物理必修一加速度教案

-.z.運(yùn)動(dòng)的描述---加速度適用學(xué)科物理適用年級(jí)高一適用區(qū)域課時(shí)時(shí)長(zhǎng)〔分鐘〕60分鐘知識(shí)點(diǎn)加速度、加速度與速度的聯(lián)系與區(qū)別教學(xué)目標(biāo)1、理解加速度的概念，知道加速度是表示速度變化快慢的物理量，知道它的定義、公式、符號(hào)和單位。2、知道加速度是矢量，知道加速度的方向始終跟速度的改變量的方向一致，知道加速度跟速度改變量的區(qū)別。3、知道什么是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，能從勻變速直線運(yùn)動(dòng)的v—t圖像中理解加速度的意義。教學(xué)重點(diǎn)1、速度的變化量速度的變化率的含義。2、加速度的概念及物理意義。教學(xué)難點(diǎn)從勻變速直線運(yùn)動(dòng)的v—t圖像中理解加速度的意義教學(xué)過(guò)程一、復(fù)習(xí)預(yù)習(xí)1、速度的定義：位移與發(fā)生這個(gè)位移所用時(shí)間的比值。2、速度的定義式：v=3、速度的單位：m/s常用單位：km/h、cm/s。4、平均速度：運(yùn)動(dòng)物體的位移和時(shí)間的比值叫做這段時(shí)間的平均速度。5、定義式：=二、知識(shí)講解考點(diǎn)1一、勻變速直線運(yùn)動(dòng)物體在一條直線上運(yùn)動(dòng)，如果在相等的時(shí)間內(nèi)速度的變化相等，這種運(yùn)動(dòng)就叫做勻變速直線運(yùn)動(dòng)。分析：怎樣理解"相等的時(shí)間內(nèi)速度的變化相等〞？〔1〕*一時(shí)刻，物體甲的速度為3m/s，經(jīng)1s后速度為5m/s，又經(jīng)1s后速度為7m/s，則這個(gè)物體每經(jīng)過(guò)1s速度增加2m/s?！?〕*一時(shí)刻，物體乙的速度為20m/s，經(jīng)1s后速度為15m/s，又經(jīng)1s后速度為10m/s，則這個(gè)物體每經(jīng)過(guò)1s速度減小5m/s?？键c(diǎn)2二、加速度提問(wèn)：上面兩個(gè)實(shí)例，物體都做勻變速運(yùn)動(dòng)，它們的不同之處在哪？得出：在相等的時(shí)間內(nèi)速度的變化不同。分析：物體甲在1s內(nèi)速度增加2m/s，2s速度增加4m/s…；物體乙在1s內(nèi)速度減小5m/s，2s內(nèi)速度減小10m/s…。比擬甲、乙這兩個(gè)恒量可看出：比值大表示速度變化的快，比值小表示速度變化的慢?！?〕定義：在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，速度的變化和所用時(shí)間的比值，叫做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度?！?〕物理意義：描述速度變化的快慢。根據(jù)上述實(shí)例，同學(xué)思考得出加速度公式。公式：：開(kāi)場(chǎng)時(shí)刻物體的速度；：經(jīng)過(guò)一段時(shí)間t的速度?！?〕在國(guó)際單位制中加速度的單位是m/s2，加速度的單位還可以是cm/s2。讀作：米每二次方秒，厘米每二次方秒。讓我們動(dòng)手計(jì)算甲、乙兩物體的加速度：加速度是矢量，既有大小又有方向?！?〕加速度的方向：就是速度變化量的方向分析：勻變速直線運(yùn)動(dòng)有兩種形式：勻加速運(yùn)動(dòng)：速度隨時(shí)間均勻增加，，a為正，加速度方向與速度方向一樣勻減速運(yùn)動(dòng)：速度隨時(shí)間均勻減小，，a為負(fù)，加速度方向與速度方向相反這是判斷物體做加、減速運(yùn)動(dòng)的唯一依據(jù)?！咀⒁狻?、在運(yùn)算中必須規(guī)定正方向，通常以初速方向?yàn)檎较?。則與正方向同向的物理量取為正，與正方向相反的物理量取為負(fù)。、速度變化量Δv=v-v0的運(yùn)算一定是末速v減去初速v0。、要注意分析加速度的方向及計(jì)算結(jié)果中的正、負(fù)符號(hào)的物理意義。3、平均加速度〔1〕、物理意義：粗略地描述物體在*段時(shí)間△t內(nèi)的平均速度變化快慢程度?！?〕、定義：速度變化量與發(fā)生這一所用變化所用時(shí)間的比值，叫做物體在這段時(shí)間〔或這段位移〕內(nèi)的平均加速度。〔3〕、定義式：〔4〕、矢量性：平均加速度是矢量，與該段時(shí)間內(nèi)的速度變化量方向一樣。4、瞬時(shí)加速度〔1〕、定義：運(yùn)動(dòng)物體在*一時(shí)刻〔或*一位置〕的加速度?！?〕、定義式：當(dāng)?ｔ非常非常小時(shí)所得平均加速度就可認(rèn)為質(zhì)點(diǎn)的瞬時(shí)加速度：△t→0考點(diǎn)3三、從v-t圖象看加速度〔1〕、意義：小三角形水平的直角邊代表時(shí)間間隔?t，豎直直角邊代表速度的變化量?v。