人教版必修1速度變化快慢的描述加速度學(xué)案

5速度變化快慢的描述——加速度［目標(biāo)定位］1.掌握加速度的概念，能區(qū)分v、Av、ΔΔt的區(qū)別，理解加速度的矢量性.2.能根據(jù)速度和加速度的方向關(guān)系判斷物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì).3.能根據(jù)Vt圖象分析、計(jì)算加速度.一、加速度.定義：加速度是速度的變化量與發(fā)生這一變化所用時(shí)間的比值ΔV.公式：a=Δp.單位：在國(guó)際單位制中，加速度的單位是米每二次方秒，符號(hào)是&或m?s—2..物理意義：描述物體運(yùn)動(dòng)速度變化的快慢.想想：：速度越大的物體，加速度一定越大嗎？速度變化量越大的物體，加速度一定越大嗎？答案加速度是描述物體速度變化快慢的物理量，加速度等于速度變化量與發(fā)生這一變化量所用時(shí)間的比值；速度越大，可能是勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以加速度不一定越大；速度變化量很大，由于不知道時(shí)間長(zhǎng)短，所以無(wú)法確定物體加速度的大小.二、加速度方向與速度方向的關(guān)系.加速度是矢量（填“矢量”或“標(biāo)量”），它不僅有大小，也有方向..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，加速度與速度的方向相同；如果速度減小，加速度與速度的方向相反.想想：：物體速度為正，加速度一定為正嗎？答案加速度的方向與速度的方向無(wú)關(guān)，速度為正，加速度可以為正，也可以為負(fù).三、從Vt圖象看加速度.通過(guò)速度一時(shí)間（Vt）圖象不但能夠了解物體運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律，還能夠知道物體的加速度..從速度一時(shí)間曲線的傾斜程度（即斜率）就能判斷加速度的大小，傾斜程度越大，加速度越大.比值ΔΔt表示加速度.想想：：vt圖象中圖線的“陡”和“緩”與加速度有什么關(guān)系？答案vt圖象中圖線的傾斜程度反映了物體加速度的大小，圖線越“陡”，表明加速度越大；圖線越“緩”表明加速度越小.一、對(duì)加速度的理解1.物理意義：加速度a表示物體速度變化快慢，也叫速度對(duì)時(shí)間的變化率.2．對(duì)加速度概念的進(jìn)一步理解：Δv(1)a=Δt是用比值定義法定義的物理量.加速度a的大小與Δv?Δt大小無(wú)關(guān)，因此不能說(shuō)a與Δv成正比，與Δt成反比；⑵加速度a與速度V無(wú)直接關(guān)系.①V大，a不一定大.比如：勻速飛行的飛機(jī)速度很大，但加速度卻為零；V小，a也不一定小，如射擊時(shí)火藥爆炸瞬間，子彈的速度V可以看做零，這時(shí)加速度卻很大．②速度變化Δv大，加速度a也不一定大，比如：列車(chē)由靜止到高速行駛，速度變化量很大，但經(jīng)歷時(shí)間也長(zhǎng)，所以加速度并不大．(3)速度變化得快，即ΔΔv大，表示單位時(shí)間內(nèi)速度變化大，加速度才大.3.加速度是矢量，它的方向總是與速度變化量Δv的方向一致，但與速度的方向沒(méi)有必然聯(lián)系．在加速直線運(yùn)動(dòng)中：v>v0,Δv=v-v0>0，則a>0,與初速度方向相同；在減速直線運(yùn)動(dòng)中：v<v0,Δv=v-v0<O,則a<0,與初速度方向相反.例1關(guān)于速度、速度改變量、加速度，正確的說(shuō)法是()A.物體運(yùn)動(dòng)的速度改變量越大，加速度一定越大B.速度很大的物體，其加速度可能很小，但不能為零C.某時(shí)刻物體速度為零，其加速度可能很大D.加速度很大時(shí)，運(yùn)動(dòng)物體的速度一定很大解析根據(jù)a=￡，物體運(yùn)動(dòng)的速度改變量越大，由于時(shí)間未知，所以加速度也不一定大，A錯(cuò)誤；速度很大的物體，其加速度可能很小，飛機(jī)飛行的速度很大，加速度卻可能為零；B錯(cuò)誤；某時(shí)刻物體速度為零，其加速度可能很大，如射擊時(shí)火藥爆炸瞬間，子彈的速度V可以看做零，這時(shí)加速度卻很大.C正確，D錯(cuò)誤.