2019-2020学年新教材高中物理 第1章 第4节 加速度课件 鲁科版必修第一册

第4节加速度课标要求1．理解加速度的概念，知道其方向性的意义。2．能说出v、Δv、ΔvΔt的区别。3.能根据速度和加速度的方向关系判断物体的运动情况。4．会用加速度的概念解释生活中的一些现象。一、加速度1．填一填(1)定义：物体运动的变化跟发生这一变化所用之比，称为物体运动的加速度，用字母a表示。(2)定义式：a＝vt－v0t。(3)单位：在国际单位制中，加速度的单位是“米每二次方秒”，符号是。(4)加速度的分类：加速度和加速度。速度时间m/s2瞬时平均2．判一判(1)物体的速度大，加速度一定大。()(2)速度的变化量大，加速度一定大。()(3)加速度越大，速度变化得越快。()×√×3．想一想如图所示，在体育赛事中，我们说“某辆赛车性能不佳，起步太‘慢’”，又说“某同学身体素质好，有很好的爆发力，起跑‘快’”。以上说法中的“快”与“慢”的含义是什么？提示：这里的“快”与“慢”指的是运动员、赛车的速度增加的快与慢，表示这种“快”与“慢”的物理量为加速度。以上说法表明：赛车在起步时加速度较小，那位同学在起跑时加速度较大。二、加速度的方向1．填一填(1)加速度的方向：加速度是，不仅有大小，也有方向，其方向与的方向相同。(2)加速度方向与速度方向的关系：在直线运动中，速度增加时加速度与速度的方向，速度减小时加速度与速度的方向。(3)匀变速运动：瞬时加速度保持不变的运动。矢量速度变化量相同相反2．判一判(1)加速度增大时，速度也一定增大。()(2)加速度的方向与速度的方向一定相同。()(3)匀变速运动一定是直线运动。()×××3．选一选(1)根据给出的速度和加速度的正负，下列运动性质的判断正确的是()A．v00，a0，物体做加速运动B．v00，a0，物体做减速运动C．v00，a0，物体做加速运动D．v00，a0，物体做加速运动解析：v00，a0，a与v0方向相反，物体做减速运动，A错误；v00，a0，a与v0方向相同，物体做加速运动，B错误；v00，a0，a与v0方向相反，物体做减速运动，C错误；v00，a0，a与v0方向相同，物体做加速运动，D正确。答案：D(2)物体在某时刻的速度为v＝5m/s，加速度为a＝－3m/s2，它表示()A．物体的加速度方向与速度方向相同，速度在减小B．物体的加速度方向与速度方向相同，速度在增大C．物体的加速度方向与速度方向相反，速度在减小D．物体的加速度方向与速度方向相反，速度在增大解析：由于物体某时刻的速度为正值，加速度为负值，则加速度方向与速度方向相反，故物体做减速运动，C正确。答案：C突破点一加速度的理解和计算[学透用活]1．研究直线运动时，我们一般先确定某一方向为正方向，通常情况下选初速度的方向为正方向。若加速度的方向与正方向一致，则为正值；否则为负值。2．加速度的“＋”和“－”号，只表示方向，不表示大小。例如：A物体的加速度为－6m/s2，而B物体的加速度为1m/s2，我们说A物体的速度变化比B物体快，A物体的加速度比B物体的大。3．“正”的加速度不能表明物体做加速运动，“负”的加速度也不能表明物体做减速运动，关键要看加速度的方向与速度的方向相同还是相反。[典例1]计算下列各种条件下的加速度：(1)显像管内，电子从阴极射到阳极的过程中，速度由零增加到108m/s，历时2×10－5s，其加速度为________；(2)子弹击中靶子时，在0.1s内速度从200m/s降到零，其加速度为________；(3)火车出站时，可在20s内使速度从10m/s增大到1200m/min，其加速度为________；(4)以2m/s的速度沿直线运动的足球，被运动员“飞起一脚”使其在0.2s内改为以4m/s反向飞出，则足球被踢时的加速度为________。