2019-2020学年高中物理 第1章 5 速度变化快慢的描述——加速度课件 新人教版必修1

第一章运动的描述5速度变化快慢的描述——加速度[学习目标]1.知道为什么要引入加速度概念，深刻理解怎样定义加速度.2.初步了解加速度的方向性，会根据速度与加速度方向关系判断运动性质.3.体会比值定义法在科学研究中的应用.4.能区分速度、速度变化量、速度变化率，能在生活中准确使用加速度.5.会用v­t图象计算加速度的大小．自主探新知预习一、加速度1．定义：速度的与发生这一变化所用的比值，通常用a代表．2．表达式：a＝______＝v－v0Δt.(v0：初速度；v：末速度)3．单位：在国际单位制中是.4．物理意义：描述物体的物理量．运动速度变化快慢ΔvΔt变化量时间m/s2二、加速度方向与速度方向的关系1．加速度的方向(1)加速度是量，不仅有大小，也有方向．(2)加速度的方向与的方向相同．2．加速度与速度的方向关系速度变化量矢三、从v-t图象看加速度对v­t图象的认识：1．v­t图象反映了物体的速度随变化的规律．2．在v­t图象中，从图线的倾斜程度(斜率大小)就能判断______的大小．倾角(图线与横坐标轴的夹角)越大，加速度．3．匀变速直线运动的v­t图象是一条倾斜的直线，直线的表示加速度．比值ΔvΔt就是加速度的大小(如图所示)．斜率时间加速度越大1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)加速度是表示物体运动快慢的物理量．()(2)加速度是表示物体速度变化快慢的物理量．()(3)物体A的加速度为2m/s2，B的加速度为－3m/s2，则A的加速度大于B的加速度．()××√(4)物体A的加速度为2m/s2，则物体一定做加速运动．()(5)在同一v­t图象中，图线倾角越大，对应图象的物体的加速度就越大．()√×2．下列关于物体加速度的说法中正确的是()A．加速度描述速度变化的大小B．加速度描述速度变化的快慢C．加速度表示运动的快慢D．加速度表示增加的速度B[加速度a＝vt－v0t，用于描述速度变化的快慢，B正确．]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C[加速度的方向与速度变化量的方向相同，与物体的速度或位移的方向无关，A、B错；当物体做加速直线运动时，加速度与速度方向相同，做减速直线运动时，加速度与速度方向相反，C对，D错．]合作攻重难探究加速度1．加速度的理解加速度是速度的变化量Δv与发生这一变化所用时间Δt的比值，在数值上等于单位时间内速度的变化量，即速度的变化率．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/sm/sm/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【例1】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5s后指针指示到如图乙所示的位置，下列说法正确的是()A．汽车做加速运动，加速度为2.8m/s2B．汽车做减速运动，加速度为－2.8m/s2C．汽车做加速运动，加速度为10m/s2D．汽车做减速运动，加速度为－10m/s2思路点拨：①速度计指示的速度单位为km/h，应换成m/s.②汽车的速度由图甲变为图乙可知汽车做减速运动．B[汽车速度计显示的是汽车的瞬时速度，由题图可得汽车的初速度v0＝80km/h，经过时间t＝5s．速度变为vt＝30km/h，所以Δv＝vt－v0＝－50km/h≈－13.9m/s；由a＝ΔvΔt得：a≈－2.8m/s2.负号说明加速度的方向向西，汽车在做减速运动，选项B正确，A、C、D错误．]关于速度、速度变化量、加速度的五点提醒(1)速度大，速度变化量、加速度不一定大．(2)速度变化量大，加速度、速度不一定大，它们之间无直接关系．(3)加速度大，速度不一定大．(4)加速度的方向与速度变化量的方向一定相同．(5)加速度的大小等于速度的变化率，但与Δv和Δt其中的任一个因素均无关．1．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．由图中所示信息可知()A．汽车在做加速直线运动B．汽车的加速度方向与v1的方向相同C．汽车的加速度方向与v1的方向相反D．汽车的加速度方向与Δv的方向相反C[由题图可知，v1v2，表示汽车做减速直线运动，选项A错误；Δv的方向与汽车的速度v1方向相反，又加速度a与Δv的方向相同，所以汽车的加速度a的方向与v1的方向相反，选项B、D错误，C正确．]加速度方向与速度方向的关系1.加速度的大小决定了速度变化的快慢加速度大，其速度变化一定快；加速度小，其速度变化一定慢．加速度增大，则速度变化得越来越快；加速度减小，则速度变化得越来越慢．如图所示：(1)(2)2．加速度的方向影响速度的增减在直线运动中，加速度与速度方向相同，则速度增大；加速度与速度方向相反，则速度减小．【例2】一质点自原点开始在x轴上运动，初速度v00，加速度a0，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，位移达到最大值思路点拨：①判断速度增大还是减小，要看速度方向与加速度方向是同向还是反向．②判断位移增大还是减小，要看速度方向与位移方向是同向还是反向．C[由于初速度v00，加速度a0，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，即逐渐增加的慢了；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．]