從曲線的傾斜程度就能判斷加速度的大小，比值?v/?t就是加速度的數(shù)值?！?〕、從速度時(shí)間圖像上判斷物體的運(yùn)動(dòng)情況①假設(shè)圖像不過(guò)原點(diǎn)，則縱軸截距表示初速度v0，橫軸截距表示過(guò)t1開(kāi)場(chǎng)運(yùn)動(dòng)。兩圖線相交說(shuō)明兩物體在交點(diǎn)時(shí)的速度相等，如EF。圖線斜率表示加速度，斜率為負(fù)，加速度也為負(fù)，與正方向相反；斜率為正，加速度也為正，與正方向一樣。④圖線是直線表示物體速度變化均勻〔勻變速直線運(yùn)動(dòng)〕，是曲線則表示物體速度變化不均勻(變加速直線運(yùn)動(dòng))?！?〕、質(zhì)點(diǎn)在0--t1內(nèi)速度、加速度如何變化？t1--t2內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的速度、加速度是多少？速度的變化由圖線可以直接看出，而加速度的變化需要看圖線每點(diǎn)切線的斜率的變化。在0--t1時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的速度逐漸增大，各點(diǎn)切線的斜率逐漸減小，即加速度逐漸減小，速度增加得越來(lái)越慢。在t1--t2內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)的速度為v1，加速度為零。三、例題精析【例題1】:一輛汽車(chē)從車(chē)站靜止出發(fā)做勻加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)10s速度到達(dá)108km/h求此過(guò)程的加速度？【答案】:3m/s2【解析】:假設(shè)出發(fā)的方向?yàn)檎较騐1=0，V2=30m/s,t=10s即：此過(guò)程加速度為3m/s2【例題2】:如下圖，求小球在碰撞過(guò)程中，速度的變化量和加速度。〔碰撞時(shí)間為0.01s)【答案】:速度的變化量是-6m/s，加速度為-600m/s2【解析】:假設(shè)初速度方向?yàn)檎较颍簐1=3m/s，v2=－3m/s，Δv=v2-v1=〔－3m/s〕－3m/s=－6m/s，即：速度的變化量是-6m/s，加速度為-600m/s2【例題3】：以下圖為*質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的v-t圖象，據(jù)圖答復(fù)以下問(wèn)題?！?〕、質(zhì)點(diǎn)做什么運(yùn)動(dòng)？〔2〕、0－2s質(zhì)點(diǎn)的加速度為多大？方向如何？〔3〕、2－4s質(zhì)點(diǎn)的加速度為多大？方向如何？【答案】:〔1〕、0－2s質(zhì)點(diǎn)做反向勻減速直線運(yùn)動(dòng)，2s－4s質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。〔2〕、0－2s質(zhì)點(diǎn)的加速度為6m/s2，方向與選定的正方向一樣?！?〕、2－4s質(zhì)點(diǎn)的加速度為6m/s2，方向與選定的正方向一樣。【解析】：四、課堂運(yùn)用【根底】1．關(guān)于加速度的概念，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A．加速度就是增加出來(lái)的速度B．加速度的大小反映了速度變化的大小C．加速度的大小反映了速度變化的快慢D．物體有加速度，速度不一定增大解析：選CD.由加速度的物理意義可知，A、B錯(cuò)C對(duì)；當(dāng)加速度與速度反向時(shí)，速度減小．故D對(duì)．答案：D2．以下關(guān)于加速度與速度方向關(guān)系的說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是()A．加速度方向一定與初速度方向一樣B．加速度方向一定與末速度方向一樣C．加速度方向一定與速度變化量的方向一樣D．加速度方向保持不變，速度方向也保持不變答案：C3．足球以8m/s的速度飛來(lái)，運(yùn)發(fā)動(dòng)把它以12m/s的速度反向踢出，踢球時(shí)間為0.2s，設(shè)球飛來(lái)的方向?yàn)檎较?，則足球在這段時(shí)間內(nèi)的平均加速度是()A．－200m/s2B．200m/s2C．－100m/s2D．100m/s2解析：選C.要求加速度a，必須先求出速度變化量Δv，由于球飛來(lái)的方向?yàn)檎较?，則v0＝8m/s，v＝－12m/s.所以Δv＝v－v0＝－12m/s－8m/s＝－20m/s，則a＝eq\f(Δv,Δt)＝eq\f(－20,0.2)m/s2＝－100m/s2，負(fù)號(hào)說(shuō)明加速度a的方向與球飛來(lái)的方向相反，故C正確．答案：C4．圖1－5－5為一物體做直線運(yùn)動(dòng)的v－t圖象，則在0～t1和t1～t2時(shí)間內(nèi)()圖1－5－5A．