88教案网

高一物理《速度变化快慢的描述-加速度》典型案例解析

每个老师不可缺少的课件是教案课件,大家在仔细设想教案课件了。教案课件工作计划写好了之后,这样我们接下来的工作才会更加好!你们会写一段适合教案课件的范文吗?下面是小编帮大家编辑的《高一物理《速度变化快慢的描述-加速度》典型案例解析》,仅供参考,大家一起来看看吧。

高一物理《速度变化快慢的描述-加速度》典型案例解析
[例1]下列说法中正确的是[]
A.物体运动的速度越大,加速度也一定越大
B.物体的加速度越大,它的速度一定越大
C.加速度就是“加出来的速度”
D.加速度反映速度变化的快慢,与速度无关
[分析]物体运动的速度很大,若速度的变化很小或保持不变(匀速运动),其加速度不一定大(匀速运动中的加速度等于零).
物体的加速度大,表示速度变化得快,即单位时间内速度变化量大,但速度的数值未必大.比如婴儿,单位时间(比如3个月)身长的变化量大,但绝对身高并不高。
“加出来的速度”是指vt-v0(或△v),其单位还是m/s.加速度是“加出来的速度”与发生这段变化时间的比值,可以理解为“数值上等于每秒内加出来的速度”.
加速度的表达式中有速度v0、v1,但加速度却与速度完全无关——速度很大时,加速度可以很小甚至为零;速度很小时,加速度也可以很大;速度方向向东,加速度的方向可以向西.
[答]D.
[说明]要注意分清速度、速度变化的大小、速度变化的快慢三者不同的含义,可以跟小孩的身高、身高的变化量、身高变化的快慢作一类比.
[例2]物体作匀加速直线运动,已知加速度为2m/s2,那么在任意1s内[]
A.物体的末速度一定等于初速度的2倍
B.物体的未速度一定比初速度大2m/s
C.物体的初速度一定比前1s内的末速度大2m/s
D.物体的末速度一定比前1s内的初速度大2m/s
[分析]在匀加速直线运动中,加速度为2m/s2,表示每秒内速度变化(增加)2m/s,即末速度比初速度大2m/s,并不表示末速度一定是初速度的2倍.
在任意1s内,物体的初速度就是前1s的末速度,而其末速度相对于前1s的初速度已经过2s,当a=2m/s2时,应为4m/s.
[答]B.
[说明]研究物体的运动时,必须分清时间、时刻、几秒内、第几秒内、某秒初、某秒末等概念.如图所示(以物体开始运动时记为t=0)。
[例3]计算下列物体的加速度:
(1)一辆汽车从车站出发作匀加速运动,经10s速度达到108km/h.
(2)高速列车过桥后沿平直铁路匀加速行驶,经3min速度从54km/h提高到180km/h.
(3)沿光滑水平地面以10m/s运动的小球,撞墙后以原速大小反弹,与墙壁接触时间为0.2s.

[分析]由题中已知条件,统一单位、规定正方向后,根据加速度公式,即可算出加速度.
[解]规定以初速方向为正方向,则
对汽车v0=0,vt=108km/h=30m/s,t=10s,

对列车v0=54km/h=15m/s,vt=180km/h=50m/s,t=3min=180s.

对小球v0=10m/s,vt=-10m/s,t=0.2s,

[说明]由题中可以看出,运动速度大、速度变化量大,其加速度都不一定大,尤需注意,
不能认为,必须考虑速度的方向性.计算结果a3=-100m/s2,表示小球在撞墙过程中的加速度方向与初速方向相反,是沿着墙面向外的,所以使小球先减速至零,然后再加速反弹出去.速度和加速度都是矢量,在一维运动中(即沿直线运动),当规定正方向后,可以转化为用正、负表示的代数量.
应该注意:
物体的运动是客观的,正方向的规定是人为的.只有相对于规定的正方向,速度与加速度的正、负才有意义.。速度与加速度的量值才真正反映了运动的快慢与速度变化的快慢.所以,vA=-5m/s,vB=-2m/s,应该是物体A运动得快;同理,aA=-5m/s2,aB=-2m/s2,也应该是物体A的速度变化得快(即每经过1s速度减少得多),不能按数学意义认为vA比vB小,aA比aB小.
[例4]一个做匀变速直线运动的物体连续通过两段长s的位移所用时间分别为t1、t2,则该物体的加速度为多少?
[分析]根据匀变速运动的物体在某段时间内的平均速度等于中点时刻瞬时速度的关系,结合加速度的定义.即可算出加速度.
[解]物体在这两段位移的平均速度分别为
它们分别等于通过这两段位移所用的时间中点的瞬时速度.由于两个时间
中点的间隔为,根据加速度的定义
可知:

[说明]由计算结果的表达式可知:当t1>t2时,a>0,表示物体作匀加速运动,通过相等位移所用时间越来越短;当t1<t2时,a<0,表示物体作匀减速运动,通过相等位移所用时间越来越长.
[例5]图1表示一个质点运动的v-t图,试求出该质点在3s末、5s末和8s末的速度.

