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.