高中物理人教版 (新课标)必修15 速度变化快慢的描述──加速度学案设计
展开班级___________簇号__________姓名________________ 学号______________
学习要求
自主学习
理解升华
1.速度(v)、速度变化量(Δv)、加速度(a)的理解
(1)速度是表示物体运动快慢的物理量,即指物体位置变化的快慢,其大小等于位移与所用时间的比值.物体的速度越大,表示运动得越快,速度的方向就是运动的方向.
(2)速度的变化量是指速度改变的多少,它等于物体的末速度与初速度的矢量差,即Δv=v-v0,它是一矢量,其方向由初速度和末速度共同决定.下面以直线运动的三种情况来理解Δv.
①如物体沿x轴方向做加速运动,计时时的初速度v0=3 m/s,经时间Δt=10 s,其末速度变为v=7 m/s,则在10 s时间内速度的改变量Δv=v-v0=7 m/s-3 m/s=4 m/s,速度变化量的大小是4 m/s,方向沿x轴正方向.
②如物体沿x轴方向做减速运动,计时时的初速度为v0=7 m/s,经时间Δt=10 s,其末速度v=3 m/s,则在10 s时间内速度的改变量Δv=v-v0=3 m/s-7 m/s=-4 m/s,速度变化量的大小是4 m/s,方向沿x轴负方向.
③如物体沿x轴方向做减速运动,计时时的初速度变为v0=7 m/s,经时间Δt=10 s,速度减到0,以后又沿x轴负方向运动,其末速度变为v’=-3 m/s,则在10 s时间内速度的改变量Δv=v′-v0=-3 m/s-7 m/s=-10 m/s,速度变化量的大小是10 m/s,方向沿x轴负方向.
特别提醒:①分析同一直线上物体的运动时,应注意正方向的选取,一般情况下,规定初速度的方向为正方向,和正方向相同的物理量前面加“+”号(一般省略),和正方向相反的物理量前面加“-”号,这样就把矢量运算转化成标量运算.
②求速度变化量时,若非直线运动,不能直接用末速度的大小减去初速度的大小,应当按矢量运算法则求.
③Δv与v的大小无直接关系,v很大时,Δv不一定很大,Δv等于零时,v不一定等于零.比如匀速直线运动的物体速度可能很大,但任一段时间内速度的变化量为零.
【试做练习】
应用点一:对加速度的理解
例1:下列关于加速度的描述中,正确的是( )
A.加速度在数值上等于单位时间里速度的变化
B.当加速度与速度方向相同且又减小时,物体做减速运动
C.速度方向为正时,加速度方向一定为负
D.速度变化越来越快时,加速度越来越小
拓展练习1-1:下列说法正确的是( )
A.加速度增大,速度一定增大B.速度改变量Δv越大,加速度就越大
C.物体有加速度,速度就增加D.速度很大的物体,其加速度可以很小
应用点二:根据加速度的定义式a=,求解加速度
例2:某汽车做变速直线运动,10 s内速度从5 m/s均匀增加到25 m/s,求汽车在这段运动中的加速度大小和方向.如果遇到紧急情况刹车,2 s内速度均匀减为零,求这个过程中加速度的大小和方向.
点评:该题考查的是根据加速度的定义式求加速度,但应分清物理过程,本题包括两个物理过程:(1)速度从5 m/s增加到25 m/s;(2)速度从25 m/s减小到零,因此该题所求的加速度有两个.同时,还应注意速度、加速度都是矢量,应先规定正方向再计算,结果的正、负只表示加速度的方向与所规定的正方向相同、相反,不表示大小.
拓展练习2-1:一只足球以10 m/s的速度沿正东方向运动,运动员飞起一脚,足球以20 m/s的速度向正西方向飞去,运动员与足球的作用时间为0.1 s,求足球获得加速度的大小和方向.
【自学问题记录】
【课堂练习】
1.一质点做匀变速直线运动,加速度大小为4 m/s2,下列说法正确的是( )
A.质点的速度每秒变化4 m/sB.质点的速率每秒变化4 m/s
C.质点的速度每秒增加4 m/sD.质点的速度每秒减少4 m/s
2.下列说法正确的是( )
A.加速度大的物体,速度一定大B.速度为零,加速度也一定为零
C.加速度为零的物体,其速度可能为零D.物体速度大,加速度一定大
3.由a=可知( )
A. a与Δv成正比B.物体加速度的大小由Δv决定
C.a的方向与Δv的方向相同D.叫做速度的变化率,就是加速度
4.一个质点做单向直线运动,加速度的方向始终与速度的方向相同,但加速度的大小逐渐减小到零,在此过程中( )
A.速度逐渐减小,当加速度减小到零时,速度达到最小
B.速度逐渐增大,当加速度减小到零时,速度达到最大
C.位移逐渐增大,当加速度减小到零时,位移将不再增大
D.位移逐渐减小,当加速度减小到零时,位移将达到最小值
5.下述运动中可能出现的是( )
A.物体的加速度增大,速度反而减小
B.物体的速度为零时,加速度却不为零
C.物体的加速度减小,速度增大
D.物体的加速度始终不变,速度也始终不变
6.物体A的加速度为3 m/s2.物体B的加速度为-5 m/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的速度变化比物体A的速度变化快
C.物体A的速度一定在增加
D.物体B的速度可能在减小
【课后作业】1、认真阅读课本到27页完;2、完成课堂练习;3、完成课后作业1、2题
【学习后记】印6份第一章运动的描述
第5节 速度变化快慢的描述—加速度(上)
例1:解析:由加速度公式a=可知,加速度在数值上等于单位时间里速度的变化,故A正确;当加速度与速度方向相同时,速度增大,故B错;速度方向为正,加速度方向可以为正(速度增加)也可以为负(速度减小),故C错;加速度表示速度变化的快慢,速度变化越来越快,加速度应越来越大,故D错误.故选A.
例2:解析:以初速度的方向为正方向,有
v0=5 m/s,v=25 m/s,t=10 s,
则a= m/s2=2 m/s2
a为正值,表示其方向与规定的正方向相同.
对于刹车阶段:v0=25 m/s,v=0 m/s,t=2 s,
则a= m/s2=-12.5 m/s2
a为负值,表示其方向与规定的正方向相反,物体做减速运动.
例题评析
拓展练习1-1:D
拓展练习2-1:300 m/s2 方向向西
课堂练习
1.A 2.C 3.CD 4.B 5.ABC 6.BD
基本要求
1.知道加速度是用来描述物体速度变化快慢的物理量.
2.了解加速度的定义式和单位.
3.了解加速度的矢量性,会根据速度与加速度方向的关系判断运动的性质.
4.通过加速度概念的建立过程和加速度定义式的得出过程,了解和体会比值定义法在科学研究中的应用.
发展要求
理解加速度概念.
知识梳理
自主探究
1.加速度
(1)加速度是表示____________的物理量,它是____________跟发生这一变化所用时间的____________.表达式为:____________.
(2)加速度的国际单位是____________,符号为____________.
2.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____________的方向相同.
(2)直线运动中,如果速度增加,加速度的方向与速度方向________;如果速度减小,加速度的方向与速度方向____________.
1.加速度和速度的关系是怎样的?
2.怎样理解加速度和速度的变化量?
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