《2022-2023學(xué)年高中物理 第一章 運(yùn)動的描述 第4節(jié) 速度變化快慢的描述——加速度學(xué)案 教科版必修1》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2022-2023學(xué)年高中物理 第一章 運(yùn)動的描述 第4節(jié) 速度變化快慢的描述——加速度學(xué)案 教科版必修1（16頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、2022-2023學(xué)年高中物理 第一章 運(yùn)動的描述 第4節(jié) 速度變化快慢的描述加速度學(xué)案 教科版必修1學(xué)習(xí)目標(biāo)核心提煉1.理解加速度的概念，能區(qū)分v、v與的關(guān)系。1個定義加速度的比值定義法2種方法求解加速度方法：公式法或圖像法3個物理量速度、速度變化量和加速度2.知道加速度的矢量性，能根據(jù)加速度與速度方向的關(guān)系判斷物體的運(yùn)動情況。3.掌握運(yùn)用vt圖像計算加速度大小的方法及分析其變化情況。閱讀教材第1617頁“加速度”部分內(nèi)容，知道加速度的概念、公式及物理意義。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ms2。3

2、.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是用比值法定義的物理量，a的大小與v、t無關(guān)(填“有關(guān)”或“無關(guān)”)。思維拓展下圖1中甲、乙、丙、丁各物體都在做直線運(yùn)動，其運(yùn)動的速度在發(fā)生變化，但速度變化的快慢不同圖1(1)萬噸貨輪和火箭在相同時間內(nèi)誰的速度變化大？誰的速度變化快？答案火箭火箭(2)列車和小轎車從靜止開始運(yùn)動達(dá)到相同速度，所用時間不同，誰的速度變化快？答案小轎車(3)甲、乙、丙、丁四種情形中，加速度的大小各為多少？答案甲0.02 m/s2乙10 m/s2丙0.056 m/s2丁1.4 m/s2二、加速度方向與速度方向的關(guān)系閱讀教材第17頁，了解加

3、速度的矢量性，初步知道由速度與加速度方向的關(guān)系，會判斷運(yùn)動的性質(zhì)。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(yùn)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。思維拓展圖2中做直線運(yùn)動的火車，在40 s內(nèi)速度由10 m/s增加到20 m/s，那么火車在40 s內(nèi)速度的變化量是多少？火車的加速度是多少？加速度的方向與速度變化量的方向有什么關(guān)系？圖2答案vv2v110 m/s，a0.25 m/s2，相同三、從vt圖像看加速度閱讀教材第17頁，知道vt圖像的物理意義，會用vt圖像計算加速度的大小。1.定性判斷：vt圖像的斜

4、率反映加速度的大小。圖32.定量計算：在vt圖像上取兩點(diǎn)E(t1，v1)、F(t2，v2)，加速度的數(shù)值a。思維拓展觀察圖4，完成下列問題。圖4(1)坡的“陡”與“緩”與圖線的“陡”與“緩”有什么聯(lián)系？(2)圖線斜率越大，說明速度變化越_，那么加速度越_(如圖中aOAaBC)；斜率為0，說明速度保持_，即加速度為_(如圖中AB段)(3)斜率為正，表示加速度的方向與正方向_(如圖中OA段)。斜率為負(fù)，表示加速度的方向與正方向_(如圖中BC段)。答案(1)坡“陡”與圖線“陡”均表示速度變化的快坡“緩”與圖線“緩”均表示速度變化慢(2)快大不變0(3)相同相反預(yù)習(xí)完成后，請把你認(rèn)為難以解決的問題記錄

5、在下面的表格中問題1問題2加速度與速度、速度變化量的比較要點(diǎn)歸納速度、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v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(dá)式vvv2v1a單位m/sm/sm/s2方向速度的方向就是物體運(yùn)動的方向vat，v與a的方向相同a與v的方向相同物理意義表示物體運(yùn)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精典示例例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(yùn)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

