高中物理 1.5《速度变化的快慢 加速度》同步教学课件 粤教版必修1

欢迎进入物理课堂 1 假设下列交通工具都做直线运动 观察表格所给的数据 讨论 1 上述五种常见的交通工具 速度如何变化 提示 A B C中速度都增大 D中速度减小 E中速度不变 2 若用v1表示初速度 用v2表示末速度 速度的变化量如何表示 它是一个矢量还是标量 提示 设初速度方向为正方向 速度的变化量 v v2 v1 v是一个矢量 3 五种交通工具 哪种速度变化得最快 可以通过哪些方法比较速度变化的快慢 提示 自行车每秒速度改变m s2 3m s2 即速度每秒增加3m s 公共汽车每秒速度改变m s2 2m s2 即速度每秒增加2m s 舰艇每秒速度改变m s2 0 3m s2 即速度每秒增加0 3m s 火车每秒速度改变m s2 0 2m s2 即速度每秒减小0 2m s 飞机速度不变 做匀速直线运动 速度的变化量 v 0 故自行车下坡时速度变化得最快 a 相同时间t内比较速度的变化量 v v大的速度变化得快 b 速度变化量 v相同的情况下 比较时间t t小的速度变化得快 c v不同 t也不同的情况下 比较单位时间内速度的变化量 即比较大的速度变化得快 4 试分析加速度的物理意义是什么 提示 每秒钟速度的变化量就等于加速度 所以加速度是描述速度变化快慢的物理量 2 请思考 加速度a大 速度的变化量 v一定大吗 a的大小与 v的大小有何关系 提示 1 加速度的大小由速度变化量 v的大小和发生这一变化所用时间t共同确定 所以加速度a大 速度的变化量 v不一定大 2 加速度a的大小与速度变化量 v的大小无必然联系 加速度并不表示增加的速度 而是表示速度变化的快慢 3 请结合1中的问题分析加速度a的大小与速度v的大小的关系 提示 加速度a大表示速度变化快 并不表示速度v大 例如 1中自行车的加速度大于飞机的加速度 但自行车的速度小于飞机的速度 反之 速度v大 加速度a也不一定大 例如1中飞机匀速飞行的速度为300m s 速度很大 但速度v不变化 加速度a为零 所以加速度a的大小与速度v的大小没有必然的联系 4 试讨论速度 速度的变化量 速度的变化快慢三者的物理意义有何不同 提示 速度v描述的是物体运动 位置变化 的快慢和方向 速度的变化量 v表示速度变化的大小和方向 而速度的变化快慢在数值上等于单位时间内速度的变化 又叫速度的变化率 其实就是加速度 描述速度变化的快慢和方向 知识归纳 v v a三者间的大小关系 1 速度的变化量 v与速度的大小v无必然的联系 速度大 速度的变化不一定大 2 加速度的大小与速度的大小及速度变化的大小都无必然联系 加速度大表示速度变化快 并不表示速度大 也不表示速度变化大 一 对平均加速度与瞬时加速度的理解1 平均加速度 速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值 即a 此式是加速度的定义式或计算式 并非决定式 平均加速度与时间相对应 其粗略反映了物体速度变化的快慢 为矢量 其方向与速度的变化量方向一致 2 瞬时加速度 物体在运动过程中某时刻 或某位置 的加速度 具体反映了物体速度变化的快慢 是矢量 方向与速度瞬时变化方向一致 二 对变化率的理解1 定义 自然界中某量D的变化可以记为 D 发生这一变化所用的时间记为t 变化量 D与t的比值就是这个量对时间的变化率 2 表示某量变化的快慢 不表示该量变化的大小 如速度的变化率表示速度变化的快慢 即加速度的大小 不表示速度变化的大小 位移的变化率表示位移变化的快慢 即速度的大小 不表示位移变化的大小 典例1 2011 洛阳高一检测 下列关于速度和加速度的说法中 正确的是 A 物体运动的速度改变越大 它的速度一定越大B 物体运动的加速度为零 它的速度也一定为零C 物体运动的速度改变越小 它的速度一定越小D 加速度的大小表示物体运动速度随时间的变化率的大小 解答本题需要注意以下三点 1 明确加速度的定义式的含义 2 明确加速度与速度的关系 3 明确速度与速度变化量的关系 规范解答 选D 物体的速度改变越大 指的是 v越大 而 v v2 