高中物理人教版 (2019)必修 第一册第一章 运动的描述4 速度变化快慢的描述——加速度教学演示课件ppt

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第一章 运动的描述4 速度变化快慢的描述—加速度
1.通过实例和对速度的对比，理解加速度的物理意义，知道加速度的定义式、单位和方向。2.通过实例，理解速度、速度变化量的加速度的区别和联系，初步体会比值定义法在研究物理问题的应用和意义，并能在实际问题中进行辨析和应用。3.会利用图像法求速度。认识实验数据处理、实验数据记录、实事求是的重要性，培养科学的态度。
1．速率：瞬时速度的大小。2．匀速直线运动：瞬时速度保持不变的运动，平均速度与瞬时速度相等。3．测量平均速度：测出纸带上任意两点之间的位移 Δx ，同时记录对应时间 Δt ，就可以计算出平均速度。4．测量瞬时速度：根据 Δx 和 Δt 计算出的速度值就可以粗略代表 Δx 这一区间内任意一点的瞬时速度，并且 Δx 取得越小， Δt 越短，平均速度就越接近于某点的瞬时速度。5． v -t 图像可以直观表示物体运动速度随时间变化的情况，图像上的点反映某一时刻的瞬时速度。
　　一辆小车在 10 s 内，速度从 0 达到 100 km/h，一列火车在 300 s 内速度也从 0 达到 100 km/h 。它们的运动状况相同吗？如何去描述它们的不同呢？
0-100km /h加速时间4s
0-100km /h加速时间3.6s
0-60km /h加速时间3.6s
0-320km /h加速时间7s
问题1：它们四个谁跑的更快啊？
问题2：能否用谁的速度大描述运动的不同？能否用谁的速度变化大描述运动的不同？
问题1：如何比较A、B速度变化的快慢？
问题2：如何比较B、C速度变化的快慢？
问题3：如何比较C、D速度变化的快慢？
相同时间比速度变化的大小
相同速度变化比时间的大小
比较每秒速度的变化量或是比较速度变化 1 所需的时间
　　在加速直线运动中，v2>v1，速度增大，Δv 的方向与 v 的方向相同，故 a 的方向与 v 的方向相同。
甲 速度增加时的情况
　　在减速直线运动中，v2乙 速度减小时的情况
例　甲车初速度 v1＝10 m/s, 末速度 v2＝20 m/s ；乙车初速度 v1＝20 m/s, 末速度 v2＝10 m/s，两车速度变化经历的时间均为 2 s 。两车的加速度各是多少？
说明：1．加速度方向与速度变化量的方向一致，与速度方向无关。2．加速运动时加速度的方向与初速度的方向相同；减速运动时加速度的方向与初速度的方向相反。3．如未说明，通常默认初速度方向为正方向。
表 一些运动物体的加速度（近似值）
思考：表格中带负号的加速度是什么意思？
　　加速度前的正负号不代表加速度的大小，带负号只是表示加速度与所选正方向相反。
加速度、速度、速度变化量、速度变化率的关系
观看视频，回答问题最终三者的速度哪个最大？整个过程谁的速度变化最大？起初阶段谁的速度变化最快？
请举例说明以下情况：速度大，但加速度小；速度小，但加速度大；速度变化量小，但加速度大；加速度方向与速度方向相反；加速度方向与速度变化量方向相反；加速度增加而速度大小减小 。
问题1：速度大的，加速度一定大？小呢？反之？
问题2：速度大的，速度变化量一定大？小呢？反之？
问题3：速度变化量大，加速度一定大？小呢？反之？
问题4：加速度大，速度增加的一定快？反之？
问题5：速度变化率大，加速度一定大？
例　一物体作变速直线运动，某时刻速度的大小为4 m/s，方向向右。2 s 后速度的大小变为 10 m/s 。求在这 2 s 内：（1）物体速度的变化量；（2）物体速度的变化率；（3）物体运动的加速度。
二、从 v-t 图像看加速度
v-t 图像直观表示了速度随时间的变化情况，那么加速度在哪里呢？
