人教版 (2019)必修 第一册4 速度变化快慢的描述——加速度学案

这是一份人教版 (2019)必修 第一册4 速度变化快慢的描述——加速度学案，共6页。学案主要包含了加速度，加速度的方向，从v-t图像看加速度等内容，欢迎下载使用。

（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，能用加速度公式进行定量计算。
（2）知道加速度是矢量。知道加速度与速度、速度变化量的区别和联系，会根据加速度与速度的方向关系判断物体是加速运动还是减速运动。
（3）在理解加速度定义及物理意义的过程中，再次体会比值定义法的应用。
（4）体会物理与社会的联系，尝试用所学的物理知识解释生活中的相关物理现象。
教学重难点
教学重点
加速度的定义、加速度的物理意义、加速度的方向、加速度与速度和速度变化量的区别与联系
教学难点
加速度的方向、加速度与速度和速度变化量的区别与联系
教学过程
引入新课
教师活动：播放汽车起跑和火车起跑的视频。
教师设问：设想汽车和火车均从静止开始运动，汽车经过30 s将速度增加到300 km/h，火车经过90 s将速度增加到300 km/h。这时它们运动的快慢是一样的。然而它们加速所用的时间不同，我们能说它们运动得一样快吗？它们加速过程的运动有什么不同？
学生活动：学生之间讨论老师所提问题，然后举手回答。
讲授新课
一、加速度
教师活动：理答。
汽车和火车它们初速度和末速度均相同，但所用的时间不同。这说明它们速度变化的快慢不同。很显然，汽车加速到与火车一样的速度，汽车所用的时间短，因此，我们可以判断汽车的速度变化得快。
教师设问：如果两个物体速度变化不同，所用时间也不同，怎样比较它们速度变化的快慢呢？
学生活动：学生之间讨论老师所提问题。
教师活动：引导学生类比速度的定义来定义加速度。
在学习速度时我们知道，位移表示的是位置的变化。要比较位置变化的快慢，可以用位移除以时间。同理，要比较速度变化的快慢，可以用速度的变化量除以时间。
教师活动：讲解加速度的定义。
物理学中把速度的变化量与发生这一变化所用时间之比，叫作加速度。通常用a 表示。若用Δv 表示速度在时间Δt内的变化量，则有

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。加速度是矢量，既有大小，又有方向。
二、加速度的方向
汽车原来的速度是v1，经过一小段时间Δt之后，速度变为v2。Δv代表汽车速度的变化量。由加速度的定义知，汽车加速度的方向与汽车速度变化量的方向相同。
汽车在直线运动中，如果速度增加，即加速运动，加速度的方向与初速度的方向相同； 如果速度减小，即减速运动，加速度的方向与初速度的方向相反。
三、从v-t图像看加速度
教师活动：展示v-t图像，让学生回顾v-t图像所能表达的信息。
教师活动：展示汽车与火车加速的v-t图像。
教师设问：图像中表示的是汽车与火车加速的v-t图像，你能判断出哪个汽车加速的图像，哪个是火车加速的图像吗？
学生活动：学生讨论老师所提问题。
教师活动：理答。
从甲乙图线加速到相同速度所用的时间来看，可以判断出图线甲是汽车的速度-时间图像，图线乙是火车加速的速度时间图线。
教师设问：比较两者图线的不同。
学生活动：学生思考老师所提问题。
速度时间图像中，图线越陡，即倾斜程度越大，加速度就越大。
教师活动：讲解v-t图像的斜率。
两条直线a、b分别是两个物体A和B运动的v-t 图像。E、F 两点所表示的时刻和速度分别为t1、t2和v1、v2。从图中可以看出，小三角形的一条直角边代表时间间隔Δt，另一条直角边代表速度的变化量Δv，Δv与Δt的比为加速度，其比值为该直线的斜率。因此，由v-t 图像中图线的倾斜程度可以判断加速度的大小。物体A的加速度比物体B的大。
典题剖析
例1 下列关于加速度的说法中正确的是( )
A. 速度越大，加速度一定越大
B. 速度为零，加速度一定为零
C. 速度变化越快，加速度一定越大
D. 速度变化越大，加速度一定越大
答案：C
解析：速度大，速度变化不一定快，则加速度不一定大，选项A错误。
速度为零时，物体的加速度不一定为零，如自由落体运动开始下落点的位置，选项B错误。
由加速度的定义式可知，速度变化越快，加速度一定越大，选项C正确；速度变化越大，如果时间很长，则加速度不一定越大，选项D错误。综上本题选C。
例2 关于速度、速度改变量、加速度，下列说法正确的是( )
A.物体运动的速度改变量很大，它的加速度一定很大
B.速度很大的物体，其加速度可以很小，甚至可能为零
C.加速度为正，运动物体的速度一定增加
D.物体做加速直线运动，但加速度可能减小
答案：BD
解析：根据?=??/??可知加速度a由速度的变化量??和速度发生改变所需要的时间??共同决定，虽然??大，但??更大时，a可以很小，故A错误。
根据?=??/??可知物体的加速度就是速度的变化率，与物体的速度的大小无关，所以即使物体的速度很大，但速度的变化率很小，其加速度也很小，若保持匀速，则加速度为零，故B正确。
当加速度与速度方向相同时，物体的速度增加，当加速度与速度方向相反时，物体的速度减小，与加速度的正负无关，故C错误。
当加速度与速度方向相同时，物体的速度增加，但当速度的变化率在减小时，加速度在减小，故D正确。故选BD。
例3 如图的v-t图像，请说出A、B、C图像的加速度的大小和方向。
解：由加速度的定义可得，A、B、C图像的加速度分别为



于是可得A、B、C图像的加速度的加速度的大小分别为0.8 m/s2、0.4 m/s2、0.2 m/s2。
图线A、B加速度的符号为正，因此图线A、B加速度的方向与速度的方向相同。图线C的加速度的符号为负，因此图线C加速度的方向与速度的方向相反。
课堂小结