v1 所以速度改变越大 速度不一定越大 速度改变越小 它的速度不一定越小 A C错误 物体运动的加速度为零 物体可能静止 也可能做匀速直线运动 B错误 a 加速度的大小等于速度的变化率的大小 D正确 变式备选 2011 南昌高一检测 做加速直线运动的物体的加速度为3m s2 对任意1s来说 下列说法中不正确的是 A 某1s末的速度比该1s初的速度大3m sB 某1s末的速度比该1s初的速度大3倍C 某1s末的速度比前1s末的速度大3m sD 某1s末的速度比前1s初的速度大6m s 解析 选B 根据加速度的定义式a 可知物体在任意1s内速度的变化量vt v0 v at 3m s 即任意1s末的速度比该秒初的速度大3m s 任意1s末的速度不是该秒初的速度的3倍 A C正确 B错误 某1s末与前1s初相差2s 故某1s末的速度比前1s初的速度大6m s D正确 所以不正确的是B 1 思考讨论以下问题 1 做加速运动的火车 在40s内速度从10m s增加到20m s 那么火车在这40s内速度的改变量是多少 火车的加速度是多少 加速度方向与速度改变量方向有什么关系 提示 40s内火车速度的改变量为 v 20m s 10m s 10m s 为正值 说明 v方向与速度v方向相同 a m s2 0 25m s2 也为正值 说明a的方向与v的方向相同 加速度方向与速度改变量方向相同 2 汽车紧急刹车时做减速运动 在2s内速度从10m s减小到零 那么汽车在这2s内速度的改变量是多少 汽车的加速度是多少 加速度方向与速度改变量方向有什么关系 提示 汽车做变速直线运动 2s内速度的改变量为 v 0 10m s 10m s 为负值 说明 v 方向与速度v方向相反 a m s2 5m s2 为负值 说明a的方向与v的方向相反 加速度方向与速度改变量的方向相同 2 试分析加速度是矢量还是标量 为什么 若是矢量 它的方向与哪个物理量的方向相同 提示 加速度是矢量 由于加速度既有大小 又有方向 所以加速度是矢量 它的方向与 v的方向相同 3 试分析 当物体做加速直线运动时 加速度方向和速度方向相同还是相反 物体做减速运动呢 提示 当加速度方向与速度方向相同时 物体做加速运动 当加速度方向与速度方向相反时 物体做减速运动 4 物体做加速还是减速直线运动与加速度大小有无关系 为什么 提示 物体做加速运动还是减速运动 取决于加速度的方向与速度方向的关系 至于加速度的大小 只决定速度变化的快慢 不决定物体是加速还是减速 其关系如下 1 a和v0同向 做加速运动 a大 v增加得快 a小 v增加得慢 2 a和v0反向 做减速运动 a大 v减小得快 a小 v减小得慢 加速度的计算及方向的处理方法 1 以某个运动物体为研究对象 2 选取相应运动过程为研究过程 并明确初 末速度v0 vt及时间t 3 选取正方向 一般以初速度方向为正方向 判定v0 vt的正 负后代入a 求解加速度 4 若a 0表示a的方向与规定的正方向相反 若a v同向 则物体做加速运动 反之则为减速运动 加速度方向与速度方向的关系1 加速度是矢量 加速度的方向与速度变化量的方向相同 2 物体做加速或减速运动的条件 1 当加速度方向与速度方向相同时 物体做加速运动 2 当加速度方向与速度方向相反时 物体做减速运动 3 物体做加速还是减速直线运动取决于加速度的方向与速度方向的关系 与加速度大小无关 典例2 2011 宜宾高一检测 篮球以10m s的速度水平地撞击篮板后以8m s的速度反向弹回 球与篮板的接触时间为0 1秒 则篮球在水平方向的平均加速度大小为多少 方向如何 求解此题应把握以下三点 1 选取正方向 明确初末速度的大小及方向 2 由加速度的定义式a 求加速度大小 3 由a的正负判断加速度的方向 规范解答 取8m s的速度方向为正方向 则v0 10m s vt 8m s由加速度的定义式a 得 a m s2 180m s2方向与8m s的方向相同 变式备选 双选 物体A的加速度为3m s2 物体B的加速度为 5m s2 下列说法中正确的是 A 物体A的加速度比物体B的加速度大B 物体B的速度比物体A的速度变化得快C 