第一章 5 速度变化的快慢与方向—加速度-【导与练】2022-2023学年新教材高中物理必修第一册同步全程学习全书word（教科版）

5　速度变化的快慢与方向——加速度 [学习目标] 1.知道加速度的概念和定义;理解加速度的矢量性,知道其方向与速度变化方向一致。 2.知道直线运动中速度、加速度、速度变化量的关系;知道匀变速运动的概念。 3.知道测量加速度的方法。 4.知道v-t图像中斜率的含义,会用v-t图像求加速度。 知识点一　加速度 1.定义:速度的变化量Δv与发生这一改变所用时间Δt的比。 2.公式:a=。 3.单位:在国际单位制中是米每二次方秒,符号是m/s2或m·s-2. 4.标矢性:加速度是矢量,不仅有大小,而且有方向。 5.意义:描述物体速度变化的快慢和方向。 6.方向:加速度a的方向与速度的变化量Δv的方向相同。 7.直线运动中的方向 在直线运动中,若取初速度方向为正方向,则a的方向可用正、负号来表示。 (1)在加速直线运动中,加速度的方向和初速度的方向相同,a为正值。 (2)在减速直线运动中,加速度的方向和初速度的方向相反,a为负值。 知识点二　加速度的测量 1.用打点计时器测加速度 由通过打点计时器得到的打点纸带可求得不同时刻t1和t2的速度v1和v2,则加速度a== 。 2.用光电门测加速度 通过测量小车通过两个光电门时的瞬时速度v1和v2,以及在两个光电门间的运动时间ΔT,则加速度a==。 知识点三　速度-时间图像与加速度 1.v-t图像不仅能够描述物体运动的速度随时间变化的情况,还能确定物体的加速度。 2.若v-t图像是一条倾斜的直线(如图所示),直线的斜率为,而a=,说明v-t 图像中图线的斜率表示加速度,即加速度保持不变,称为匀变速运动。 3.若v-t图像是一条曲线,它每一点的切线斜率各不相同,即不同的时刻加速度不同,该运动称为非匀变速运动。 1.思考判断 (1)加速度是表示物体运动快慢的物理量。(　×　) (2)加速度是表示物体速度变化大小的物理量。(　×　) (3)直线运动中,加速度的方向与物体运动的方向一定相同。(　×　) (4)物体的加速度变大,其速度一定变大。(　×　) (5)v-t图像为倾斜直线的运动是匀变速运动。(　√　) (6)在同一v-t图像中,图线倾斜程度越大,对应物体的加速度越大。(　√　) 2.思维探究 (1)“我国的隐形战斗机飞得很快。”“小轿车比公交车起步快。”以上两句话中的“快”的含义各是什么? 答案:第一个“快”指战斗机的速度大,运动得快;第二个“快”指小轿车比公交车速度增加得快,即前者加速度大。 (2)在直线运动中如果加速度为负,一定说明加速度的方向与速度方向相反吗?物体的速度一定减小吗? 答案:不一定。在分析问题时,正方向的规定是任意的,加速度为负,只能说明其方向与规定的正方向相反,但不一定与速度的方向相反,物体的速度也不一定减小。 (3)如图所示,v-t图像中图线的斜率与加速度的大小有什么关系?a、b两图线的加速度哪个大? 答案:图线越陡峭,表明加速度越大;图线越平缓,表明加速度越小。图中图线a的加速度比b的大。 要点一　对加速度的理解 图甲中猎豹捕食时能在4 s内速度由零增加到 30 m/s,图乙中以9 m/s的速度运动的蜻蜓能在1 s内停下来,图丙中战斗机以866 m/s的速度在空中匀速飞行。 试结合以上情境分析: (1)哪一个物体的速度变化量最大? (2)哪一个物体的加速度最大? (3)蜻蜓的加速度和猎豹的加速度符号相反说明什么问题? 答案:(1)猎豹的速度变化量Δv1=vt-v0=30 m/s,蜻蜓的速度变化量Δv2=-9 m/s,战斗机的速度变化量 Δv3=0,即猎豹的速度变化量最大。 (2)猎豹的加速度为a1== m/s2=7.5 m/s2,蜻蜓的加速度为a2== m/s2=-9 m/s2,战斗机的加速度为a3=0,故蜻蜓的加速度最大。 (3)符号不同表明两者的加速度方向与速度方向关系不同,猎豹的加速度为正值,加速度与速度同向,猎豹做加速运动;蜻蜓的加速度为负值,加速度与速度方向相反,蜻蜓做减速运动。 1.对加速度概念的理解 加速度在数值上等于单位时间内速度的变化量,即加速度是速度的变化率,描述速度变化的快慢,与速度大小、速度变化量无关。 2.速度、速度变化量、加速度的比较 项目 速度v 速度变化量Δv 加速度a 定义 位移与所用时间之比 直线运动中的末速度与初速度的差值 速度变化量与时间之比 表达 式 v=,Δt 非常非常小 Δv=v2-v1 a= 方向 物体运动的方向或t内位移的方向 由初、末速度决定,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 关系 都是矢量,对于选定的正方向,可能是正值,也可能是负值,大小没有必