[分析]利用v-t图求速度有两种方法:(1)直接从图上找出所求时刻对应的纵坐标,即得对应的速度值,再根据速度的正负可知此刻的方向;(2)根据图线求出加速度,利用速度公式算出所求时刻的速度.下面用计算法求解。
[解]质点的运动分为三个阶段:
AB段(0~4s)质点作初速v0=6m/s的匀加速运动,由4s内的速度变化得加速度:

所以3s末的速度为:
v3=v0+at=6m/s+(1.5×3)m/s=10.5m/s
方向与初速相同.
BC段(4~6s)质点以4s末的速度(v4=12m/s)作匀速直线运动,所以5s末的速度:
v5=12m/s
方向与初速相同.
CD段(6~12s)质点以6s末的速度(即匀速运动的速度)为初速作匀减速运动.由6s内的速度变化得加速度:

因所求的8s末是减速运动开始后经时间t=2s的时刻,所以8s末的速度为:

其方向也与初速相同.
[说明]匀变速运动速度公式的普遍表达式是:
vt=v0+at
使用中应注意不同运动阶段的初速和对应的时间.在匀减速运动中,写成vt=v0-at后,加速度a只需取绝对值代入.
速度图象的斜率反映了匀变速直线运动的加速度.如图所示,其斜率

式中夹角α从t轴起以逆时针转向为正,顺时针转向为负.如图3中与图线1,2对应的质点作匀加速运动,与图线3对应的质点作匀减速运动.图线越陡,表示加速度越大,故a1>a2.
[例6]一个质点作初速为零的匀加速运动,试求它在1s,2s,3s,…内的位移s1,s2,s3,…之比和在第1s,第2s,第3s,…内的位移sⅠ,sⅡ,sⅢ,…之比各为多少?
[分析]初速为零的匀加速运动的位移公式为:
其位移与时间的平方成正比,因此,经相同时间通过的位移越来越大.
[解]由初速为零的匀加速运动的位移公式得:


∴sⅠ∶sⅡ∶sⅢ=1∶3∶5…
[说明]这两个比例关系,是初速为零的匀加速运动位移的重要特征,更一般的情况可表示为:在初速为零的匀加速运动中,从t=0开始,在1段、2段、3段……时间内的位移之比等于12∶22∶32…;在第1段、第2段、第3段……时间内的位移之比等于从1开始的连续奇数比,即等于1∶3∶5…(图1)).

2.利用速度图线很容易找出例6中的位移之比.如图2所示,从t=0开始,在t轴上取相等的时间间隔,并从等分点作平行于速度图线的斜线,把图线下方的面积分成许多相同的小三角形.于是,立即可得:从t=0起,在t、2t、3t、…内位移之比为
s1∶s2∶s3…=1∶4∶9…
在第1个t、第2个t、第3个t、…内位移之比为
sⅠ∶sⅡ∶sⅢ∶…=1∶3∶5∶…
[例7]一辆沿平直路面行驶的汽车,速度为36km/h.刹车后获得加速度的大小是4m/s2,求:
(1)刹车后3s末的速度;
(2)从开始刹车至停止,滑行一半距离时的速度.
[分析]汽车刹车后作匀减速滑行,其初速度v0=36km/h=10m/s,vt=0,加速度a=-4m/s2.设刹车后滑行ts停止,滑行距离为S,其运动示意图如图所示.

[解](1)由速度公式vt=v0+at得滑行时间:

即刹车后经2.5s即停止,所以3s末的速度为零.
(2)由位移公式得滑行距离.即
m
设滑行一半距离至B点时的速度为vB,由推论

[说明](1)不能直接把t=3s代入速度公式计算速度,因为实际滑行时间只有2.5s.凡刹车滑行一类问题,必须先确定实际的滑行时间(或位移);(2)滑行一半距离时的速度不等于滑行过程中的平均速度.

相关阅读

《速度变化快慢的描述——加速度》教学设计


《速度变化快慢的描述——加速度》教学设计

一教学目标

知识与技能

1.理解速度的变化和速度变化快慢的区别.

2.理解加速度的概念;理解加速度是表示速度矢量变化快慢的物理量;明确加速度的定义、公式、符号和单位;明确加速度跟速度、速度改变量的区别.

3.理解用图象斜率求得加速度的方法.

过程与方法

1.通过分析定义加速度的过程,认识类比的方法和用比值定义物理量的方法.

2.通过对速度、速度的变化量、速度的变化率三者分析比较,感受分析、比较、推理等科学方法.

情感态度与价值观

1.通过生活中熟悉的实例感悟观察、形成概念和发现规律

2.通过介绍“神舟七号”的发射,激发民族自豪感和自信心.

