1.4 速度变化快慢的描述—加速度 学案 —2021-2022学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册
文档属性
| 名称 | 1.4 速度变化快慢的描述—加速度 学案 —2021-2022学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.0MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-06-21 12:42:54 | ||
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文档简介
1.4速度变化快慢的描述——加速度
【学习目标】
物理观念 知道速度v、速度变化量Δv与速度变化率的区别，理解加速度的概念
科学思维 掌握用v t图像描述加速度的方法
科学探究 探究加速度的方向与速度方向的关系
科学态度与责任 （1）体会数学在物理中的重要性，感受数、理、图相结合的魅力． （2）领会加速度在描述车辆性能中的应用
【学习重难点】
1．掌握用v t图像描述加速度的方法
2．体会数学在物理中的重要性，感受数、理、图相结合的魅力
【学习过程】
一、知识纲要导引
二、基础导学
（一）加速度（自学教材“加速度”部分）
1．定义
物理学中把速度的变化量与发生这一变化所用时间之比，叫作加速度（acceleration）．通常用a表示．
2．表达式
a＝（比值定义法）
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m/s2或m·s－2．
4．物理意义：表示速度变化的快慢．
（二）加速度的方向（自学教材 “加速度的方向”部分）
1．加速度的方向：
（1）加速度是矢量，不仅有大小，也有方向．
（2）加速度方向与速度变化量Δv的方向相同，与速度v的方向无关．
2．加速度与速度的方向关系：
（1）在直线运动中，速度增加时，加速度的方向与速度的方向相同．（如图甲）
（2）在直线运动中，速度减小时，加速度的方向与速度的方向相反．（如图乙）
（三）从v t图像看加速度
（自学教材“从v t图像看加速度”部分）
1．v t图像反映了物体的速度随时间的变化规律．
2．定性比较加速度的大小
在同一坐标系中，根据不同物体的v t图线的倾斜程度可以比较它们的加速度大小，如右图所示，a的加速度大于b的加速度．
3．定量计算物体的加速度
（1）在v t图线上任取两点（t1，v1）、（t2，v2），根据a＝（即图线的斜率）可确定加速度．
（2）的正、负表示加速度的方向，的绝对值表示加速度的大小．
1．速度v、速度变化量Δv和加速度a的比较
相关量比较项 速度v 速度变化量Δv 加速度a
物理意义 描述物体运动快慢和方向的物理量，状态量 描述物体速度改变大小及方向的物理量，过程量 描述物体速度变化快慢及方向的物理量，状态量
定义式 v＝或v＝ Δv＝v－v0 a＝或a＝
单位 m/s m/s m/s2
方向 质点的运动方向 与v0的方向可能相同，也可能相反 与Δv的方向相同
2．速度v、速度变化量Δv和加速度a的关系
（1）速度的变化量Δv与速度的大小v无必然的联系．
（2）加速度的大小与速度的大小及速度变化量的大小都无必然联系．
计算加速度的步骤
（1）直线运动中一般规定初速度v0的方向为正方向．
（2）根据Δv＝v－v0，求得Δv．
（3）找到发生Δv对应的时间Δt．
（4）应用a＝计算加速度，并对a正负的含义做出说明．
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．
探究总结
1．物体做加速运动或减速运动的判断
根据a、v0方向间的关系判断：a、v0同向，做加速运动；a、v0反向，做减速运动．具体情况概括如下：
（1）a、v0同向，v增大（加速运动）
（2）a、v0反向，v减小（减速运动）
2．“加速度”的几个不一定
（1）物体的速度大，其加速度不一定大．
（2）物体的速度变化大，其加速度不一定大．
（3）物体的速度为0时，其加速度也不一定为0．
达标检测
1．如图所示，物体以5m/s的初速度沿光滑的斜面向上做减速运动，经过2s速度大小变为3m/s，则物体的加速度可能是（ ）
A．大小为1m/s2，方向沿斜面向上
B．大小为1m/s2，方向沿斜面向下
C．大小为4m/s2，方向沿斜面向上
D．大小为8m/s2，方向沿斜面向下
2．关于公式a＝及v＝v0＋at，下列说法正确的是（ ）
