高中物理必修1《速度变化快慢的描述——加速度》导学案设计

第5课时速度变化快慢的描述---加速度【自主学习】1．“速度大”、“速度变化大”与“速度变化快”的区别。速度大，可以速度不变化，例如在高空以600m/s匀速飞行的飞机。速度变化大，不一定变化快，例如太阳帆飞行器在飞行一昼夜之后速度可达到每小时160公里，100天后，它的时速将达到惊人的1.6万公里，其速度变化很大，但速度变化却非常慢。速度变化快的物体，速度不一定大，速度变化也不一定大。例如，子弹在枪筒中的加速时间大约是0.001s，但在子弹加速的最初10-6s内（或更短的时间内）速度并不大，速度的变化也不大，但速度的变化即很快。2．加速度⑴为什么要引入这个物理量：引入加速度是为了描述物体速度_____________________。⑵加速度：加速度是________________与______________________的比值。⑶加速度的定义式：a=________。加速度的单位是________________，符号：_____________。加速度在数值上等于单位时间内速度的变化量。自然界中某量（D）的变化量D与发生这个变化量所用的时间t的比值tD/称为这个量的变化率。变化率是描述变化快慢的量。加速度就是速度的变化率。⑷加速度的方向：加速度是矢量，加速度的方向与v的方向相同（v也是矢量）。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（甚至反向），加速度的方向与初速度的方向________。⑸v的计算及方向的判断计算公式：12vvv方向判定：v的正负表示方向，v为正，表示其方向与规定的正方向相同，v为负，表示其方向与规定的正方向相反。（其中v1是初速度、v2是末速度，v1、v2带正负号表示方向，如图所示）专题一公式法求加速度例1．做匀加速运动的火车，在40s内速度从10m/s增加到20m/s，求火车加速度的大小。汽车紧急刹车时做匀减速运动，在2s内速度从10m/s减小到零，求汽车的加速度。（以运动方向为正方向）解：⑴火车加速过程：Δv1=v2-v1=(20-10)m/s=10m/s火车加速度度：22111/25.0/4010smsmtva⑵汽车刹车过程：Δv2=v2-v1=(0-10)m/s=－10m/s汽车加速度：22221/5/210smsmtva负号表示与规定的正方向相反。例2．足球以水平速度10m/s击中球门横梁后以8m/s的速度水平弹回，与横梁接触的时间为0.1s，求足球在此过程中的平均加速度。解：以初速度方向为正，则：初速度v1=10m/s，末速度v2=－8m/s加速度2212/18/1.010)8(smsmtvvtva负号表示与初速度方向相反。专题二v—t图象法研究加速度⑴若在v—t图是直线，表示物体的加速度恒定不变，称为匀变速直线运动。若速度均匀地增大，称为匀加速直线运动；若速度均匀地减小，称为匀减速直线运动。⑵若v—t图象是直线，由倾斜程度可以判断加速度的大小。倾斜程度大的加速度大，倾斜程度小的加速度小。图中直线甲、乙、丙、丁四条线所表示的四个物体分做什么样的运动？甲：初速度为2m/s的向正向的匀加速直线运动；乙：先匀减速运动，减为零后沿反向的匀加速运动；丙：向______方向的___________________运动；丁：向______方向的_____________________运动。由倾斜程度比较甲、乙、丙、丁四条线所表示的四个物体的加速度大小关系。____________________。⑶若v—t图象是直线，图象的斜率等于加速度：atvk/计算时，在直线找已知坐标的两点（t1、v1）、（t2、v2），代入公式：1212ttvvtva进行计算，计算结果的正负代表方向。例3．计算右图中直线甲所代表物体的加速度，我们取其上的（0，2m/s）、（2，3m/s）两点，代入公式有：22/5.0/0223smsmtva甲。计算右图中直线丙所代表物体的加速度，我们取其上的（0，0）、（6，-3m/s）两点，代入公式有：22/5.0/0603smsmtva丙。负号表示加速度方向与正方向相反。直线丁所代表物体的加速度丁a_______________。