高中物理人教版必修1第一章第5节-速度变化快慢的描述——加速度-精品教案

第4节 速度变化快慢的描述—加速度 学案
一、教学目标：
知识与技能：
1.理解加速度的概念,运用加速度的定义式比较速度的快慢 2.正确区分速度,速度变化量,速度变化率这三个物理量 3.熟知V-t图像中各个量的表示方式 4.了解加速度的大小和方向所代表的物理意义
过程与方法：
1.通过比较速度变化的快慢,进一步学习比值法这一物理方法 2.通过角色扮演,学习物体速度的变化过程 3.通过与X-t图像的比较,学习V-t图像所代表的物理含义 4.通过自主实验,定性学习物体速度的变化快慢
情感态度与价值观：
培养学生运用图像和比值法来解决问题的能力,培养学生的分析, 观察能力,进一步培养学生对物理的兴趣,加强国家的荣誉感。
二、教学重点与难点
重点: 1.加速度的概念及物理意义；2.加速度和匀变速直线运动的关系；3.区别速度、速度的变化量及速度的变化率；4.利用图象来分析加速度的相关问题
难点:加速度的方向的理解
三、教学方法：
比较、分析法
四、教学设计：
（一）自主学习：
1.加速度
（1）加速度是表示____________的物理量，它是____________跟发生这一变化所用时间的____________.表达式为：____________.
（2）加速度的国际单位是____________，符号为____________.
2.加速度方向与速度方向的关系
（1）加速度是矢量.加速度的方向与____________的方向相同.
（2）直线运动中，如果速度增加，加速度的方向与速度方向________；如果速度减小，加速度的方向与速度方向____________.
3.从v－t图象看加速度
（1）v－t图象不但反映了物体____________随____________变化的规律，通过v－t图象，还能够知道物体的____________.
（2）如图1－4－1所示，若质点运动的v－t图象是一条倾斜的直线，求此质点的加速度的方法是：在图象上取任意两点E、F，找出时刻t1、t2及对应的速度v1、v2如图所示，求出Δt=t2－t1，Δv=v2－v1.则加速度a=____________.

图1－4－1
（二）重点、难点、疑点解析（师生共同探究完成）
应用点一：对加速度的理解
例1：下列关于加速度的描述中，正确的是（ ）
A.加速度在数值上等于单位时间里速度的变化
B.当加速度与速度方向相同且又减小时，物体做减速运动
C.速度方向为正时，加速度方向一定为负
D.速度变化越来越快时，加速度越来越小
拓展练习1－1：下列说法正确的是（ ）
A.加速度增大，速度一定增大 B.速度改变量Δv越大，加速度就越大
C.物体有加速度，速度就增加 D.速度很大的物体，其加速度可以很小
应用点二：根据加速度的定义式a=，求解加速度
例2：某汽车做变速直线运动，10 s内速度从5 m/s均匀增加到25 m/s，求汽车在这段运动中的加速度大小和方向.如果遇到紧急情况刹车，2 s内速度均匀减为零，求这个过程中加速度的大小和方向.
拓展练习2－1：一只足球以10 m/s的速度沿正东方向运动，运动员飞起一脚，足球以20 m/s的速度向正西方向飞去，运动员与足球的作用时间为0.1 s，求足球获得加速度的大小和方向.
应用点三：由v－t图象分析加速度
例3：如图1－4－2所示是一个物体向东运动的速度图象.由图可知在0～10 s内物体的加速度大小是__________，方向是__________；在10～40 s内物体的加速度为____________；在40～60 s内物体的加速度大小是____________，方向是____________.