A．加速度a与Δv成正比，与Δt成反比
B．加速度a的方向与Δv的方向相同，与v的方向无关
C．该公式只适用于匀加速直线运动，不适用于匀减速直线运动
D．末速度v一定比初速度v0大
3．在一次蹦床比赛中，运动员从高处自由落下，以大小为8 m/s的竖直速度着网，与网作用后，沿着竖直方向以大小为10 m/s的速度弹回，已知运动员与网接触的时间Δt=1.0 s，那么运动员在与网接触的这段时间内加速度的大小和方向分别为（ ）
A．2.0 m/s2，竖直向下
B．8.0 m/s2，竖直向上
C．10.0 m/s2，竖直向下
D．18 m/s2，竖直向上
4．关于物体的运动，下列说法正确的是（ ）
A．物体的加速度等于零，速度一定等于零
B．物体的速度变化量大，加速度一定大
C．物体具有向东的加速度时，速度的方向可能向西
D．做直线运动的物体，加速度减小，速度也一定减小
5．基本单位和导出单位组成了单位制。在力学范围内，属于基本物理量的是（ ）
A．加速度 B．力 C．瞬时速度 D．时间
6．结合图中交代的情境及数据,以下判断正确的是（ ）
A．高速行驶的磁悬浮列车的加速度一定很大
B．汽车速度为108 km/h,紧急刹车时间为2.5 s（可视为匀减速至静止）,由此可得汽车刹车阶段的加速度大小为a=12.5 m/s2
C．根据图中数据可求出刘翔在110 m栏比赛中通过全程的平均速率约为v=8.42 m/s
D．位于点燃火药的炮膛中的炮弹的速度、加速度可能均为零
7．某同学在文献上看到一个单位“”，该单位与以下哪个物理量随时间的变化率有关（ ）
A．力 B．位移 C．速度 D．加速度
8．2021年10月16日0时23分，搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，成功将翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员送入太空。10月17日，神舟十三号航天员乘组成功开启货物舱舱门，并顺利进入天舟三号货运飞船，据以上信息，下列说法正确的是（ ）
A．“2021年10月16日0时23分”指的是时间间隔
B．长征二号F遥十三运载火箭上升过程中、翟志刚相对于王亚平是运动的
C．航天员乘坐天舟三号飞船绕地球飞行一圈，通过的位移为零
D．长征二号F遥十三运载火箭点火瞬间，航天员的速度和加速度都为零
9．如图所示是某质点做直线运动的x-t图像，由图像可知（ ）
A．质点一直处于运动状态
B．质点前3s内的位移是4m
C．质点前2s内的加速度是
D．质点前2s内做匀速直线运动，速度为1m/s
10．下列说法正确的是（ ）
A．研究“嫦娥四号”探月卫星绕月球飞行的运动时，卫星是不可以被看成质点的
B．加速度越大，速度变化量也一定越大
C．质点做减速直线运动时，加速度可能在增大
D．位移的大小一定不会比路程小
11．2021年10月1日，2021珠海航展，中国空军八一飞行表演队惊艳登场，6架歼-10通过一系列完美动作献礼中华人民共和国72周年华诞。下面说法正确的是（ ）
A．歼-10在空中稳定飞行时速度很大，加速度也很大
B．歼-10在空中运动时，其位移的大小一定等于路程
C．研究歼-10在空中的飞行轨迹时，可以将其看成质点
D．6架歼-10空中飞行时形成三角形编队，其相对于地面是静止的
12．我国高铁总长度居世界第一，人们出行更加便捷。暑假小马和父母外出旅游，他们乘坐的高铁正以 288km/h的速度向南行驶，旁边平行铁轨一列普通列车以 72 km/h 的速度也向南行驶，此高铁行驶速度比普通列车行驶速度快______m/s；若以普通列车为参照物，小马向_______（选填“南”或“北”）运动。
13．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10 m/s，击回的球速度大小为20 m/s，击球时间为0.05 s，假设速度方向均为水平方向，求：击球过程中排球的加速度大小为_______，方向为_______．
14．从v－t图像看加速度
（1）定性判断：v－t图像中图线的______可以判断加速度的大小。
（2）定量计算：如图，在v－t图像上取两点E（t1，v1）、F（t2，v2），加速度的数值。
15．篮球从某高处自由下落，落地前瞬间的速度大小为，与地面碰撞后，以大小为的速度竖直向上弹起，以竖直向下为正方向，篮球与地面碰撞过程中的速度变化______。
16．某同学乘高速列车外出。11：00时他观察到车厢屏幕显示的速度大小为110km/h，过了一会儿，他再次观察屏幕，显示的信息如图斯示。请据此估算列车在这段时间内的加速度大小。
