高中物理人教版 (2019)必修 第一册4 速度变化快慢的描述——加速度完美版ppt课件

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第一册4 速度变化快慢的描述——加速度完美版ppt课件，共54页。PPT课件主要包含了自主预习·新知导学，合作探究·释疑解惑，课堂小结，随堂练习等内容，欢迎下载使用。
自主预习·新知导学
二、加速度的方向1.加速度是矢(填“矢”或“标”)量,加速度的方向与速度的变化量Δv的方向相同,与速度方向无关(填“有关”或“无关”)。2.在加速直线运动中,加速度方向与速度方向相同;在减速直线运动中,加速度方向与速度方向相反。
3.在直线运动中如果加速度为负,一定说明加速度的方向与速度方向相反吗?物体的速度一定减小吗?提示:不一定。在分析问题时,正方向的规定是任意的,加速度为负,只能说明其方向与我们规定的正方向相反,但不一定与速度的方向相反,物体的速度也不一定减小。
【思考讨论】 1.判断下列说法的正误。(1)如果速度很大,则加速度一定很大。(　　)(2)如果速度变化量很大,则加速度一定很大。(　　)(3)取初速度方向为正方向,加速度为正值时,物体做加速运动。(　　)(4)物体的v-t图像是一条倾斜直线时,物体运动的加速度是恒定的。(　　)提示:(1)×　(2)×　(3)√　(4)√
2.“我国的新型战斗机歼-20飞得很快。”“小轿车比公交车起步快。”以上两句话中的“快”的含义各是什么?提示:第一个“快”指战斗机的速度大,运动得较快;第二个“快”指起步时小轿车比公交车的加速度大,即小轿车比公交车速度增加得快。
3.火车紧急刹车时,在30 s内速度从108 km/h均匀减小到零,求此过程中火车的加速度。提示:火车的初速度v=108 km/h=30 m/s,经时间t=30 s后其末
加速度方向与火车运动方向相反。
合作探究·释疑解惑
知识点一 加速度的理解与计算
问题引领下表列出了三种车辆起步后速度变化情况
哪种车辆速度变化大?哪种车辆速度增加得快?并说明你是如何比较的。
典型例题【例题1】 飞机在某机场起飞前的直线运动中,关于飞机的速度和加速度,下列说法正确的是(　　)A.飞机的速度大,加速度就大B.飞机的速度改变量大,加速度就大C.飞机的速度改变快,加速度就大D.飞机的加速度不变,速度就一定不变
答案:C解析:飞机的速度大,加速度不一定大,比如高速匀速飞行的飞机,速度很大,而加速度为零,A错误;飞机的速度改变量大,加速度不一定大,加速度的大小还取决于速度变化所用的时间,B错误;加速度是描述速度变化快慢的物理量,飞机的速度改变快,加速度就大,只要飞机具有加速度(加速度变化或不变),飞机的速度就发生变化,C正确,D错误。
【变式训练1】 关于加速度的说法正确的是(　　)A.加速度为零的物体一定处于静止状态B.物体的加速度减小,其速度必随之减小C.物体的加速度增大,其速度也一定增大D.物体的加速度越大,其速度变化越快答案:D解析:加速度是描述速度变化快慢的物理量。加速度越大,速度变化越快;加速度为零,速度不变化,但不一定为零。速度是增大还是减小,取决于速度方向与加速度方向间的关系:同向时速度增大,反向时速度减小。所以A、B、C错误,D正确。
【例题2】 足球运动员在罚点球时,球获得30 m/s的速度并做匀速直线运动。设脚与球作用时间为0.1 s,球在空中飞行0.3 s后被守门员挡住,守门员双手与球接触时间为0.1 s,且球被挡出后以10 m/s沿原路反弹,求:(1)罚点球的瞬间,球的加速度的大小;(2)守门员接球瞬间,球的加速度的大小。答案:(1)300 m/s2　(2)400 m/s2
【变式训练2】 小球以v1=3 m/s的速度水平向右运动,碰到墙壁经Δt=0.01 s后以v2= 2 m/s的速度沿同一直线返回,如图所示。小球在这0.01 s内的平均加速度是(　　)A.100 m/s2,方向向右B.100 m/s2,方向向左C.500 m/s2,方向向左D.500 m/s2,方向向右
答案:C解析:取v2方向为正方向,则平均加速度a= =500 m/s2,方向向左,C正确。
知识点二 加速度方向与速度方向的关系
问题引领如图所示,甲、乙两图用带箭头的线段分别表示出了物体在做加速直线运动、减速直线运动时,初速度v1和末速度v2的大小和方向。请在甲、乙两图中,用带箭头的线段表示出两种情况下的速度变化量Δv,并思考下列问题:(1)加速度a的方向与速度变化量Δv的方向有什么关系?(2)加速度的方向与速度的方向有什么关系?
