2019-2020年人教版必修一1.5《速度变化快慢的描述──加速度》WORD教案5
- 格式:doc
- 大小:45.54 KB
- 文档页数:4
人教版《物理》必修一的第一章第5节《速度变化快慢的描述——加速度》说课稿一、教材分析1、内容与地位本节课是人教版《物理》必修一的第一章第5节的内容,是运动和动力学中一个重要的物理概念和物理量,将为以后学习运动学和动力学奠定知识基础。
加速度是联系动力学和运动学的桥梁,机械振动、电磁场、能量守恒、动量定理等内容都涉及到。
同时,它又是一个较抽象的物理概念。
编者考虑到高一学生现在的知识基础和理解水平,不急于从科学性、知识性的角度客观地、严密地阐述这一概念,而是用去繁就简的方法从学生实际出发,仿照平均速度的引入方法引入加速度这一概念。
这样既能顺应学生的理解水平,又在此概念上留有较大的拓展空间,待学生日后深化。
而教材只是教学的平台,如何用好教材是教学成败的关键。
2、教学目标根据我对教材的理解、结合学生的实际情况、渗透新课程的教学理念,为提高全体学生的科学素养,按课程标准,以促进全体学生发展为目的。
从知识与技能、过程与方法,情感态度与价值观三个方向培养学生,拟定三个教学目标:知识与技能:(1)、知道加速度是描述速度变化快慢的物理量;知道加速度是矢量,加速度的方向表示物体速度变化的方向;知道直线运动中加速度方向和物体运动方向的区别;知道加速度方向和加速运动及减速运动之间的联系。
(2)、理解加速度的概念,能区别速度和加速度,知道加速度的国际单位制单位、读法;会用公式解决一些简单问题。
(3)、培养学生观察能力,抽象的逻辑思维能力。
过程与方法:(1)、在建立平均速度的基础上,参照平均速度的引入方法,引入加速度的概念,了解和体会比值定义法在科学研究中的作用,学会用类比法,对学生进行科学研究方法的熏陶;(2)、学会观察、分析、讨论和交流。
情感、态度、价值观:培养学生理论联系实际的思想和作风,体会物理知识来源于生活实际中,感受研究问题的乐趣,养成分析物理概念的严谨态度和习惯;3、教学的重点和难点(1)、教学重点:加速度是物理学中非常重要的概念,对这一概念的理解和应用是教学重点;(2)、教学难点:加速度的方向是个很重要的内容,由于学生刚接触加速度这一概念,加上学生对矢量的运算又不熟悉,所以在加速和减速直线运动中,弄清楚加速度的方向是本节教学要突破的难点。
人教版高一物理必修第一册课时作业速度变化快慢的描述—加速度一、单选择题1、关于加速度的理解,下列说法正确的是( )A.速度变化得越大,加速度就越大B.速度变化得越快,加速度就越大C.物体的速度为零,其加速度一定为零D.加速度很大时,运动物体的速度一定很大2、下列描述运动的说法中正确的是()A.物体的速度发生变化,则其加速度一定不为零B.“越走越快”表示物体的加速度越来越大C.物体的速度方向变化,则其加速度方向也随之变化D.物体的加速度增大,速度改变量也增大3、关于做直线运动的物体的加速度方向,下列判断中正确的是( )A.加速度的方向就是速度的方向B.加速度的方向就是位移的方向C.当物体做加速运动时,加速度的方向与速度的方向相同D.当物体做减速运动时,加速度的方向与速度的方向相同4、结合图中交代的情境及数据,以下判断正确的是( )A.高速行驶的磁悬浮列车的加速度一定很大B.汽车速度为108 km/h,紧急刹车时间为 2.5 s(可视为匀减速至静止),由此可得汽车刹车阶段的加速度大小为a=12.5 m/s2C.根据图中数据可求出刘翔在110 m栏比赛中通过全程的平均速率约为v=8.42 m/sD.位于点燃火药的炮膛中的炮弹的速度、加速度可能均为零5、2019年10月1日晚,庆祝中华人民共和国成立70周年群众大联欢上,天空中燃放起璀璨的烟花,打出巨型“人民万岁”字样,如图所示。
若烟花竖直上升,则关于烟花上升过程,下列说法正确的是 ()A.烟花的上升速度越大,加速度一定越大B.烟花的速度变化越快,加速度一定越大C.烟花的速度变化量越大,加速度一定越大D.烟花在某时刻速度为零,其加速度一定为零6、物体A的加速度为3 m/s2,物体B的加速度为-5 m/s2,则可以确定此时( )A.物体A一定在做加速运动B.物体A的加速度大于物体B的加速度C.物体B的加速度大于物体A的加速度D.物体A的速度小于物体B的速度7、如图甲所示,火箭发射时,速度能在10 s内由0增加到100 m/s;如图乙所示,汽车以108 km/h的速度行驶,急刹车时能在2.5 s内停下来,下列说法中正确的是( )A.10 s内火箭的速度改变量为10 m/sB.2.5 s内汽车的速度改变量为-30 m/sC.火箭的速度变化比汽车的快D.火箭的加速度比汽车的加速度大8、如图所示,汽车向右沿直线运动,原来的速度是v1,经过一小段时间之后,速度变为v2,Δv表示速度的变化量。
