人教版 (2019)必修 第一册第一章 运动的描述4 速度变化快慢的描述——加速度集体备课课件ppt

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1．理解加速度的概念，知道加速度的定义式、方向和单位，理解加速度的矢量性。2．会根据速度变化的方向判断加速度的方向，并结合速度的方向判断运动性质。3．理解加速度与速度、速度变化量和速度变化率之间的区别与联系。4．根据v-t图像分析、计算加速度的大小。
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4．物理意义：描述物体__________________的物理量。5．加速度的方向(1)加速度是______，既有大小，也有方向。(2)加速度的方向与____________的方向相同。(3)加速运动时，加速度的方向与初速度的方向______；减速运动时，加速度的方向与初速度的方向______。
如图所示，猎豹在追赶羚羊时，可在4.5 s内速度由零增加到最大速度30 m/s，羚羊在逃跑时，可在4 s内速度由零增加到最大速度25 m/s。
问题1　猎豹和羚羊谁的速度增加量各是多少？
提示：30 m/s；25 m/s。
问题2　猎豹和羚羊它们的速度平均每秒各增加多少？
提示：6.67 m/s；6.25 m/s。
问题3　猎豹和羚羊谁的速度增加得快？
提示：猎豹速度增加得快。
问题4　猎豹和羚羊谁的加速度大？
问题5　引入加速度的物理意义是什么？
提示：描述物体运动速度变化快慢。
2．加速度的大小和方向
3．速度、速度变化量、加速度的对比
角度1　对加速度的理解【典例1】　关于速度、速度的变化量和加速度，说法正确的是(　　)A．物体运动时，速度的变化量越大，它的加速度一定越大B．速度很大的物体，其加速度可以为零C．某时刻物体的速度为零，其加速度一定为零D．加速度很大时，运动物体的速度一定很快变大
角度2　加速度的计算【典例2】　猎豹以2.0 km/h的初速度做加速直线运动，经2 s的时间，速度可达到72 km/h。试求猎豹的加速度。
[思路分析]　猎豹的加速运动情况如图所示。已知猎豹的初速度、末速度和时间，可运用加速度的定义式求解加速度。由于初速度、末速度和加速度都是矢量，运用加速度定义式时需选定正方向。
[答案]　9.72 m/s2，方向与猎豹的速度方向相同
角度3　加速度、速度和速度变化量的比较【典例3】　有下列几种情景，请根据所学知识选择对情景的分析和判断正确的说法(　　)①高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车②点火后即将升空的火箭③火车由静止加速到40 km/h需要20 s；轿车由静止加速到100 km/h需要15 s④运动的磁悬浮列车在轨道上高速行驶
A．①轿车紧急刹车，速度变化很快，所以加速度很大B．②因火箭还没运动，所以加速度一定为零C．③轿车速度变化大，所以轿车加速度大D．④高速行驶的磁悬浮列车，因速度很大，所以加速度很大
A　[加速度是反映物体速度变化快慢的物理量，轿车紧急刹车，速度在很短的时间内降下来，故轿车的加速度很大，故A正确；火箭点火的瞬间，速度为零，加速度不为零，故B错误；轿车的加速度大不是因为轿车的速度变化大，而是因为轿车的速度变化快，故C错误；如果列车高速行驶时速度可能没有发生变化，则其加速度可能为零，故D错误。]
[跟进训练]1．如图甲所示，火箭发射时，速度能在10 s内由0增加到100 m/s；如图乙所示，汽车以108 km/h的速度行驶，急刹车时能在2.5 s内停下来，下列说法中正确的(　　)A．10 s内火箭的速度改变量为10 m/sB．2.5 s内汽车的速度改变量为－30 m/sC．火箭的速度变化比汽车的快D．火箭的加速度比汽车的加速度大
