2015-2016学年高中物理 1.5速度变化快慢的描述-加速度课件 新人教版必修1资料

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.理解加速度的含义及物理意义，知道加速度的定义符号、公式和单位.2.知道加速度是矢量，了解加速度的方向．会区分加速度与速度、速度的变化量、速度的变化率之间的关系.3.会用图象求加速度．预习点1加速度1．定义：速度的________与发生这一变化所用________的比值．2．公式：________.3．物理意义：表示物体____________的物理量．4．单位：在国际单位制中，加速度的单位是____________，符号是m/s2或m·s－2.答案：1.变化量时间2.a＝ΔvΔt3.速度变化快慢4.米每二次方秒[教材探究]1．教材P25“思考与讨论”中，普通小轿车与旅客列车起步后都能达到100km/h的速度．它们的速度变化相同吗？速度变化的快慢相同吗？谁的速度增加得快？提示：速度变化相同；速度变化快慢不同；小轿车的速度增加得快．预习点2加速度方向与速度方向的关系1．加速度是矢量，不仅有大小，也有方向，其方向与________的方向相同．2．在直线运动中，如果速度增加，加速度的方向与速度的方向________；如果速度减小，加速度的方向与速度的方向________．答案：1.速度变化量2.相同相反[思考讨论]2．在直线运动中如果加速度为负，一定说明加速度的方向与速度方向相反吗？物体的速度一定减小吗？提示：不一定．在分析问题时，正方向的规定是任意的，加速度为负，只能说明其方向与我们规定的正方向相反，但不一定与速度的方向相反，物体的速度也不一定减小．预习点3从v­t图象看加速度1．v­t图象反映了物体的速度随________变化的规律．2．在速度—时间图象中，可通过看图线的________来判断加速度的大小，倾斜程度越大，表示加速度越大．3．在速度—时间图象中，若图线是一条倾斜直线，表示物体运动的加速度是________的；若图线是一条曲线，表示物体的加速度是________的．答案：1.时间2.倾斜程度3.恒定变化[教材探究]3．教材P28图1.5－3中的两条直线a、b分别是甲、乙两个物体运动的v­t图象．哪个物体运动的加速度比较大？为什么？提示：甲物体运动的加速度比较大．因为在v­t图象中，直线的斜率k＝ΔvΔt，表示物体的加速度.研习1速度、速度变化量和加速度的比较[合作讨论]1．“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？2．如果一个物体的速度很大，它的加速度是否一定很大？提示：1.第一个“快”指战斗机的速度大，运动得快；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．2．不一定．有的运动虽然速度很大，但速度如果不变化，则其加速度为零，如果速度变化很慢，则其加速度就很小．[要点归纳]速度、速度变化量与加速度的区别[研习经典][典例1]关于加速度，下列说法中正确的是()A．速度变化越大，加速度一定越大B．速度变化所用的时间越短，加速度一定越大C．速度变化越快，加速度一定越大D．速度为零，加速度一定为零[巧指导]1．由a＝ΔvΔt可知，加速度与速度变化量Δv成正比，与所用时间Δt成反比，这样理解对吗？提示：不对．加速度是比值法定义的物理量，与速度变化量及所用时间无关．例如在匀变速直线运动中，加速度是恒定的，不随Δv和Δt的变化而变化．2．在应用Δv＝v2－v1求速度变化量时，应注意哪些问题？提示：由于速度是矢量，公式Δv＝v2－v1适用于一条直线上的矢量运算．在计算速度变化量时，应按以下步骤进行：(1)首先规定正方向，一般以初速度方向为正．(2)用“＋”“－”号表示初末速度的方向，与正方向相同的取正值，相反的取负值．(3)代入公式计算．