第一章 第5节 速度变化的快慢与方向——加速度-【高考领航】2023-2024学年高中物理必修第一册同步核心辅导与测评（教科版）

第5节　速度变化的快慢与方向——加速度 1．掌握加速度的概念，能区分v、Δv、，理解加速度的矢量性。 2．能根据速度和加速度的方向关系判断物体的运动性质。 3．能根据v-t图像分析、计算加速度。 1．物理观念：理解速度变化量、加速度的概念。 2．科学思维：联系生活实际体验速度变化快慢，体会比值定义法。 3．科学探究：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。 4．科学态度与责任：联系生活实际体验速度变化和速度变化的快慢。　　　　　　　　　　　　　　　 　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；如果末速度小于初速度，则加速度与初速度方向相反。 　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 通过测量一段很短时间Δt内的位移Δx，Δx与Δt的比就是这段时间内的平均速度，只要Δt足够小，就可以认为它是该时刻的瞬时速度。如果求得了两个不同时刻t1和t2的速度v1和v2，则加速度a＝＝。 (2)用光电门测加速度 在相近的位置固定两个光电门，分别测量出小车通过这两个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＝＝。 　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。 [课前小练] 1．判断下列说法是否正确。 (1)加速度是表示物体运动快慢的物理量。(×) (2)物体速度变化越大，加速度越大。(×) (3)物体A的加速度为2 m/s2，物体B的加速度为－3 m/s2，则A的加速度大于B的加速度。(×) (4)物体的加速度是2 m/s2，则该物体是做加速运动。(×) (5)在同一v-t图像中，图线倾角越大，对应物体的加速度越大。(√) 2.雀尾螳螂虾是一种肉食性节肢动物，常栖身于珊瑚礁岩缝、洞穴中，雀尾螳螂虾的第二对颚足非常发达，是它捕食和御敌的利器。攻击猎物时，它可以在五十分之一秒内将捕肢的前端弹射出去，最高时速可达到90 km/h，瞬间由摩擦产生的高温甚至能让周围的水冒出电火花。在捕猎时，捕肢的前端的加速度大小约为(　　) A．1250 m/s2　　　　　 B．125 m/s2 C．25 m/s2 D．0.5 m/s2 解析：A　由加速度定义式可得a＝＝ m/s2＝1250 m/s2，A正确，BCD错误；故选A。 　对加速度的理解 [思考探究] 观察图和表格，在研究开始的这一段，小红骑车的速度变化和运动员的速度变化相比，谁的速度变化大？谁的速度变化快？ 　 事例 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 提示：运动员的速度变化为Δv1＝6 m/s，小红骑车的速度变化为Δv2＝10 m/s，小红骑车的速度变化大。运动员平均每秒增加的速度为6 m/s，小红骑车平均每秒增加的速度为2 m/s，运动员的速度变化快。 [思维深化] 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 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