6、為零，其加速度一定為零D.加速度很大時，運(yùn)動物體的速度一定很大審題指導(dǎo)關(guān)鍵詞信息速度改變量很大僅指v很大，t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B1.速度的變化量與加速度的關(guān)系(1)加速度a的方向與速度的變化量v的方向一定相同，但速度的變化量v的大小不僅與加速度有關(guān)，還與時間有關(guān)。(2)根據(jù)加速度的大小不能判斷速度變化量的大小，反過來，根據(jù)速度變化量的大小也不能判斷加速度的大小。2.速度與加速度的關(guān)系(1)速度和加速度的大小無直接關(guān)系。速度大

7、，加速度不一定大，加速度大，速度也不一定大；加速度為零，速度可以不為零，速度為零，加速度也可以不為零。(2)速度和加速度的方向無直接關(guān)系。加速度與速度的方向可能相同或相反，甚至兩者的方向不在一條直線上。 例2 (2017鄭州高一檢測)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，中國選手馬琳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5A.50 m/s2 B.100 m/s2C.250 m/s2 D.500 m/s2解析以45 m/s方向為

8、正方向v45 m/s(30 m/s)75 m/sa500 m/s2方向與45 m/s方向相同，故選項D正確。答案D針對訓(xùn)練1 (2017山東濟(jì)寧期中)(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(dú)自執(zhí)行任務(wù)，做變速運(yùn)動。關(guān)于核潛艇在變速運(yùn)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0B.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(yùn)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

9、A、C均正確。答案ACD判斷物體是加速還是減速的方法要點(diǎn)歸納由加速度來判斷物體的運(yùn)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。精典示例例3 (多選)根據(jù)給出的速度和加速度的正負(fù)，對下列物體的運(yùn)動性質(zhì)的判斷正確的是()A.v00，a0，物體先做加速運(yùn)動，后做減速運(yùn)動B.v00，a0，物體做加速運(yùn)動C.v00，a0，物體先做減速運(yùn)動，后做加速運(yùn)動D.v00，a0，物體做勻速直線運(yùn)動思路探究(1)如何判斷物體做加速運(yùn)動還是減速運(yùn)動？(2)v0與a的正負(fù)表示什么意義？解析v0與a同向時，做加速直線運(yùn)動；v0與a反向時，做減速直線運(yùn)動；a0時，做

10、勻速直線運(yùn)動。故選項B、C、D正確。答案BCD加速度正、負(fù)的理解誤區(qū)(1)物體存在加速度，說明物體做變速運(yùn)動，不一定是加速運(yùn)動。(2)加速度的正、負(fù)表示方向，加速度的方向與規(guī)定的正方向相同時為正值，相反時為負(fù)值。(3)根據(jù)加速度的正、負(fù)無法判斷物體做加速運(yùn)動還是減速運(yùn)動，判斷的依據(jù)是加速度與速度的方向關(guān)系，同向加速，反向減速。 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(dá)到最大解析加速度變小，速度增加的越來越慢，一直到加速度為0，速度達(dá)到最大答案B

11、D從vt圖像看加速度要點(diǎn)歸納1.vt圖像中加速度的意義(1)圖像意義：vt圖像反映了運(yùn)動物體的速度隨時間變化的關(guān)系。(2)斜率意義：vt圖像的斜率反映運(yùn)動物體的加速度。斜率的大小表示加速度的大小。斜率的正負(fù)表示加速度的方向。2.通過vt圖像認(rèn)識加速度(1)如果速度均勻增大或減小，加速度不變，vt圖像的斜率不變，是一條傾斜的直線。如圖6中甲表示的加速度a12 m/s2，方向與初速度方向相同；乙表示的加速度a22 m/s2，負(fù)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vt圖像的斜率變化，是一條曲線，曲線上某點(diǎn)的切線的斜率表示該時刻的瞬時加速度。如圖7所