参考答案：
1．B
2．B
3．D
4．C
5．D
6．C
7．C
8．C
9．D
10．C
11．C
12． 60 南
13． 600 m/s2 方向与初速度方向相反
14．倾斜程度
15．-14
16．
- 14 - / 14
【学习目标】
物理观念 知道速度v、速度变化量Δv与速度变化率的区别，理解加速度的概念
科学思维 掌握用v t图像描述加速度的方法
科学探究 探究加速度的方向与速度方向的关系
科学态度与责任 （1）体会数学在物理中的重要性，感受数、理、图相结合的魅力． （2）领会加速度在描述车辆性能中的应用
【学习重难点】
1．掌握用v t图像描述加速度的方法
2．体会数学在物理中的重要性，感受数、理、图相结合的魅力
【学习过程】
一、知识纲要导引
二、基础导学
（一）加速度（自学教材“加速度”部分）
1．定义
物理学中把速度的变化量与发生这一变化所用时间之比，叫作加速度（acceleration）．通常用a表示．
2．表达式
a＝（比值定义法）
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m/s2或m·s－2．
4．物理意义：表示速度变化的快慢．
（二）加速度的方向（自学教材 “加速度的方向”部分）
1．加速度的方向：
（1）加速度是矢量，不仅有大小，也有方向．
（2）加速度方向与速度变化量Δv的方向相同，与速度v的方向无关．
2．加速度与速度的方向关系：
（1）在直线运动中，速度增加时，加速度的方向与速度的方向相同．（如图甲）
（2）在直线运动中，速度减小时，加速度的方向与速度的方向相反．（如图乙）
（三）从v t图像看加速度
（自学教材“从v t图像看加速度”部分）
1．v t图像反映了物体的速度随时间的变化规律．
2．定性比较加速度的大小
在同一坐标系中，根据不同物体的v t图线的倾斜程度可以比较它们的加速度大小，如右图所示，a的加速度大于b的加速度．
3．定量计算物体的加速度
（1）在v t图线上任取两点（t1，v1）、（t2，v2），根据a＝（即图线的斜率）可确定加速度．
（2）的正、负表示加速度的方向，的绝对值表示加速度的大小．
1．速度v、速度变化量Δv和加速度a的比较
相关量比较项 速度v 速度变化量Δv 加速度a
物理意义 描述物体运动快慢和方向的物理量，状态量 描述物体速度改变大小及方向的物理量，过程量 描述物体速度变化快慢及方向的物理量，状态量
定义式 v＝或v＝ Δv＝v－v0 a＝或a＝
单位 m/s m/s m/s2
方向 质点的运动方向 与v0的方向可能相同，也可能相反 与Δv的方向相同
2．速度v、速度变化量Δv和加速度a的关系
（1）速度的变化量Δv与速度的大小v无必然的联系．
（2）加速度的大小与速度的大小及速度变化量的大小都无必然联系．
计算加速度的步骤
（1）直线运动中一般规定初速度v0的方向为正方向．
（2）根据Δv＝v－v0，求得Δv．
（3）找到发生Δv对应的时间Δt．
（4）应用a＝计算加速度，并对a正负的含义做出说明．
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．
探究总结
1．物体做加速运动或减速运动的判断
根据a、v0方向间的关系判断：a、v0同向，做加速运动；a、v0反向，做减速运动．具体情况概括如下：
（1）a、v0同向，v增大（加速运动）
（2）a、v0反向，v减小（减速运动）
2．“加速度”的几个不一定
（1）物体的速度大，其加速度不一定大．
（2）物体的速度变化大，其加速度不一定大．
（3）物体的速度为0时，其加速度也不一定为0．
达标检测
1．如图所示，物体以5m/s的初速度沿光滑的斜面向上做减速运动，经过2s速度大小变为3m/s，则物体的加速度可能是（ ）
A．大小为1m/s2，方向沿斜面向上
B．大小为1m/s2，方向沿斜面向下
C．大小为4m/s2，方向沿斜面向上
D．大小为8m/s2，方向沿斜面向下
2．关于公式a＝及v＝v0＋at，下列说法正确的是（ ）
A．加速度a与Δv成正比，与Δt成反比
B．加速度a的方向与Δv的方向相同，与v的方向无关
C．该公式只适用于匀加速直线运动，不适用于匀减速直线运动
D．末速度v一定比初速度v0大
3．在一次蹦床比赛中，运动员从高处自由落下，以大小为8 m/s的竖直速度着网，与网作用后，沿着竖直方向以大小为10 m/s的速度弹回，已知运动员与网接触的时间Δt=1.0 s，那么运动员在与网接触的这段时间内加速度的大小和方向分别为（ ）
