1.4速度和加速度教案-经典教学教辅文档.docx

适用学科高中物理适用年级ra'FrJ适用区域沪科版区域课不时长（分钟）2课时知识点1、加速度的概念2、V、VLV0、（VLVO）/t的区别3、加速度的矢量性I4、速度与加速度的关系。5、加速度对物体运动的影响6、匀变速直线运动的理解I教学目标L掌握加速度的概念，能说出V、V1-v0（ViVo）t的区别，2 .认识加速度的矢量性.及与速度方向的关系3 .能根据速度和加速度的方向关系判断物体的运动情况.4 .匀变速直线运动的理解S教学重点加速度方向与速度方向的关系，根据速度和加速度的方向关系判断物体的运动情况教学难点加速度的矢量性及对物体运动的影响I本讲是是第一章运动描述中的重要组成重要组成部分。为了描述物体的运动，上两节课我们曾经复习了几个概念，分别是质点、参考系、坐标系、工夫、时辰、位移和路程，位移描述的是物体地位的变化。本次课我们来学习速度和加速度的概念，运动物体速度的添加量不同，速度添加的快慢也不同，而且速度添加大的不必然就添加的快。速度的方向，速度与速率的区别和正确运用平均速度和瞬时速度的概念，进行相应的计算。1.速度、速度变化量和加速度的对比比较项目速度速度变化量加速度物理意义描述物体运动的快慢描述物体速度的变化描述物体速度变化快慢定义式XvtV=VVq_rVvqatt方向物体运动的方向与H的方向相反，二者之间不存在决定和被决定关系与P的方向分歧，由尸的方向决定,而与%、0方向无关2 .a=W是加速度的定义式，加速度的决定式是a=,即加速度的大小由物体遭到的合力厂和物体的质量勿共同决定，加速度的方向由合力的方向决定。3 .重点归纳1.对速度与加速度关系的三点提示(1)速度的大小与加速度的大小没有必然联系.(2)速度变化量与加速度没有必然的联系，速度变化量的大小由加速度和速度变化的工夫决定.(3)速度增大或减小是由速度与加速度的方向关系决定的.2,判断直线运动中“加速”或“减速”情况物体做加速运动还是减速运动，关键是看物体的加速度与速度的方向关系，而不是看加速度的变化情况.加速度的大小只反映速度变化(添加或减小)的快慢.（1） Z和P同向（加速直线运动）（2） 2和P反向（减速直线运动）卜不变，P随工夫均匀添加Ia增大，麻加得越来越快L减小，麻加得越来越慢卜不变，确工夫均匀减小Ia增大，碱小得越来越快L减小，碱小得越来越慢1）定义：速度V等于物体运动的位移X跟发生这段位移所用工夫t的比值.2）公式：V=xt3）物理意义：速度是表示物体运动快慢的物理量.4）单位：m/s（ms1）或km/h5）速度是矢量，大小在数值上等于单位工夫内位移的大小，它的方向跟运动的方向相反平均速度1）定义：做变速直线运动的物体的位移X跟发生这段位移所用工夫t的比值，叫做平均速度.2）公式：V=xt3）平均速度既有大小又有方向，是矢量，其方向与一段工夫t内发生的位移的方向相反.瞬时速度和瞬时速率1）运动物体在某一时辰（或某一地位）的速度，叫瞬时速度；瞬时速度的大小叫瞬时速率，有时简称速率.2）瞬时速度的物理意义：精确描述物体运动快慢和运动方向的物理量.3）对瞬时速度要明确以下五点：瞬时速度常称为速度.方向性：速度与速率不同，速率只反映质点的运动快慢，而速度却反映质点运动的快慢和方向.瞬时性：速度具有瞬时性，普通所提到的速度都是指瞬时速度，它反映物体在某时辰（或某地位）运动的快慢和方向.在X-t图象中，某时辰的速度等于此时辰所对应的图线的斜率.平均速率1）平均速率不是平均速度的大小，等于物体运动的路程与工夫的比值。2）平均速率大于或等于平均速度的大小，当物体做单方向直线运动时两者相等。1）物理意义：描述物体速度变化快慢的物理量2）定义：加速度是速度的变化量与发生这一变化所用工夫的比值,通常用a代表.3）公式:AIZ_v-v0Mt4）单位：米每二次方秒（）5）加速度是矢量，既有大小又有方向。