内容正文:
人教版 物理必修1第一章《运动的描述》
第五节 速度变化快慢的描述--加速度
导学案
【学习目标】
1. 知道v、Δv、的区别,掌握加速度的概念,认识加速度的矢量性.
2. 能根据速度和加速度的方向关系判断物体的运动情况
3.能根据v-t图象分析、计算加速度.
【自主预习】
一、加速度
1.物理意义:加速度是描述物体运动_______________的物理量.
2.定义:加速度是___________与发生这一变化所用________的比值.
3.定义式:____________.
4.单位:在国际单位制中,加速度的单位是____________,符号是 ______或________.
二、加速度方向与速度方向的关系
1.加速度的方向:加速度是______(填“矢”或“标”)量,加速度的方向与___________相同.
2.加速度方向与速度方向的关系
在直线运动中,如果速度增加,加速度方向与速度方向_______;如果速度减小,加速度方向与速度方向________(填“相同”或“相反”)
三、从v-t图象看加速度
1.定性判断:v-t图象的___________反映加速度的大小.
2.定量计算:如图,在v-t图象上取两点E(t1,v1)、F(t2,v2),加速度的数值a==.
【问题探究】
1、 对加速度的理解
【结合预习情况独立分析下列问题】
下表列出了三种车辆起步后速度变化情况
初速度
时间
末速度
自行车
0
5 s
14 m/s
小型轿车
0
20 s
30 m/s
旅客列车
0
100 s
40 m/s
(1)哪种车辆速度变化大?哪种车辆速度增加得快?
(2)三种车辆的加速度分别为多大?
(3)由计算结果分析加速度与速度v、速度的变化量Δv有无必然联系.
【知识深化】
1.v、Δv、意义的比较
v描述物体运动的快慢;Δv描述运动速度变化的多少;描述运动速度变化的快慢(也叫速度对时间的变化率).
2.对加速度定义式a=的理解
a=只是加速度a的定义式,不是决定式,加速度a与v、Δv没有必然的大小关系.
(1)v大,a不一定大,比如匀速飞行的飞机速度很大,但加速度却为零;v小,a也不一定小,如射击时火药爆炸瞬间,子弹的速度v可以看做零,这时加速度却很大.
(2)速度变化量Δv大,加速度a不一定大,比如列车由静止到高速行驶,速度变化量很大,但经历时间也长,所以加速度并不大.
(3)速度变化得快,即大,表示单位时间内速度变化大(或速度的变化率大),加速度才大.
3.加速度的计算
(1)规定正方向.一般选初速度v1的方向为正方向.
(2)判定v2的方向,确定v2的符号.
(3)利用公式a=计算.要注意速度反向情况下,速度变化量的计算.
【例1】 有下列几种情况,请根据所学知识选择对情景的分析和判断说法正确的是( )
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太空的空间站在绕地球匀速转动;
④磁悬浮列车在轨道上高速行驶.
A.因为轿车紧急刹车,速度变化很快,所以加速度很大
B.因为火箭还没运动,所以加速度为零
C.因为空间站速度大小不变,所以加速度为零
D.高速行驶的磁悬浮列车,因为速度很大,所以加速度也一定很大
【例2】篮球以10 m/s的速度水平撞击篮板后以6 m/s的速度反向弹回,篮球与篮板的接触时间为0.1 s,则篮球在这段时间内的加速度为多大?加速度的方向如何?
【题后反思】
加速度是矢量,加速度的正负表示加速度的方向.若加速度的方向与规定的正方向相同,则加速度为正;若加速度的方向与规定的正方向相反,则加速度为负.
二、加速度对物体运动的影响
【自主分析】
如图为蜻蜓、火箭的运动示意图.
图甲:以8 m/s的速度飞行的蜻蜓能在0.7 s内停下来.
图乙:火箭发射时10 s内速度由0增加到100 m/s.
(1)计算蜻蜓和火箭加速度的大小并说明谁的速度变化快?
(2)分析蜻蜓和火箭的加速度方向与速度方向的关系.
(3)试根据上述情景和问题讨论在直线运动中物体做加速运动或减速运动的条件是什么?
【知识深化】
由加速度来判断物体的运动情况
1.加速度的大小决定物体速度变化的快慢
2.加速度方向与速度方向的关系决定物体加速还是减速.物体是加速还是减速与加速度的变化和加速度的大小无关.可总结如下:
【例3】 一质点自原点开始在x轴上运动,初速度v0>0,加速度a>0,当a值不断减小直至为零时,质点的( )
A.速度不断减小,位移不断减小 B.速度不断减小,位移继续增大
C.速度不断增大,当a=0时,速度达到最大,位移不断增大 D.速度不断减小,当a=0时,位移达到最大值
【题点】加速度