二教材分析

本节课是一节物理概念课,重点讲解加速度的概念和物理意义,而加速的测量和方向是本节的难点,本节课试图从已有的物理知识和生活中的物理现象出发,通过类比、比值定义、比较、分析推理和归纳与综合等科学方法的渗透,构建学生主动参与,积极探究的课堂氛围,让学生在彰显科学方法中获取物理知识,从而提升课堂教学的有效性。

三教学方法:

本节课中加速度概念的引人定义体现了类比、比值定义的科学方法,让学生在已有知识的基础上,在实际情境中,借助这些科学方法,通过主动探究、讨论、推理获取知识,深刻领会并掌握知识。

通过比较、分析和综合等方式理解不同物理量的区别和联系,加深对知识的理解。

四教学过程

【情景】汽车从车站开车,并在25s内速度由0增加到20m/s;而摩托车从车站开出,并在8s内速度由0增加到20m/s.

【问题】1.哪一个速度变化大?速度变化量各为多少?

2.速度变化量是矢量吗?

3.哪一个速度变化快呢?用什么来反映速度变化快慢呢?

【学生活动】讨论完成下表1:

速度/(m/s)

速度变化量

/(m/s)v2-v1

速度变化率/(m/s)=

初速度v1

末速度v2

汽车

0

20

20

摩托车

0

20

20

旅客列车

0

飞机

0

以上活动由学生自主完成,出现问题学生互相讨论、补充,教师给予指导。

1、由速度类比建立加速度的概念

【学生活动】回顾:在建立速度概念时,怎样描述物体位置的变化,又怎样描述物体位置的变化快慢的?通过类比,建立加速度的概念。

【问题】v==,叫位移的变化率,那么=应叫做什么的变化率?它表示的是什么?

通过速度概念的类比,使学生认识:加速度是表示速度变化快慢的物理量;加速时就是速度变化率。==式中v2、v1分别表示质点的末速度和初速度,t2、t1是初末时刻,表示质点的加速度。

2、由比值定义并理解加速度的概念

【问题】(1)由==,能否认为与成正比吗?这是用什么方法来定义物理量的?还有那些物理量使用这种方法定义的?

(2)的单位是什么?在国际单位制中,加速的的单位是米每二次方秒,符号是m/s2.

通过辨析、联想,使学生认识:加速度等于速度的改变量跟发生这一改变所用的时间的比值;这是用比值定义的方法定义物理量;其公式==是加速的的定义式,而不是决定式。类似用比值定义法定义的物理量还有速度、电阻、密度等。

◆加速度概念的引入用到了类似的科学方法。

◆也用到了比值定义的科学方法。

3.通过例题分析掌握计算加速度的方法

例1步枪发射一颗子弹的时间约是0.01s,子弹达到枪口时的速度可达900m/s,求子弹加速的的大小。

解析===9×104m/s2.

【问题】(1)=9×104m/s2的含义是。

答:子弹的速度在1s时间内改变(增加)了9×104m/s。

(2)前面的例子中汽车和摩托车的加速度分别是多少?

答:=0.8m/s2;=2.5m/s2.

(3)匀速直线运动中的=。

4、通过自主活动比较速度、速度变化量、加速度三个物理量的区别与联系。

【问题】(1)比较卡车、摩托车、旅客列车、飞机和炮弹的加速度大小。

(2)物体速度很大,加速度一定大吗?举例说明。

(3)速度变化量很小,加速度一定小吗?举例说明。

让学生思考每一个问题,教师点评、点拨、适当拓展。

【学生活动】(1)用什么方法比较人和兔子的加速度呢?

假象:人抓兔子,人和兔子的反应时间相同,你能抓住兔子吗?

这里事实上用到了控制变量的科学方法——在一定的情况下,通过比较的大小来比较加速度的大小。

(2)比较速度、速度变量和加速度,讨论完成下列表格2:

表2

定义式

s/t

1-0

意义

表示运动的快慢程度

表示速度改变了多少

表示速度的变化快慢程度

大小

位移与时间的比值(位移对时间的变化率)

=1-0

速度变化与时间的比值(速度对事件的变化率)

单位

m/s

m/s

m/s2

与时间的关系

与时刻对应

与时间间隔对应

不随时间改变

加速度的大小和速度大小无关,和速度变化大小也无关,只有用速度的变化和时间的比值,即单位时间内该物理量变化的数值(变化率)才能表示变化的快慢——速度变化率。

5、了解一些物体加速度的数量级,使加速度的概念更具体化

指导学生阅读课本第35页的“点击”部分,了解一些常见物体加速度的数量级。

【自主活动】展示有关“嫦娥二号”发射的图片,提醒学生利用国庆长假,关心2010年10月1日—3日,我国“嫦娥二号”的发射,激发学生的民族自豪感和自信心,通过网络搜索,了解不同型号的火箭发射加速度。

【设计意图】加速度是一个比较抽象的物理概念,对刚进入高中学习的学生来说,较难理解,教学中通过类比、比值定义等科学方法的参与,顺应学生思维发展的规律,逐步理解难点,使抽象的概念变得具体,学生理解物理知识也就顺理成章。

了解火箭发射的加速度,这是在教学中生成的问题,恰逢“嫦娥二号”的发射时期,一个小小的教学智慧,既能提高学生学习兴趣,又渗透了德育教育。

第三环节:通过图像的斜率求速度,类比加速度,加深对加速度概念的认识

【学生活动】回顾:利用图像,怎样求出速度的?

