《2022-2023學(xué)年高中物理 第一章 運動的描述 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)習目標 核心提煉 1.理解加速度的概念，能區(qū)分v、Δv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)系判斷物體的運動情況。 3.掌握運用v－t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16～17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：

2、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m·s－2。 3.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Δv、Δt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動，其運動的速度在發(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動達到相同速度，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？

3、 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？

4、 圖2 答案　Δv＝v2－v1＝10 m/s， a＝＝0.25 m/s2，相同 三、從v－t圖像看加速度 閱讀教材第17頁，知道v－t圖像的物理意義，會用v－t圖像計算加速度的大小。 1.定性判斷：v－t圖像的斜率反映加速度的大小。 圖3 2.定量計算：在v－t圖像上取兩點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aOA＞aBC)；斜率為0，說明速度保持_____

5、___，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，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)習完成后，請把你認為難以解決的問題記錄在下面的表格中 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Δv 加速度a 定義 物體的位移

6、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 表達式 v＝ Δv＝v2－v1 a＝ 單位 m/s m/s m/s2 方向 速度的方向就是物體運動的方向 Δv＝a·Δt，Δv與a的方向相同 a與Δv的方向相同 物理意義 表示物體運動的快慢和方向 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.某時刻物體的速度為零，其加速度一定

7、為零 D.加速度很大時，運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Δv很大，Δt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　B 1.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Δv的方向一定相同，但速度的變化量Δv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

8、。 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，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5

9、A.50 m/s2 B.100 m/s2 C.250 m/s2 D.500 m/s2 解析　以45 m/s方向為正方向 Δv＝45 m/s－(－30 m/s)＝75 m/s a＝＝500 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自執(zhí)行任務(wù)，做變速運動。關(guān)于核潛艇在變速運動過程中的速度、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0 B.核潛艇的加速度方向向東，速度

10、變化量的方向可以向西 C.核潛艇做直線運動，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A、C均正確。 答案　ACD 　判斷物體是加速還是減速的方法 [要點歸納] 由加速度來判斷物體的運動情況 (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，對下列物體的運動性質(zhì)的判斷正確的是(　　) A.v0＜0，a＞0，物體先做加速運動，后做減速運動 B.

11、v0＜0，a＜0，物體做加速運動 C.v0＞0，a＜0，物體先做減速運動，后做加速運動 D.v0＞0，a＝0，物體做勻速直線運動 思路探究　(1)如何判斷物體做加速運動還是減速運動？ (2)v0與a的正負表示什么意義？ 解析　v0與a同向時，做加速直線運動；v0與a反向時，做減速直線運動；a＝0時，做勻速直線運動。故選項B、C、D正確。 答案　BCD 加速度正、負的理解誤區(qū) (1)物體存在加速度，說明物體做變速運動，不一定是加速運動。 (2)加速度的正、負表示方向，加速度的方向與規(guī)定的正方向相同時為正值，相反時為負值。 (3)根據(jù)加速度的正、負無法判斷物體做加速運動還是

12、減速運動，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.當加速度減小到零時，汽車靜止 D.當加速度減小到零時，汽車的速度達到最大 解析　加速度變小，速度增加的越來越慢，一直到加速度為0，速度達到最大 答案　BD 　從v－t圖像看加速度 [要點歸納] 1.v－t圖像中加速度的意義 (1)圖像意義：v－t圖像反映了運動物體的速度隨時間變化的關(guān)系。 (2)斜率意義：v－t圖像的斜率反映運動物體的加速度。 ①斜率的大小表示

13、加速度的大小。 ②斜率的正負表示加速度的方向。 2.通過v－t圖像認識加速度 (1)如果速度均勻增大或減小，加速度不變，v－t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a1＝2 m/s2，方向與初速度方向相同；乙表示的加速度a2＝－2 m/s2，負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v－t圖像的斜率變化，是一條曲線，曲線上某點的切線的斜率表示該時刻的瞬時加速度。如圖7所示，物體在做加速運動，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 是某物體做直線運動的速度圖像

14、，有關(guān)物體運動情況判斷正確的是(　　) 圖8 A.前2 s的加速度大小為5 m/s2 B.2 s末運動方向改變 C.4 s末物體回到出發(fā)點 D.6 s到8 s做勻速運動 解析　前2 s的加速度a＝ m/s2＝5 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末運動方向變化，并不表示回到出發(fā)點，C錯誤；6～8 s 是變速運動，D錯誤。 答案　A 分析v－t圖像時兩點注意 (1)加速度是否變化看有無折點：在折點位置，圖線的斜率改變，表示此時刻物體的加速度改變，v－t圖像為曲線，可認為曲線上處處是折點，加速度時刻在改變。 (2)速度

15、方向是否改變看與時間軸有無交點：在與時間軸的交點位置，縱坐標的符號改變，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動，它們的速度—時間圖像如圖9所示，則(　　) 圖9 A.A、B兩物體的運動方向一定相反 B.0～6 s內(nèi)A比B物體運動得快 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，所以運動方向相同，A錯誤；0～4 s內(nèi)，B的速度大，B運動得快，4～6 s內(nèi)，A的速度大，A運動得快，B錯誤；t＝4 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

