速度变化快慢的描述——加速度导学案

课时1.5速度变化快慢的描述——加速度
1.理解加速度是描述物体速度变化快慢的物理量,会利用定义式计算加速度。

2.了解加速度的矢量性,会根据速度与加速度方向的关系判断运动性质。

3.会利用v-t图象分析加速度的大小和方向。

了解和体会比值定义法在科学研究中的应用。

1.加速度
(1)加速度定义
加速度是①与发生这一变化所用时间的比值,用a表示加速度。

(2)加速度公式:a=②。

(3)国际单位制中加速度的单位是③,符号是④。

2.加速度的方向
(1)加速度是矢量,加速度的方向与⑤的方向一样。

(2)在变速直线运动中,速度的方向始终在同一直线上,取初速度的方向为正,如果速度增大,那么加速度方向与初速度方向⑥;如果速度减小,那么加速度方向与初速度方向⑦。

3.从v-t图象看加速度
(1)v-t图象不但反映了物体的⑧随时间变化的规律,通过v-t图象还能够知道物体的加速度,图线倾角(图线与横坐标轴的夹角)越大,加速度⑨。

(2)如下图,假设物体运动的v-t图象是一条倾斜的直线,求此物体的加速度的方法是:在图象上取任意两点A、B,找出时间t1、t2及对应的速度v1、v2.求出Δt=t2-t1,Δv=v2-v1,那么加速度a=⑩。

主题1:加速度概念的建立
通过测量可得到小轿车、火车和摩托车的速度变化情况如下表:
启动的车辆初始时刻的
速度(m/s)
可以到达的
速度(m/s)
启动所用
的时间(s)
小轿车03020火车050500
摩托车02010
上述三种车中,谁的速度变化量最大?谁的速度变化最快?谁的加速度最大?怎样比拟三车速度变化的快慢?
主题2:加速度的方向
某公共汽车出站时的加速度是2 m/s2,进站时的加速度也是2 m/s2,进站和出站时的加速度大小是相等的。

(1)出站时速度怎样变化?
(2)进站时又是怎样变化的呢?
(3)进站和出站时速度的变化情况一样吗?
主题3:在v-t图象中考察加速度及其意义(重点探究)
在阅读教材中“思考与讨论〞内容的根底上,分析以下问题。

图示为A、B两物体运动的v-t图象,A、B两物体哪个的加速度大?说说你是如何判断的。

主题4:了解加速度在实际生活中的意义(重点探究)
在阅读教材中“说一说〞内容的根底上,分析以下问题。

(1)奥运会上,观众说:短跑飞人博尔特起跑最快。

裁判说:博尔特跑得最快。

说说你是如何对待这两人的评价的。

(2)加速性能好的汽车是加速度大还是速度大?我们说磁悬浮列车跑得快是加速度大还是速度大?
(3)物体的速度变化很大,加速度就一定大吗?物体的加速度很大,速度变化就一定快吗?物体的速度变化很快,加速度就一定大吗?
(4)运载火箭在点火后的短时间内,速度的变化很小,它的加速度一定很小吗?
1.以下说法中正确的选项是()。

A.物体有加速度,速度就增大
B.物体的速度变化越快,加速度就越大
C.物体的速度变化量Δv越大,加速度就越大
D.物体运动的加速度等于零,那么物体一定静止
2.足球以8 m/s的速度飞来,运发动把它以12 m/s的速度反向踢出,踢球时间为0.2 s。

设球飞来的方向为正方向,那么足球在这段时间内的加速度是()。

A.-200 m/s2
B.200 m/s2
C.-100 m/s2
D.100 m/s2
3.汽车的加速性能是反映汽车性能的重要指标。

速度变化得越快,说明它的加速性能越好。

图示为研究甲、乙、丙三辆汽车加速性能得到的v-t图象,根据图象可以判定()。

A.甲车的加速性能最好
B.乙车的加速性能比甲车好
C.丙车的加速性能比乙车好
D.乙、丙两车的加速性能一样
4.我国空军科研人员在飞机零高度、零速度的救生脱险方面的研究已取得成功。

