高中物理 運動的描述5 加速度精講精練.doc
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第三講 加速度精講精練 物理核心素養(yǎng) (一)物理觀念 1.知道加速度是表示速度變化快慢的物理量 2.理解加速度的概念,知道加速度的單位,知道加速度是矢量,其方向跟速度的改變量的方向一致 3.通過對日常生活中有關加速度的實例的分析,進一步體會變化率的概念及表達方式。 4.理解勻變速運動的意義,能用v-t圖象表示勻變速直線運動,并能通過圖象確定加速度。 (二)科學思維、科學探究 1.經歷將生活中的實際上升到物理概念的過程,理解物理與生活的聯(lián)系,初步了解如何描述運動.通過事例,引出生活中物體運動的速度存在加速和減速的現(xiàn)實,提出為了描述物體運動速度變化的快慢,引入了加速度概念的必要性,激發(fā)學生學習的興趣. 2.讓學生在思考和討論過程中發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力 3.教學中從速度一時間圖象的角度看物體的加速度,主要引導學生看傾斜直線的“陡度”(即斜率),讓學生在實踐中學會應用數(shù)據(jù)求加速度. (三)科學態(tài)度與責任 1.使學生從生活中走向物理感受到物理與生活的聯(lián)系,產生親近的情感 2.在學生了解物理概念的引入過程后,讓其自己引入使其感到成功的喜悅[ 學習重點: 1.加速度概念的建立和加速度與勻變速直線運動的關系. 2.加速度是速度的變化率,它描述速度變化的快慢和方向. 學習難點: 1.理解加速度的概念,樹立變化率的思想. 2.區(qū)分速度、速度的變化量及速度的變化率. 3.利用圖象分析加速度的相關問題. 知識點梳理: 一、加速度 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ms-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=是用比值定義法定義的物理量,a的大小與Δv、Δt無關。 二、加速度方向與速度方向的關系 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。 三、從v-t圖象看加速度 1.定性判斷:v-t圖象的斜率反映加速度的大小。 圖3 2.定量計算:在v-t圖象上取兩點E(t1,v1)、F(t2,v2),加速度的數(shù)值a==。 核心突破: 一、加速度與速度、速度變化量的比較 速度、速度變化量、加速度比較 相關量 比較項 速度v 速度變化量Δv 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=aΔt,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 [例1] 關于速度、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,其加速度一定為零 D.加速度很大時,運動物體的速度一定很大 關鍵詞 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速度的變化量,與速度無必然聯(lián)系,故選項B正確。 答案 B [例2]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。假設在某次比賽中,中國選手馬龍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 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的速度方向相同,故選項D正確。 答案 D [針對訓練1] (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,做變速運動,關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關系知A、C均正確。 答案 ACD 二、判斷物體是加速還是減速的方法 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系決定物體加速還是減速。 物體是加速還是減速與加速度的變化和加速度的正、負無關,可總結如下: [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.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 [針對訓練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 速度與加速度的方向相同,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,選項B、D正確。 答案 BD 三、v-t圖象的理解與應用 1.v-t圖象中加速度的意義 (1)圖象意義:v-t圖象反映了運動物體的速度隨時間變化的關系。 (2)斜率意義:v-t圖象的斜率反映運動物體的加速度。 ①斜率的大小表示加速度的大小。 ②斜率的正負表示加速度的方向。 2.通過v-t圖象認識加速度 (1)如果速度均勻增大或減小,加速度不變,v-t圖象的斜率不變,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圖象的斜率變化,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 [例4]如圖8是某物體做直線運動的速度圖象,有關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圖象時兩點注意 (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圖象為曲線,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。 [針對訓練3] (多選)如圖9所示為某質點運動的速度—時間圖象,下列有關物體運動情況判斷正確的是( ) 圖9 A.0~t1時間內加速度為正,質點做加速直線運動 B.t1~t2時間內加速度為正,質點做減速直線運動 C.t2~t3時間內加速變?yōu)樨摚|點做加速直線運動 D.t3~t4時間內加速變?yōu)樨?,質點做減速直線運動 解析 0~t1時間內加速度為正,速度為正,兩者方向相同,質點做加速直線運動,A正確;t1~t2時間內速度為正,加速度為負,兩者方向相反,質點做減速直線運動,B錯誤;t2~t3時間內,速度、加速度均為負,方向相同,質點做加速直線運動,C正確;t3~t4時間內加速度為正,速度為負,方向相反,質點做減速直線運動,D錯誤。 答案 AC 方法總結 1.會有兩種方法表示速度變化量。一種是畫有向線段的方法,一種是規(guī)定正方向變矢量運算為代數(shù)運算。 2.加速度表示速度變化快慢的物理量,也稱速度對時間的變化率。 3.知道加速度與速度,和速度的變化無關,只是用比值定義法定義了加速度這個物理量。加速度的方向和速度變化量的方向相同。 4.會根據(jù)速度時間圖像求加速度,判斷物體運動性質。知道勻變速直線運動在速度時間圖像中是一條傾斜的直線。- 配套講稿:
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