高中物理教科版必修一教师用书第1章 4.docx

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高中物理教科版必修一教师用书第1章4

——教学资料参考参考范本——

高中物理（教科版必修一）教师用书：

第1章4

______年______月______日

____________________部门

学习目标

知识脉络

1.理解加速度的物理意义、定义式、单位．

2．知道vt图像中斜率的含义，会用vt图像求加速度．

3．理解加速度是描述物体速度变化快慢的物理量，会根据速度和加速度的方向关系判断运动性质．（重点）

4．掌握速度、速度变化量和速度变化率的区别，并在生活中准确地使用加速度的概念．（重点、难点）

加速度

1．定义：

速度的改变量Δv与发生这一改变所用时间Δt的比值．用a表示．

2．公式：

a＝.

3．单位：

在国际单位制中为米每二次方秒，符号是m/s2或m·s－2.

4．方向：

加速度是矢量，它不仅有大小而且有方向，加速度的方向跟速度变化的方向相同．

5．物理意义：

表示运动物体速度变化快慢的物理量；加速度在数值上等于单位时间内的速度变化．

1．速度大，加速度可能为零．（√）

2．速度变化大，加速度一定大．（×）

3．加速度的大小与速度的大小无关．（√）

4．物体A的加速度为2m/s2，B的加速度为－3m/s2，则A的加速度大于B的加速度．（×）

1．“我国的新型战斗机歼20飞得很快．”“小轿车比公交车起步快．”以上两句话中的“快”的含义各是什么？

图141

【提示】　第一个“快”指战斗机的速度大，运动得快；第二个“快”指起步时小轿车比公交车的加速度大，即小轿车比公交车速度增加得快．

2．速度的变化量Δv等于末速度v与初速度v0的大小之差，这种说法对吗？

【提示】　公式Δv＝v－v0中各量都是矢量，只有物体做直线运动时，才可以应用代数运算计算Δv.

如图142为猎豹、蜻蜓、歼20战斗机的运动图像

甲　　　　　　乙　　　　　　丙

图142

图甲中猎豹捕食时能在4s内速度由零增加到30m/s.

图乙中以9m/s的速度运动的蜻蜓能在1s内停下来．

图丙中歼20战斗机在试飞时以600m/s的速度在空中匀速飞行．试结合以上情景分析：

探讨：

（1）哪一个物体的速度最大？

（2）哪一个物体的速度变化量最大？

（3）哪一个物体的加速度最大？

（4）蜻蜓的加速度和猎豹的加速度符号相反说明什么问题？

【提示】　

（1）歼20战斗机的速度最大．

（2）猎豹的速度变化量最大，为30m/s.

（3）猎豹的加速度为

a1＝＝m/s2＝7.5m/s2

蜻蜓的加速度为a2＝＝m/s2＝－9m/s2

歼20战斗机速度不变，加速度为零，故蜻蜓的加速度最大．

（4）符号不同表明两者的加速度方向与速度方向关系不同，猎豹的加速度为正值，加速度与速度同向，猎豹做加速运动；蜻蜓的加速度为负值，加速度与速度方向相反，蜻蜓做减速运动．

【答案】　

（1）歼20战斗机　

（2）猎豹　（3）蜻蜓

（4）见解析

1．加速度的理解

加速度是速度的变化量Δv与发生这一变化所用时间Δt的比值，在数值上等于单位时间内速度的变化量，即速度的变化率．

2．速度、速度变化量、加速度的比较

速度v

速度变化量Δv

加速度a

定义

位移与所用时间的比值

末速度与初速度的差值

速度变化量与时间的比值

表达式

Δv＝

Δv＝v－v0

a＝

单位

m/s

m/s

m/s2

方向

为物体运动的方向，与a的方向不一定相同

由初、末速度决定，与a的方向相同

与Δv的方向相同，与v的方向不一定相同

物理意义

表示物体运动的快慢和方向

表示物体速度变化的大小和方向

表示物体速度变化的快慢和方向

大小关系

三个物理量的大小没有必然联系，其中一个物理量较大时，其余两个物理量不一定较大

　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，若所用时间t也很大，则就不一定大，故A错；“速度变化得越快”是指速度的变化率越大，即加速度a越大，B正确；加速度方向保持不变，速度方向可能变，也可能不变，当物体做减速直线运动时，v＝0以后就反向运动，如竖直向上抛出的物体，故C错；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，但物体仍在加速，直到加速度a＝0时，速度就达到最大了，故D错．

【答案】　B

　（多选）由a＝可知（　　）

【导学号：

963320xx】

A．a与Δv成正比

B．物体加速度大小由Δv决定

C．a的方向与Δv方向相同

D.叫速度变化率，就是加速度

【解析】　速度变化量大，加速度不一定大，加速度a与速度变化量不成正比关系，故A、B错误；根据a＝知，加速度的方向与速度变化量的方向相同，故C正确；根据a＝知，加速度等于速度的变化率，故D正确．

【答案】　CD

　篮球以6m/s的速度竖直向下碰地面，然后以4m/s速度竖直向上反弹，碰地的时间为0.2秒.