解析：根据加速度的定义式及物理意义进行判断．由加速度的定义式a＝ΔvΔt可知加速度的大小是由速度的变化量和发生这一变化所用的时间共同确定的，速度变化越大，但所用时间不确定，加速度不一定越大，故选项A错误；速度变化所用时间越短，但速度的变化量大小不确定，也不能确定加速度一定越大，故选项B错误；加速度是描述速度变化快慢的物理量，速度变化越快，加速度一定越大，故选项C正确；速度为零，并不是速度的变化量为零，故加速度不一定为零，D选项错误．答案：C(1)加速度a与速度v无直接关系，与速度变化量Δv也无直接关系．v大，a不一定大；Δv大，a也不一定大．(2)在计算速度变化量时，要按照一直线上矢量运算方法进行．[训练1]下列所描述的运动中，说法正确的是()A．物体速度很大，加速度不可能为零B．物体速度的变化越大，加速度就越大C．物体速度变化越快，加速度一定越大D．物体加速度越小，速度一定越小答案：C解析：物体的速度很大，加速度可能为零，比如做匀速直线运动，选项A错误；物体的速度变化越大，速度变化不一定快，加速度不一定大，选项B错误；加速度是反映速度变化快慢的物理量，速度变化越快，加速度一定越大，选项C正确；物体加速度越小，速度变化越慢，速度不一定小，选项D错误．研习2判断物体做加速运动还是减速运动[合作讨论]1．做直线运动的火车，在40s内速度由10m/s增加到20m/s，那么火车在40s内速度的改变量是多少？火车的加速度是多少？加速度的方向与速度改变量的方向有什么关系？2．汽车紧急刹车时，在2s内速度从10m/s减小到0，汽车2s内速度的改变量是多少？加速度是多少？加速度的方向与速度改变量的方向有什么关系？提示：1.火车速度的改变量Δv＝v2－v1＝20m/s－10m/s＝10m/s，加速度a＝ΔvΔt＝10m/s40s＝0.25m/s2，可知加速度的方向与速度改变量的方向相同．2．汽车速度的改变量Δv＝v2－v1＝0－10m/s＝－10m/s，加速度a＝ΔvΔt＝－10m/s2s＝5m/s2，可知加速度的方向与速度改变量的方向相同．[要点归纳]判断物体做加速运动还是减速运动的方法1．根据v­t图象．看随着时间的增加，速度的大小如何变化，若越来越大，则加速，反之则减速．2．根据加速度方向和速度方向的关系．可总结如下：a和v0同向→加速运动→a增大，v增加得越来越快a不变，v均匀增大a减小，v增加得越来越慢a和v0反向→减速运动→a增大，v减小得越来越快a不变，v均匀减小a减小，v减小得越来越慢[研习经典][典例2]物体在一条直线上运动，根据给出的速度、加速度的正负情况，下列对运动性质的判断正确的是()A．v00，a0，物体做加速运动B．v00，a0，物体做加速运动C．v00，a0，物体做减速运动D．v00，a0，物体做加速运动[巧指导]1．速度和加速度的正负的含义是什么？提示：因为速度和加速度都是矢量，其正负号仅表示方向，不表示大小．2．只要a0，速度就增大；只要a0，速度就减小，这样理解对吗？提示：不对．物体速度增大还是减小是由速度与加速度的方向决定的，只要二者同向，速度就增大，只要反向，速度就会减小．解析：加速度与速度方向相同，物体做加速运动；加速度与速度方向相反，物体做减速运动．速度和加速度的方向一般用正、负号表示，据此可以解答．v00，a0，速度和加速度都是负值，方向相同，物体做加速运动；v00，a0，速度和加速度都是正值，方向相同，物体做加速运动，故B、D正确．而A、C两项中加速度方向与速度方向均相反，则均做减速运动，故A错误，C正确．答案：BCD(1)物体是做加速运动还是减速运动，不能根据加速度的正负来判断，当加速度与速度均为负值时，速度也增加．(2)速度的变化趋势与加速度的变化趋势无关，加速度减小时，速度不一定减小．[训练2]一质点以初速度v0沿x轴正方向运动，已知加速度方向沿x轴正方向，当加速度a的值由零逐渐增大到某一值后再逐渐减小到0的过程中，该质点()A．