通过分析、类比由图像的斜率求速度,得出可以通过求图像的斜率求得物体运动的加速度。

【问题】(1)在图像中直线的斜率表示什么?

(2)在图像中直线的斜率又表示什么?怎样求得加速度?

用图像,通过图像求其加速度,具体方法是在图像上取相距较远的两点E()与F(),求出它们所在直线的斜率,即可求得(平均)加速度=。

【设计意图】从已有的知识技能——利用可求速度入手,,类比理解由图像直线的斜率可求出加速度的大小,把学生思维活动的积极性调动起来,将图像由“加速”运动的图像可以拓展到“减速”运动的图像,提高学生探索的兴趣。

第四环节:通过讨论辩论,认识加速度的方向

【学生活动1】认识由实验得出的图像的加速度有正、负,正、负的含义是什么?

0,表示速度在均匀增大,

0,表示速度在均匀减小。

【学生活动2】讨论加速度是否有方向,如何确定加速度的方向?

例2一质点向右作匀速直线运动,初速度的大小为,经s,速度变为,试求质点加速度的大小和方向。

解析=-4m/s,

=-2m/s2,即方向向左。

加速度是一个矢量,它的方向就是速度变化量的方向。物体作直线运动时(通常取初速度的方向为正方向),加速度为正值时,表示加速度方向跟初速度方向相同,物体速度随时间在增加;加速度为负值时,表示加速度方向跟初速度方向相反,物体速度随时间在减小。

【问题】加速度的方向一定跟速度的方向一致吗?

【设计意图】由于前面已经理解了速度变化是矢量,并学会了简单的(同一直线上)矢量运算办法,讨论加速度是否有方向的问题,对学生来说就简单了。

《速度变化快慢的描述—加速度》导学案


《速度变化快慢的描述—加速度》导学案

一、教学目标
1.理解加速度的概念,知道加速度是表示速度变化快慢的物理量,知道它的定义、公式、符号和单位。
2.知道加速度是矢量,知道加速度的方向始终跟速度的改变量的方向一致,知道加速度跟速度改变量的区别。
3.知道什么是匀变速直线运动,能从匀变速直线运动的v—t图像中理解加速度的意义。
4.通过对速度、速度的变化量、速度的变化率三者的分析比较,提高学生的比较、分析问题的能力。
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)新课导入
起动的车辆

初始时刻的速度(m/s)

可以达到的速度(m/s)

起动所用的时间(s)

小轿车

0

30

20

火车

0

50

600

摩托车

0

20

10

教师引导学生三种车辆速度随时间的变化规律,分析比较发现:三种车辆的速度均是增大的,但它们速度增加得快慢不同。那么,如何比较不同物体速度变化的快慢呢?从而引入加速度。
(二)新课内容
1.速度的变化量
提问:速度的变化量指的是什么?

教师引导学生讨论得出:要比较速度改变的快慢,必须找到统一的标准。也就是要找单位时间内的速度的改变量。
2.加速度
学生阅读课本,教师引导学生得出:
(1)定义:速度变化量与发生这一变化所用的时间的比值

(2)物理意义:指进速度变化的快慢和方向
(3)单位:米/秒2(m/s2)
(4)加速度是矢量,方向与速度变化的方向相同
(5)a不变的运动叫做匀变速运动。匀变速运动又分匀变速直线运动和匀变速曲线运动。
[例题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。
分析:由于速度、加速度都是矢量,所以我们计算的时候必须先选一个正方向。一般选初速度的方向为正方向。
分析讨论:
(1)火车40s秒内速度的改变量是多少,方向与初速度方向什么关系?
(2)汽车2s内速度的改变量是多少?方向与其初速度方向有何关系?
(3)两物体的运动加速度分别为多少?方向如何呢?

练习:课本P31,第1题
思考课本P31,第2题
A.物体运动的加速度等于0,而速度却不等于0。
总结:加速度与速度没有直接关系:加速度很大,速度可以很小、可以很大、也可以为零(某瞬时);加速度很小,速度可以很小、可以很大、也可以为零(某瞬时);
B.两物体相比,一个物体的速度变化量比较大,而加速度却比较小。
总结:加速度与速度的变化量没有直接关系:加速度很大,速度变化量可以很小、也可以很大;加速度很小,速度变化量可以很大、也可以很小。加速度是“变化率”——表示变化的快慢,不表示变化的大小。
C.物体具有向东的加速度,而速度的方向却向西。
总结:物体是否作加速运动,决定于加速度和速度的方向关系,而与加速度的大小无关。加速度的增大或减小只表示速度变化快慢程度增大或减小,不表示速度增大或减小。
当加速度方向与速度方向相同时,物体作加速运动,速度增大;若加速度增大,速度增大得越来越快;若加速度减小,速度增大得越来越慢(仍然增大)。
当加速度方向与速度方向相反时,物体作减速运动,速度减小;若加速度增大,速度减小得越来越快;若加速度减小,速度减小得越来越慢(仍然减小)。
总结:速度、速度的变化和加速度的大小没有关系。
3.从v~t图象看加速度
学生阅读课本,教师引导学生回答下列问题:
(1)速度—时间图象描述了什么问题?怎样建立速度时间图象?
(2)图1.5—3中两条直线分别是两个物体运动的速度时间图象,通过图象比较两物体运动的异同点?
(3)在图象中如何表示出物体运动加速度的大小?
三、小结
1、加速度的物理概念及意义。
2、加速度与速度、速度变化量的区别。
3、能在匀变速直线运动的v—t图像中分析出v、a的大小、方向等。
四、布置作业
1、P31练习五3、4