图1－4－2 图1－4－3
拓展练习3－1：如图1－4－3表示某物体运动的v－t图象，试分析各段时间内物体做什么运动，加速度是多少，加速度的方向是什么？

(三)巩固练习：（学生独立完成）
1.一质点做匀变速直线运动，加速度大小为4 m/s2，下列说法正确的是（ ）
A.质点的速度每秒变化4 m/s B.质点的速率每秒变化4 m/s
C.质点的速度每秒增加4 m/s D.质点的速度每秒减少4 m/s
2.下列说法正确的是（ ）
A.加速度大的物体，速度一定大 B.速度为零，加速度也一定为零
C.加速度为零的物体，其速度可能为零D.物体速度大，加速度一定大
3.由a=可知（ ）
A.a与Δv成正比 B.物体加速度的大小由Δv决定
C.a的方向与Δv的方向相同 D.叫做速度的变化率，就是加速度
4.一个质点做单向直线运动，加速度的方向始终与速度的方向相同，但加速度的大小逐渐减小到零，在此过程中（ ）
Ａ.速度逐渐减小，当加速度减小到零时，速度达到最小
Ｂ.速度逐渐增大，当加速度减小到零时，速度达到最大
Ｃ.位移逐渐增大，当加速度减小到零时，位移将不再增大
Ｄ.位移逐渐减小，当加速度减小到零时，位移将达到最小值
5.下述运动中可能出现的是（ ）
A.物体的加速度增大，速度反而减小
B.物体的速度为零时，加速度却不为零
C.物体的加速度减小，速度增大
D.物体的加速度始终不变，速度也始终不变
6.物体A的加速度为3 m/s2.物体B的加速度为－5 m/s2，下列说法中，正确的是（ ）
A.物体A的加速度比物体B的加速度大
B.物体B的速度变化比物体A的速度变化快
C.物体A的速度一定在增加 D.物体B的速度可能在减小
7.根据给出的速度和加速度的正、负，对下列运动性质的判断正确的是（ ）
A.v0>0，a<0，物体做加速运动 B.v0<0，a<0，物体做加速运动
C.v0<0，a>0，物体做减速运动 D.v0>0，a>0，物体做加速运动
8.台球以10 m/s的速度沿垂直于框边的方向撞击后以8 m/s的速度反向弹回.若球与框边的接触时间为0.1 s，则台球在水平方向的平均加速度大小和方向为（ ）
A.20 m/s2，沿球弹回的方向 B.20 m/s2，沿球原撞击方向
C.180 m/s2，沿球弹回的方向 D.180 m/s2，沿球原撞击方向
9.图1－4－4为一物体做直线运动的v－t图象，则在0～t1和t1～t2时间内（ ）

图1－4－4 图1－4－5
A.速度方向相同，加速度方向相同 B.速度方向相同，加速度方向相反
C.速度方向相反，加速度方向相同 D.速度方向相反，加速度方向相反
10.甲、乙两个物体在同一直线上运动，它们的v－t图象如图1－4－5所示，则在t1时刻（ ）
A.甲、乙运动的速度大小相等，方向相反
B.甲、乙运动的速度大小相等，方向相同
C.甲、乙运动的加速度大小不等，方向相同
D.甲、乙运动的加速度大小不等，方向相反
11.一辆汽车从原点O由静止出发沿x轴做直线运动，为研究汽车的运动而记下它在各时刻的位置和速度，见下表：
时刻t/s 0 1 2 3 4 5 6 7
位置的坐标x/m 0 0.5 2 4.5 8 12 16 20
瞬时速度v/（m·s-1） 1 2 3 4 4 4 4 4
（1）汽车在第2 s末的瞬时速度为多少？
（2）汽车在前3 s内的加速度为多少？
（3）汽车在第4 s内的平均速度为多少？


12.有些国家的交通管理部门为了交通安全，特制定了死亡加速度为500g（g取10 m/s2）以警醒世人，意思是如果行车的加速度达到此值，将有生命危险，这么大的加速度，一般车辆是达不到的.但是当发生交通事故时，将会达到这一数值.
例如：两辆摩托车以36 km/h相向而行发生碰撞，碰撞时间为2×10－3 s，试判定一下驾驶员是否有生命危险？



13.汽车能够达到的最大速度和启动的快慢，是衡量汽车性能的两个重要指标.汽车启动的快慢用速度从0增加到100 km/h的加速时间来表示.下表列出了两种汽车的性能指标，由此可知____________车（填“甲”或“乙”）能够达到的最大速度大；____________车（填“甲”或“乙”）启动得快.
A 最大速度/（m·s-1） 加速时间/s
甲车 40 12
乙车 50 8