A．2.0 m/s2，竖直向下
B．8.0 m/s2，竖直向上
C．10.0 m/s2，竖直向下
D．18 m/s2，竖直向上
4．关于物体的运动，下列说法正确的是（ ）
A．物体的加速度等于零，速度一定等于零
B．物体的速度变化量大，加速度一定大
C．物体具有向东的加速度时，速度的方向可能向西
D．做直线运动的物体，加速度减小，速度也一定减小
5．基本单位和导出单位组成了单位制。在力学范围内，属于基本物理量的是（ ）
A．加速度 B．力 C．瞬时速度 D．时间
6．结合图中交代的情境及数据,以下判断正确的是（ ）
A．高速行驶的磁悬浮列车的加速度一定很大
B．汽车速度为108 km/h,紧急刹车时间为2.5 s（可视为匀减速至静止）,由此可得汽车刹车阶段的加速度大小为a=12.5 m/s2
C．根据图中数据可求出刘翔在110 m栏比赛中通过全程的平均速率约为v=8.42 m/s
D．位于点燃火药的炮膛中的炮弹的速度、加速度可能均为零
7．某同学在文献上看到一个单位“”，该单位与以下哪个物理量随时间的变化率有关（ ）
A．力 B．位移 C．速度 D．加速度
8．2021年10月16日0时23分，搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，成功将翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员送入太空。10月17日，神舟十三号航天员乘组成功开启货物舱舱门，并顺利进入天舟三号货运飞船，据以上信息，下列说法正确的是（ ）
A．“2021年10月16日0时23分”指的是时间间隔
B．长征二号F遥十三运载火箭上升过程中、翟志刚相对于王亚平是运动的
C．航天员乘坐天舟三号飞船绕地球飞行一圈，通过的位移为零
D．长征二号F遥十三运载火箭点火瞬间，航天员的速度和加速度都为零
9．如图所示是某质点做直线运动的x-t图像，由图像可知（ ）
A．质点一直处于运动状态
B．质点前3s内的位移是4m
C．质点前2s内的加速度是
D．质点前2s内做匀速直线运动，速度为1m/s
10．下列说法正确的是（ ）
A．研究“嫦娥四号”探月卫星绕月球飞行的运动时，卫星是不可以被看成质点的
B．加速度越大，速度变化量也一定越大
C．质点做减速直线运动时，加速度可能在增大
D．位移的大小一定不会比路程小
11．2021年10月1日，2021珠海航展，中国空军八一飞行表演队惊艳登场，6架歼-10通过一系列完美动作献礼中华人民共和国72周年华诞。下面说法正确的是（ ）
A．歼-10在空中稳定飞行时速度很大，加速度也很大
B．歼-10在空中运动时，其位移的大小一定等于路程
C．研究歼-10在空中的飞行轨迹时，可以将其看成质点
D．6架歼-10空中飞行时形成三角形编队，其相对于地面是静止的
12．我国高铁总长度居世界第一，人们出行更加便捷。暑假小马和父母外出旅游，他们乘坐的高铁正以 288km/h的速度向南行驶，旁边平行铁轨一列普通列车以 72 km/h 的速度也向南行驶，此高铁行驶速度比普通列车行驶速度快______m/s；若以普通列车为参照物，小马向_______（选填“南”或“北”）运动。
13．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10 m/s，击回的球速度大小为20 m/s，击球时间为0.05 s，假设速度方向均为水平方向，求：击球过程中排球的加速度大小为_______，方向为_______．
14．从v－t图像看加速度
（1）定性判断：v－t图像中图线的______可以判断加速度的大小。
（2）定量计算：如图，在v－t图像上取两点E（t1，v1）、F（t2，v2），加速度的数值。
15．篮球从某高处自由下落，落地前瞬间的速度大小为，与地面碰撞后，以大小为的速度竖直向上弹起，以竖直向下为正方向，篮球与地面碰撞过程中的速度变化______。
16．某同学乘高速列车外出。11：00时他观察到车厢屏幕显示的速度大小为110km/h，过了一会儿，他再次观察屏幕，显示的信息如图斯示。请据此估算列车在这段时间内的加速度大小。
参考答案：
1．B
2．B
3．D
4．C
5．D
6．C
7．C
8．C
9．D
10．C
11．C
12． 60 南
13． 600 m/s2 方向与初速度方向相反
14．倾斜程度
15．-14
16．
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