12、示，物體在做加速運(yùn)動，但加速度逐漸減小。圖7精典示例例4 (2017西安高一檢測)如圖8 是某物體做直線運(yùn)動的速度圖像，有關(guān)物體運(yùn)動情況判斷正確的是()圖8A.前2 s的加速度大小為5 m/s2B.2 s末運(yùn)動方向改變C.4 s末物體回到出發(fā)點(diǎn)D.6 s到8 s做勻速運(yùn)動解析前2 s的加速度a m/s25 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(yùn)動方向變化，并不表示回到出發(fā)點(diǎn)，C錯誤；68 s 是變速運(yùn)動，D錯誤。答案A分析vt圖像時兩點(diǎn)注意(1)加速度是否變化看有無折點(diǎn)：在折點(diǎn)位置，圖線的斜率改變，表示此時刻物體的加速度改變，vt圖像為曲線，

13、可認(rèn)為曲線上處處是折點(diǎn)，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(diǎn)：在與時間軸的交點(diǎn)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 A、B兩物體在同一直線上做變速直線運(yùn)動，它們的速度時間圖像如圖9所示，則()圖9A.A、B兩物體的運(yùn)動方向一定相反B.06 s內(nèi)A比B物體運(yùn)動得快C.t 4 s時，A、B兩物體的速度相同D.A物體的加速度比B物體的加速度大解析兩物體的速度都為正值，所以運(yùn)動方向相同，A錯誤；04 s內(nèi)，B的速度大，B運(yùn)動得快，46 s內(nèi)，A的速度大，A運(yùn)動得快，B錯誤；t4 s時，A、B兩物體的速度都為5 m/s，所以兩物體的速度相同，C正確；從題圖可以

14、看出，B的斜率比A的斜率大，所以B的加速度大于A的加速度，D錯誤。答案C1.(多選)由a可知()A.a與v成正比B.物體加速度大小由v決定C.a的方向與v的方向相同D.v/t叫速度變化率，就是加速度解析a的大小與v、t均有關(guān)，但不是由v、t決定，a的方向與v相同。答案CD2.(多選)有兩個物體都做加速度恒定的變速直線運(yùn)動，則以下說法中正確的是()A.經(jīng)過相同的時間，速度變化大的物體，它的加速度一定大B.若初速度相同，則末速度大的物體加速度一定大C.若加速度相同，初速度大的物體，其末速度一定大D.在相同的時間內(nèi)，加速度大的物體，其速度變化必然大解析注意討論物體做加速運(yùn)動還是做減速運(yùn)動。答案AD3

15、.(多選)下列運(yùn)動可能出現(xiàn)的是()A.物體的加速度增大，速度反而減小B.物體的加速度減小，速度反而增大C.物體的速度為零時，加速度卻不為零D.物體的加速度始終不變，速度也始終不變解析A項，物體做減速運(yùn)動時，加速度可增可減；B項，物體做加速運(yùn)動時，加速度可增可減；C項，汽車啟動瞬間加速度不為0；D項，物體有加速度，速度就變化，D錯誤。故選項A、B、C正確。答案ABC4.(多選)一物體做勻變速直線運(yùn)動，某時刻速度大小為4 m/s，2 s后速度大小變?yōu)?0 m/s，則在這2 s內(nèi)該物體的加速度大小可能為()A.2 m/s2 B.3 m/s2C.5 m/s2 D.7 m/s2答案BD5.(多選)做直線

16、運(yùn)動的物體在t1、t3兩時刻對應(yīng)的縱坐標(biāo)如圖10所示，下列結(jié)論正確的是()圖10A.t1、t3兩時刻速度相同B.t1、t3兩時刻加速度相同C.t1、t3兩時刻加速度等值反向D.若t22t1，則可以求出物體的初速度為8 m/s解析由題圖知，t1、t3兩時刻的速度大小相同，但方向相反，A項錯誤； t1、t3兩時刻圖線斜率相同，加速度相同，B項正確，C項錯誤；若t22t1，由于vt圖線為直線，所以0t1和t1t2時間內(nèi)速度的變化量v1v24 m/s，可得v08 m/s，D項正確。答案BD警示：加速度的十個不一定1.物體的速度大，加速度不一定大。2.物體的速度很小，加速度不一定很小。3.物體的速度為零