第4节速度变化快慢的描述——加速度学习目标核心素养形成脉络1.掌握加速度的概念,能区分v、Δv、ΔvΔt,理解加速度的矢量性.(重点)2.能根据速度和加速度的方向关系判断物体的运动性质.3.能根据v-t图象分析、计算加速度.(难点)一、加速度1.物理意义:描述物体运动速度变化快慢的物理量.2.定义:加速度是速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值.3.公式:a=ΔvΔt.4.单位:在国际单位制中,加速度的单位是米每二次方秒,符号为 m/s2或m·s-2.二、加速度方向与速度方向的关系1.加速度的方向:加速度是矢量,不仅有大小,也有方向,其方向与速度变化的方向相同.2.加速度方向与速度方向的关系:在直线运动中,速度增加时加速度的方向与速度的方向相同,速度减小时加速度的方向与速度的方向相反.三、从v-t图象看加速度1.定性判断(1)v-t图象能反映物体运动的速度随时间的变化规律.(2)在v-t图象中,从图线的倾斜程度(斜率大小)就能判断加速度大小,倾角(图线与横坐标轴的夹角)越大,加速度越大.2.定量计算:在v-t图象上取两点E(t1,v1)、F(t2,v2),加速度的数值a=ΔvΔt=v2-v1t2-t1.思维辨析(1)加速度是表示物体运动快慢的物理量. ( ) (2)速度大的物体加速度一定大.( ) (3)速度变化大的物体加速度一定大.( )(4)物体A 的加速度为2 m/s 2,B 的加速度为-3 m/s 2,则A 的加速度大于B 的加速度.( )(5)一辆汽车启动后紧急刹车的v -t 图象如图所示,试根据图象判断0~t 1和t 1~t 2两段时间内汽车的运动.①汽车启动时的加速度比刹车时的加速度小.( ) ②两段运动的速度方向相同,加速度方向也相同.( ) ③两段运动的速度方向和加速度方向均不相同.( )④启动阶段速度为正值,加速度也为正值,汽车加速;刹车阶段速度仍为正值,加速度为负值,汽车减速.( )提示:(1)× (2)× (3)× (4)× (5)①√ ②× ③× ④√ 基础理解(1)(多选)一物体做匀变速直线运动,某时刻速度的大小为4 m/s ,1 s 后速度的大小变为10 m/s ,在这1 s 内该物体的( )A .速度变化的大小可能小于4 m/sB .速度变化的大小可能大于10 m/sC .加速度的大小可能小于4 m/s 2D .加速度的大小可能大于10 m/s 2提示:选BD.题中只给出1 s 初、末的速度的大小,这就隐含了两速度方向可能相同,也可能相反.若两速度方向相同,物体做匀加速运动,Δv =6 m/s ,a =6 m/s 2;若两速度方向相反,取初速度的方向为正方向,则v =-10 m/s ,全过程时间t =1 s ,Δv =v -v 0=-14 m/s ,则a =v -v 0t =-10-41m/s 2=-14 m/s 2,负号说明a 的方向与初速度方向相反,选项B 、D 正确.(2)“我国的新型战斗机歼-20飞得很快.”“小轿车比公交车起步快.”以上两句话中的“快”的含义各是什么提示:第一个“快”指战斗机的速度大,运动得较快;第二个“快”指起步时小轿车比公交车的加速度大,即小轿车比公交车速度增加得快.对加速度的理解问题导引如图为蜻蜓、火箭的运动示意图.图甲:以8 m/s的速度飞行的蜻蜓能在 s内停下来.图乙:火箭发射时10 s内速度由0增加到100 m/s.(1)计算蜻蜓和火箭的加速度的大小并说明谁的速度变化快.(2)分析蜻蜓和火箭的加速度方向与速度方向的关系.(3)试根据上述情景和问题讨论在直线运动中物体做加速运动或减速运动的条件是什么要点提示(1) m/s210 m/s2蜻蜓的速度变化快(2)蜻蜓的加速度方向与速度方向相反;火箭的加速度方向与速度方向相同.(3)在直线运动中,当加速度方向与速度方向相同时,物体做加速运动;当加速度方向与速度方向相反时,物体做减速运动.【核心深化】1.对加速度的理解:a=ΔvΔt是用比值定义法定义的物理量.加速度a的大小与Δv、Δt大小无关,因此不能说a与Δv成正比,与Δt成反比.2.速度、速度变化量、加速度的比较速度v速度变化量Δv加速度a 定义位移与所用时间的比值末速度与初速度的差值速度变化量与时间的比值表达式v=ΔxΔtΔv=v2-v1a=ΔvΔt 单位m/s m/s m/s2方向为物体运动的方向,与a的方向不一定相同由初、末速度决定,与a的方向相同,与v的方向不一定相同与Δv的方向相同,与v的方向不一定相同速度v速度变化量Δv加速度a物理意义表示物体运动的快慢和方向表示物体速度变化的大小和方向表示物体速度变化的快慢和方向大小关系三个物理量的大小没有必然联系,其中一个物理量较大时,其余两个物理量不一定较大关键能力1 对速度与加速度关系的理解速度与加速度的关系,下列说法中正确的是( ) A .速度变化得越多,加速度就越大 B .速度变化得越快,加速度就越大C .加速度方向保持不变,速度方向也保持不变D .加速度大小不断变小,速度大小也不断变小[解析] “速度变化得越多”是指Δv 越大,但若所用时间Δt 也很大,则ΔvΔt 就不一定大,故A 错误;“速度变化得越快”是指速度的变化率ΔvΔt 越大,即加速度a 越大,B 正确;加速度方向保持不变,速度方向可能变,也可能不变,当物体做减速直线运动时,v =0以后就可能反向运动,故C 错误;物体在运动过程中,若加速度的方向与速度方向相同,尽管加速度在变小,但物体仍在加速,直到加速度a =0时,速度达到最大,故D 错误.[答案] B关键能力2 加速度对运动的影响(多选)根据给出的速度和加速度的正负,对下列物体的运动性质的判断正确的是( )A .v 0<0、a >0,物体先做加速运动,后做减速运动B .v 0<0、a <0,物体做加速运动C .v 0>0、a <0,物体先做减速运动,后做加速运动D .v 0>0、a =0,物体做匀速直线运动[解题探究] (1)如何判断物体做加速运动还是减速运动 (2)v 0与a 的正、负表示什么意义[解析] 物体运动的速度、加速度方向的规定是任意的,但是当速度方向与加速度方向同向时,物体做加速运动,B 正确;反向时物体做减速运动,当时间足够长,且加速度始终存在时,物体先减速至零后反向加速,A 错误,C 正确;当a =0时,物体做匀速直线运动,当v 0=0,a =0时,物体静止,D 正确.