速度方向一樣，加速度方向一樣B．速度方向一樣，加速度方向相反C．速度方向相反，加速度方向一樣D．速度方向相反，加速度方向相反解析：選B.在0～t1和t1～t2內(nèi)，速度都大于零，故同向；加速度一正一負(fù)，故反向，所以C正確．答案：C5．我國(guó)空軍研究人員在飛機(jī)零高度、零速度的救生脫險(xiǎn)方面的研究取得了成功．飛機(jī)發(fā)生故障大多是在起飛、降落階段，而此時(shí)的高度幾乎為零高度.另外，在飛行過(guò)程中會(huì)突然出現(xiàn)停機(jī)現(xiàn)象，在這種情況下，飛行員脫險(xiǎn)非常困難．為了脫離危險(xiǎn)，飛行員必須在0.1s的時(shí)間內(nèi)向上彈離飛機(jī)．假設(shè)脫離飛機(jī)的速度為20m/s，試求彈離過(guò)程中的加速度為多少"解析：飛行員在t＝0.1s內(nèi)初速度v0＝0，末速度v＝20m/s.由a＝eq\f(v－v0,t)，得a＝200m/s2.答案：200m/s2【穩(wěn)固】1．由a＝eq\f(Δv,Δt)可知()A．a(chǎn)與Δv成正比B．物體加速度大小由Δv決定C．a(chǎn)的方向與Δv的方向一樣D．Δv/Δt叫速度變化率，就是加速度答案：CD2．物體以2m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的任意1s內(nèi)，物體的()A．末速度是初速度的2倍B．末速度比初速度大2m/sC．初速度比前一秒的末速度大2m/sD．末速度比前一秒的初速度大2m/s解析：由加速度定義知，a＝2m/s2表示每經(jīng)過(guò)1s，物體的速度增加2m/s，物體在1s內(nèi)，其末速度一定比初速度大2m/s，但不一定等于初速度的2倍，只有當(dāng)這1s內(nèi)的初速度為2m/s時(shí)才成立．故A錯(cuò)，B對(duì)；初速度與前一秒的末速度指同一時(shí)刻的速度，而末速度對(duì)應(yīng)的時(shí)刻與前一秒的初速度對(duì)應(yīng)的時(shí)刻相差2s，故C、D均錯(cuò)．答案：B3．甲、乙兩個(gè)物體沿同一直線向同一方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，取物體的初速度方向?yàn)檎椎募铀俣群銥?m/s2，乙的加速度恒為－3m/s2，則以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是()A．兩物體都做加速直線運(yùn)動(dòng)，乙的速度變化快B．甲做加速直線運(yùn)動(dòng)，它的速度變化快C．乙做減速直線運(yùn)動(dòng)，它的速度變化率大D．甲的加速度比乙的加速度大解析：選C.因?yàn)閮晌矬w的運(yùn)動(dòng)方向一樣，即速度方向一樣，加速度一正一負(fù)，說(shuō)明加速度方向相反，兩者只有一個(gè)是做加速運(yùn)動(dòng)，所以A錯(cuò)；加速度的負(fù)號(hào)說(shuō)明加速度的方向與所取的正方向相反，比擬加速度的大小時(shí)，應(yīng)比擬加速度的絕對(duì)值．乙的加速度的絕對(duì)值大，所以它的速度變化快，B、D錯(cuò)；所以此題應(yīng)選C.答案：C4．以下所描述的運(yùn)動(dòng)中，能夠發(fā)生的有()A．速度變化很大，加速度很小B．速度變化的方向向東，加速度的方向向西C．速度變化越來(lái)越快，加速度越來(lái)越小D．加速度越來(lái)越小，速度越來(lái)越大解析：加速度的大小等于單位時(shí)間內(nèi)速度變化量，a＝eq\f(Δv,Δt)，與速度大小無(wú)直接聯(lián)系，也不只由速度變化量決定，它表示速度變化的快慢，速度變化很大時(shí)，加速度可以很??；加速度很小時(shí)，速度也可以很大；但速度變化越來(lái)越快時(shí)，加速度一定越來(lái)越大．選項(xiàng)A、D正確，C錯(cuò)誤．加速度的方向一定與速度變化量的方向一樣，速度變化的方向向東，加速度方向一定向東，B項(xiàng)錯(cuò)誤．答案：AD5．火車(chē)緊急剎車(chē)時(shí)，在15s內(nèi)速度從54km/h均勻減小到零，火車(chē)的加速度為()A．1m/s2B．－1m/s2C．1.5m/s2D．－1.5m/s2答案：B6．如圖1－5－6所示為一物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度圖線，以下判斷正確的選項(xiàng)是()圖1－5－6A．物體的初速度是3m/sB．物體的加速度大小為1.5m/s2C．2s末物體位于出發(fā)點(diǎn)D．前2s的加速度與后2s的加速度方向相反解析：由圖象可知t＝0時(shí)，v＝3m/s，故A正確；v－t圖象斜率表示加速度，則a＝eq\f(Δv,Δt)＝－1.5m/s2，故物體加速度大小為1.5m/s2，方向沿負(fù)方向，B正確，D錯(cuò)誤；在前2s物體的速度一直是正的，說(shuō)明物體運(yùn)動(dòng)方向沒(méi)有發(fā)生改變，是單向直線運(yùn)動(dòng)，物體是不可能回到原點(diǎn)的，C錯(cuò)誤．