《速度变化快慢的描述—加速度》教案分析


古人云,工欲善其事,必先利其器。高中教师要准备好教案,这是高中教师的任务之一。教案可以让上课时的教学氛围非常活跃,帮助高中教师缓解教学的压力,提高教学质量。所以你在写高中教案时要注意些什么呢?为此,小编从网络上为大家精心整理了《《速度变化快慢的描述—加速度》教案分析》,相信您能找到对自己有用的内容。

《速度变化快慢的描述—加速度》教案分析

理解领悟
加速度是力学中的重要概念,也是高一物理课较难懂的概念,要结合具体实例加深理解。要注意区别“速度快”、“速度变化大”与“速度变化快”的含义,理解平均加速度和瞬时加速度。
基础级
1.为什么要引入加速度的概念?
教材中列举了小型轿车和旅客列车不同的加速情况:小型轿车起步时可在20s内速度达到100km/h,它的速度平均1s增加了5km/h;而旅客列车由静止开始达到100km/h的速度,大约要用500s,它的速度平均1s只增加0.2km/h。小型轿车的速度增加得比较快,这说明做变速运动的物体,速度变化有快有慢。
让我们再来看一个例子:图1-27描述了汽车的加速过程和制动过程中速度变化的情况。汽车的加速性能是反映汽车质量优劣的一项重要标志,汽车的制动距离也是反映汽车性能的一项指标。
可见,研究速度变化快慢是有意义的,需要引入一个物理量——加速度来描述速度变化的快慢。

2.如何定义加速度?
要比较物体运动速度变化的快慢可以有两种方法:一种是相同时间内,比较物体运动速度变化量的大小,速度变化量大,速度变化得快;另一种是速度变化量相同,比较所用时间的长短,时间短的,速度变化得快。
物理学中用速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值表示物体速度变化的快慢,这就是加速度。如果在时间△t内物体的速度变化量是△v,它的加速度就可以表示为

用速度的变化量与时间的比值比较物体运动速度变化的快慢,事实上是采用了前一种比较方法,即比较相同时间1s内速度变化量的大小。
3.对加速度的进一步理解
在加速度的定义式中,△v是速度的变化量,它是运动物体的末速度与初速度的差,即△v=vt-v0。因为速度本身是矢量,所以其差是矢量差。对于直线运动而言,速度可用带有正负号的代数量表示,因此其差等于末速度与初速度的代数差。
△t是速度改变△v所经历的时间,必须注意两者的同一性。
因为速度是矢量,所以加速度也是矢量。加速度的方向就是速度变化的方向。在直线运动中,速度变化的方向可以与速度的方向相同,也可以与速度的方向相反。因此,加速度的方向可以与速度的方向相同,也可以与速度的方向相反。加速度的方向与速度的方向相同,物体做加速运动;加速度的方向与速度的方向相反,物体做减速运动。
在直线运动中,加速度可以用一个带有正负号的数值表示,绝对值表示其大小,正负号表示其方向。加速度为正表示其方向与规定的正方向相同,加速度为负表示其方向与规定的正方向相反。
加速度的单位可由其定义式确定。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”。要将加速度的单位与速度的单位区别开来。
加速度不是“加”出来的速度,而是“加速”的快慢程“度”,更确切地说是变速的快慢程度,它是速度对时间的变化率,是表示速度变化快慢的物理量。物体的速度增量很大,但如果经历的时间很长,加速度的值仍可能很小。加速度只是在数值上等于单位时间内增加的速度。
4.速度和加速度的区别
速度和加速度是两个不同的物理量,我们可以从以下三方面来区别它们。
(1)从定义上看:速度是描述物体运动方向和快慢的物理量,是位置的变化(位移)和时间的比值;加速度是描述物体速度变化方向和快慢的物理量,是速度的变化(速度增量)和时间的比值。
(2)从方向上看:速度加速度都是矢量,速度的方向就是物体运动的方向,而加速度的方向不是速度的方向,而是速度变化的方向,故加速度方向与速度方向没有必然的联系。只有在直线运动中,加速运动时加速度与速度方向一致,减速运动时加速度与速度方向相反。
(3)从量值上看:加速度“大”,只意味着速度变化“快”,不表示速度变化量大,也不表示速度大。速度大,加速度不一定大;速度小,加速度不一定小;加速度减小而速度可能增大,加速度不为零而速度大小可能不变。例如,空中匀速飞行的飞机,苏打很大,加速度为零。今后我们还会学到,弹簧振子在最大位移处速度为零,但加速度却是最大;汽车以恒定功率启动时,加速度在减小而速度却在增大;做匀速圆周运动的物体加速度不为零,而速度的大小却保持不变。结合这些实例进行分析,可进一步认识速度和加速度这两个基本概念的区别。
5.平均加速度和瞬时加速度的区别
严格地讲,由公式定义的加速度实际上指的是平均加速度,同平均速度与瞬时速度的关系相似,只有当所取的时间间隔△t趋近于零时,平均加速度才趋近于瞬时加速度。
平均加速度和一段时间(或一段位移)相对应,瞬时加速度和某一时刻(或某一位置)相对应。讲平均加速度必须指明是哪一段时间(或哪一段位移)内的平均加速度,讲瞬时加速度必须指明是哪一个时刻(或哪一个位置)的瞬时加速度。
平均加速度只能粗略地描述一段时间内物体速度变化的快慢程度,瞬时速度能够精确地描述某一时刻物体速度变化的快慢程度。
另外还需指出,平均加速度与加速度的平均值也是有严格区别的,两者的数值一般并不相等,不可混淆。
在匀变速运动(加速度保持不变的运动)中,平均加速度与瞬时加速度相等。
O
v
t
图1-28
△v
△t
P
6.从速度图象求加速度