答案C借題發(fā)揮加速度大小反映了物體速度變化的快慢，而非速度變化的大小.例2籃球以10m/s的速度水平撞擊籃板后以6m/s的速度反向彈回，籃球與籃板的接觸時(shí)間為0.1s，則籃球在這段時(shí)間內(nèi)的加速度為多大？加速度的方向如何？解析選取籃球的初速度方向?yàn)檎较?，則初速度v°=10m/s.因?yàn)槟┧俣确较蚺c規(guī)定的正方向相反，故末速度為V=—6m/s.由加速度的定義式可得：a=v十v。=-6110m/s2=—160m/s2..本題也可以選取末速度的方向?yàn)檎较颍獬龅募铀俣葘檎担鸢?60m/s2方向與初速度的方向相反借題發(fā)揮加速度的正、負(fù)表示加速度的方向．若加速度的方向與規(guī)定的正方向相同，則加速度為正；若加速度的方向與規(guī)定的正方向相反，則加速度為負(fù)．二、加速度對(duì)運(yùn)動(dòng)的影響1．加速度的大小決定物體速度變化的快慢：2．加速度方向與速度方向的關(guān)系決定物體是加速還是減速：（1）加速度a與速度V0同向時(shí)，物體做加速運(yùn)動(dòng)；（2）加速度a與速度V0反向時(shí)物體做減速運(yùn)動(dòng)．例3根據(jù)給出的速度和加速度的正、負(fù)，對(duì)下列運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的判斷正確的是（ ）vo>0,a<0,物體做加速運(yùn)動(dòng)v0<0,a<0,物體做加速運(yùn)動(dòng)v0<0,a>0,物體做減速運(yùn)動(dòng)vo>0,a>0,物體做加速運(yùn)動(dòng)解析物體運(yùn)動(dòng)的速度、加速度的方向是任意規(guī)定的，當(dāng)速度的方向和加速度的方向相同時(shí)，做加速運(yùn)動(dòng)；方向相反時(shí)做減速運(yùn)動(dòng).不能只根據(jù)加速度的正、負(fù)來(lái)判斷物體是做加速運(yùn)動(dòng)還是做減速運(yùn)動(dòng).正確答案是B、C、D.答案BCD借題發(fā)揮物體存在加速度，表明物體在做變速運(yùn)動(dòng)，但是不一定是做加速運(yùn)動(dòng)；判斷物體是加速還是減速的依據(jù)是看加速度與速度是同向還是反向.針對(duì)訓(xùn)練（2013河北高一月考）物體M的加速度是+3m∕s2,物體P的加速度為一5m∕s2,下列說(shuō)法正確的是（）A.物體M的加速度比物體P的加速度大B.物體P的速度變化比物體M的速度變化快C.物體M的速度一定在增大D.物體P的速度可能在減小解析加速度是反映速度變化快慢的物理量，加速度大，速度變化快，加速度是矢量，正負(fù)表示加速度的方向，物體M的加速度小于物體P的加速度，所以物體P的速度變化快.故A錯(cuò)誤，B正確；判斷物體做加速運(yùn)動(dòng)還是減速運(yùn)動(dòng)，是根據(jù)速度的方向與加速度的方向關(guān)系進(jìn)行判斷的，由于不知道初速度的方向，所以兩物體的運(yùn)動(dòng)情況無(wú)法判斷.故C錯(cuò)誤，D正確.答案BD三、Vt圖象的應(yīng)用1．利用斜率求加速度圖151如圖151所示的Vt圖象中，圖線的斜率在數(shù)值上等于質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的加速度.在Vt圖象取兩個(gè)點(diǎn)(t,v)、(t,v),根據(jù)a=*(即圖象的斜率)可確定加速度.1 2 2 Δt(1)斜率Δt的絕對(duì)值表示加速度的大小同一坐標(biāo)系中斜率越大，加速度越大；斜率越小，加速度越小．如圖152甲物體a的加速度大于物體b的加速度.如圖152乙，vt圖象為曲線，切線的斜率表示那一時(shí)刻的加速度.乙圖中切線斜率越來(lái)越小，表示加速度a越來(lái)越小,物體做加速度減小的加速直線運(yùn)動(dòng).