在匀变速直线运动中，加速度的方向跟速度的改变量的方向相反.在直线运动中，如果速度添加，加速度的方向与速度的方向相反；如果速度减小，加速度的方向与速度方向相反.D速度大，加速度不必然大；加速度大，速度不必然大.2）速度变化量大，加速度不必然大.3）加速度为零，速度可以不为零；速度为零，加速度可以不为零.关于速度和加速度，以下说法中正确的是（）A.物体的速度越大，加速度必然越大B.物体的速度变化越大，加速度必然越大C.物体的速度变化越快，加速度必然越大D.物体的加速度为零，速度必然为零【答案】C【解析】物体的速度越大，加速度不必然越大，例如高速飞行的子弹的加速度为零，选项A错误；根据可知，物体的速度变化越大，加速度不必然越大，选项B错误；根据可知，物体的速度变化越快，加速度必然越大，选项C正确；物体的加速度为零，速度不必然为零，例如做匀速直线运动的物体，选项D错误；故选C关于加速度的概念，以下说法正确的是（）A.加速度就是添加出来的速度B.加速度的大小反映了速度变化的大小C.加速度的大小反映了速度变化的快慢D.物体有加速度，速度必然增大【答案】Cva=【解析】A、根据加速度的定义式t得加速度就是速度对工夫的变化率，故A错误；B、加速度反映了速度变化的快慢，故B错误，C正确；D、物体有加速度，如果加速度方向与速度方向相反，速度减小，故D错误。va二【点睛】把握加速度的定义式At中各个物理量的含义和各个物理量之间的关系是解决此类成绩的关键，是正确理解加速度的定义的基础。如图所示，一小钢球在光滑程度桌面上沿AB直线运动，C处有一小球门，BC垂直于AB.现用同一根细管分别沿甲、乙、丙三个方向对准B处吹气，可将钢球吹进球门的是（）A.甲方向B.乙方向C.丙方向D,都有可能【答案】C【解析】小球若进入球门，则速度的方向沿BC的方向，画出小球的初速度、末速度的方向，由平行四边形定则画出小球速度变化的方向如图,则：由图可知钢球的速度变化的方向沿丙的方向，所以向右沿丙的方向吹气，故C正确，ABD错误。【点睛】小球若进入球门，则速度的方向沿BC的方向，结合运动的合成与分解求出速度变化的方向，然后结合牛顿第二定律即可求出。改革开放以来，人们的生活程度得到了很大的改善，快捷、方便、温馨的家用汽车作为代步工具正越来越多的走进寻常百姓家中.汽车起动的快慢和能够达到的最大速度，是衡量汽车功能的目标体系中的两个重要目标.汽车在一条平直公路上，若从静止启动到最大速度的工夫内做匀加速直线运动，则汽车做匀加速直线运动的加速度大小为（）A.2.5msB.5msC.4.17msD.9ms【答案】A【解析】根据题意，汽车初速度VO=0,末速度Vl根据/s,0-30ms内的加速工夫t=12s.Vt-V030-02z9由加速度定义知：a-t-12mS-25s,故选项A正确。【点睛】解题的关键是找出加速工夫及对应的这段工夫内加速后的末速度大小，然后根据加速度的定义式求解即可。物体经过两个连续相等位移的平均速度分别为H=IonI/s,花15ms,则物体在全部运动过程中的平均速度是：（）A.13.75m/sB.12.5m/sC.12m/sD.11.75m/s【答案】C【解析】设每段位移为X,则经过第一段位移的工夫为乙=三，经过第二段位移所用工夫为弓=上,所以全程平均速度为=2=二,化15tl+t2+1015简可得y=12m/s,故C正确【点睛】在求解平均速度的成绩时，一、需求明确是哪一段过程，二、需求知道该过程中所用的工夫，和经过的位移，然后根据公式U='计算，t1、【题干】以下说法中正确的有：（）A.把物体抽象为质点后,物体本身的大小和质量均可以忽略不计B.当质点做单向直线运动时，路程就是位移C.工夫和时辰的区别在于长短不同，长的为工夫,短的为时辰D.