在 v-t 图像中，图像的斜率如何科学的计算呢？
图像的斜率为正表示什么意思？图像的斜率为负表示什么意思？图像斜率的绝对值表示什么？
v-t 图像中的加速度
平均加速度和瞬时加速度
平均加速度：指的是速度的变化量与发生这个变化所用的时间的比值，它指的是这段时间内速度的平均变化快慢。瞬时加速度：描述速度在某一时刻变化的快慢。
人口问题一直是国家发展的重大问题。自国家二胎政策于2016年1月1日全面正式放开后，据说许多家庭的生活状况发生了很大变化，这说明人口问题也是每个家庭的问题，是值的每个人关注的社会问题。以北京市2006—2017年常住人口的数据统计，思考并回答如下问题：　　哪“一年”人口变化最多？ 哪“一年”人口变化最快？ 哪“两年”人口变化最快？
　　人类自发明木轮车到现在制成时速 500 km/h 的磁悬浮列车，以及超音速飞机，为了获得高速的交通工具，奋斗了几千年。交通工具改变了我们的生活，我们的生活用品几乎没有一件不是交通工具运输而来的，如果没有交通工具，现代社会将会瘫痪。但是交通的发展也伴随着许多的问题，城市的规划、交通堵塞、交通意外等等。　　那么，交通工具的速度是不是越快越好？
死亡加速度： 在很多国家，交通管理部门制定了死亡加速度为 5000 m/s2 这一数值以醒世人，其意思是如果行车加速度超过此值将有生命危险。一旦发生交通事故时，因为车辆碰撞时间很短，加速度将会达到这一数值。假如一辆汽车以 90 km/h 的速度行驶，因发生事故，与高速公路隔离护栏发生碰撞，碰撞时间为 0.004 s，撞后速度即变为零，那么碰撞中汽车的加速度有多大？
　　约为 6250 m/s2 ，所以交通工具的速度并不是越快越好。
1．小型轿车从静止开始加速到 100 km/h 所用的最短时间，是反映汽车性能的重要参数。A、B、C 三种型号的汽车实测的结果分别为 11.3 s、13.2 s、15.5 s，分别计算它们在测试时的加速度有多大。
2．有没有符合下列说法的实例？若有，请举例。物体运动的加速度等于 0 ，而速度却不等于零；两个物体相比，一个物体的速度变化量比较大，而加速度却比较小；物体具有向东的加速度，而速度的方向却向西；物体做直线运动，后一阶段的加速度比前一阶段小，但速度却比前一阶段大。
答：A．匀速直线运动；B．跑车加速到 72 km/h 只用了 4 s，高铁加速到100 km/h 用了 80 s； C．物体向西做减速运动；D．车速加速到最大速度的过程中，汽车会做加速度减小的加速运动。
3．以下是三种交通工具在某段时间中运动记录。
答：根据表格可知飞机速度大，但是加速度为 0 ；火车比自行车速度变化量大，但是加速度小。
表 三种交通工具的运动记录
（1）以上有没有速度大而加速度小的情况？如果有，请列举。（2）以上有没有速度变化量大而加速度小的情况？
4．某物体做直线运动，它的 v -t 图像如图所示。设向东为速度 v 坐标轴的正方向。（1）请说出物体在第 1 s、第 2 s、第 3 s 时间内的运动方向。在 3 s 时间内的速度大小怎么变化？（2）请说出物体在第 1 s、第 2 s、第 3 s 时间内的加速度大小和方向。
答：t＝0 时物体从 A 点开始向东运动，速度从 0 开始逐渐增大，t＝1 s 时速度大小为 1m/s ，方向向东。此后继续向东运动，但速度逐渐减小。t＝2 s时速度为 0 。此后物体向西继续运动，速度又从 0 开始逐渐增大，t＝3s 时速度大小为1 m/s ，方向向西。物体在第 1 s 内的加速度大小为 1 m/s2 ，方向向东。在第2 s、第3 s内的加速度大小为1 m/s2 ，方向向西。
5．如图是某物体做直线运动的速度—时间图像，有关物体运动状况判断正确的是 （ ）前 2 s 的加速度大小为 5 m/s22 s 末物体运动方向改变，6 s 末物体运动方向再次改变4 s 末物体回到出发点6 ~ 8 s 物体做匀速运动