[答案] BCD1.加速度与速度的方向决定物体加速还是减速物体是加速还是减速与加速度的变化和加速度的正、负无关,可总结如下:2.对加速度理解的十个“不一定”(1)物体具有加速度,但不一定做加速运动.(2)物体的速度方向改变,但加速度的方向不一定改变. (3)物体的速度方向不变,但加速度方向不一定不变. (4)物体的速度大,但加速度不一定大. (5)物体速度等于零,但加速度不一定等于零. (6)物体加速度为零,但速度不一定为零.(7)物体的加速度变大(小),但速度不一定变大(小). (8)物体的速度大小不变,但加速度不一定为零. (9)加速度大小不变的运动,不一定加速度方向也不变. (10)在加速直线运动中,加速度不一定总取正值.【达标练习】1.(多选)(2019·浙江杭州高一质检)小芳同学从网上找到几幅照片(如图所示),根据照片所示情景请你判断下列说法正确的是( )A .当大炮发射炮弹还没发生运动瞬间,炮弹的加速度一定为0B .高速行驶的磁悬浮列车的加速度可能为0C .轿车紧急刹车时速度变化很快,所以加速度很大D .根据图中数据可求出刘翔在110 m 栏比赛中平均加速度解析:选BC.当大炮发射炮弹还没发生运动瞬间,已经产生加速度,炮弹的加速度一定不为零,故A 错误;当高速行驶的磁悬浮列车做匀速运动时,加速度为零,故B 正确;加速度是描述速度变化快慢的物理量,所以轿车紧急刹车时速度变化很快,所以加速度很大,故C 正确;根据加速度的定义式a =ΔvΔt ,不知道末速度,该运动也不能看成匀加速直线运动,所以无法求出平均加速度,故D 错误.2.一质点自原点开始在x 轴上运动,初速度v 0>0,加速度a >0,a 值不断减小直至为零的过程中,质点的( )A .速度不断减小,位移不断减小B .速度不断减小,位移继续增大C .速度不断增大,当a =0时,速度达到最大,位移不断增大D .速度不断减小,当a =0时,位移达到最大值解析:选C.由于初速度v 0>0,加速度a >0,即速度和加速度同向,不管加速度大小如何变化,速度都是在增加的,当加速度减小时,相同时间内速度的增加量变小,即增加得慢了;当a =0时,速度达到最大值.此后以该最大速度做匀速直线运动,位移不断增大,C 正确.加速度的计算问题导引下表列出了三种车辆起步后速度变化情况初速度 时间 末速度 自行车 0 5 s 14 m/s 小型轿车 0 20 s 30 m/s 旅客列车100 s40 m/s(2)三种车辆的加速度分别为多大(3)由计算结果分析加速度与速度v 、速度的变化量Δv 有无必然联系. 要点提示 (1)旅客列车速度变化大,自行车速度增加得快. (2)三车的加速度分别是 自行车a 1=Δv 1Δt 1=145 m/s 2= m/s 2轿车a 2=Δv 2Δt 2=3020 m/s 2= m/s 2列车a 3=Δv 3Δt 3=40100m/s 2= m/s 2(3)加速度a 与速度v 、速度的变化量Δv 无必然联系.【核心深化】1.公式a =v 2-v 1t中v 1表示物体的初速度,v 2表示物体的末速度,应用时不能将两者颠倒.2.公式a =v 2-v 1t是矢量式,速度、速度的变化量、加速度皆为矢量.应用该公式解题时要先规定好正方向,v 1、v 2的方向与规定的正方向相同时取正值,相反时取负值.3.最后要注意根据计算所得的加速度a 的正、负来确定加速度的方向. 关键能力1 对定义式a =ΔvΔt 的应用求下列物体的加速度(1)高速列车过桥后沿平直铁路加速行驶,经3 min 速度从54 km/h 提高到180 km/h ; (2)一辆汽车以108 km/h 的速度匀速行驶,遇到紧急情况刹车,经4 s 停下来. [思路点拨] 解题时要先规定正方向,明确v 和v 0的方向与规定正方向之间的关系,确定v 和v 0的正负,代入定义式进行计算.[解析] (1)规定列车运动的方向为正方向对列车:v 0=54 km/h =15 m/s ,v =180 km/h =50 m/s ,t =3 min =180 s ,a =v -v 0t=50-15180m/s 2≈ m/s 2方向与列车运动方向相同. (2)规定汽车初速度的方向为正方向 对汽车:v 0=108 km/h =30 m/s ,v =0a =v -v 0t =-304m/s 2=- m/s 2负号说明加速度的方向与汽车运动的方向相反. [答案] (1) m/s 2与列车运动方向相同 (2) m/s 2与汽车运动方向相反关键能力2 速度方向的不确定造成的多解问题(多选)(2019·衡水高一检测)物体运动的初速度为6 m/s ,经过10 s 速度的大小变为20 m/s ,则加速度大小可能是( )A . m/s 2B . m/s 2C . m/s 2D . m/s 2[解析] 设初速度方向为正方向,根据a =v 2-v 1t,后来20 m/s 的速度方向可能与初速度的方向相同,也可能相反,相同时a 1=20-610 m/s 2= m/s 2,相反时a 2=-20-610 m/s 2=-m/s 2.故B 、D 正确.[答案] BD【达标练习】1.(2019·江苏无锡高一期末)纯电动汽车不排放污染空气的有害气体,具有良好的发展前景,现对如图所示的纯电动汽车的加速性能进行测试.某次测试中,经过10 s ,汽车由静止加速到72 km/h.