平均速度v4Xt,当方充分小时，该式可以表示Z时辰的瞬时速度【答案】D【解析】质点是一个有质量的点，A错误；当质点做单向直线运动时，路程等于领衔的大小，两者不是同一概念，不能说路程x就是位移，B错误；工夫对应v/一段过程，时辰对应一个地位，不能以长短来区分，C错误；平均速度当&充分小时，该式表示t时辰的瞬时速度，D正确2、【题干】加速度与速度的关系以下说法正确的是（）A.物体的速度变化越快，加速度就越大B.物体有加速度，速度就添加C.物体的速度变化量AV越大，加速度就越大D.物体运动的加速度等于零，则物体必然静止【答案】A【解析】V由a=方可知，速度变化越快，加速度就越大，而Av越大，加速度不必然越大，故A正确、C错误。物体有加速度，速度可能减小，故B错误。加速度等于零，物体处于静止或匀速直线运动，故D错误。3、【题干】甲、乙两个物体沿同不断线向同一方向运动时，取物体的初速度方向为正，甲的加速度恒为2ms2,乙的加速度恒为一3ms2,则以下说法中正确的是()A.两物体都做加速直线运动，乙的速度变化快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】加速度的正负代表与规定的正方向相反还是相反，不代表大小，所以a乙a甲。甲的加速度方向与初速度方向相反，做加速直线运动，乙的加速度与初速度方向相反，做减速直线运动。因a乙a甲，所以乙的速度变化率大。故C正确，A、B、D错误。1、若汽车的加速度方向与速度方向分歧，当加速度减小时，则()A.汽车的速度也减小B.汽车的速度保持不变C.当加速度减小到零时，汽车静止D.当加速度减小到零时，汽车的速度达到最大【答案】D【解析】汽车的加速度方向与速度方向分歧，不管加速度是增大、不变、还是减小，汽车均做加速直线运动，故A、B选项错误；汽车的加速度减小，汽车的速度添加由快变慢，但速度仍在添加，当加速度减小到零时，汽车速度达到最大，故选项C错误；D选项正确。2、【题干】如图是火箭点火升空瞬间的照片，关于这一瞬间火箭的速度和加速度的判断，以下说法正确的是（）A.火箭的速度很小，但加速度可能较大B.火箭的速度很大，加速度可能也很大C.火箭的速度很小，所以加速度也很小D.火箭的速度很大，但加速度必然很小【答案】A【解析】火箭点火瞬间，速度几乎为零，速度很小，而加速度是由火箭得到的反冲力产生的，而反冲力很大，故加速度可能很大。3、【题干】（多选）根据给出的速度和加速度的正、负，对以下运动性质的判断正确的是（A. vo>O,a<0,B. vo<O,a<0,C. vo<O,a>0,）物体做加速运动物体做加速运动物体做减速运动D. vo>O,a>O,物体做加速运动【答案】BCD【解析】物体加速还是减速与a的正负或V的正负无关，只取决于a与V同向还是反向，a与V同向，物体加速，a与V反向，物体减速。故B、C、D正确。1、【2019全国新课标11I卷】一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动，在工夫间隔Z内位移为s,动能变为本来的9倍。该质点的加速度为：()A.±B.至C.史D.遗t22t2t2t2【答案】A【解析】设初速度为匕，末速度为3根据题意可得吗啖2="不解得二3匕，根据v=%+g,可得3r=匕+m,解得匕=生，代入2S=V+'"2可得°=斗，故A正确。2、【题干】用如图所示的安装可以近似测出气垫导轨上滑块的瞬时速度。已知固定在滑块上的遮光条的宽度为4.0mm,遮光条经过光电门的遮光工夫为0.040s,则滑块经过光电门地位时的速度大小为()A.0.10m/sB.100m/sC.4.0m/sD.0.40m/s【答案】A【解析】遮光条经过光电门的遮光工夫很短，所以可以把遮光条经过光电门的平均速度当作滑块经过光电门地位时的瞬时速度，即V=d4.0×10-3z/丁2=0040m/s=010ms,A正确。