14、一物体做变速运动，前2秒向东运动了7米，后3秒向西运动了8米，取向东为正方向，则物体在这5秒内的位移是 ，路程是 ，平均速率是 ，平均速度是 ．
15、一质点沿某一直线运动，t＝0时位于坐标原点，如图2－1－8为质点做直线运动的速度时间图线，由图可知，（1）该质点的位移随时间变化的关系式是s＝____；（2）在20s这段时间内t=_____s时质点距坐标原点最远；（3）从t=0到t=20s内质点的位移是_____；通过的路程是______．　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　























参考答案
自主学习
1.速度变化快慢 速度的变化量 比值 a= 米每二次方秒 m/s2
2.速度变化量 相同 相反
3.速度 时间 加速度
例题评析
1、解析：由加速度公式a=可知，加速度在数值上等于单位时间里速度的变化，故A正确；当加速度与速度方向相同时，速度增大，故B错；速度方向为正，加速度方向可以为正（速度增加）也可以为负（速度减小），故C错；加速度表示速度变化的快慢，速度变化越来越快，加速度应越来越大，故D错误.故选A.
2、解析：以初速度的方向为正方向，有
v0=5 m/s，v=25 m/s，t=10 s，
则a= m/s2=2 m/s2
a为正值，表示其方向与规定的正方向相同.
对于刹车阶段：v0=25 m/s，v=0 m/s，t=2 s，
则a= m/s2=－12.5 m/s2
a为负值，表示其方向与规定的正方向相反，物体做减速运动.
答案：2 m/s2，方向与初速度5 m/s同向
12.5 m/s2，方向与速度25 m/s反向
3、解析：在0～10 s内由图象可以看出速度是增加的：由0增至30 m/s，因此其加速度大小为 m/s2=3 m/s2.这段运动是加速运动，故加速度与速度方向相同，向东.在10～40 s内，速度为30 m/s不变，故其加速度为0；在40～60 s内，速度由30 m/s变为0，是减速运动，其加速度大小为1.5 m/s2，方向与运动速度方向相反.
答案：3 m/s2 向东 0 1.5 m/s2 向西
拓展练习1－1：D
拓展练习2－1：300 m/s2 方向向西
拓展练习3－1：略
演练广场
1.A 2.C 3.CD 4.B 5.ABC 6.BD 7.BCD 8.C 9.B 10.BD
11.解析：（1）由图表可知，第2 s末的瞬时速度为3 m/s.
（2）a= m/s2=1 m/s2.
（3）汽车在第4 s内的位移：Δx=x4－x3=（8－4.5） m=3.5 m
平均速度 m/s=3.5 m/s.
答案：（1）3 m/s （2）1 m/s2 （3）3.5 m/s
12.解析：摩托车速度v0=36 km/h=10 m/s
碰撞时的加速度
a= m/s2=－5 000 m/s2=－500g
摩托车加速度的大小达到了500g，因此驾驶员有生命危险.
答案：有生命危险
13.解析：由表可知，乙车的最大速度为50 m/s，甲车的最大速度为40 m/s，故乙车最大速度大；a=，甲、乙两车速度变化量相等，加速时间小的加速度大，启动得快，所以乙车启动快.
答案：乙 乙
14、



答案 -1m（大小为1m,方向向西），15m，3m/s，-0.2m/s（大小为0.2m/s，方向向西）．
15、运动情况分析：质点以4m/s的初速度朝负向做匀减速直线运动，10S末速度减为零，之后以相同的加速度反向(朝正向)做匀加速直线运动．图线与t轴所围的面积在数值上等于某段时间内位移的大小，在t轴上方为正，表示位移朝正方向，在t轴下方为负，表示位移朝负方向．
（1），

（2）t=10s时距原点最远
（3）由图象可知：t=0到t=20s内，t轴上方的面积等于t轴下方的面积，故位移为0．
路程
【答案】（1）－4t＋0.2t2 （2）10 s （3）0；40 m



图2－1－8





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