7.对“说一说”问题的讨论
本节教材“说一说”栏目指出,日常生活中讲的“快”和“慢”,有时指速度,有时指加速度,要求分别举出几个这样的例子。
速度描述了物体位置变化的快慢。日常生活中讲的“快”和“慢”,指速度的如:你走得真“快”;将要进站时,汽车行驶“慢”下来了;下课后,同学们“快”步奔向操场……
加速度描述了物体速度变化的快慢。日常生活中讲的“快”和“慢”,指加速度的如:赛车性能不佳,起步太“慢”;幸亏汽车急刹车刹得“快”,才没有酿成事故……
发展级
8.对速度的变化量的再认识

9.关于“变化率”
前面我们学到,速度是物体位置的变化率,它表示物体位置变化的快慢;加速度是物体速度的变化率,它表示物体速度变化的快慢。一般来说,描述变化快慢的量就是变化率。
教材对“变化率”下了如下定义:自然界中某量D的变化可以记为△D,发生这个变化所用的时间间隔可以记为△t;变化量△D与△t的比值就是这个量的变化率。可见,变化率表示变化的快慢,不表示变化的大小。
需要进一步指出的是,教材中所定义的“变化率”明确地讲是指“对时间的变化率”,还有另一种变化率——“对位移的变化率”。例如,速度对位移的变化率就定义为“物体速度的变化与发生这一变化物体位移的比值”,即定义为,它在数值上等于物体发生1m位移时速度的变化量。当然,若不加特别说明,讲“变化率”就是指“对时间的变化率”。
应用链接
本节课的应用主要是对加速度概念的理解,对速度、速度的变化量和速度的变化率(加速度)的辨析,以及运用加速度的定义式或速度图象求解加速度。
基础级
例1关于加速度,下列说法中正确的是()
A.速度变化越大,加速度一定越大
B.速度变化所用的时间越短,加速度一定越大
C.速度变化越快,加速度一定越大
D.单位时间内速度变化越大,加速度一定越大
提示根据加速度的定义式及物理意义进行判断。
解析由加速度的定义式可知,加速度的大小是由速度的变化量和发生
这一变化所用的时间共同决定的。速度变化越大,所用的时间不确定,加速度不一定越大。速度变化所用时间越短,但速度的变化量大小不确定,也不能确定加速度一定越大。单位时间内速度变化越大,加速度一定越大。加速度是描述速度变化快慢的物理量,速度变化越快,加速度一定越大。选项C、D正确。
点悟加速度是反映速度变化快慢的物理量。加速度越大,只能说明速度变化越快,不能说明速度变化越大,也不能说明物体运动越快。要正确区分运动的快慢(v)、速度的变化量(△v)和速度变化的快慢的不同。
例2下列运动可能出现的是()
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
提示物体做加速直线运动还是做减速直线运动,要看加速度的方向与速度的方向是否一致。只要加速度的方向与速度的方向相同,速度就增大;加速度的大小则决定速度变化的快慢,而不决定速度变化的趋势(即速度增大还是减小)。
解析当加速度方向与速度方向相反时,物体做减速运动,速度在不断减小,若加速度增大,速度减小得更快。当加速度方向与速度方向相同时,物体做加速运动,速度在不断增大,若加速度减小,只是速度增大得慢了。当速度为零时,加速度可能为零,也可能不为零。加速度是描述速度变化快慢的物理量,有了加速度,物体的速度一定要发生变化。选项A、B、C正确。
点悟有的同学可能错误地认为“加速度增大时,速度一定增大;加速度减小时速度一定减小”,产生这种错误的原因在于没有弄清楚加速度对速度变化的影响。加速度是矢量,既有大小又有方向。加速度的方向决定速度是增大还是减小;加速度的大小则决定速度增大或减小的快慢,即单位时间内变化了多少。
例3篮球以10m/s的速度水平撞击篮板后以6m/s的速度反向弹回,篮球与篮板的接触时间为0.1s,则篮球在这段时间内的加速度为多大?加速度的方向如何?
提示因为速度和加速度均为矢量,所以在求解之前必须首先确定正方向。若速度、加速度方向与规定的正方向相同,则为正;反之,则为负。已知量代入公式时必须冠以符号,未知量一般先假设为正,解后再作出判断。
解析选取篮球的初速度方向为正方向,则初速度v0=10m/s。因为末速度方向与规定的正方向相反,故末速度为vt=-6m/s。由加速度的定义式可得