直线乙所代表物体，在0~4s内的加速度1乙a_________；在t=4s之后的加速度2乙a________。在计算直线乙所代表物体的加速度时，有必要分成两段（t=4s前和t=4s后）算吗？____________。总结：①在v—t图上，加速度的正负由直线的倾斜方向决定。只要直线向上倾斜，加速度为_______（正、负）；只要直线向下倾斜的加速度为_______（正、负）。②直线如果穿过了时间轴（如直线乙），虽然速度的方向发生了变化，但加速度的大小和方向均_________（不变、变化）。③在v—t图上，相互平行的直线所代表的加速度_________（相同、不相同）。④加速度的正负并不一定代表物体是加速运动还是减速运动。物体做加速度运动还是做减速运动，取决于加速度的方向与速度方向是相同还是相反。⑷若v—t图象是曲线，表示物体的加速度不是恒定的。（曲线上某处切线的斜率表示该时刻的瞬时加速度。）如右图，曲线1的倾斜程度越来越_____（大、小），表示物体的加速度逐渐_______（增大、减小）；曲线2的倾斜程度越来越_____（大、小），表示物体的加速度逐渐_______（增大、减小）；曲线3的倾斜程度越来越_____（大、小），表示物体的加速度逐渐_______（增大、减小）；曲线4的倾斜程度越来越_____（大、小），表示物体的加速度逐渐_______（增大、减小）。专题三物体加速还是减速的判断注意：加速还是减速与加速度本身的正负及增减无关。加速还是减速关键是看a与v是否同号（方向是否相同）。它们的关系可以总结如下：减小得越来越慢减小减小得越来越快增大减速运动异号与增加得越来越慢减小增加得越来越快增大加速运动同号与，va，vava，va，vava例4．讨论以下问题：⑴一个做变速直线运动的物体，加速度逐渐变小，直至为零，那么该物体运动的速度如何变化？⑵下述运动可能出现的是（）A．物体的加速度增大，速度反而减小B．物体的加速度减小，速度反而增大C．物体的速度为零时，加速度却不为零D．物体的加速度始终不变，速度也始终不变【达标训练】1．下列说法正确的是（）A．速度越大，加速度就越大B．速度变化得越多，加速度就越大C．速度变化越快，加速度就越大D．速度的变化率就是加速度2．一列说法正确的是（）A．加速度是描述物体运动快慢的物理量B．加速度的方向与速度变化的方向相同C．加速度为负值，表示物体做减速运动D．加速度为正值，表示物体做加速运动3．根据给出的速度和加速度的正负，对下列运动性质的判断中，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4．一只鹰沿直线在俯冲时，速度从15m/s增加到22m/s，所需时间是4s，它的加速度是_________m/s2，方向__________。5．如图所示，物体A的初速度为m/s，加速度为m/s2。物体B的初速度为m/s，加速度为m/s2。6．小球以5m/s的速率撞击墙壁，沿原路弹回的速率为3m/s，设撞击的时间为0.02s，则在撞击的过程中的加速度大小为m/s2，方向与速度方向相同。7.物体做匀加速运动的加速度为2m/s2，那么（）A．在任意时间内，物体的末速度一定等于初速度的2倍B．在任意时间内，物体的末速度一定比初速度大2m/sC．在任意一秒内，物体的末速度一定比初速度大2m/sD．第ns的初速度一定比第（n－1）s的末速度大2m/s8.一物体的加速度为—7m/s2，下列说法正确的是（）A．未速度比初速度小7m/sB．物体每经1s速度减小7m/sC．物体的速度越来越小D．以上说法都不对9.一质点做直线运动的v—t图，如图所示，质点在0~1s内做___________运动，加速度为________m/s2；在1~3s内质点做___________运动，加速度为________m/s2；在3~4s内做___________运动，加速度为______m/s2；在1~4s内做___________运动，加速度为______m/s2。10．某物体的v—t图如右图所示，由图可判断：①在0~t2内物体的加速度怎样变化？____________。②物体加速度在什么时刻反向？___________。③物体的速度在什么时刻反向？④物体在什么时刻离出发点最远？__________。