16、確；從題圖可以看出，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　C 1.(多選)由a＝可知(　　) A.a與Δv成正比 B.物體加速度大小由Δv決定 C.a的方向與Δv的方向相同 D.Δv/Δt叫速度變化率，就是加速度 解析　a的大小與Δv、Δt均有關(guān)，但不是由Δv、Δt決定，a的方向與Δv相同。 答案　CD 2.(多選)有兩個物體都做加速度恒定的變速直線運動，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

17、 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動還是做減速運動。 答案　AD 3.(多選)下列運動可能出現(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，物體做減速運動時，加速度可增可減；B項，物體做加速運動時，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　ABC 4.(多選)一物體做勻變速直線運動，某時刻速度大小為4 m/s，2 s后速度

18、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/s2 C.5 m/s2 D.7 m/s2 答案　BD 5.(多選)做直線運動的物體在t1、t3兩時刻對應(yīng)的縱坐標如圖10所示，下列結(jié)論正確的是(　　) 圖10 A.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t2＝2t1，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t2＝2t1，

19、由于v－t圖線為直線，所以0～t1和t1～t2時間內(nèi)速度的變化量Δv1＝Δv2＝－4 m/s，可得v0＝8 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，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.負加速度不一定小于正加速度。 6.加速度為負，物體不一定做減速運動。 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。

20、 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動 B.加速度變小，物體一定在做減速運動 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　C 2.(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

21、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，當物體做減速直線運動時，速度減為零時開始反向運動，C錯誤；物體在運動過程中，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a＝0時，速度達到最大，D錯誤。 答案　AB 3.某學(xué)習小組的同學(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的是(　　) 圖1 A.當火藥爆炸炮彈還沒發(fā)生運動瞬間，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

22、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；汽車剎車做減速運動，a與v反向，B錯誤；當磁懸浮列車勻速行駛時，a＝0，C正確；根據(jù)劉翔110米欄用時13秒15，可以求出劉翔運動的平均速度，求不出任一時刻的速度，D錯誤。 答案　C 4.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 A.10 m/s2，方向沿斜面向下 B.0 C.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

23、正方向，則v0＝5 m/s，v＝－5 m/s，Δt＝4 s，則a＝＝＝ m/s2＝－2.5 m/s2， 即加速度大小為2.5 m/s2，方向沿斜面向下。 答案　C 5.(多選)做勻加速直線運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/s B.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初的速度大3 m/s。即vt－v0＝at＝3×1 m/s＝3 m

24、/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vt－v0＝at＝3×2 m/s＝6 m/s，D正確。 答案　ACD 6.(2017·甘肅天水一中段考)如圖3為一物體做直線運動的v－t圖像，則在0～t1和t1～t2時間內(nèi)(　　) 圖3 A.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，0～t1和t1～t2兩段直線斜率分別為正和負，表示加速度

25、方向相反，B正確。 答案　B 7.(2017·贛州高一檢測)足球運動員在罰點球時，球獲得30 m/s的速度并做勻速直線運動。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/s2＝300 m/s2 (2)a2＝ m/s2＝－400 m/s2 負號表示a2方向與30 m/s方向相反。 答案　(1)300 m/s2　(2)400 m

26、/s2 能力提升 8.如圖5所示，實線為兩個在同一直線上運動的物體a和b的v－t圖像，由圖可以知道(　　) 圖5 A.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v－t圖像都在第一象限，物體的速度方向均為正，即兩物體的運動速度方向相同；由于圖線的(斜率)等于加速度，兩圖線的(斜率)有正有負，即表示兩物體的加速度的方向相反，即a為正方

27、向，b為負方向；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　C 9.(多選)汽車的加速性能是反映汽車性能的重要指標。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v－t圖像，根據(jù)圖像可以判定(　　) 圖6 A.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　BD 10.一輛

28、汽車正做勻變速運動，圖中矢量線段長度表示矢量大小。v1為初速度，v2為末速度，Δv為速度變化量，哪一幅矢量圖不能正確表示v1、v2、Δv的關(guān)系(　　) 解析　根據(jù)速度、速度變化量的矢量關(guān)系，可知C不能正確表示v1、v2、Δv的關(guān)系。 答案　C 11.如圖7為某物體做直線運動的v－t圖像。試分析物體在各段時間內(nèi)的運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0～1 s內(nèi)做加速直線運動，速度變化量為 Δv1＝4 m/s－0＝4 m/s 加速度a1＝＝4 m/s2，方向與速度方向相同 在1～3 s內(nèi)做減速直線運動， 速度變化量Δv2＝0－4 m/s＝－4 m/

29、s 加速度a2＝＝ m/s2＝－2 m/s2，方向與速度方向相反 在3～4 s內(nèi)做加速直線運動，速度變化量 Δv3＝－2 m/s－0＝－2 m/s 加速度a3＝＝ m/s2＝－2 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(g＝10 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，一般車輛是達不到的，但是如果發(fā)生交通事故時，將會達到這一數(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2×10－3 s，駕駛員是否有生命危險？ 解析　摩托車的初速度v0＝36 km/h＝10 m/s， 末速度vt＝0 這一碰撞過程的時間Δt＝2×10－3 s 由加速度的定義式a＝ 得加速度的大小為 a＝＝ m/s2＝5×103 m/s2＝500 g， 所以駕駛員有生命危險。 答案　有生命危險