答案：AB【拔高】1．如圖1－5－7為*物體做直線運(yùn)動(dòng)的v－t圖象，關(guān)于物體在前4s的運(yùn)動(dòng)情況，以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)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)D．t＝2s時(shí)的速度、加速度都為零解析：選C.由v－t圖象可知，速度有正有負(fù)所以運(yùn)動(dòng)方向改變，A錯(cuò)；加速度大小方向均不變，故B、D錯(cuò)，前2s速度減小，所以C正確．答案：C2.如圖1－5－8所示是*物體做直線運(yùn)動(dòng)的速度圖象，以下有關(guān)物體運(yùn)動(dòng)情況判斷正確的選項(xiàng)是()圖1－5－8A．前2s加速度為5m/s2B．4s末物體回到出發(fā)點(diǎn)C．6s末物體距出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)D．8s末物體距出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)解析：選A.前2s的加速度為a＝eq\f(Δv,Δt)＝eq\f(10,2)m/s2＝5m/s2，故A正確；在0～4s內(nèi)物體的速度方向不變，離出發(fā)點(diǎn)越來(lái)越遠(yuǎn)，4s之后物體又向出發(fā)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，所以物體在4s末離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)，故B、C、D均錯(cuò)．答案：A3．假設(shè)汽車(chē)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(chē)的速度在減小B．汽車(chē)的速度先增大后減小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)的速度到達(dá)最大解析：選D.加速度方向與速度方向一致時(shí)，物體做加速直線運(yùn)動(dòng)，速度一直增加，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤．加速度減小說(shuō)明速度變化越來(lái)越慢，但只要加速度不為零，速度就一直增加，當(dāng)加速度減小到零時(shí)，汽車(chē)速度到達(dá)最大，C錯(cuò)，D對(duì)．4.有些國(guó)家的交管部門(mén)為了交通平安，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(chē)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(chē)輛是達(dá)不到的，但是如果發(fā)生交通事故時(shí)，將會(huì)到達(dá)這一數(shù)值．試判斷：兩輛摩托車(chē)以36km/h的速度相向而撞，碰撞時(shí)間為1.2×10－3s，駕駛員是否有生命危險(xiǎn)？解析：我們可將兩輛摩托車(chē)相撞后的運(yùn)動(dòng)看成是勻減速直線運(yùn)動(dòng)，且最后速度為零，則a＝eq\f(vt－v0,Δt)＝eq\f(0－10,1.2×10－3)m/s2≈－8×103m/s2，負(fù)號(hào)說(shuō)明與運(yùn)動(dòng)方向相反．此加速度超過(guò)了死亡加速度，所以有生命危險(xiǎn)．答案：有生命危險(xiǎn)5．一個(gè)質(zhì)點(diǎn)沿直線運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)，速度為2m/s，經(jīng)過(guò)5s到達(dá)B點(diǎn)，速度到達(dá)10m/s.此時(shí)質(zhì)點(diǎn)又開(kāi)場(chǎng)做減速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)4s后到達(dá)C點(diǎn)并停頓運(yùn)動(dòng)．求：(1)質(zhì)點(diǎn)從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)過(guò)程中加速度的大小．(2)質(zhì)點(diǎn)從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)過(guò)程中加速度的大?。馕觯?1)質(zhì)點(diǎn)從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中a1＝eq\f(vB－v