可见,加速度的大小为160m/s2,负号表示加速度的方向与初速度的方向相反。
v/(m·s-1)
t/s
O
10
20
30
20
10
30
40
50
60
图1-30
点悟加速度的定义式为矢量式,对于直线运动只要规定正方向,速度与加速度均可用带有正负号的代数量表示,在解题时要特别注意各个量正负的确定。本题也可以选取末速度的方向为正方向,解出的加速度将为正值,同学们不妨试一试。
例4图1-30是一个物体向东运动的速度图象。由图可知在0~10s内物体的加速度大小是,方向是;在10~40s内物体的加速度为;在40~60s内物体的加速度大小是,方向是。

提示,由速度图象读出与△t相应的△v,代入公式即可算得加速度
a;由a的正负号即可确定加速度的方向。
解析由题图可知,在0~10s内物体的加速度为

点悟要理解速度图象的物理意义,能根据速度图象和加速度的定义式计算加速度的大小,判断加速度的方向。
发展级
例5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这一数值(g取9.8m/s2)以醒世人,意思是如果行车加速度超过此值,将有生命危险。这么大的加速度,一般车辆是达不到的,但发生交通事故时,将会达到这一数值。假如两辆摩托车以36km/h的速度相向而行发生碰撞,碰撞时间为2×10-3s,你判断一下驾驶员是否有生命危险?
提示只要计算出摩托车碰撞时加速度的大小,即可作出判断。
解析碰撞后摩托车静止,则碰撞中摩托车的加速度为

可见,摩托车加速度的大小为5×103m/s2,已超过死亡加速度500g,驾驶员会有生命危险。
点悟本题是一道联系实际的物理问题,在运用加速度的定义式求解加速度时,需要根据实际情况,挖掘出摩托车碰撞后末速度等于零这一隐含条件。值得注意的是,求得加速度a=-5×103m/s2,负号仅表示加速度的方向与初速度方向相反,不表示加速度的大小,千万不能因为a是负值,而误认为a<500g。
例6图1-31中每一个图都有两条图线,分别表示一种直线运动的加速度和速度随时间变化的图象,其中可能正确的是()

提示根据速度图象和加速度图象的物理意义进行分析判断。
解析在A图中,表示物体做匀变速直线运动,速度减至零再反向加速,是可能的。在图B与C中,速度恒定,还有变化的加速度,这是不可能的。在图D中,加速度恒定,物体做匀加速直线运动,速度随时间均匀增加,这是可能的。选项A、D正确。
点悟在速度图象中,图线的斜率表示物体的加速度。图线斜率的绝对值表示加速度的大小,斜率的绝对值越大,表示速度变化得越快。图线斜率的正负表示加速度的方向,斜率为正,表示加速度的方向与规定的正方向相同;斜率为负,表示加速度的方向与规定的正方向相反。根据加速度的方向与速度的方向相同还是相反,即可判断物体是在做加速运动还是减速运动。
课本习题解读
[p.31问题与练习]
1.100km/h=27.8m/s。

2.有符合下列说法的实例:
A.物体运动的加速度等于0,而速度不等于0。例如,汽车做匀速直线运动。
B.两物体相比,一个物体的速度变化量比较大,而加速度却比较小。例如,列车起动慢慢达到最大速度50m/s,速度变化量较大,但加速时间较长,如经过2min,则加速度为0.42m/s2,比汽车起动时的加速度小。
C.物体具有向东的加速度,而速度的方向却向西。例如,汽车向西行驶,汽车减速时加速度向东。
D.物体做直线运动,后一阶段的加速度比前一阶段的加速度小。例如,汽车起动达到最大速度的过程中,后一阶段的加速度比前一阶段的加速度小,但速度却比前一阶段大。
本题告诉我们,加速度的大小与速度的大小、速度变化量的大小均无直接的联系。