由于飞机发生故障大多是在起飞、降落阶段,而此时的高度几乎为零。

另外,在飞行过程中会出现突然停机现象,在这种情况下,飞行员脱险非常困难。

为了脱离危险,飞行员必须在0.1 s 的时间内向上弹离飞机,假设弹离飞机的速度为20 m/s,试计算弹离飞机过程的加速度大小。

拓展一、根据加速度的定义式求解加速度
1.计算以下物体的加速度:
(1)一辆汽车从车站出发做匀加速运动,经10 s速度到达108 km/h。

(2)高速列车过桥后沿平直铁路匀加速行驶,经2 min速度从54 km/h提高到216 km/h。

(3)沿光滑水平地面以10 m/s运动的小球,撞墙后以原速率反弹,小球与墙壁接触时间为0.2 s。

拓展二、由v-t图象分析加速度
2.图示为一个质点运动的v-t图象,试分析该质点在AB段、BC段和CD段运动过程中的加速度。

答案
课时1.5速度变化快慢的描述——加速度
知识体系梳理
①速度的变化量②③米每二次方秒④m/s2或m·s-2⑤速度变化量
⑥一样⑦相反⑧速度⑨越大⑩
重点难点探究
主题1:上述三车中,火车的速度变化量最大,摩托车的速度变化最快,即摩托车的加速度最大。

通过比拟一样时间(如单位时间)内速度变化量的大小来比拟速度变化的快慢,小轿车1 s的时间内速度增加量是1.5 m/s,火车1 s的时间内速度增加量是0.1 m/s,摩托车1 s的时间内速度增加量是2 m/s。

主题2:(1)汽车出站时速度增大。

(2)进站时速度减小。

(3)出站时的加速度和进站时的加速度虽然大小相等,但是汽车速度的变化情况是相反的。

主题3:根据题图可知B物体的加速度大。

物体运动的v-t图象描述了物体速度随时间的变化关系,具有直观、形象的特点,通过比拟一样时
间内的速度变化的大小可以判断A、B两物体速度变化的快慢。

如下图,可以看出在10 s的时间内,A物体的速度变化大约是3 m/s,B物体的速度变化大约是4 m/s,故B物体的加速度较大。

从图象特点上看,图线与横坐标夹角越大,说明物体的加速度越大。

主题4:(1)博尔特起跑最快是指加速度大,跑得快是指速度大。

(2)加速性能好的汽车是加速度大,磁悬浮列车跑得快是速度大。

(3)速度变化大,加速度不一定大;加速度很大,速度变化一定快;物体的速度变化很快,加速度一定大。

(4)不一定。

根底智能检测
1.B
2.C
3.BD
4.200 m/s2
全新视角拓展
1.(1)3 m/s2(2)0.375 m/s2(3)-100 m/s2
【解析】规定以初速度方向为正方向,那么:
(1)对汽车v0=0,v t=108 km/h=30 m/s,t=10 s,根据加速度的定义有:a1==3 m/s2,加速度方向与汽车运动方向一样。

(2)对列车v0=54 km/h=15 m/s,v t=216 km/h=60 m/s,t=2 min=120 s,根据加速度的定义有:
a2==0.375 m/s2,加速度方向与列车运动方向一样。

(3)对小球v0=10 m/s,v t=-10 m/s,t=0.2 s,根据加速度的定义有:a3==-100 m/s2负号表示加速度方向与初速度方向相反。

2.AB段加速度大小为1.5 m/s2,方向与初速度方向一样
BC段加速度为零CD段加速度大小为2 m/s2,方向与初速度方向相反
【解析】在AB段质点做加速运动,由4 s内的速度变化得加速度:a==1.5 m/s2所以这段时间内的加速度为1.5 m/s2,方向与初速度方向一样。

在BC段质点做匀速直线运动,速度一直为v=12 m/s,这段时间内的加速度为零。

在CD段质点做减速运动,加速度a'==-2 m/s2,其方向与初速度方向相反。