17、，加速度不一定為零。4.物體的速度變化大，加速度不一定大。5.負(fù)加速度不一定小于正加速度。6.加速度為負(fù)，物體不一定做減速運(yùn)動。7.加速度不斷減小，物體的速度不一定減小。8.加速度不斷增大，物體的速度不一定增大。9.物體速度大小不變，加速度不一定為零。10.加速度方向不一定與速度在同一直線上。基礎(chǔ)過關(guān)1.下列說法正確的是()A.加速度變大，物體一定在做加速運(yùn)動B.加速度變小，物體一定在做減速運(yùn)動C.加速度描述的是物體速度變化的快慢程度D.加速度大，物體的速度就大解析加速度是描述速度變化快慢的物理量。答案C2.(多選)關(guān)于速度、速度變化量和加速度的關(guān)系，下列說法中正確的是()A.單位時間內(nèi)的速度

18、變化越大，加速度一定越大B.速度變化得越快，加速度就越大C.加速度方向保持不變，速度方向也保持不變D.加速度大小不斷變小，速度大小也不斷變小解析由加速度的定義a知，單位時間內(nèi)速度變化越大，加速度一定越大，A正確；“速度變化得越快”是指速度的變化率越大，即加速度a越大，B正確；加速度方向保持不變，速度方向可能變，也可能不變，當(dāng)物體做減速直線運(yùn)動時，速度減為零時開始反向運(yùn)動，C錯誤；物體在運(yùn)動過程中，若加速度的方向與速度方向相同，盡管加速度在變小，但物體仍在加速，直到加速度a0時，速度達(dá)到最大，D錯誤。答案AB3.某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)從網(wǎng)上找到幾幅照片，根據(jù)照片所示情景請你判斷他們對這四幅圖的理解正確

19、的是()圖1A.當(dāng)火藥爆炸炮彈還沒發(fā)生運(yùn)動瞬間，炮彈的加速度一定為零B.轎車緊急剎車時，加速度方向可能與速度方向相同C.高速行駛的磁懸浮列車的加速度可能為零D.根據(jù)圖中數(shù)據(jù)可求出劉翔在110米欄比賽中任一時刻的速度解析炮彈發(fā)射瞬間，盡管速度為零，但速度的變化率較大，即加速度不是零，A錯誤；汽車剎車做減速運(yùn)動，a與v反向，B錯誤；當(dāng)磁懸浮列車勻速行駛時，a0，C正確；根據(jù)劉翔110米欄用時13秒15，可以求出劉翔運(yùn)動的平均速度，求不出任一時刻的速度，D錯誤。答案C4.如圖2所示，物體以5 m/s的初速度沿光滑的斜面向上做減速運(yùn)動，經(jīng)4 s滑回原處時速度大小仍為5 m/s，則物體的加速度為()圖2

20、A.10 m/s2，方向沿斜面向下B.0C.2.5 m/s2，方向沿斜面向下D.5 m/s2，方向沿斜面向下解析取初速度方向為正方向，則v05 m/s，v5 m/s，t4 s，則a m/s22.5 m/s2，即加速度大小為2.5 m/s2，方向沿斜面向下。答案C5.(多選)做勻加速直線運(yùn)動的物體的加速度為3 m/s2，對于任意1 s來說，下列說法中正確的是()A.某1 s末的速度比該1 s初的速度總是大3 m/sB.某1 s末的速度比該1 s初的速度總是大3倍C.某1 s初的速度與前1 s末的速度相等D.某1 s末的速度比前1 s初的速度總是大6 m/s解析據(jù)a可知：某1 s末的速度比該1 s

21、初的速度大3 m/s。即vtv0at31 m/s3 m/s，故A正確；而v0不知為多少，故vt不一定等于3v0，故B錯誤；某1 s初與前一秒末為同一時刻，故速度相等，即C正確；某1 s末到前一秒初的時間間隔為2 s，故有vtv0at32 m/s6 m/s，D正確。答案ACD6.(2017甘肅天水一中段考)如圖3為一物體做直線運(yùn)動的vt圖像，則在0t1和t1t2時間內(nèi)()圖3A.速度方向相同，加速度方向相同B.速度方向相同，加速度方向相反C.速度方向相反，加速度方向相同D.速度方向相反，加速度方向相反解析速度都是正值，表示方向相同，0t1和t1t2兩段直線斜率分別為正和負(fù)，表示加速度方向相反，B