练习巩固(1—5)
基础级
1.关于加速度,以下说法正确的是()
A.加速度为0的物体一定处于静止状态
B.物体的加速度减小,其速度必随之减小
C.物体的加速度增大,其速度不一定增大
D.物体的加速度越大,其速度变化越快
2.已知甲的加速度比乙的加速度大,则下列说法正确的是()
A.甲的速度一定比乙的速度大
B.甲的速度变化量一定比乙的速度变化量大
C.甲的速度变化一定比乙的速度变化快
D.如果甲、乙两物体的速度变化量相同,则甲用的时间一定比乙少
3.一个运动物体经时间△t后又回到原处,回到原处时的速度和初速度大小相等,都是v,但方向相反,则物体在时间△t内加速度的大小为()

4.物体某时刻的速度为5m/s,加速度为-3m/s2,这表示()
A.物体的加速度方向与速度方向相同,而速度在减小
B.物体的加速度方向与速度方向相同,而速度在增大
C.物体的加速度方向与速度方向相反,而速度在减小
D.物体的加速度方向与速度方向相反,而速度在增大
5.一子弹以0.02s的时间穿过一木板,穿入木板时的速度是800m/s,穿出木板时的速度是300m/s,则子弹在穿过木板时的加速度有多大?
6.一足球以8m/s的速度飞来,运动员在0.2s的时间内将足球以12m/s的速度反向踢出。足球在这段时间内的加速度多大?方向如何?

7.图1-32中的直线①和②分别表示两个物体运动的速度图象。它们的初速度各是多大?哪一个的加速度大?经过多长时间它们的速度大小相等?
发展级
8.一个物体初速度的大小为2m/s,末速度的大小为4m/s,则()
A.速度变化量的大小可能是6m/s
B.速度变化量的大小可能是4m/s
C.速度变化量的方向可能与初速度方向相同
D.速度变化量的方向可能与初速度方向相反
9.某物体沿直线运动的速度图象如图1-33所示,下列说法正确的是()

A.物体在第1s末运动方向发生变化
B.物体在第2~3s内和第6~7s内的加速度相同
C.物体在第2s末返回出发点,然后向反方向运动
D.物体的加速度大小始终不变
10.质点从静止开始做匀加速直线运动,经5s后速度达到10m/s,然后匀速运动了20s,接着经2s匀减速运动后静止。那么,质点在加速运动阶段的加速度有多大?在第26s末的速度有多大?

1.5速度变化快慢的描述—加速度学案


一位优秀的教师不打无准备之仗,会提前做好准备,教师要准备好教案,这是每个教师都不可缺少的。教案可以让上课时的教学氛围非常活跃,帮助教师掌握上课时的教学节奏。那么如何写好我们的教案呢?小编为此仔细地整理了以下内容《1.5速度变化快慢的描述—加速度学案》,欢迎您参考,希望对您有所助益!

1.5速度变化快慢的描述——加速度(2)学案
【学习目标】
1.通过习题对加速度概念的进一步理解
2.通过v-t图像理解加速度
【重点难点】从v-t图像看加速度
【知识梳理】
从v-t图像看加速度,右图中a、b两个物体
哪个物体运动的加速度比较大?为什么?

【典型例题】
1.升降机提升重物时重物运动的,v-t图象如图
所示,利用该图象分析并求解以下问题:
(1)物体在0s一8s,的时间内是怎样运动的?
(2)0-2s与5s一8s。内的加速度大小之比是多少?

2.如图所示为某物体做直线运动的v-t图象。试分析物体在各段时间内的运动情况并计算各阶段加速度的大小和方向。
3.如图所示,实线为两个在同一直线上运动的物体a和b的速度一时间图象,由图可以知道()
A.两物体的速度方向相反,加速度方向也相反,
a的加速度小于b的加速度
B.两物体的速度方向相反,加速度方向也相反,
a的加速度大于b的加速度
C.两物体的速度方向相同,加速度方向相反,
a的加速度大于b的加速度
D.两物体的速度方向相同,加速度方向相同,
a的加速度大于b的加速度

【当堂训练】

1.如图所示的是质点A、B的速度-时间图像,
根据图像判断下列说法正确()
A.在t1–t2这段时间内,
质点A比质点B速度增加的大,则aAaB
B.质点的速度由v1增加到v2,
质点A比质点B所用的时间少,则aA〈aB
C.在任一时刻,质点A的速度都比
质点B的速度大
D.质点A和B同时从静止开始沿
同一方向做加速直线运动
2.某物体沿直线运动,其v-t图像如图所示,
则下列说法中正确的是()
A.第3秒内和第5秒内速度方向相反
B.第3秒内和第5秒内加速度方向相反
C.第5秒内速度和加速度方向相反
D.第7秒内速度和加速度方向相反
3.如右图所示,是某质点运动的v-t图像,请回答:
(1)质点在图中各段的过程中做什么性质的运动?

(2)在0-4s内、8–12s内质点的加速度各是多少?

(3)质点在5s末的速度是多大?

文章来源:http://m.jab88.com/j/11111.html

更多

最新更新

更多