物体A的速度一定在增加D 物体B的速度可能在减小 解析 选B D 加速度是矢量 其正负号只表示方向 不代表大小 B的加速度大 速度变化快 故B正确 物体是加速还是减速运动 与加速度的正负无关 取决于加速度与速度的方向关系 同向时加速 反向时减速 所以D正确 典例3某轿车行驶的最大速度是某卡车最大速度的2倍 它们由静止开始做匀加速直线运动并达到最大速度 卡车所用时间是轿车所用时间的3倍 求轿车的加速度与卡车的加速度大小之比 思路点拨 1 解答本题需要熟练掌握加速度的定义式a 式中 v是速度的变化量 t是发生这一变化所用的时间 2 注意题中两车的速度变化及所用时间的关系 规范解答 设轿车的最大速度为v1 卡车的最大速度为v2 轿车的加速度为a1 卡车的加速度为a2 由静止开始做匀加速直线运动并达到最大速度 轿车所用时间是t1 卡车所用时间是t2 知 v1 2v2 t2 3t1 根据加速度的定义式 所以答案 6 1 1 双选 下列说法正确的是 A 由a 可知 a与 v成正比 与t成反比B 由a 可知 物体加速度的方向与 v的方向相同C 加速度就是物体增加的速度 表示物体速度变化的多少D v t叫速度变化率 就是加速度 解析 选B D 根据a 可知 在t一定的情况下 a与 v成正比 在 v一定的情况下 a与t成反比 A错误 加速度是矢量 其方向与 v的方向相同 B正确 加速度a 叫速度的变化率 表示速度变化的快慢 不表示速度变化的多少 C错误 D正确 2 2011 宣城高一检测 下列关于速度和加速度的说法中 正确的是 A 加速度表示速度变化的大小B 物体的速度为零 加速度也一定为零C 运动物体的加速度越来越小 表示速度变化越来越慢D 运动物体的加速度越来越小 表示物体运动的速度也越来越小 解析 选C 加速度表示速度变化的快慢 加速度小 表示速度变化得慢 加速度大 表示速度变化得快 A错误 C正确 加速度的大小与速度的大小没有必然的联系 B D错误 3 下列关于加速度的理解正确的是 A 加速度表示运动物体速度大小变化的快慢程度B 只要加速度不为零 物体的速度就在增加C 加速度表示速度的变化量D 加速度在数值上等于单位时间内速度的变化量 解析 选D 加速度表示速度变化的快慢程度 所以A C错 加速度不为零 速度可能增加 也可能减小 所以B错 据加速度的定义式a 可知D对 4 有些国家交管部门为了交通安全 特制定死亡加速度为500g g 10m s2 用这一数值警示世人 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 但是当发生交通事故时 将可能会达到这一数值 试判断 两辆摩托车以54km h的速度相向而撞 碰撞时间为2 10 3s 碰后两车速度均变为零 驾驶员是否有生命危险 解析 选取初速度方向为正方向 选其中一辆车为研究对象 则v0 54km h 15m s 末速度为零 时间t 2 10 3s 由加速度的定义式 a m s2 7500m s2 负号表示加速度方向与初速度方向相反 加速度大小为750g 大于死亡加速度 所以驾驶员有生命危险 答案 有生命危险 一 选择题 本题共6小题 每小题5分 共30分 1 2011 南阳高一检测 下面有关加速度的说法中 正确的是 A 加速度是描述物体速度变化大小的物理量B 加速度是描述物体运动快慢的物理量C 加速度是描述物体位置变化快慢的物理量D 加速度是描述物体速度变化快慢的物理量 解析 选D 加速度a 是描述速度变化快慢的物理量 A错误 D正确 速度v 是描述物体运动快慢的物理量 同时速度是描述物体位置变化快慢的物理量 B C错误 2 2011 徐州高一检测 下列关于速度和加速度的说法 正确的是 A 物体的速度变化时其加速度一定发生变化B 物体的加速度不变时 速度一定不变C 速度变化率越大的物体其加速度一定越大D 物体的加速度与速度方向相同时是加速运动 加速度逐渐减小的运动是减速运动 解析 选C 物体的速度变化时其加速度不一定发生变化 但物体有加速度时 物体的速度一定变化 A B错误 是速度的变化率 其值与加速度大小相等 C正确 只要加速度的方向与速度方向相同 