22、正確。答案B7.(2017贛州高一檢測)足球運(yùn)動員在罰點(diǎn)球時，球獲得30 m/s的速度并做勻速直線運(yùn)動。設(shè)腳與球作用時間為0.1 s，球又在空中飛行0.3 s后被守門員擋出，守門員雙手與球接觸時間為0.1 s，且球被擋出后以10 m/s速度沿原路彈回，求：圖4(1)罰點(diǎn)球的瞬間，球的加速度的大??；(2)守門員接球瞬間，球的加速度的大小。解析以30 m/s方向為正方向(1)a1 m/s2300 m/s2(2)a2 m/s2400 m/s2負(fù)號表示a2方向與30 m/s方向相反。答案(1)300 m/s2(2)400 m/s2能力提升8.如圖5所示，實(shí)線為兩個在同一直線上運(yùn)動的物體a和b的vt圖像

23、，由圖可以知道()圖5A.兩物體的速度方向相反，加速度方向也相反，a的加速度小于b的加速度B.兩物體的速度方向相反，加速度方向也相反，a的加速度大于b的加速度C.兩物體的速度方向相同，加速度方向相反，a的加速度大于b的加速度D.兩物體的速度方向相同，加速度方向相同，a的加速度大于b的加速度解析由于a、b的vt圖像都在第一象限，物體的速度方向均為正，即兩物體的運(yùn)動速度方向相同；由于圖線的(斜率)等于加速度，兩圖線的(斜率)有正有負(fù)，即表示兩物體的加速度的方向相反，即a為正方向，b為負(fù)方向；兩直線的(斜率)的絕對值a大于b，即a加速度大于b的加速度，故C正確，A、B、D均錯誤。答案C9.(多選)汽

24、車的加速性能是反映汽車性能的重要指標(biāo)。速度變化得越快，表明它的加速性能越好。如圖6為研究甲、乙、丙三輛汽車加速性能得到的vt圖像，根據(jù)圖像可以判定()圖6A.甲車的加速性能最好B.乙車比甲車的加速性能好C.丙車比乙車的加速性能好D.乙、丙兩車的加速性能相同解析從圖像可判斷：乙、丙兩車的加速度大小相等，且比甲車的加速度大，所以乙、丙兩車的加速性能相同，且比甲車的性能好，所以選項B、D正確，A、C錯誤。答案BD10.一輛汽車正做勻變速運(yùn)動，圖中矢量線段長度表示矢量大小。v1為初速度，v2為末速度，v為速度變化量，哪一幅矢量圖不能正確表示v1、v2、v的關(guān)系()解析根據(jù)速度、速度變化量的矢量關(guān)系，可

25、知C不能正確表示v1、v2、v的關(guān)系。答案C11.如圖7為某物體做直線運(yùn)動的vt圖像。試分析物體在各段時間內(nèi)的運(yùn)動情況并計算各階段加速度的大小和方向。圖7解析物體在01 s內(nèi)做加速直線運(yùn)動，速度變化量為v14 m/s04 m/s加速度a14 m/s2，方向與速度方向相同在13 s內(nèi)做減速直線運(yùn)動，速度變化量v204 m/s4 m/s加速度a2 m/s22 m/s2，方向與速度方向相反在34 s內(nèi)做加速直線運(yùn)動，速度變化量v32 m/s02 m/s加速度a3 m/s22 m/s2，方向與速度方向相同答案見解析12.有些國家的交管部門為了交通安全，特制定了死亡加速為500 g(g10 m/s2)這一數(shù)值以警示世人。意思是如果行車加速度超過此值，將有生命危險。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，將會達(dá)到這一數(shù)值。試判斷：兩輛摩托車以36 km/h的速度相向而撞，碰撞時間為2103 s，駕駛員是否有生命危險？解析摩托車的初速度v036 km/h10 m/s，末速度vt0這一碰撞過程的時間t2103 s由加速度的定義式a得加速度的大小為a m/s25103 m/s2500 g，所以駕駛員有生命危險。答案有生命危險