1．v-t图像反映了物体的速度随______变化的规律。
知识点二　从v-t图像看加速度
观察图，思考下列问题。
(1)坡的“陡”与“缓”与图线的“陡”与“缓”有什么联系？(2)图线斜率绝对值越大，说明速度变化越________，那么加速度越________，如图中aOA________aBC；斜率为0，说明速度保持__________，即加速度为__________(如图中AB段)。(3)斜率为正，表示加速度的方向与正方向________(如图中OA段)。斜率为负，表示加速度的方向与正方向________(如图中BC段)。
提示　(1)坡“陡”与图线“陡”均表示速度变化得快，坡“缓”与图线“缓”均表示速度变化得慢　(2)快　大　＞　不变　0　(3)相同　相反
(2)斜率的正负表示加速度的方向。斜率为正，表示加速度的方向与正方向相同；斜率为负，表示加速度的方向与正方向相反。
【典例4】　如图所示为某高楼电梯上升的速度－时间图像。(1)求电梯在t1＝5 s、t2＝8 s时刻的速度；(2)求出电梯各段的加速度；(3)画出电梯上升的加速度－时间图像。
[思路点拨]　解此题把握以下两点：(1)速度－时间图像中，速度的正负表示物体的运动方向，图线的斜率表示加速度。(2)图像斜率为正表示加速运动，斜率为负表示减速运动。
答案：(1)10 m/s　5 m/s　 (2)0～2 s：5 m/s2　2～5 s：0　5～8 s：－1.7 m/s2　(3)见解析
规律方法　分析v-t图像时应注意的几点(1)在v-t图像中，加速度是否变化看有无折点。在折点位置，图线的倾斜程度改变，表示此时刻物体的加速度改变，v-t图像为曲线，可认为曲线上处处是折点，加速度时刻在改变。(2)在v-t图像中，速度方向是否改变看与时间轴有无交点。在与时间轴的交点位置前后，纵坐标的符号改变，表示物体的速度方向改变。(3)v-t图像只表示物体做直线运动的速度随时间的变化规律。
[跟进训练]2．如图为一个质点做直线运动的v-t图像，该质点在前2 s内向西运动，则(　　)A．前6 s内质点的速度方向变化三次B．前4 s内质点的加速度方向始终向西C．在前4 s内质点的加速度方向先向东后向西D．在后2 s内质点的加速度方向始终向西
D　[由题图可知，前2 s内速度为负，向西运动，说明向东为正方向，则0～2 s，速度为负，方向向西，2～5 s，速度为正，方向向东，5～6 s，速度为负，方向向西，速度方向变化两次，故A错误；根据v-t图像的斜率表示加速度，由题图可知，前4 s内加速度为正，说明物体的加速度向东，故B、C错误；后2 s斜率为负，即加速度为负，方向向西，故D正确。]
3．(多选)利用速度传感器与计算机结合，可以自动作出物体运动的速度－时间图像。某同学在一次实验中得到的运动小车的速度－时间图像如图所示，以下说法正确的是(　　)A．小车先做加速运动，后做减速运动B．小车运动的最大速度约为0.8 m/sC．小车前10 s朝正方向运动，10 s后朝负方向运动D．小车做曲线运动
AB　[由v-t图像可以看出，小车的速度先增大后减小，最大速度约为0.8 m/s，故A、B正确；小车的速度先增大后减小，但一直朝正方向运动，C错误；图线弯曲表明小车速度变化不均匀，不表示小车做曲线运动，故D错误。]
1．在实验条件下，复兴号从静止开始加速到350 km/h，用时65 s；在实际情况下，复兴号从静止开始加速到350 km/h，需用时8 min。关于复兴号的两次加速过程，下列说法正确的是(　　)A．速度变化量的大小在实验条件下更大B．单位时间内速度变化量在实验条件下更小C．实验条件下的平均加速度约为1.5 m/s2D．实际情况下的加速度大小恒为0.2 m/s2