Y3、【题干】根据速度定义式V=三，当At极短时，刀就可以表AV示物体在t时辰的瞬时速度，由此可知，当At极短时，刀就可以表示物体在t时辰的瞬时加速度。上面用到的物理方法分别是()A.控制变量法微元法B.假想法等效法C微元法类比法D.极限法类比法【答案】D【解析】在求瞬时速度v=g时，取t极短，趋近于零，所以是极限法，在a=言中和v=5;比拟较得到瞬时加速度是类比法。今天这节课我们学了瞬时速度、速度与速率及平均速度的普通公式，要重点理解速度的概念，知道速度的方向即物体运动的方向,能在具体成绩中正确运用平均速度和瞬时速度的概念，进行相应的计算，同时，速度与速率的区别也是需求重点掌握的。加速度的定义、加速度与速度的联系与区别，根据加速度与速度的方向关系判断物体是加速度运动还是减速运动。同时经过这节课的学习也为我们下一节课学习做了铺垫。总结升华对加速度大小和方向的进一步理解1、【题干】以下几种速度，不是瞬时速度的是：（）A.汽车速度计指点着速度60km/hB.高速火车以260km/h的速度经过“哈尔滨到长春”这一路段C.城市路口速度路标上标有“30km/h留意车速”字样D.足球以12m/s的速度射入球门【答案】B【解析】瞬时速度对应的是一个瞬间或者一个地位时的速度，平均速度对应的是一个过程或者一段工夫内的速度，汽车速度计表示瞬时速度，高速火车以260kmh的速度经过“哈尔滨到长春”这一路段表示平均速度，路口速度路标上标有''30kh留意车速”字样表示瞬时速度，足球以12ms的速度射入球门表示瞬时速度，故选B2、【题干】以36km/h的速度沿平直公路行驶的汽车，遇妨碍物刹车后获得大小为a=4m/sz的加速度，刹车后第3S内，汽车走过的路程为（）A.12.5mB.2mC.10mD.0.5m【答案】D【解析】由v=at可得刹车到静止所需工夫t=2.5s,则第3S内的位移，实践上就是22.5s内的位移，由逆向思想得X=JaU2=0.5m。故D正确。3、【题干】一个物体从静止开始做匀加速直线运动，它在第IS内与第2s内的位移之比为Xi:x2,在走完第1m时与走完第2m时的速度之比为W：V2。以下说法正确的是（）A. Xi:X2=I：3,Vi*V2=I:2B. Xi:X2=I*3,Vi：V2=I*yiC. Xi:X2=I*4,Vi*V2=I:2D. Xi:Xz=I：4,Vi：V2=1:2【答案】B【解析】由X=at?知第1s内与第2s内位移之比Xi:X2=l：3,乙由v=5£知走完第InI时与走完第2m时速度之比为S：v2=l：2,故B正确。1、以下说法中正确的是：（）A.加速度越大，速度必然越大B.速度变化越快，加速度必然越大C.物体的加速度不为零时，速度可能为零D.加速度是描述物体速度变化的物理量【答案】BC【解析】加速度是描述运动物体速度变化快慢的物理量，即速度的v变化率，加速度大，速度”工不必然大，乃至可能为零；加速度速度变化越快，加速度必然越大，选项Be正确。2、【题干】在光滑足够长的斜面上，有一物体以10m/s初速度沿斜面向上运动，如果物体的加速度一直为5ms2,方向沿斜面向下。那么）B. 5 ms,沿斜面向下D. 25 ms,沿斜面向下经过3S时的速度大小和方向是（A.25ms,沿斜面向上C.5ms,沿斜面向上【答案】B【解析】由V=V0-at得v=10m/s15m/s=-5m/s,负号代表方向沿斜面向下，故B正确。3、【题干】汽车以20m/s的速度在平直公路上行驶，急刹车时的加速度大小为5ms2,则自驾驶员急踩刹车开始，2s与5S时汽车的位移之比为（）A.5：4B.4：5C.3：4D.4：3【答案】C【解析】Vo20刹车后到中止所用工夫t=a=T-s=4s,经2秒位移x=votOat2=20×2mJx5X2"m=30m,5S的位移即4秒内的位移乙LjV2202Xi3X2=2a=2X5m=40m,故而X2=,选项C正确。