上例中，若加速度a大小不变，则根据下列给出的速度和加速度的正负，判断运动性质．(1)v00，a0.(2)v00，a0.(3)v00，a0.[提示](1)向x轴正方向做减速运动．(2)向x轴负方向做减速运动．(3)向x轴负方向做加速运动．物体运动性质的四种情况(1)a、v都为正或都为负时，物体做加速直线运动．(2)a、v一正一负时，物体做减速直线运动．2．关于速度、速度的变化量、加速度的关系，下列说法中正确的是()A．物体的加速度增大时，速度也增大B．物体的速度变化越快，加速度越大C．物体的速度变化越大，加速度越大D．物体的加速度不等于零时，速度大小一定变化B[速度是否增大，取决于速度方向与加速度方向之间的关系，与加速度的大小无必然联系，选项A错误；由加速度的定义可知选项B正确，C错误；加速度的定义式是矢量式，速度的变化可以是方向变化，也可以是大小变化，还可以是大小和方向都变化，选项D错误．]从vt图象看加速度1．利用v­t图象分析加速度(1)v­t图象的斜率表示加速度．如图所示的v­t图象中，图线的倾斜程度(斜率)k＝ΔvΔt＝a，表示物体的加速度．斜率越大，加速度越大；斜率越小，加速度越小；斜率为零，加速度为零，即速度保持不变．(2)斜率的正负表示加速度的方向．斜率为正，表示加速度的方向与正方向相同；斜率为负，表示加速度的方向与正方向相反．2．从速度—时间(v­t)图象可以得到的信息(1)物体运动的初速度，即图象中的纵轴截距．(2)根据a＝ΔvΔt计算出加速度的大小．(3)物体是加速运动，还是减速运动．(4)物体在某一时刻的速度或物体达到某一速度所需要的时间．(5)物体在某一段时间内的位移．图线与坐标轴或坐标线围成的面积即该段时间内的位移大小．【例3】(多选)在跳板比赛中，若某运动员(可看作质点)，其速度与时间关系图象如图所示，选竖直向下为正方向，t＝0是其向上起跳瞬间，则()A．t1时刻开始进入水面B．t2时刻开始进入水面C．t3时刻已浮出水面D．0～t2时间内，加速度保持不变思路点拨：①v­t图线的斜率表示运动员的加速度．②运动员进入水的时刻加速度的方向发生变化．③运动员向下的速度减为零时到达水下的最深处．BD[从开始到t2时刻，v­t图象为直线，说明该过程中的加速度不变，所以在0～t2时间内人在空中，先上升后下降，t1时刻到达最高点，t2之后速度减小，开始进入水中，选项A错误，B、D正确；t3时刻，人的速度减为零，此时人处于水下的最深处，选项C错误．]分析v­t图象时的两点注意(1)加速度是否变化看有无折点：在折点位置，图线的倾斜程度改变，表示此时刻物体的加速度改变，v­t图象为曲线，可认为曲线上处处是折点，加速度时刻在改变．(2)速度方向是否改变看与时间轴有无交点：在与时间轴的交点位置前后，纵坐标的符号改变，表示物体的速度方向改变．3．(多选)质点做直线运动的v­t图象如图所示，则()A．第1s末速度反向B．第2s内质点的加速度大小为2m/s2C．第2s内速度方向与加速度方向相反D．在2s时质点回到出发点BC[在前2s内速度都在时间轴的上方，与规定的正方向相同，运动方向一直不变，选项A错误；根据v­t图象的斜率表示加速度可知，在第2s内质点的加速度a＝ΔvΔt＝0－2m/s1s＝－2m/s2，即质点做加速度大小为2m/s2的变速直线运动，加速度方向与速度方向相反，选项B、C正确；由于0～2s内质点运动方向不变，2s时不可能回到出发点，选项D错误．]课堂小结知识脉络1.加速度是描述速度变化快慢的物理量．2．加速度是速度的变化量与所用时间的比值，单位是米每二次方秒，即m/s2.3．加速度是矢量，方向与速度变化量的方向相同．4．速度、速度的变化量及加速度三者的大小无必然联系．5．在vt图上，图线的斜率表示加速度，斜率的大小表示加速度的大小，斜率的正负表示加速度的方向.当堂固双基达标1．(多选)结合图中说明的情景及数据，以下判断正确的是()A．高速行驶的动车组的加速度可能为零B．汽车刹车至静止时如果初速度很大，其加速度一定也很大C．在炮膛中点燃火药后的炮弹的瞬时速度、加速度可能均为零D．苏炳添在100m比赛起跑时速度很小，但加速度很大AD[高速行驶的动车组，速度很大但可能不变，则加速度可能为零，选项A正确；汽车刹车至静止时，初速度很大，加速度不一定大，与刹车的时间有关，选项B错误；在炮膛中点燃火药后的炮弹的瞬时速度为零，但是速度的变化率不为零，加速度不为零，选项C错误；苏炳添在100m比赛起跑时速度很小，但是速度变化很快，加速度很大，选项D正确．]2．足球以8m/s的速度飞来，运动员把它以12m/s的速度反向踢出，踢球的时间为0.02s．设飞来的方向为正方向，则足球在这段时间内的加速度为()A．200m/s2B．－200m/s2C．1000m/s2D．－1000m/s2D[足球在这段时间内的加速度a＝ΔvΔt＝v－v0t＝－12m/s－8m/s0.02s＝－1000m/s2，选项D正确．]3．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，加速度为零时，速度最小B．速度不断增大，加速度为零时，速度最大C．位移越来越小D．速度变化率越来越大B[雨滴做加速直线运动，加速度减小，雨滴下落的速度增加的越来越慢；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．]4.如图所示，图线甲、乙分别表示两个物体做直线运动的v­t图象，试回答：(1)甲、乙两物体的初速度各多大？(2)甲、乙两物体的加速度各多大？反映两物体的运动性质有何不同？(3)经过多长时间它们的速度相同？[解析]根据v