提示:表示出两种情况下的速度变化量Δv,如图所示。(1)加速度a的方向与速度变化量Δv的方向相同。(2)加速时,加速度的方向与速度的方向相同;减速时,加速度的方向与速度的方向相反;或者说加速度方向与速度方向无必然联系。
归纳提升加速度是矢量,它的方向总是与速度变化量Δv的方向一致,但与速度的方向没有必然联系。加速度的方向决定物体是加速还是减速:
典型例题【例题3】 甲、乙两个物体沿同一直线向同一方向运动,取物体的初速度方向为正,甲的加速度恒为2 m/s2,乙的加速度恒为-3 m/s2,则下列说法正确的是(　　)A.两物体都做加速直线运动,甲的速度变化快B.甲做加速直线运动,它的速度变化快C.乙做减速直线运动,它的速度变化率大D.甲的加速度比乙的加速度大
答案:C解析:因为两物体的运动方向相同,即初速度方向相同,加速度一正一负,说明加速度方向相反,两者只有一个是做加速运动,所以A错;加速度的负号说明加速度的方向与所取的正方向相反,比较加速度的大小时,应比较加速度的绝对值。乙的加速度的绝对值大,所以它的速度变化快,B、D错;所以本题应选C。
【变式训练3】 物体某时刻的速度为v=5 m/s,加速度为a= -3 m/s2,这表示(　　)A.物体的加速度方向与速度方向相同,速度在减小B.物体的加速度方向与速度方向相同,速度在增大C.物体的加速度方向与速度方向相反,速度在减小D.物体的加速度方向与速度方向相反,速度在增大答案:C解析:由于物体某时刻的速度为正值,加速度为负值,因此加速度方向与速度方向相反,物体做减速运动,C正确。
知识点三 从v-t图像看加速度
问题引领下图是甲、乙两个质点的v-t图像。(1)根据图中数据求出它们的加速度的大小;(2)v-t图像中图线的“陡”和“缓”与加速度有什么关系?
典型例题【例题4】 (多选)甲、乙、丙是三个在同一直线上运动的物体,它们运动的v-t图像如图所示。下列说法正确的是(　　)A.丙与甲的运动方向相反B.丙与乙的运动方向相同C.乙的加速度的大小大于甲的加速度的大小D.丙的加速度的大小小于乙的加速度的大小
答案:BC解析:甲、乙、丙三个物体的速度均为正值,运动方向相同,选项A错误,B正确。根据速度图像斜率的绝对值表示加速度的大小,乙的加速度的大小大于甲的加速度的大小,丙的加速度的大小大于乙的加速度的大小,选项C正确,D错误。
【变式训练4】(多选)若某物体做直线运动的v-t图像如图所示,则下列说法正确的是(　　)A.t=3 s时物体运动的速度方向发生改变B.t=3 s时物体运动的加速度方向发生改变C.t=3 s时物体离出发点最远D.t=3 s时物体的加速度为零
答案:AC解析:根据速度的正负表示速度的方向,可知t=3 s时物体运动的速度方向发生改变,故A正确。在2~5 s内直线的斜率一定,说明物体的加速度恒定,则t=3 s时物体运动的加速度方向没有发生改变,故B错误。物体在前3 s内沿正方向运动,3 s后沿负方向运动,则t=3 s时物体离出发点最远,故C正确。根据斜率等于加速度,可知t=3 s时物体的加速度不为零,故D错误。
1.(对加速度的理解)在变速直线运动中,下面关于速度和加速度关系的说法,正确的是(　　)A.加速度与速度无必然联系B.速度减小时,加速度也一定减小C.速度为零时,加速度也一定为零D.速度增大时,加速度也一定增大
答案:A解析:速度和加速度无必然联系,A正确;速度减小时,加速度也可以增大或不变,B错误;速度为零时,加速度不一定为零,C错误;速度增大时,加速度也可以不变或减小,D错误。
2.(加速度方向与速度方向的关系)关于做直线运动的物体的加速度方向,下列判断正确的是(　　)A.加速度的方向就是速度的方向B.加速度的方向就是位移的方向C.当物体做加速直线运动时,加速度的方向与速度的方向相同D.当物体做减速直线运动时,加速度的方向与速度的方向相同
答案:C解析:加速度的方向与速度变化量的方向相同,与物体的速度或位移的方向无关,A、B错;当物体做加速直线运动时,加速度与速度方向相同,做减速直线运动时,加速度与速度方向相反,C对,D错。
3.(从v-t图像看加速度)下图为一物体做直线运动的v-t图像,则在0~1 s和2~4 s时间内(　　)A.速度方向相同,加速度方向相同B.速度方向相同,加速度方向相反C.速度方向相反,加速度方向相反D.速度方向相反,加速度方向相同
答案:B解析:由题图可知,0~4 s时间内v-t图像一直在时间轴上方,所以物体在0~1 s和2~4 s时间内速度方向相同;物体在0~1 s内加速度为正,物体做匀加速直线运动,2~4 s时间内加速度为负,物体做匀减速直线运动,所以物体在0~1 s和2~4 s时间内加速度方向相反,故B正确,A、C、D错误。
4.(加速度的计算)爆炸性的加速度往往是跑车的卖点,某品牌跑车由静止加速至100 km/h只需4.2 s。(1)求该品牌跑车的平均加速度的大小;(2)假设普通私家车的平均加速度为3 m/s2,它需要多长时间才能由静止加速至100 km/h?