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2．(多选)汽车的加速度方向与速度方向一致，当加速度减小时，下列说法正确的是(　　)A．当加速度减小到零时，汽车的速度达到最大B．汽车的速度仍在增大C．当加速度减小到零时，汽车静止D．汽车的速度也减小
AB　[因为汽车的加速度方向与速度方向一致，无论加速度增大还是减小，汽车的速度都增大；当加速度减小到零时，汽车的速度达到最大，A、B正确，C、D错误。]
3．如图所示为某新型电动汽车试车时的v-t图像，则下列说法中正确的是(　　)A．在0～6 s内，新型电动汽车做加速运动B．在6～10 s内，新型电动汽车处于静止状态C．在4 s末，新型电动汽车运动方向改变D．在12 s末，新型电动汽车的加速度为 －1 m/s2
4．如图所示是某质点做直线运动的v-t图像。质点在0～4 s内、4～8 s内、8～10 s内、10～12 s内分别做什么性质的运动？加速度各是多少？
回归本节知识，自我完成以下问题：1．怎样根据速度变化的方向判断加速度的方向？
提示：加速度的方向与速度变化量的方向相同。
2．结合速度的方向如何判断物体是加速还是减速？
提示：加速度是矢量，在计算加速度或比较加速度时，必须同时考虑它们的大小和方向。取初速度方向为正方向。(1)对加速直线运动，vt＞v0，a＞0，加速度为正，表示加速度方向与初速度方向相同。(2)对减速直线运动，vt＜v0，a＜0，加速度为负，表示加速度方向与初速度方向相反。
3．根据v-t图像怎样确定加速度？
题组一　加速度的理解与计算1．在物理学中，常用两个物理量的比值定义一个新的物理量，这种定义物理量的方法叫作“比值定义法”，如速度、加速度都采用了比值定义法。下列关于加速度的说法，正确的是(　　)A．加速度就是物体增加或减少的速度B．加速度的大小等于物体单位时间内速度的变化量C．加速度的大小与速度的变化量成正比D．加速度大的物体，速度一定大
课时分层作业(五)　速度变化快慢的描述－－加速度
B　[物体的速度变化量是物体增加或减小的速度，加速度是速度的变化量和所用时间的比值，也就是物体单位时间内速度的变化量，故A错误，B正确；只有在时间一定的情况下加速度的大小才与速度的变化量成正比，故C错误；加速度大的物体，速度变化快，其速度不一定大，故D错误。]
2．(多选)甲、乙两个物体在同一条直线上做匀变速运动，加速度分别为a甲＝＋5 m/s2，a乙＝－6 m/s2，那么对甲、乙两物体判断正确的是(　　)A．甲的加速度比乙的加速度大B．甲做加速运动，乙做减速运动C．甲的速度可能比乙的速度小D．甲、乙在相等的时间内速度变化是不同的
CD　[加速度的符号代表方向，不代表大小，则甲的加速度小于乙的加速度，故A错误；由于甲、乙初速度方向不确定，则无法确定甲、乙做的是加速直线运动还是减速直线运动，故B错误；物体速度的大小与加速度无直接关系，则甲的速度比乙的速度可能小，也可能大，故C正确；速度变化的方向与加速度方向相同，则甲、乙在相等时间内速度变化方向一定相反，即甲、乙在相等时间内速度变化不同，故D正确。]
3．足球以8 m/s的速度飞来，运动员把它以12 m/s的速度反向踢出，踢球时间为0.2 s，设球飞来的方向为正方向，则足球在这段时间内的加速度为(　　)A．－200 m/s2　　B．200 m/s2　　C．100 m/s2 　　D．－100 m/s2
题组二　加速度、速度和速度的变化量的比较4．关于速度、速度的变化量、加速度，下列说法正确的是(　　)A．速度很大的物体，其加速度可能为零B．加速度方向为正时，速度一定增大C．加速度很大时，运动物体的速度一定很快变大D．物体运动时，速度的变化量越大，加速度一定越大