将该过程视为匀加速直线运动,这段时间内汽车的加速度为( )A . m/s 2B . m/s 2C . m/s 2D . m/s 2解析:选 km/h =20 m/s ,则汽车的加速度为:a =Δv Δt =2010 m/s 2=2 .0 m/s 2.2.2018年10月20日上午东京世锦赛女排决赛中,假如从塞尔维亚队飞来的排球具有水平方向的大小为20 m/s 的速度,排球与中国队员朱婷的手接触时间为 s ,被击打后排球以原速率水平返回,设 s 内排球的速度均匀变化,求排球被击打过程中的加速度.解析:规定初速度方向为正方向,则排球的初速度v 0=20 m/s ,末速度v =-20 m/s ,时间t = s.排球被击打过程中的加速度a =v -v 0t=错误! m/s 2=-200 m/s 2即排球被击打过程中,加速度大小为200 m/s 2,方向与初速度方向相反. 答案:200 m/s 2,方向与初速度方向相反对v -t 图象的理解和应用问题导引下图是甲、乙两个质点的速度-时间图象. (1)求出它们加速度的大小.(2)v -t 图象中图线的“陡”和“缓”与加速度有什么关系要点提示 (1)a 甲=Δv 1Δt 1=10-05 m/s 2=2 m/s 2,a 乙=Δv 2Δt 2=15-510 m/s 2=1 m/s 2.(2)由第(1)问知甲的加速度大于乙的加速度,由图象可以直观地看出,甲的图线比乙的图线“陡”,所以通过比较图线的“陡”“缓”可以比较加速度的大小.在同一个v -t 图象中,图线“陡”的加速度较大.【核心深化】1.v -t 图象的意义:v -t 图象描述的是物体速度随时间的变化规律. 2.图象上的“点、截距、斜率”的意义点某时刻的速度截距横截距 速度为零的时刻纵截距 初速度 斜率大小 加速度大小 正负加速度的方向3.确定物体的运动性质:若图线平行于时间轴,说明物体做匀速直线运动;若图线远离时间轴,说明物体做加速运动;若图线靠近时间轴,说明物体做减速运动.如图所示,a 做匀速直线运动,b 、c 做加速直线运动,d 、e 做减速直线运动.定性比较同一坐标系中,利用不同物体的v -t 图象斜率的绝对值可以比较它们的加速度大小,如图所示,a 的加速度大于b 的加速度定量计算(1)根据v -t 图象的物理意义,图线的斜率在数值上等于质点运动的加速度大小(2)在v -t 图象上任取两点(t 1,v 1)和(t 2、v 2),根据a =Δv Δt (ΔvΔt 即图象的斜率)可确定加速度(3)Δv Δt 的正、负表示加速度的方向,ΔvΔt的绝对值表示加速度的大小 关键能力1 由图象确定物体的运动情况如图所示,实线为两个在同一直线上运动的物体a 和b 的v-t 图象,由图可以知道( )A .两物体的速度方向相反,加速度方向也相反,a 的加速度小于b 的加速度B .两物体的速度方向相反,加速度方向也相反,a 的加速度大于b 的加速度C .两物体的速度方向相同,加速度方向相反,a 的加速度大于b 的加速度D .两物体的速度方向相同,加速度方向相同,a 的加速度大于b 的加速度 [思路点拨] (1)根据斜率绝对值的大小可确定加速度的大小. (2)根据斜率的正、负可确定加速度的方向.[解析] 由于a 、b 的v -t 图象都在第一象限,物体的速度方向均为正,即两物体的速度方向相同;由于图线的斜率Δv Δt 表示加速度,两图线的斜率ΔvΔt一正一负,即表示两物体的加速度的方向相反,即a 为正方向,b 为负方向;两直线的斜率ΔvΔt 的绝对值a 大于b ,即a的加速度大于b 的加速度,故C 正确,A 、B 、D 均错误.[答案] C关键能力2 由图象计算物体的运动参量如图所示是一个物体向东运动的速度图象.由图象可知在0~10 s 内物体的加速度大小为________,方向是________;在10~40 s 内物体的加速度为__________;在40~60 s 内物体的加速度大小为________,方向是________.[思路点拨] 在v -t 图象中,图线斜率的绝对值表示加速度大小,斜率的正、负表示加速度的方向.[解析] 由题图可知,在0~10 s 内物体的速度变化量Δv 1=30 m/s -0=30 m/s ,加速度a 1=Δv 1Δt 1=3010 m/s 2=3 m/s 2,方向向东;在10~40 s 内物体的速度变化量Δv 2=0,所以加速度a 2=0;在40~60 s 内物体的速度变化量Δv 3=0-30 m/s =-30 m/s ,加速度a 3=Δv 3Δt 3=-3020m/s 2=- m/s 2,负号表示a 3的方向与运动方向相反,即方向向西. [答案] 3 m/s 2向东 0 m/s 2向西由v -t 图象可以直接获取的信息速度变化 远离t 轴为加速,靠近t 轴为减速 加速度正负 图线斜向上为正,斜向下为负加速度大小①图线为直线的,加速度恒定不变②图线为曲线的,斜率变大的加速度变大,斜率变小的加速度变小1.A 、B 两物体在同一直线上做变速直线运动,它们的速度-时间图象如图所示,则( )A .A 、B 两物体的运动方向一定相反B .0~6 s 内A 比B 运动得快C .t = 4 s 时,A 、B 两物体的速度相同D .A 物体的加速度比B 物体的加速度大解析:选C.两物体的速度都为正值,所以运动方向相同,A 错误;0~4 s 内,B 的速度大,B 运动得快,4~6 s 内,A 的速度大,A 运动得快,B 错误;t =4 s 时,A 、B 两物体的速度都为5 m/s ,所以两物体的速度相同,C 正确;从题图可以看出,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 错误.2.