[解析]均以初速度方向为正方向(1)a1＝vt－v0t＝108m/s－02×10－5s＝5×1012m/s2，方向沿初速度方向；(2)a2＝vt－v0t＝0－200m/s0.1s＝－2000m/s2，方向与初速度方向相反，大小为2000m/s2；(3)vt＝1200m/min＝20m/s，a3＝vt－v0t＝20m/s－10m/s20s＝0.5m/s2，方向沿初速度方向；(4)a4＝vt－v0t＝－4m/s－2m/s0.2s＝－30m/s2，方向与初速度方向相反，大小为30m/s2。[答案]见解析[易错警示]计算加速度需要注意的两点(1)首先规定正方向。(2)初速度v0、末速度vt与发生这个变化经历的时间t必须互相对应。[对点练清]1．[多选]由a＝ΔvΔt可知()A．a与Δv成正比B．物体的加速度大小由Δv决定C．加速度的方向与Δv的方向相同D．加速度的大小为ΔvΔt解析：物体的加速度表示速度变化的快慢和方向，而Δv是速度的变化量，A、B错误，D正确；加速度的方向与速度变化量Δv的方向相同，C正确。答案：CD2．如图所示，航天飞机以100m/s的速度着陆，在25s内就可停下来，而以8m/s的速度飞行的蜻蜓能在1s内停下来。在以上两种情况中，哪一个的加速度大？解析：蜻蜓的速度变化量为：0－8m/s＝－8m/s，蜻蜓的加速度为：a1＝－8m/s1s＝－8m/s2；航天飞机的速度变化量为：0－100m/s＝－100m/s，航天飞机的加速度为：a2＝－100m/s25s＝－4m/s2。所以蜻蜓的加速度大。答案：蜻蜓的加速度大3．在排球比赛中，扣球手抓住一次机会打了一个“探头球”。已知来球速度为10m/s，击回的球速度大小为20m/s，击球时间为0.05s。假设速度方向均为水平方向，求击球过程中排球的加速度。解析：规定来球方向为正方向，则v0＝10m/s，vt＝－20m/s，t＝0.05s由公式a＝vt－v0t，得a＝－20m/s－10m/s0.05s＝－600m/s2加速度的方向与来球的方向相反(或与击回方向相同)。答案：600m/s2，方向与来球方向相反(或与击回方向相同)突破点二速度、速度的变化量和加速度的关系[学透用活]与Δv方向一致，而与v0、vt方向无关由Δv＝vt－v0或Δv＝aΔt决定其方向与位移s或Δs同向，即与物体运动的方向相同方向a不是由v、Δt、Δv决定Δv由vt与v0决定,或由a与Δt决定v的大小由v0、a、t决定决定因素定义式描述物体速度变化快慢和方向的物理量，是性质量描述物体速度改变大小程度的物理量，是过程量描述物体运动快慢和方向的物理量，是状态量物理意义加速度速度的变化量速度v＝st或v＝ΔsΔtΔv＝vt－v0a＝vt－v0t或a＝ΔvΔt[典例2]关于速度、速度的变化量、加速度，正确的说法是()A．物体运动的速度变化量很大，它的加速度一定很大B．速度很大的物体，其加速度可以很小，可以为零C．某时刻物体的速度为零，其加速度不可能为零D．加速度很大时，运动物体的速度一定很大[解析]根据加速度的公式a＝ΔvΔt可知，物体运动的速度变化量很大，它的加速度不一定很大，选项A错误；速度很大的物体，其加速度可以很小，可以为零，例如以很大速度做匀速直线运动的物体，选项B正确；某时刻物体的速度为零，其加速度也可能为零，例如静止的物体，选项C错误；加速度很大时，运动物体的速度不一定很大，例如刚刚发射的火箭，选项D错误。[答案]B[易错警示](1)a与v、Δv都无直接联系，即v大，a不一定大；Δv大，a不一定大。(2)a与Δv的方向相同，而与速度v的方向无必然联系。[对点练清]4．物体以恒定的加速度做加速直线运动，加速度为6m/s2，下列说法正确的是()A．物体速度的变化量为6m/sB．任意1s内末速度都是初速度的6倍C．在任意1s内，物体的初速度可能比末速度大6m/sD．开始运动1s后任意时刻的瞬时速度比1s前的瞬时速度增加6m/s解析：物体做匀加速直线运动，加速度方向与速度方向相同，1s内速度变化量Δv＝aΔt＝6m/s，即任一时刻的瞬时速度比前一秒的瞬时速度增加6m/s，故D正确，A、B、C错误。