内容正文:
第4节 加速度(赋能课—精细培优科学思维)
课标要求
层级达标
1.理解加速度。
2.结合加速度概念的建构,体会物理学中的抽象思维。
学考层级
1.初步形成加速度的概念,能从物理学的视角观察身边的运动现象。
2.能结合加速度概念的构建,体会研究物理问题的方法。
选考层级
1.了解加速度的测定方法。
2.能计算加速度大小。
一、加速度
1.定义:物体运动速度的变化跟发生这一变化所用时间之比,用字母a表示。
2.标矢性
(1)大小:a=,式中v0表示物体运动的初速度,vt表示物体运动的末速度,vt-v0表示时间t内物体运动速度的变化。
(2)方向:加速度是矢量,方向与速度变化的方向相同。
3.单位:米/秒2,读作“米每二次方秒”,符号是m/s2或m·s-2。
4.物理意义:描述物体运动速度变化的快慢。
二、加速度方向与速度变化的关系
1.在直线运动中,速度变化量Δv=vt-v0的方向可能与初速度v0相同,也可能相反。
2.加速直线运动:加速度方向与速度方向相同。
3.减速直线运动:加速度方向与速度方向相反。
“加速度”认识常见的三个误区
误区1:物体的速度大,其加速度一定大。
误区2:物体的速度变化大,其加速度一定大。
误区3:物体的速度方向改变,加速度方向一定改变。,[微情境·大道理]
1.列车和轿车加速起动后各物理量的数据如下表所示。
项目
初速度
末速度/(km/h)
时间/s
速度变化量/(km/h)
列车
0
300
500
300
轿车
0
100
8
100
思考:
(1)在起动过程中,哪个的速度变化更大?
(2)在起动过程中,哪个的速度变化更快?
(3)如何比较列车和轿车的速度变化快慢情况?
提示:(1)列车。 (2)轿车。
(3)比较列车和轿车在单位时间内速度的变化量——速度变化率,即比较加速度大小。
2.结合图中的情境及数据,请对以下结论作出判断:
(1)对于高速行驶的磁悬浮列车,其加速度大小有可能为零。(√)
(2)在炮膛中点燃火药时炮弹的瞬时速度、加速度可能均为零。(×)
(3)运动员在100米赛跑比赛起跑时速度很小,但加速度很大。(√)
强化点(一) 对加速度的理解
任务驱动
高速行驶的磁悬浮列车,速度很大,它的加速度也一定很大吗?
提示:不一定很大。
[要点释解明]
1.加速度的大小和方向
物体是做加速运动还是减速运动,要看物体的加速度与速度的方向关系,跟加速度的大小无关。速度变化的快慢跟加速度的方向无关,只看加速度的大小。具体关系如图:
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
速度变化量与所用时间的比值
表达式
v=
Δv=vt-v0
a=
或a=
单位
m/s
m/s
m/s2
方向
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
[题点全练清]
1.物体A、B做直线运动,A的加速度为3 m/s2,B的加速度为-5 m/s2,下列说法中正确的是( )
A.物体A的加速度比物体B的加速度大
B.物体B的速度比物体A的速度变化快
C.物体A的速度一定在增加
D.物体B的速度一定在减小
解析:选B 比较加速度的大小时应比较它们的绝对值,物体A的加速度比物体B的加速度小,B的速度变化较快,A项错误,B项正确。当加速度与初速度方向相同时,物体做加速直线运动,反之则做减速直线运动,本题由于不知A、B两物体的初速度方向与其加速度方向的关系,故不能确定它们做加速运动还是减速运动,C、D两项错误。
2.下列关于加速度的说法中正确的是( )
A.由a=可知,a与Δv成正比,与Δt成反比
B.物体的速度变化率越大,其加速度一定越大
C.物体的加速度为零,则物体的速度一定为零
D.物体的运动速度越大,其加速度一定越大
解析:选B 加速度a=采用比值定义法,a等于Δv与Δt的比值,但是与Δv、Δt的大小无直接关系,故A错误;加速度等于速度的变化率,则物体的速度变化率越大,其加速度一定越大,故B正确;物体的加速度为零,其速度不一定为零,例如做匀速直线运动的物体,故C错误;物体的运动速度越大,其加速度不一定越大,故D错误。
3.(2023·晋江高一检测)(多选)下列对物体运动性质判断正确的是( )
A.当v0>0,a<0时,物体先做加速运动,后做减速运动
B.当v0<