如图所示,是某质点运动的v -t 图象,请回答:(1)质点在图中各段的过程中做什么性质的运动(2)在0~4 s 内、8~10 s 内、10~12 s 内质点的加速度.解析:(1)在0~4 s 内质点的速度不断增大,且方向始终沿正方向,则质点做正向加速直线运动;在4~8 s 内,质点的速度始终为10 m/s ,则质点做正向匀速直线运动;在8~10 s 内,质点的速度不断减小,且方向始终为正,则质点做正向减速直线运动; 在10~12 s 内,质点的速度不断增大,且方向始终为负,则质点做反向加速直线运动.(2)由a =Δv Δt得: 0~4 s 内的加速度a 1=10-04-0m/s 2= m/s 2; 8~10 s 内的加速度a 2=0-1010-8m/s 2=-5 m/s 2; 10~12 s 内的加速度a 3=-10-012-10m/s 2=-5 m/s 2. 答案:(1)见解析 (2) m/s 2 -5 m/s 2 -5 m/s 21.(多选)下列说法中正确的是( )A .a 越大,单位时间内质点速度的变化量越大B .a 越大,单位时间内质点速度的变化量越小C .速度变化越来越快,加速度有可能越来越小D .速度的变化量相同,加速度越大,则所用的时间越短解析:选AD.Δv =a ·Δt ,若Δt =1 s ,则Δv =a ·Δt =a ,故a 越大,单位时间内质点速度的变化量越大,选项A 正确,B 错误;加速度反映速度变化的快慢,速度变化越来越快,则加速度一定越来越大,选项C 错误;由a =Δv Δt可知,速度的变化量相同,加速度越大,则所用的时间越短,选项D 正确.2.足球以8 m/s 的速度飞来,运动员把它以12 m/s 的速度反向踢出,踢球时间为 s ,设球飞来的方向为正方向,则足球在这段时间内的加速度是(设运动员踢足球的力为恒力)( )A .-20 m/s 2B .20 m/s 2C .100 m/s 2D .-100 m/s 2 解析:选D.足球飞来的方向为正方向,则初速度v 1=8 m/s ,末速度v 2=-12 m/s.故加速度a =v 2-v 1t=错误! m/s 2=-100 m/s 2,负号表示加速度方向与足球飞来的方向相反,故选项D 正确.3.(2019·厦门高一检测)一辆汽车沿平直公路向东行驶,如图所示是该汽车的速度计,在汽车内的观察者观察速度计指针的变化,开始时指针指在如图甲所示的位置,经过8 s 后指针指示到如图乙所示的位置,那么它的加速度约为( )A .11 m/s 2B .- m/s 2C . m/s 2D .- m/s 2 解析:选D.由题图可知汽车的初速度v 0=60 km/h ≈ m/s ,末速度v t =20 km/h ≈ m/s. 由加速度的定义式得a =v t -v 0t=错误! m/s 2≈- m/s 2,故选D. 4.某物体沿直线运动,其v -t 图象如图所示,下列说法正确的是( )A .第1 s 内和第2 s 内物体的速度方向相反B .第1 s 内和第2 s 内物体的加速度方向相反C .第3 s 内物体的速度方向和加速度方向相反D .第2 s 末物体的加速度为零解析:选B.第1 s 内、第2 s 内纵坐标为正,速度均为正向,A 错误;根据斜率的正、负表示加速度的方向,第1 s 内加速度为正向,第2 s 内加速度为负向,B 正确;第3 s 内速度为负向,加速度为负向,C 错误;第2 s 末物体的加速度为-2 m/s 2,D 错误.5.下表是通过测量得到的一辆摩托车沿直线做变速直线运动时速度随时间的变化数据. t /s0 5 10 15 20 25 30 v /(m ·s -1)0 10 20 30 20 10 0请根据测量数据: (1)画出摩托车运动的v -t 图象;(2)求摩托车在第1个10 s 内的加速度;(3)根据画出的v -t 图象,利用求斜率的方法求出第1个10 s 内的加速度;(4)求摩托车在最后15 s 内的加速度.解析:(1)v -t 图象如图所示.(2)第1个10 s 内的加速度a =Δv Δt =20-010m/s 2=2 m/s 2,与运动方向相同. (3)v -t 图象的斜率表示加速度,第1个10 s 内的加速度a =k =2 m/s 2,与运动方向相同.(4)最后15 s 内的加速度 a ′=Δv ′Δt ′=0-3015m/s 2=-2 m/s 2, “-”表示加速度方向与运动方向相反.答案:(1)见解析图 (2)2 m/s 2,与运动方向相同(3)2 m/s 2,与运动方向相同 (4)2 m/s 2,与运动方向相反一、单项选择题1.(2019·孝感高一检测)关于速度与速度变化量,下列说法正确的是( )A .速度方向向右,速度变化量方向可能向左B .速度越大,速度变化量越大C .速度变化量只表示速度变化的大小D .速度是矢量,速度变化量是标量解析:选A.若物体向右做减速运动,则速度变化量方向向左,A 正确;若物体做匀速直线运动,不论速度大小速度变化量都为零,故B错误;速度变化量是矢量,既表示速度变化的大小,也能表示速度变化的方向,故C、D错误.2.物体A、B做直线运动,A的加速度为3 m/s2,B的加速度为-5 m/s2,下列说法中正确的是( )A.物体A的加速度比物体B的加速度大B.物体B的速度变化比物体A的速度变化快C.物体A的速度一定在增加D.物体B的速度一定在减小解析:选B.加速度的正、负只表示方向,比较其大小看绝对值,故A错误;B的加速度大,表示其速度变化快,故B正确;由于未知A、B两物体的速度方向为正还是为负,因此无法确定速度的增减,故C、D错误.3.关于速度和加速度的说法中,正确的是( )A.