5．物体在直线运动中做减速运动，规定初速度的方向为正方向，下列说法正确的是(　　)A．速度的变化量的方向取负值，其意义为速度的变化率减小B．速度的变化量的方向取负值，其意义为速度的变化量的方向与初速度的方向相反C．加速度的方向取负值，表示加速度在逐渐减小D．加速度的方向取负值，表示加速度变化的方向与初速度的方向相反
B　[速度的变化量的方向取负值，则加速度为负值，不能说明加速度减小，而速度变化率等于加速度，A错误；速度的变化量的方向取负值，其意义为速度的变化量的方向与初速度的方向相反，B正确；加速度的方向取负值，表示加速度方向与初速度的方向相反，C、D错误。]
题组三　由v-t图像看加速度6．如图所示为某物体做直线运动的v-t图像，关于该物体在0～4 s 内的运动情况，下列说法正确的是(　　)A．物体始终向同一方向运动B．物体的加速度大小不变，方向与初速度方向相同C．物体在0～2 s内做减速运动D．物体在0～2 s内做加速运动
7．列车匀速前进，司机突然发现前方有一头牛在横穿铁轨，司机立即使列车制动，做减速运动，列车未停下时牛已离开轨道，司机又使列车做加速运动，直到恢复原速，继续做匀速直线运动，列车运动的v-t图像是选项图中的(　　)
A　　　 　B　　　 　C　　　　 D
B　[在v-t图像中，平行于t轴的直线表示列车做匀速直线运动，逐渐靠近t轴的直线表示列车做减速直线运动，逐渐远离t轴的直线表示列车做加速直线运动，由此可知A、D错误；由于列车未停下，故B正确，C错误。]
8．一物体做直线运动，其v-t图像如图所示，从图中可以看出，以下说法正确的是(　　)A．只有0～2 s内加速度与速度方向相同B．5～6 s内物体的加速度为3 m/s2C．4～6 s内物体的速度一直在减小D．0～2 s和5～6 s内各自的加速度方向与速度方向均相同
9．跳伞运动员从高空悬停的直升机上跳下，运动员沿竖直方向运动的v-t图像如图所示，下列说法中正确的是(　　)A．0～10 s内运动员做加速度逐渐减小的加速运动B．15 s以后运动员处于静止状态C．0～15 s内运动员的加速度方向始终与速度方向相同D．运动员在10～15 s内的平均加速度等于2 m/s2
10．一质点做变速直线运动，初速度大小为2 m/s，1 s后速度大小变为4 m/s，则下列关于这段时间内的速度变化量、加速度的判断正确的是(　　)A．速度的变化量大小一定是2 m/sB．速度的变化量大小可能等于6 m/sC．加速度大小一定等于6 m/s2D．加速度大小一定等于2 m/s2
11．如图所示，子弹和足球的初速度均为12 m/s，方向水平向右。设它们与木板作用的时间都是0.1 s，求：
(1)子弹击穿木板后速度大小变为6 m/s，方向不变，求子弹击穿木板时的加速度；(2)足球与木板作用后反向弹回的速度大小为 6 m/s，求足球与木板碰撞反弹时的加速度。
[答案]　(1) 60 m/s2，方向与初速度的方向相反(2)180 m/s2，方向与初速度的方向相反
12．有些国家的交通管理部门为了交通安全，特别制定了死亡加速度为500g(g取10 m/s2)这一数值，以警示人们，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，一般情况下车辆是达不到的，但如果发生交通事故，将有可能达到这一数值。(1)一辆以72 km/h的速度行驶的货车与一辆以54 km/h的速度行驶的摩托车相向而行发生正面碰撞，碰撞时间为2.1×10-3 s，则摩托车驾驶员是否有生命危险？(货车的质量远大于摩托车的质量)(2)为了防止碰撞，两车的驾驶员同时紧急刹车，货车、摩托车从急刹车到完全静止所需的时间分别为4 s、3 s，则货车的加速度与摩托车的加速度大小之比为多少？