物体就做加速运动 与加速度的大小无关 D错误 规律方法 加速度理解的五大误区误区一 物体的速度大 加速度一定大物体速度大 其速度不一定变化快 加速度大 加速度是表示速度变化快慢的物理量 加速度大表示速度变化快 而速度大并不表示速度变化快 误区二 物体速度等于零 加速度一定等于零要特别注意 物体速度等于零时加速度不一定为零 例如机车启动时 速度等于零 如果加速度也为零 那么机车将永远启动不了 误区三 物体的速度变化量大 加速度一定大物体的速度变化量大 其加速度不一定大 由a 可知 如果 v大 但t也很大 a就不一定大了 误区四 加速度为负值 物体一定减速加速度是矢量 有大小 也有方向 在直线运动中 若加速度方向与规定的正方向相同 则取正号 相反则取负号 加速度的正负并不表示物体做加速或减速运动 只有当加速度的方向与速度方向相同时 物体才做加速运动 相反时则做减速运动 误区五 加速度减小 物体一定减速物体的速度v是增大还是减小 取决于物体的加速度a与速度v的方向关系 与加速度大小的变化无关 3 双选 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 v 0 a0 物体做减速运动D v 0 a 0 物体做加速运动 解析 选C D 判断物体是加速还是减速 要看速度与加速度的方向相同还是相反 当速度与加速度方向相同时 物体做加速运动 方向相反时做减速运动 故C D正确 4 双选 在匀变速直线运动中 以初速度v0为正方向 有关位移 速度 加速度三个矢量 以下说法中正确的是 A 当速度变为负方向时 位移也为负B 加速度为负时 速度可能越来越小C 加速度方向与速度方向相同时 速度越来越大D 加速度为负时 位移随时间增大而减小 解析 选B C 位移的方向由初位置指向末位置 速度的方向为物体运动的方向 当速度的方向变为负方向时 位移的方向可能为正 A错误 当加速度方向与速度方向相反时 物体减速 B正确 当加速度方向与速度方向相同时 速度一定越来越大 C正确 当加速度为负时 速度不论为正还是为负位移都有可能随时间增大而增大 D错误 5 某同学在汽车中观察速度计指针位置的变化 开始时指针指示在如图甲所示的位置 经过7s后指针指示在如图乙所示的位置 若汽车做变速直线运动 其加速度约为 A 7 1m s2B 5 6m s2C 1 6m s2D 11 1m s2 解析 选C 由题图甲可读出开始时汽车的速度约为v0 20km h 5 6m s 由题图乙可读出7s时汽车的速度约为vt 60km h 16 7m s 则汽车的加速度约为a m s2 1 6m s2 故C正确 6 2011 安庆高一检测 双选 若汽车的加速度方向与速度方向一致 当加速度减小时 则 A 汽车的速度也减小B 汽车的速度仍在增大C 速度增加得越来越慢D 速度减小得越来越慢 解析 选B C 物体做加速运动还是减速运动取决于加速度的方向与速度方向相同还是相反 而加速度的大小则决定了速度变化的快慢程度 所以B C对而A D错 二 非选择题 本题共2小题 共20分 要有必要的文字叙述 7 10分 做匀变速直线运动的物体 在前5s内速度由零增至20m s 在后5s内速度由20m s减至5m s 求物体在前5s内和后5s内的加速度 解析 根据加速度的定义式得 前5s内的加速度a1 vt v0 t 4m s2 后5s内的加速度a2 3m s2 负号表示加速度的方向与速度方向相反 答案 4m s2与速度方向相同3m s2与速度方向相反 8 10分 一物体做变速直线运动 某时刻的速度大小为4m s 1s后的速度大小为10m s 在这1s内 物体的加速度大小可能为多少 解析 设初速度方向为正方向 当物体的初 末速度同向时 v1 4m s v2 10m s 则加速度a m s2 6m s2 当物体的初 末速度反向时 v0 4m s vt 10m s 则加速度a m s2 14m s2 负号表示加速度方向与初速度方向相反 答案 6m s2或14m s2 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全