速度为零时,加速度一定也为零B.速度越大,加速度一定越大C.速度变化时,加速度可以不变D.速度变化越大,则加速度一定越大解析:选C.某时刻物体速度为零,其加速度不一定为零,故A错误;加速度与速度没有直接的关系,速度很大的物体,其加速度可能很小,可能为零,比如匀速直线运动,故B 错误;速度变化时,加速度可以不变,故C正确;运动物体的速度变化量越大,加速度不一定越大,还取决于变化所用的时间,故D错误.4.(2019·杭州高一检测)关于小汽车的运动,下列说法不可能的是( )A.小汽车在某一时刻速度很大,而加速度为零B.小汽车在某一时刻速度为零,而加速度不为零C.小汽车在某一段时间,速度变化量很大而加速度较小D.小汽车加速度很大,而速度变化得很慢解析:选D.小汽车在刚启动时,速度为零,加速度不为零,B可能;小汽车高速且匀速行驶时,速度很大,而加速度为零,A可能;在较长的时间内,小汽车加速度较小,速度变化量也可以很大,C可能;加速度是表示速度变化快慢的物理量,加速度大,速度变化一定快,D不可能.5.雨滴从高空由静止下落,由于空气阻力作用,其加速度逐渐减小,直到变为零,在此过程中雨滴的运动情况是( )A.速度不断减小B.速度越来越大C.位移越来越小D.速度的变化率越来越大解析:选B.雨滴做加速直线运动,加速度减小,雨滴下落的速度增加得越来越慢;加速度为零时,雨滴的速度最大,A错,B对;雨滴一直下落,位移逐渐增大,C错;加速度即为速度变化率,加速度减小,故速度变化率减小,D错.6.(2019·湖南衡阳高一月考)中国“利剑”无人机发展迅速,最近更“取得重大成果”,并“实现历史性跨越”.军事专家分析认为,“利剑”是以航母舰载机为发展目标的新一代无人机,未来将登上航母,成为无人攻击机,在某次“利剑”进行滑行试验中,某检测装置观测到其降落后的滑行过程中制动力逐渐增大,下列各图中能反映其速度v随时间t 变化关系的是( )解析:选D.由题意可知“利剑”的制动力逐渐增大,故其加速度越来越大,则飞机做加速度增大的减速运动,故只有D正确.7.(2019·郑州四中高一检测)甲、乙两个物体在同一直线上运动,它们的速度图象如图所示,下列说法正确的是( )A.在0~t1时间内,甲的加速度大于乙的加速度,且方向相反B.在0~t1时间内,甲、乙的加速度方向相同C.在0~t2时间内,甲、乙的运动方向相同D.在0~t2时间内,甲的加速度大于乙的加速度,且方向相同解析:选B.由v-t图象的斜率知,0~t2时间内,甲的加速度小于乙的加速度,两者的加速度方向相同,A、D错,B对;0~t2时间内,甲一直向正方向运动,0~t1时间内,乙向负方向运动,t1~t2时间内,乙向正方向运动,C错.8.如图所示,为了测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为 cm的遮光板.滑块向右做加速直线运动依次通过两个光电门A和B,光电门上的黑点处有极细的激光束,当遮光板挡住光束时开始计时,不遮挡光束时停止计时.现记录了遮光板通过第一个光电门所用的时间为Δt1= s,通过第二个光电门所用的时间为Δt2= s,光电门从第一次计时结束到第二次计时开始经历的时间为Δt= s.则滑块的加速度应为( )A . m/s 2B . m/s 2C . m/s 2D . m/s 2 解析:选C.遮光板通过第一个光电门的平均速度v 1=s Δt 1=错误! m/s = m/s ,这个速度就是通过第一个光电门中间时刻的速度,即记时 s 时的瞬时速度;遮光板通过第二个光电门的平均速度v 2=s Δt 2=错误! m/s = m/s ,这个速度就是通过第二个光电门中间时刻的速度,即第二个光电门记时 s 时的瞬时速度;因此加速度a =v 2-v 1Δt =错误! m/s 2= m/s 2,因此选项C 正确.二、多项选择题9.下列说法中正确的是( )A .a 越大,单位时间内质点速度的变化量越大B .a 越大,单位时间内质点速度的变化量越小C .速度变化越来越快,加速度有可能越来越小D .速度的变化量相同,加速度越大,则所用的时间越短解析:选AD.Δv =a ·Δt ,若Δt =1 s ,则Δv =a ·Δt =a ,故a 越大,单位时间内质点速度的变化量越大,选项A 正确,B 错误;加速度反映速度变化的快慢,速度变化越来越快,则加速度一定越来越大,选项C 错误;由a =Δv Δt可知,速度的变化量相同,加速度越大,则所用的时间越短,选项D 正确.10.(2019·青岛高一检测)如图所示是沿直线运动的某质点的v -t 图象,则( )A .在1~3 s 时间内质点静止B .第1 s 内质点做加速运动,最后1 s 质点做减速运动C .第1 s 内质点的加速度为3 m/s 2D .3 s 末质点的速度为3 m/s解析:选BCD.从题图可知0~1 s 内质点做初速度为零的匀加速直线运动,加速度为3 m/s 2;1~3 s 内质点做速度为3 m/s 的匀速直线运动,3 s 末质点的速度为3 m/s ;最后1 s 质点做匀减速直线运动.11.(2019·兰州一中高一月考)物体做直线运动时,有关物体的加速度、速度的方向及它们的正负值说法正确的是( )。
1.5速度变化快慢的描述—加速度一、教学内容1、人教版物理课本必修1第25页2、课时设计:2课时二、目标要求1、知识目标:理解加速度的概念,知道加速度是表示速度变化快慢的物理量,知道它的定义、公式、符号和单位。
2、水平目标:(1)知道加速度是矢量,知道加速度的方向始终跟速度的改变量的方向一致,知道加速度跟速度改变量的区别。
