第一章 第4节 速度变化快慢的描述——加速度-2020-2021新教材高一物理必修第一册【创新设计】同步学考笔记（人教版）

第4节　速度变化快慢的描述——加速度 学习目标要求 核心素养和关键能力 1.知道加速度是用来描述物体运动速度变化快慢的物理量。 2.知道加速度是矢量，加速度的方向与物体速度变化量的方向相同。 3.理解直线运动中加速度方向与物体运动方向及其加速运动或减速运动之间的联系。 4.会用v－t图像计算加速度的大小。 1.科学思维 掌握比值定义法在形成加速度公式上的思维模式，学会运用公式来推导单位的物理思维方式。 2.关键能力 类比迁移能力 一、加速度 1.定义：速度的变化量与发生这一变化所用时间之比。即a＝eq \f(Δv,Δt)。 2.单位：在国际单位制中，加速度的单位是米每二次方秒，符号是m/s2或m·s－2。 3.矢量性：加速度既有大小，又有方向，是矢量。 4.物理意义：表示物体速度变化快慢的物理量，也叫速度对时间的变化率。 [判一判] (1)物体的速度越大，则加速度越大。(×) (2)物体的速度变化越大，则加速度越大。(×) (3)物体的速度变化越快，则加速度越大。(√) 二、加速度的方向 1.加速度的方向：与速度变化量的方向相同。 2.加速度与速度的方向关系：在直线运动中 (1)如果速度增加，加速度的方向与初速度的方向相同。 (2)如果速度减小，加速度的方向与初速度的方向相反。 [判一判] (1)加速度减小，速度一定减小。(×) (2)a＜0，速度一定减小。(×) (3)只要a与v方向相同，v一定增大。(√) 三、从v－t图像看加速度 1.定性判断：v－t图像的斜率绝对值反映加速度的大小。 2.斜率的正、负表示加速度的方向：斜率为正，表示加速度的方向为正；斜率为负，表示加速度的方向为负。 [做一做] 在v－t图像上取两点E(t1，v1)、F(t2，v2)，如图所示，则加速度a＝________＝________。 答案　eq \f(Δv,Δt)　eq \f(v2－v1,t2－t1) 探究 　对加速度的理解 ■情境导入 　 　　　 事例(研究开始的一段) 初速度 末速度 所用时间 100 m运动员起跑 0 6 m/s 1 s 小红骑自行车上学 0 10 m/s 5 s 在研究开始的这一段，运动员和小红谁的速度变化(Δv)大？谁的速度变化的快？ 答案　小红的速度变化大，运动员的速度变化快。 ■归纳拓展 1.对加速度及其定义式a＝eq \f(Δv,Δt)的理解 (1)加速度的大小决定物体速度变化的快慢 (2)a＝eq \f(Δv,Δt)只是加速度a的定义式，不是决定式，计算结果为Δt内的平均加速度。 2.速度、速度的变化量、加速度的比较 速度v 速度的变化量Δv 加速度a 表达式 v＝eq \f(Δx,Δt) Δv＝v2－v1 a＝eq \f(Δv,Δt) 单位 m/s m/s m/s2 方向 v的方向与Δt内Δx的方向相同 Δv的方向由初、末速度决定 a的方向与Δt内Δv的方向相同 物理意义 表示物体运动的快慢和方向 表示物体速度变化的大小和方向 表示物体速度变化的快慢和方向 辨析 a的大小由Δv和Δt共同决定，与v、Δv没有必然联系： ①v很大，a不—定大，如飞机匀速飞行(Δv＝0) ②Δv很大，a也不一定大，如高速列车启动(Δt很大) ③v＝0，a不一定为零，如枪膛里刚发射的子弹 [例1] 关于速度、速度变化量、加速度，下列说法正确的是(　　) A.物体运动的速度改变量很大，它的加速度一定很大 B.速度很大的物体，其加速度可以很小，可能为零 C.某时刻物体的速度为零，其加速度一定为零 D.加速度很大时，运动物体的速度一定很大 解析　加速度是单位时间内速度的变化量，与速度无必然联系，故选项B正确。[来源:学_科_网] 答案　B [针对训练1] 结合图中交代的情境及数据，以下判断正确的是(　　) A.高速行驶的磁悬浮列车的加速度一定很大 B.轿车速度为108 km/h，紧急刹车时间为2.5 s(可视为匀减速至静止)，由此可得轿车刹车阶段的加速度大小为a＝12.5 m/s2 C.根据图中数据可求出刘翔在110 m栏比赛中通过全程的平均速率约为 v＝8.42 m/s D.位于点燃火药的炮膛中的炮弹的速度、加速度可能均为零 解析　高速行驶的磁悬浮列车可能做匀速直线运动，加速度为零，故A错误；由a＝eq \f(Δv,Δt)代入数据可得加速度的大小为12 m/s2，B错误；由v＝eq \f(x,t)可得v＝8.42 m/s，C正确；位于点燃火药的炮膛中的炮弹的速度可能为零，但加速度不为零，D错误。 答案　C 探究 　加速度的方向 1.物体做加速运动还是减速运动，不是看加速度的大小是否变化，也不是看加速度的正、负号，而要由加速度的方向与速度的方向关系进行判断