速度先增大后减小，直到加速度等于零为止B．速度一直在增大，直到加速度等于零为止C．位移先增大，后减小，直到加速度等于零为止D．位移一直在增大，直到加速度等于零为止答案：B解析：由题意知：加速度的方向始终与速度方向相同，加速度a的值由零逐渐增大到某一值后再逐渐减小到0的过程中，由于加速度的方向始终与速度方向相同，所以速度逐渐增大，选项A错误，B正确；由于质点做方向不变的直线运动，所以位移逐渐增大，加速度等于零时做匀速运动，位移仍然增大，选项C正确，D错误．研习3对v­t图象的理解[合作讨论]1．如图所示是甲、乙两个质点的速度—时间图象，求出它们的加速度的大小．2．试说明v­t图象中图线的“陡”和“缓”与加速度有什么关系？提示：1.a甲＝Δv1Δt1＝10－05m/s2＝2m/s2a乙＝Δv2Δt2＝15－510m/s2＝1m/s2.2．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”就可以比较加速度的大小．在同一个v­t图象中，图线“陡”的加速度较大．[要点归纳]1．v­t图象的斜率表示加速度大小如图所示的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．3．由v­t图象判断速度的变化通过v­t图象可直观判断出速度与加速度的正、负无关．如图所示，在整个运动过程中物体的加速度a0.(1)在0～t0时间内，v0，a0，物体做减速运动；(2)在tt0时间内，v0，a0，物体做加速运动．[研习经典][典例3]一枚火箭由地面竖直向上发射，其速度—时间图象如图所示，由图象可知()A．0～ta段火箭的加速度小于ta～tb段火箭的加速度B．在0～tb段火箭是上升的，在tb～tc段火箭是下落的C．tb时刻火箭离地面最远D．tc时刻火箭回到地面[巧指导]1．在v­t图象中，如何比较加速度的大小？提示：在v­t图象中，加速度的大小可通过直线的斜率来比较，斜率越大，加速度越大．2．在本例中，如何判断火箭是上升还是下落？提示：只要火箭的速度方向不变，火箭就会上升．在本例中，0～tc过程中火箭速度方向未改变，所以都在上升．解析：由题意知，图象显然以向上为正方向，Oa段为向上的加速运动，ab段仍为加速上升阶段，但直线ab比Oa陡，故ab段(ta～tb段)比Oa段(0～ta段)的加速度大．bc段火箭速度仍向上，但加速度向下，即加速度方向与速度方向相反，火箭向上做减速运动，到tc时刻速度为零，也即达到了最高点，故只有A正确．答案：Av­t图象的斜率表示物体的加速度；斜率大，表示物体的加速度大；斜率的正负表示物体加速度的方向，只要斜率不变，加速度就不变．[训练3]在节假日期间，你可能到公园或游乐场玩过蹦床，如图所示是一名同学某次从蹦床跳起后的v­t图象，已知t2＝2t1，结合你的体会和经历，分析下列问题：(1)他的速度大小是如何变化的？(2)在哪段时间是上升的，在哪段时间是下降的？(3)从图象中可以看出，是选上升过程的速度方向为正方向，还是选下降过程的速度方向为正方向？(4)他在t2时刻回到蹦床上了吗？答案：(1)在0～t1时间内速度由v0逐渐减小到零，在t1～t2时间内速度由零反向增大到v0.(2)速度由初速度v0减小到零的过程是上升过程，所对应的时间为0～t1；速度由零增大到v0的过程是下降过程，所对应的时间为t1～t2.(3)从图象中可以看出，上升过程速度为正，下降过程速度为负，因此，是选上升过程的速度方向为正方向．(4)由于上升过程与下降过程是对称的，故t2时刻刚好回到蹦床上.[教材习题解答]思考与讨论(第25页)小汽车的速度“增加”得比较快，由100km/h＝27.8m/s得，对小汽车有a＝ΔvΔt＝v2－v1Δt＝27.8－020m/s2＝1.39m/s2，即小汽车的速度平均1s增加1.39m/s；对火车有a′＝ΔvΔt′＝v2－v1Δt′＝2