(2)知道什么是匀变速直线运动,能从匀变速直线运动的v —t 图像中理解加速度的意义。
3.情感目标:通过对速度、速度的变化量、速度的变化率三者的分析比较,提升学生的比较、分析问题的水平。
三、教学用具:多媒体电脑投影仪四、教学过程设计(一)自学指导:认真看课本第5节内容,例题、概念等(二)带着问题先学(12分钟)⒈关于位置变化、位置变化快慢,物理学是通过哪些物理量描述的?⒉用什么物理量来描述速度的变化快慢?3.什么是加速度?说出其定义式、单位及物理意义。
加速度方向如何确定?(三)学生回答问题,教师参与讨论总结(四)通过题目解决问题中的讨论难点1、实例:结合P25页思考与讨论,回答下列问题一架飞机以200m/s 的速度匀速飞行;一辆汽车从静止开始经过20s 后,其速度变20m/s;一位运动员冲刺后速度由10m/s 经过5s 后变为0。
(1)谁的速度变化大?谁的速度变化小?(2)谁的速度变化要快一些?判断依据是什么?(3)运动速度越大的物体,其速度变化越大吗?(4)速度变化越大的物体,其速度变化越快吗?2、精讲点拔加速度1.定义:加速度是速度的变化量与发生这个变化所用时间的比值。
2.定义式:00t t v v t v a --=∆∆=3.单位:米每二次方秒,符号m/s 2或m ·s -24.物理意义:表示速度改变快慢的物理量。
5.矢量性:加速度的方向与速度变化量△v 的方向相同例1、关于加速度,下列说法准确的是( CEG )A、加速度为零的物体一定处于静止状态B、有加速度的物体,其速度一定增加C、物体的速度有变化,则一定具有加速度D、加速度越大,则物体速度的变化量一定越大E、加速度越大,则物体速度的变化率一定越大F、加速度的方向一定与速度方向相同G、加速度的方向一定与速度变化量的方向相同H、a>0速度就增大,a<0速度就减小例2、甲、乙两物体在同一直线上沿规定的正方向运动,它们的加速度分别为a甲=4m/s2,a乙=-4m/s2。
2019-2020年人教版必修一1.5《速度变化快慢的描述──加速度》WORD教案
5
教材分析
加速度是物理学中非常重要的概念,也是高一学生最难搞懂的概念之一。
教材为了减小难度,对加速度概念的要求比较低,没有具体区分平均加速度和瞬时加速度,而是在学生知道了物体的运动通常情况下,速度在改变,很自然的引出速度变化也有快慢之分,进而引入加速度概念;加速度的矢量性,教材的处理也比较通俗易懂,最后又给出一些物体运动的加速度图表,给学生一些直观、生动的印象.节后又对速度、加速度做了一对比,有助于学生理解这些概念,对变化率的分析与解析也恰到好处.
学情分析
速度是力学教学的重要概念,也是高一年级物理课中较难懂的概念.在学生的经验中,与加速度有关的现象不多,这就给学习加速度概念带来困难.教材先列举轿车和旅客列车的加速过程,让学生讨论它们速度的快慢以增强学生的感性认识.
教学目标
1.知识与技能
⑴理解加速度概念、物理意义及与速度快、慢的区别,知道加速度的公式、符号、单位。
⑵理解加速度的矢量性,能判断物体是做加速运动还是减速运动。
2.情感态度与价值观
⑴通过本节的学习,使学生了解物理学对经济、社会发展的贡献,体会物理与生活的密切关系,提高学生学习物理的兴趣。
⑵通过研究性课题,能让学生领略到生活的奇妙与和谐,发展对科学的好奇心与求知欲。
⑶培养学生主动与他人合作的精神,并能将自己的见解与他人交流。
重点
加速度的概念及与速度快慢的区别是本节教学的重点。
难点
对加速度概念的理解是本节教学的难点。
教学方法
探究、比较、分析法、讲授、讨论、练习
教学过程
[新课引入]
[讨论与交流] 速度改变快慢的比较
教材中列举了小型轿车和旅客列车不同的加速情况,谁的速度“增加”得快?如何来表示速度增加的快慢呢?
(分析)某竞赛用的跑车启动时,3.87 s内速度达到100 km/h,某高速列车启动时,265 s内速度达到250 km/h,自行车9 s内速度达到15 m/s,而100 m跑运动员起跑时,O.2 s内速度达到12 m/s.
师:试根据上述数据,推算出这些物体启动时,速度的增加量和1 s内速度的增加量,并填入下列表格:
师:很明显,这几个运动物体速度的增加量不同,速度增加的快慢也不同,且速度增加大的不一定就增加得快.为了描述物体运动中速度变化的快慢,人们引入了加速度的概念——加速度是用来描述速度变化的快慢的物理量.
§1.5速度变化快慢的描述——加速度(板)
[新课教学]
一、加速度
师:请回忆一下我们是怎样描述物体运动位置的变化的?
我们又如何描述运动位置变化快慢的?
师:如果物体做加速直线运动,怎样描述物体运动的速度增加的快慢呢?
生:用物体速度的增加量除以所用时间即得单位时间速度的变化量来描述这段过程物体运动速度增加的快慢
师:不同物体运动时,速度变化的快慢往往不同的,再看下面的例子.
案例1:飞机的速度由0增加到约300km/h,飞机的速度的变化是多少?若发生这一变化用时约30 s,则物体的速度平均每秒增加多少?
案例2:迫击炮射击时,炮弹在炮筒中的速度在0.005 s内就可以由0增加到250 m/s,炮弹速度的变化与发生这个变化所用时间的比值是多少?
学生讨论后回答.
生1(回答第一个案例):300km/h约相当于83m/s,a=△v/△t=(83—0)/30m/s2=2.8m/s2.生2(回答第二个案例):a=△v/△t=(250—0)/0.005m/s2=5×104m/s2
师:上述方法就是变速直线运动中,描述物体运动速度变化快慢的基本思路和基本方法.其中a=△v/△t是变速直线运动的加速度的基本定义式.
