内容正文:
第五节 加速度
核心素养导学
物理观念 (1)知道加速度的定义式、方向和单位。
(2)了解加速度的矢量性。
科学思维 (1)会根据速度变化的方向判断加速度的方向,并结合速度的方向判断运动性质。
(2)根据v-t图像分析、计算加速度的大小。
(3)理解加速度与速度、速度变化量和速度变化率之间的区别与联系,并会分析生活中的运动实例。
科学态度与责任 (1)学习并体会用物理量之比定义新物理量的方法。
(2)体会数学方法在物理研究中的应用及意义。
变化快慢
变化
米每二次方秒
二、加速度的方向
1.加速度的方向:加速度是____量,其方向跟速度变化量的方向______。
2.直线运动中加速度方向与速度方向的关系
(1)在加速直线运动中,加速度的方向和初速度的方向______。
(2)在减速直线运动中,加速度的方向和初速度的方向______。
3.匀变速运动
(1)定义:________保持不变的运动。
(2)分类:匀变速______运动和匀变速______运动。
矢
相同
相同
相反
加速度
直线
曲线
(1)速度的变化量Δv=vt-v0,是矢量,加速度的方向与Δv的方向相同。
(2)加速度取正值,只表示加速度方向与所规定的正方向相同,与速度的方向不一定相同。
加速度
斜率
1.如图所示。图甲:以8 m/s的速度飞行的蜻蜓能在0.4 s内停下来。
图乙:火箭发射时,10 s内速度由零增加到100 m/s。
请思考:
(1)蜻蜓、火箭的加速度方向与速度方向的关系有何不同?
(2)蜻蜓与火箭哪个物体的加速度较大?
提示:(1)蜻蜓做减速运动,其加速度方向与速度方向相反;火箭做加速运动,其加速度方向与速度方向相同。
(2)蜻蜓的加速度大小a1= 20 m/s2,火箭的加速度大小a2=10 m/s2,故蜻蜓的加速度较大。
2.如图为某短跑运动员运动的v-t图像。
请对以下结论作出判断:
(1)运动员在前 5 s内速度越来越大。 ( )
(2)运动员在前 5 s内速度方向与加速度方向相同。 ( )
(3)5~10 s内运动员的加速度为零。 ( )
(4)运动员在前 5 s内的加速度越来越大。 ( )
√
√
√
×
新知学习(一) |速度、速度变化量、加速度的比较
[任务驱动]
如图所示为猎豹、蜻蜓、歼-20战斗机在运动中的图像。
图甲中猎豹捕食时速度能在4 s内由零增加到30 m/s,图乙中以9 m/s的速度飞行的蜻蜓能在1 s内停下来,图丙中歼-20战斗机以600 m/s的速度在空中匀速飞行。试结合以上情景分析:
(1)哪一个物体的速度最大?
(2)哪一个物体的速度变化量最大?
(3)哪一个物体的加速度最大?
提示:(1)歼-20战斗机的速度最大。 (2)猎豹的速度变化量最大,为30 m/s。 (3)蜻蜓的加速度最大。
[重点释解]
辨析 a的大小可由Δv和Δt的比值求得,与v、Δv没有必然联系
①v很大,a不一定大,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也很大)
③v=0,a不一定为零,如枪膛里刚发射的子弹
续表
解析:物体的加速度表示速度变化的快慢和方向,而Δv是速度的变化量,A、B错误,D正确;加速度的方向与速度变化量Δv的方向相同,C正确。
答案:CD
2.(2022·执信中学学考检测)关于加速度与速度的关系,下列说法正确的是( )
A.物体速度很小,加速度可能很大
B.物体的速度为零,加速度一定为零
C.物体的速度大,加速度一定很大
D.物体的速度变大,加速度可能为零
解析:速度与加速度之间没有必然的联系,速度很小,加速度可能很大,如刚发射的火箭,A正确;物体的速度为零,加速度不一定为零,如正要启动的汽车,B错误;物体的速度大,加速度不一定很大,如高速匀速行驶的列车,C错误;物体的速度变大,则速度改变,加速度一定不为零,D错误。
答案:A
3.(多选)关于速度、速度变化量、加速度,下列说法正确的是 ( )
A.物体运动的速度变化量很大,它的加速度一定很大
B.某时刻物体的速度为零,其加速度一定为零
C.速度很大的物体,其加速度可以很小,可以为零
D.某物体在运动过程中,可能会出现加速度在变大,但其速度在变小的情况
解析:物体的速度变化量大,速度变化不一定快,加速度不一定大,A错误;某时刻物体的速度为零,加速度不一定为零,B错误;速度很大的物体,速度变化不一定快,加速度不一定大,加速度可以很小,也可以为零,如匀速飞行的飞机,C正确;当加速度方向与速度方向相反时,某物体在运动过程中,可能会出现加速度在变大,但其速度在变小的情况,D正确。
答案:CD
新知学习(二)|加速度的大小和方向
[活动探究]
(1)下表列出了三种车辆