【新步步高】高一物理教科版必修1学案：第一章5速度变化快慢的描述——加速度Word版含解析.docxVIP

学案5　速度变化快慢的描述——加速度[目标定位]　1.能说出v、Δv、的区别，掌握加速度的概念，认识加速度的矢量性.2.能根据速度和加速度的方向关系判断物体的运动情况.3.能根据v－t图像分析、计算加速度．一、加速度[问题设计]下列三种车辆起步后：自行车在5s内速度增大到14m/s；小型轿车在20 s内速度增大到30 m/s；旅客列车在100s内速度增大到40m/s.通过计算分析，哪种车辆速度变化大？哪种车辆速度增加得快？答案　旅客列车速度变化大，自行车速度增加得快．因为：自行车速度增加Δv1＝14m/s，小型轿车速度增加Δv2＝30 m/s，旅客列车速度增加Δv3＝40m/s，所以旅客列车速度变化大；自行车1s内速度增加＝m/s＝2.8 m/s小型轿车1s内速度增加＝m/s＝1.5 m/s旅客列车1s内速度增加＝m/s＝0.4 m/s，所以自行车速度增加得快．[要点提炼]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．即a＝.2．单位：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－2.3．物理意义加速度a是表示物体速度变化快慢的物理量，也叫速度对时间的变化率．4．a＝是用比值定义法定义的物理量，a的大小与Δv、Δt无关(填“有关”或“无关”)．[延伸思考]“速度(v)大”、“速度改变量(Δv)大”和“速度变化得快”的意义相同吗？物体的速度很大，加速度一定很大吗？物体的速度改变量很大，加速度一定很大吗？物体的速度变化得快，加速度一定大吗？答案　“速度(v)大”、“速度改变量(Δv)大”和“速度变化得快”的意义不同．首先，速度v大表示物体运动得快，加速度a不一定大，如飞机匀速飞行时的速度很大，a却等于零；v小，a也不一定小，如射击时火药爆炸瞬间，子弹的速度v可以看做零，这时加速度a却很大．其次，速度改变量大，即Δv大，加速度a却不一定大，如列车由静止到高速行驶，其速度改变量Δv很大，但经历的时间Δt也很长，所以加速度并不大．最后，速度变化得快，表示单位时间内速度变化大，即加速度a＝大．二、加速度方向与速度方向的关系[问题设计]1．做直线运动的火车，在40s内速度由10m/s增加到20 m/s，那么火车在40s内速度的改变量是多少？火车的加速度是多少？加速度的方向与速度改变量的方向有什么关系？答案　Δv＝20m/s－10 m/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改变量的方向相同．2．汽车紧急刹车时，在2s内速度从10m/s减小到0，汽车2s内速度的改变量是多少？加速度是多少？加速度的方向与速度改变量的方向有什么关系？答案　Δv＝0－10m/s＝－10 m/s，为负值，说明Δv的方向与速度v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改变量的方向相同．[要点提炼]1．加速度的矢量性：由a＝知加速度的方向总是与速度改变量Δv的方向相同．但与速度的方向没有必然联系．2．加速度对运动的影响(1)加速度的大小决定物体速度变化的快慢①加速度大表示物体速度变化得快；②加速度小表示物体速度变化得慢．(2)加速度的方向与速度方向的关系决定物体是加速还是减速①加速度与速度方向相同时，物体做加速运动；②加速度与速度方向相反时，物体做减速运动．[延伸思考]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？答案　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．三、从v－t图像看加速度[问题设计]1．如图1所示是甲、乙两个质点的速度—时间图像，求出它们的加速度的大小．图1答案　a甲＝＝m/s2＝2 m/s2a乙＝＝m/s2＝1 m/s22．v－t图像中图线的“陡”和“缓”与加速度有什么关系？答案　由第1问知甲的加速度大于乙的加速度，由图像可以直观地看出，甲的图线比乙的图线“陡”，所以通过比较图线的“陡”、“缓”就可以比较加速度的大小．在同一个v－t图像中，图线“陡”的加速度较大．[要点提炼]1．v－t图像的斜率大小表示加速度大小在v－t图像中，比值反映了直线的倾斜程度，叫做直线的斜率，其值等于物体运动的加速度．(1)在同一个坐标系中，斜率越大，加速度越大．图2(2)v－t图线为倾斜直线时，表示物体的加速度不变，如图1中的图线甲、乙所示；图线为曲线时表示物体的加速度变化，图线上某点切线的斜率表示该点的瞬时加速度，如图2中A点的切线e的斜率等于该时刻A点的瞬时加速度，整个运动过程中物体的加速度在减小．2．v－t图像斜