體做加速運動還是運動決定于加速度的方向與速度方向相同還是相反，與加速度的大小無關(guān)，加速度為正值，其方向未必與速度方向相同，這要看速度方向規(guī)定為正方向還是負(fù)方向，若規(guī)定速度方向為負(fù)方向，則加速度為正值說明其方向與速度方向相反，應(yīng)為運動。所以，甲、乙兩位同學(xué)的說法都不對，只有丙同學(xué)的說法是正確的。評析：加速度是矢量，其大小和方向各代表不同的含義，可簡單總結(jié)為：加速看方向，變化快慢看大小。加速度大表示速度變化快，這里的“變化快”可能增加

16、得快，也可能是減小得快。例 2 某列火車在一段長為 30km 的平直路面上行駛，行駛的平均速度為 60km/h，下列說法中正確的是（）A這列火車通過這段路程所用的時間 0。5hB這列火車一定以 60km/h 的速度在這段路程中運行C這列火車如果行駛 60km 的路程一定要用 1hD60km/h 是火車在這段路程中的最大速度與最小速度之和的一半：由=可知：t=0.5h,所以 A 正確；由于只有在勻速直線運動中，平均速度才等于各時刻的瞬時速度，而物體做變速運動時，平均速度只表示這段時間物體運動的平均快慢，且平均速度的大上與所造時間段有關(guān)，不同時間段內(nèi)，平均速度一般不同，因此行駛 60km 所用時間

17、不一定是 1h。同時，由于平均速度并非速度的平均值，所以 B、C、D 均錯誤。評析：學(xué)習(xí)物理概念，不僅要知道它的定義和計算公式，更要理解其物理意義，了解影響它的相關(guān)，否則就會出現(xiàn)，李戴的現(xiàn)象。例 3 一物體以初速度 1.5m/s 沿光滑斜面上滑，2s 末物體沿斜面下滑，速度大小為 1m/s，求物體的加速度。：取物體的初速度方向為正，物體的末速度與初速度相反，為負(fù)值，所以加速度m/s2=-1.25m/s2,負(fù)號“-”表示加速與初速度方向相反，即沿斜面a=向下。評析：（1）處理一條直線上的矢量加減運算時必須先規(guī)定正方向，矢量的方向用正、負(fù)號表示。（2）計算結(jié)果中出現(xiàn)負(fù)號必須要加以說明。例 4駕車勻

18、速前進(jìn)，前一半路程的速度為 v1,后一半路程的速度為 v2,試證明，無論v2 多大，他在全程中的平均速度不可能達(dá)到 2v1.：根據(jù) v=計算全程中的平均速度并與 2v1 進(jìn)行對比，其中 t 為走完全程所用時間，可分前后兩段分別計算。設(shè)汽車一半路程和后一半路程的位移各為 s，運動時間分別為 t1 和t2，則汽車在全程中的平均速度v=其中 t1=,t2=v=由于1所以v2v1評析：勻速直線運動中，平均速度等于瞬時速度，某些特定的運動中，平均速度可能等于速度的平均值，而一般情況下，平均速度只能由計算，不要憑憶斷?！净A(chǔ)訓(xùn)練】1C2.BC3.A (提示：平均速率為路程與時間的比值，并非平均速度的大小)4.D5.200m/s2【 遷移拓展】6AC（提示：某段時間的平均速度為零，說明這段時間內(nèi)物體的位移為零，但路程未必為零，即各時刻的瞬時速度不一定為零；變速直線運動中一段時間內(nèi)的平均速度有可能跟某一時刻的瞬時速度相等）7BC（提示：速度變化的大小除跟加速度大小有關(guān)外，還與經(jīng)歷的時間長短有關(guān)；當(dāng)加速度方向與速度方向相同時，即使加速度越來越小，速度也越來越大；加速度的方向就是速度變化的方向，速度變化越快