1.5 速度变化的快慢与方向——加速度（word教参）-【优化探究】2021-2022学年新教材高中物理必修1（教科版）

5　速度变化的快慢与方向——加速度 新课程标准 学业质量目标 1.理解加速度。 2．结合加速度概念的构建，体会物理学中的抽象思维。 合格 性考试 速度变化量、加速度的概念(物理观念) 联系生活实际体验速度变化快慢，体会比值定义法(科学思维) 等级 性考试 通过打点计时器、光电门测量加速度以及v－t图像加深理解加速度(科学探究) 联系生活实际体验速度变化和速度变化快慢(科学态度与责任) 一、加速度 1．物理意义：加速度是描述物体速度变化的快慢和方向的物理量。 2．定义：速度的改变量Δv与发生这一改变所用时间Δt的比，叫作加速度。 3．定义式：a＝。Δv为速度的变化量，Δt为发生这个变化所需的时间。 4．单位：米每二次方秒。 5．加速度是矢(选填“矢”或“标”)量。它的方向由速度变化量的方向决定。 6．在运动中速度方向不变的物体，如果末速度大于初速度，则加速度与初速度方向相同(选填“相同”或“相反”)；如果末速度小于初速度，则加速度与初速度方向相反(选填“相同”或“相反”)。 二、加速度的测量 1．基本原理：测量一段时间Δt内的速度变化量Δv，则a＝。 2．常用方法 (1)用打点计时器测加速度 根据前面所学测量速度的方法，求得两个不同时刻t1和t2的速度v1和v2，则加速度a＝。＝ (2)用光电门测加速度 分别测量出小车通过两相近的光电门时的瞬时速度v1和v2，以及在两光电门间的运动时间ΔT，则a＝。＝ 三、速度—时间图像与加速度 1．图(a)所示的物体的速度每隔相同时间增加的数值相等，我们称为匀变速运动，图(b)所示物体的速度每隔相同时间增加的数值不相等，我们称为非匀变速运动。“匀变速”中的“匀”是指速度变化的快慢和方向都不变，即加速度不变。 　 2．图(a)所示的v－t图像中，加速度的数值等于该图像的斜率。图(b)所示的曲线，每一点的切线的斜率各不相同，即不同时刻其加速度的数值不同。 知识点一　对加速度的理解 [情景探究]　甲、乙、丙、丁四种情形中，加速度的大小各为多少？哪个物体加速得快？ 提示：a甲＝0.02 m/s2，a乙＝10 m/s2，a丙≈0.056 m/s2，a丁≈1.4 m/s2。火箭加速得快。 1．加速度的理解 加速度是速度的变化量Δv与发生这一变化所用时间Δt的比值，在数值上等于单位时间内速度的变化量，即速度的变化率。 2．速度、速度变化量、加速度的比较 速度v 速度变化量Δv 加速度a 定义 位移与所用时间的比值 末速度与初速度的差值 速度变化量与时间的比值 表达式 v＝ Δv＝v2－v1 a＝ 单位 m/s m/s m/s2 方向 为物体运动的方向，与a的方向不一定相同 由初、末速度决定，与a的方向相同，与v的方向不一定相同 与Δv的方向相同，与v的方向不一定相同 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 大小关系 三个物理量的大小没有必然联系，其中一个物理量较大时，其余两个物理量不一定较大 [易错提醒] (1)物体做直线运动，用Δv＝v2－v1求速度变化量的大小时，应先按选取的正方向确定v1、v2的正负值。 (2)加速度a与速度v无直接关系，与速度变化量Δv也无直接关系。v大，a不一定大；Δv大，a也不一定大。 角度1　加速度、速度、速度变化量的理解 [典例1]　(多选)一个物体做直线运动，下列关于这个物体的加速度、速度及速度变化量的说法，正确的是(　　) A．物体的速度越大，加速度越大 B．物体的速度变化量越大，加速度越大 C．物体单位时间内的速度变化量越大，加速度越大 D．如果物体做变速直线运动，加速度的方向和速度变化量的方向相同 [思维导引]　解此题注意两点： (1)加速度与速度变化量和时间两个因素相关，速度变化很大，加速度可能很小。速度变化很小，加速度可能很大。 (2)加速度与速度没有直接关系，物体速度的增减取决于加速度和速度的方向关系，同向增加，反向减小。 [解析]　物体的速度越大，加速度不一定越大，例如高速飞行的子弹的加速度为零，选项A错误； 物体的速度变化量越大，加速度不一定越大，还与时间有关，选项B错误；加速度是速度的变化率，物体单位时间内的速度变化量越大，加速度越大，选项C正确；无论物体做加速运动还是做减速运动，加速度的方向和速度变化量的方向总是相同的，选项D正确。 [答案]　CD 角度2　加速度的计算 [典例2]　足球运动员在罚点球时，球获得14 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，球又在空中飞行0.3 s后被守门员挡出，守门员双手与球接触时间为0.1 s，且球被挡出后以8 m/s沿原路返回，则： (1)足球运动