答案：D5．关于速度和加速度的关系，下列说法正确的是()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＝a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，速度的方向可能改变，也可能不变，如当物体做减速直线运动时，v＝0以后就可能做反向运动，故C错误；物体在运动过程中，若加速度方向与速度方向相同，尽管加速度在变小，但物体仍做加速运动，速度仍增大，故D错误。答案：B6．有下列几种情况，请根据所学知识选择对情景的分析和判断正确的说法是()①高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车②点火后即将升空的火箭③太空的空间站在以恒定的速率绕地球转动④运动的磁悬浮列车在轨道上高速行驶A．因为轿车紧急刹车，速度变化很快，所以加速度很大B．因为火箭还没运动，所以加速度为零C．因为空间站速度大小不变，所以加速度为零D．高速行驶的磁悬浮列车，因为速度很大，所以加速度也一定很大解析：因为轿车紧急刹车，速度变化很快，所以加速度很大，选项A正确；虽然火箭还没运动，速度为零，但是火箭的加速度是很大的，选项B错误；空间站速度大小不变，但是方向不断变化，故加速度不为零，选项C错误；高速行驶的磁悬浮列车速度很大，但是加速度为零，选项D错误。答案：A落实新课标理念，教材案例最经典。以下内容选自新课标人教版的相关内容，供同学们开阔视野，提升素养。一、变化率(核心素养之物理观念)[选自人教版教材P27“科学漫步”]番茄在成熟的过程中，它的大小、含糖量等会随时间变化；树木在成长过程中，它的高度、树干的直径会随时间变化；河流、湖泊的水位会随时间变化；某种商品的价格会随时间变化；我国的人口生育量也会随时间变化……这些变化，有时快、有时慢。描述变化快慢的量就是变化率。自然界中某量D的变化可以记为ΔD，发生这个变化所用的时间间隔可以记为Δt；当Δt极小时，变化量ΔD与Δt之比就是这个量对时间的变化率，简称变化率。显然，变化率在描述各种变化过程时起着非常重要的作用，速度和加速度就是两个很好的例子。请思考：(1)速度和加速度分别表示哪个物理量的变化率？(2)物体的速度越大，加速度越大，这种说法对吗？试举例说明。[提示](1)速度是表示物体位移的变化率，而加速度表示物体速度的变化率。(2)物体的速度越大，加速度不一定越大，如匀速飞行的高空侦察机速度可达1000m/s，但速度不变，加速度为零，而枪筒里的子弹，在运动开始时，速度接近0，而加速度可以达到5×104m/s2。二、典题好题发掘，练典题做一当十[选自人教版教材P29第3题]以下描述了四个不同的运动过程。A．一架超音速飞机以500m/s的速度在天空沿直线匀速飞行了10sB．一辆自行车以3m/s的速度从某一陡坡的顶端加速冲下，经过3s到达坡路底端时，速度变为12m/sC．一只蜗牛由静止开始爬行，经过0.2s，获得了0.002m/s的速度D．一列动车在离开车站加速行驶中，用了100s使速度由72km/h增加到144km/h(1)以上四个运动过程，哪个过程速度最大？请按速度的数值把它们由大到小排列。(2)以上四个运动过程，哪个过程速度的变化量最大？请按速度变化量的数值把它们由大到小排列。(3)以上四个运动过程，哪个过程加速度最大？请按加速度的数值把它们由大到小排列。[提示]A．vA＝500m/s，aA＝0，ΔvA＝0B．vB1＝3m/s，vB2＝12m/s，ΔvB＝vB2－vB1＝9m/s，aB＝ΔvBtB＝3m/s2C．vC＝0.002m/s，ΔvC＝0.002m/s，aC＝ΔvCtC＝0.01m/s2D．vD1＝72km/h＝20m/s，vD2＝144km/h＝40m/s，ΔvD＝vD2－vD1＝20m/s，aD＝ΔvDtD＝0.2m/s2(1)四个过程中，飞