41、（10分）为了测定气垫导轨上滑块的加速度，滑块上安装了宽度为£=3.Ocm的遮光板，滑块在牵引力作用下前后匀加速经过两个光电门，配套的数字毫秒计记录了遮光板经过第一个光电门的工夫为方=0.30s,经过第二个光电门的工夫为t2=0.10s,遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的工夫间隔为AZ=3.0s.试估算：滑块的加速度多大(保留两位有效数字)？(2)两个光电门之间的距离是多少？【答案】(1)0.067ms2(2)0.6m【解析】(1)遮光板经过第一个光电门的速度1.3.0×102/%=X7=0.30m"-1。m/s遮光板经过第二个光电门的速度1.3.0×102/V2=T7ro.iom/s=0,30m/s故滑块的加速度067ms2(2)两个光电门之间的距离X=t=0.6m乙2、【题干】据报道，一儿童顽耍时不慎从45m高的阳台上无初速度掉下，在他刚掉下时恰被楼下一社区管理人员发现，该人员迅速由静止冲向儿童着落处的正下方楼底，预备接住儿童。已知管理人员到楼底的距离为18m,为确保能稳妥安全地接住儿童，管理人员将尽力节约工夫，但又必须保证接住儿童时没有程度方向的冲击。不计空气阻力，将儿童和管理人员都看作质点，设管理人员奔跑过程中只做匀速或匀变速运动，g取10ms2o管理人员最少用多大的平均速度跑到楼底？若管理人员在奔跑过程中做匀加速或匀减速运动的加速度大小相等，且最大速度不超过9ms,求管理人员奔跑时加速度的大小需满足甚么条件？【答案】(1)6m/s(2)a9ms2【解析】(1)儿童着落过程，由运动学公式得：h=gt0管理人员奔跑的工夫tto,对管理人员运动过程，由运动学公式得：X=Vt,联立各式并代入数据解得：76m/s假设管理人员先匀加速接着匀减速奔跑到楼底，奔跑过程中的0+v最大速度为V。，由运动学公式得：解得：v0=2V=12ms>vm=9m/s故管理人员应先加速到vm=9m/s,再匀速，最初匀减速奔跑到楼底。设匀加速、匀速、匀减速过程的工夫分别为3、t2>t3,位移分别为Xi、X2、X3,由运动学公式得：X=at21 3X3=5at,X2=Vmt2，Vm=ati=at3t÷t2+t3to,X1+X2+X3=X联立各式并代入数据得a9ms23、【题干】一物块(可看成质点)以必然的初速度从一光滑斜面底端A点上滑，最高可滑到C点，已知AB是BC的3倍，如图所示，已知物块从A到B所需工夫为S则它从B经C再回到B,需求的工夫是()toA.toB.4toC.2toD.2【答案】C【解析】将物块从A到C的匀减速直线运动，运用逆向思想可看成从C到A的初速度为零的匀加速直线运动，根据初速度为零的匀加速直线运动规律，可知连续相邻相等的工夫内位移之比为奇数比，而CB:AB=1：3,正好符合奇数比，故tAB=tC=t,且从B到C的工夫等于从C到B的工夫，故从B经C再回到B需求的工夫是2to,C对。课后反思,公式的矢量性:匀变速直线运动的基本公式均是矢量式，运用时要留意各物理量的符号，普通情况下，规定初速度的方向为正方向，与初速度同向的物理量取正值，反向的物理量取负值。当VO=O时，普通以a的方向为正方向。2.两类特殊的匀减速直线运动(1)刹车类成绩：指匀减速到速度为零后即中止运动，加速度a忽然消逝，求解时要留意确定其实践运动工夫。如果成绩触及最初阶段(到中止运动)的运动，可把该阶段看成反向的初速度为零、加速度不变的匀加速直线运动。(2)双向可逆类：如沿光滑斜面上滑的小球，到最高点后仍能以原加速度匀加速下滑，全过程加速度大小、方向均不变，故求解时可对全过程列式，但必须留意X、V、a等矢量的正负号及物理意义