(板书) 加速度
(1)定义:加速度等于速度的改变量跟发生这一改变所用时间的比值.
定义式:a=△v/△t =(vt-v0)/△t
v0——开始时刻物体的速度
vt——经过一段时间t时的速度
(2)物理意义:加速度是表示速度改变快慢的物理量.
(3) 国际单位:m/s2或m·s-2 读作米每二次方秒
(4) a也有平均和瞬时加速度
(5) a不变的运动叫做匀变速运动。
(匀速直线运动可看成什么运动)
[讨论与交流]
师:“上海磁悬浮列车的最高速度可达430 km/h,它的加速度一定很大.”这一说法对吗?为什么?
生:不对,当匀速运动时,尽管速度很大,加速度为零.
师:运载火箭在点火后的短时间内,速度的变化很小,它的加速度一定很小吗?
生:不对.由公式a=△v/△t可知,加速度等于速度的变化量和时间的比值,因而加速度是速度对时间的变化率.所谓某一个量对时间的变化率,是指单位时间内该量变化的数值.变化率表示变化的快慢,不表示变化的大小.
二、加速度方向与速度方向的关系
[问]用两辆汽车以相同的速度变化率做匀加速运动和匀减速运动,虽然速度变化快慢相同,但速度的变化情况不同,前者速度越来越大,后者则反之.启发学生思考,只凭速度变化快慢(速度变化率的大小)不能完全反映速度变化的规律,从而引出加速度不仅有大小,而且有方向,是矢量.
加速度的定义是,理解△v的含义是重要的。
由于本章只研究直线运动,因此, 用△x=x2-x1表示位移,即用正负号表示位移的方向显得自然,容易理解。
同样,速度的方向也可用正负号表示。
速度的变化量是矢量减法,用正负号表示矢量的方向后,同一直线上矢量减法就变换成了标量的代数减法。
速度的变化量是△v=v2-v1。
速度是矢量,因此v2-v1的矢量减法可以处理为其含义是v1+△v=v2(图1-29a汽车加速的情况);汽车减速的情况△v的方向与车的前进方向相反(图1-29b汽车减速的情况)。
要逐渐养成使用矢量语言进行运算的习惯。
加速度也是矢量,不仅有大小,也有方向.
方向:加速度的方向和速度改变量的方向相同
加速直线运动:加速度的方向和初速度的方向相同,为正值.
减速直线运动:加速度的方向和初速度的方向相反,为负值.
[分析]当物体加速时,则△v =(vt-v0)>0,时间△t是标量,加速度a的计算值为正值,如果以初速度的方向为正方向(即初速度 v0取正值),a为正值则可表示a的方向与初速度的方向相同,或反过来说,若加速度a与初速度同向时,则这个直线运动为加速运动.
当物体是减速时,则△v =(vt-v0)<0,时间△t是标量,加速度a的计算值为负值,如果仍以初速度的方向为正方向(即初速度Iv0取正值),a为负值则可表示a的方向与初速度的方向相反,或反过来说,若加速度a与初速度反向时,则这个直线运动为减速运动.
例题
做加速运动的火车,在40s内速度从10m/s增加到20m/s,求火车加速度的大小。
汽车紧急刹车时做减速运动,在2s内速度从10m/s减小到零,求汽车的加速度。
[说一说]
日常生活中,对于运动物体说它走多远,是指路程或位移,说它走得多快,是指速度,而对加速度则没有相对应的典型词语.一般只有笼统的“快”和“慢”,往往指的是速度,但有时也有一些说法是模模糊糊地指加速度.请大家讨论哪些说法中指的是加速度?
生1:汽车的加速性能是汽车的一个很重要的参数,有人说,我这车好,启动快.
生2:在百米赛跑中,我们常说某某同学素质好,有很好的爆发力,起跑快.
赛车性能不佳,起步太“慢”;幸亏汽车急刹车刹得“快”,才没有酿成事故……
阅读师:请学生阅读教材第30页“一些运动物体的加速度”.
学生阅读“一些运动物体的加速度”后应注意:
1.注意标题后括号内标明的“a/(m·s-2)”的含义,注意养成时时关心物理单位的习惯.
2.阅读汽车、电车、旅客列车、炮弹加速时的典型值,形成大小印象.
3.表中汽车急刹车时的加速度值为负值,这是什么含义?这是因为加速度是矢量,不但有大小,而且有方向,而负号只表示其方向,不表示其大小.
三、从v—t图象看加速度
师:速度一时间图象描述了什么问题?怎样建立速度一时间图象?
生:速度一时间图象是描述速度随时间变化关系的图象,它以时间轴为横轴,以纵轴为速度轴,在坐标系中将不同时刻的速度以坐标的形式描点,然后连线,就画出了速度一时间图象.[思考与讨论]
图1.5—3中两条直线a、b分别是两个物体运动的速度一时间图象,哪个物体运动的加速度比较大?
教师引导,学生讨论后回答.
学生在没有学习斜率概念前,可以用陡度的“平缓”或“陡”来表述.
生:a直线的倾斜程度更厉害,也就是更陡些,而b相对较平缓。
所以a的速度变化快,即a的加速度大,b的速度变化慢,加速度小.
师:我们可以从直线上任意选择间隔较大的两点来找到这两个点间的速度变化量△v,时间间隔△t.
四、总结、扩展
1.什么叫加速度?它的定义式、物理意义、单位各是什么?
2.怎样正确理解加速度?加速度与速度间有什么关系?
3.速度的改变量是否总是速度增加?怎样理解加速度的正负号.
4.根据v—t图像怎样求加速度?
5.怎样根据加速度的大小和方向去判定物体的运动规律?
五、作业
1.课本第29页第2、3题
板书设计。