【导学号：

963320xx】

（1）求篮球在这0.2秒内的速度变化量Δv；

（2）有的同学这样计算球的加速度：

a＝＝m/s2＝－10m/s2.他的方法对吗？

为什么？

正确的方法如何？

【解析】　

（1）以向下为正方向，所以

Δv＝v2－v1＝－4m/s－6m/s＝－10m/s

负号表示Δv的方向向上．

（2）不对．他没有注意速度的方向．正确解法为：

以向下为正方向，v1＝＋6m/s，v2＝－4m/s，加速度为

a＝＝m/s2＝－50m/s2

负号表示加速度方向与正方向相反，即向上．

【答案】　

（1）－10m/s　方向向上　

（2）见解析

关于速度、速度变化量、加速度的五点提醒

1．速度大，速度变化量、加速度不一定大．

2．速度变化量大，加速度、速度不一定大，它们之间无直接关系．

3．加速度大，速度不一定大．

4．加速度的方向与速度变化量的方向一定相同．

5．加速度的大小等于速度的变化率．但与Δv和Δt其中的任何一个因素均无关．加速度的大小决定于力的大小（第4章学习）

速度与加速度的关系

1．在直线运动中，速度变化量Δv＝v－v0的方向可能与初速度v0相同，也可能相反．

2．

（1）加速直线运动：

加速度方向与初速度方向相同．

（2）减速直线运动：

加速度方向与初速度方向相反．

1．物体A的加速度为aA＝2m/s2，则物体做加速运动．（×）

2．B的加速度为aB＝－3m/s2，则物体可能做加速运动．（√）

3．某物体的加速度为－1m/s2，初速度为－2m/s，则该物体做加速运动．（√）

1．直线运动中，加速度为负值，物体一定做减速运动吗？

【提示】　物体做加速还是减速运动，取决于速度与加速度的方向关系，而不是取决于加速度的正负．

2．若物体的加速度逐渐减小，速度一定减小吗？

若物体的加速度逐渐增大，速度一定增大吗？

【提示】　不一定．若加速度a与初速度v0同向，则物体做加速直线运动，这时若a逐渐减小，只是说明v增加得慢了；若加速度a与初速度v0反向，则物体做减速直线运动，这时若a逐渐增大，只是说明v减小得快了．

探讨1：

做直线运动的火车，在40s内速度由10m/s增加到20m/s，那么火车在40s内速度的变化量是多少？

火车的加速度是多少？

加速度的方向与速度变化量的方向有什么关系？

【提示】　Δv＝20m/s－10m/s＝10m/s，为正值，说明Δv的方向与速度v的方向相同．

a＝＝＝0.25m/s2，也为正值，说明a的方向与v方向相同．故加速度的方向与速度变化量的方向相同．

探讨2：

汽车紧急刹车时，在2s内速度从10m/s减小到0，汽车2s内速度的变化量是多少？

加速度是多少？

加速度的方向与速度变化量的方向有什么关系？

【提示】　Δv＝0－10m/s＝－10m/s，为负值，说明Δv的方向与速度v的方向相反．

a＝＝＝－5m/s2，也为负值，说明a的方向与v的方向相反，但加速度的方向与速度变化量的方向相同．

判断物体是加速运动还是减速运动的两种方法

1．根据vt图像判断

2．根据v与a的方向的关系判断

（1）a和v0

同向→加速运动→

（2）a和v0

反向→减速运动→

　一质点自原点开始在x轴上运动，初速度v0>0，加速度a>0，a值不断减小直至为零的过程中，质点的（　　）

A．速度不断减小，位移不断减小

B．速度不断减小，位移继续增大

C．速度不断增大，当a＝0时，速度达到最大，位移不断增大

D．速度不断减小，当a＝0时，位移达到最大值

【解析】　由于初速度v0>0，加速度a>0，即速度和加速度同向，不管加速度大小如何变化，速度都是在增加的，当加速度减小时，相同时间内速度的增加量变小，即逐渐增加的慢了；当a＝0时，速度达到最大值，此后以该最大速度做匀速直线运动，位移不断增大，C正确．

【答案】　C

　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，物体做减速运动

C．v0<0，a>0，物体做加速运动

D．v0<0，a<0，物体做加速运动

【解析】　v0>0，a<0，a与v方向相反，物体做减速运动，A错误；v0>0，a>0，a与v方向相同，物体做加速运动，B错误；v0<0，a>0，a与v方向相反，物体做减速运动，C错误；v0<0，a<0，a与v方向相同，物体做加速运动，D正确．

【答案】　D

　（多选）某物体沿直线运动，其vt图像如图143所示，则下列说法中正确的是（　　）

【导学号：

963320xx】

图143

A．前3s内速度与加速度方向相同，物体做加速运动

B．第5s内速度与加速度方向相反，物体做减速运动

C．第6s内速度与加速度方向相同，物体做加速运动

D．第6s内速度与加速度方向相反，物体做减速运动

【解析】　前3s内速度随时间均匀增大，故物体做加速运动，速度与加速度同向，A正确．第5s内速度随时间减小，速度与加速度反向，物体做减速运动，B正确．第6s内速度随时间增大，速度与加速度同向，物体做加速运动，D错误、C正确．

【答案】　ABC

判断速度变化规律的方法

1．判断物体速度的大小变化，不必去管加速度的大小和变化，只需看加速度的方向与速度的方向是否相同．若加速度与速度的方向相同，则物体一定做加速直线运动；否则，物体一定做减速直线运动．

2．判断物体速度变化的快慢，只需看加速度的大小，不用去管加速度的方向或速度的大小．物体的加速度大，则表明物体的速度变化较快，加速度小，则表明物体的速度变化较慢．