圖152Δv(2)加速度的方向：Δt的正、負(fù)可以表示加速度的方向..由Vt圖象判斷物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)圖153隨著時(shí)間的推移，若圖線遠(yuǎn)離時(shí)間軸，V的數(shù)值在增大，說(shuō)明物體做加速直線運(yùn)動(dòng).若圖線靠近時(shí)間軸，V的數(shù)值在減小，說(shuō)明物體做減速運(yùn)動(dòng).如圖153,0?t0內(nèi)物體做減速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)t>t。時(shí)，物體做加速直線運(yùn)動(dòng).圖154例4如圖154所示為某物體做直線運(yùn)動(dòng)的vt圖象，試求0?1s、1?3s、3?4S各段加速度的大小和方向，并分析各時(shí)間段內(nèi)的運(yùn)動(dòng)性質(zhì).解析在0~1S內(nèi)，加速度a=tv=4m∕s2,方向?yàn)檎?，質(zhì)點(diǎn)的速度均勻Δt1增加．在1~3S內(nèi)，加速度a=W3=^^m∕s2=-2m∕s2,方向?yàn)樨?fù).物體的速Δt23－1度均勻減?。?~4s內(nèi)，加速度a=WS=J^m∕s2=-2m∕s2,方向?yàn)樨?fù).物體的Δt34－3速度均勻增加．答案見(jiàn)解析對(duì)加速度的理解1.（2013?2014廣西高一期中）下列關(guān)于加速度的描述中，正確的是（）A.加速度在數(shù)值上等于單位時(shí)間內(nèi)速度的變化B.加速度是標(biāo)量，正負(fù)表示大小C.速度變化量的方向?yàn)檎铀俣确较驗(yàn)樨?fù)是可能的D.速度變化越來(lái)越快，加速度越來(lái)越小解析加速度是反映速度變化快慢的物理量，數(shù)值上等于單位時(shí)間內(nèi)速度的變化量.故A正確；加速度是矢量，正負(fù)表示方向，故B錯(cuò)誤；速度變化量的方向與加速度方向始終相同，故C錯(cuò)誤；加速度是反映速度變化快慢的物理量，速度變化越來(lái)越快，則加速度越來(lái)越大，故D錯(cuò)誤.答案A2.長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭搭載“嫦娥三號(hào)”點(diǎn)火升空時(shí)，經(jīng)過(guò)3S速度達(dá)到42m/s,設(shè)火箭上升可看做勻加速運(yùn)動(dòng)，則升空時(shí)的加速度為m/s2；再經(jīng)過(guò)s,速度可以達(dá)到70m/s.解析由題目可知，火箭的初速度為0，由加速度的定義可知：a=v+v。=42.0m∕s2=]4m∕s2t3火箭速度從42m/s增大到70m/s,需要的時(shí)間為二二70r42 Sta14 2S答案142加速度對(duì)運(yùn)動(dòng)的影響3．雨滴從高空由靜止下落，由于受到空氣阻力作用，其加速度逐漸減小，直到變?yōu)榱?，在此過(guò)程中雨滴的運(yùn)動(dòng)情況是()A.速度也減小，加速度為零時(shí)，速度最小B.速度繼續(xù)增大，加速度為零時(shí)，速度最大C速度的變化率越來(lái)越小D.速度與加速度的方向相反解析雨滴做加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度方向和速度方向相同，只要加速度不為零，速度就增大，加速度減到零時(shí)，雨滴速度最大，之后變?yōu)閯蛩伲珹、D錯(cuò)，B對(duì)；加速度即為速度的變化率，加速度減小，所以速度的變化率也減小，C正確.答案BCVt圖象的應(yīng)用圖1554.如圖155所示是一個(gè)物體向東運(yùn)動(dòng)的速度圖象.由圖可知在0?10S內(nèi)物體的加速度大小是，方向，物體做運(yùn)動(dòng)；在10?40s內(nèi)物體的加速度為，物體做運(yùn)動(dòng)；在40?60s內(nèi)物體的加速度大小是 ，方向 ，物體做 運(yùn)動(dòng)．解析