第1章 第5节 加速度（课件PPT）-【优化指导】2024-2025学年新教材高中物理必修第一册（粤教版2019）

第一章　运动的描述 第五节　加速度 返回导航 物理　粤教版必修第一册 第一章　运动的描述 返回导航 物理　粤教版必修第一册 第一章　运动的描述 栏目索引 教材知识 梳理 随堂达标 训练 知识方法 探究 教材知识 梳理 物体速度的变化 时间t 变化快慢 返回导航 物理　粤教版必修第一册 第一章　运动的描述 米每二次方秒 m/s2或m·s－2 矢量 方向 返回导航 物理　粤教版必修第一册 第一章　运动的描述 返回导航 物理　粤教版必修第一册 第一章　运动的描述 返回导航 物理　粤教版必修第一册 第一章　运动的描述 相同 相反 返回导航 物理　粤教版必修第一册 第一章　运动的描述 × √ 返回导航 物理　粤教版必修第一册 第一章　运动的描述 速度 倾斜 斜率k 返回导航 物理　粤教版必修第一册 第一章　运动的描述 返回导航 物理　粤教版必修第一册 第一章　运动的描述 知识方法 探究 返回导航 物理　粤教版必修第一册 第一章　运动的描述 返回导航 物理　粤教版必修第一册 第一章　运动的描述 返回导航 物理　粤教版必修第一册 第一章　运动的描述 返回导航 物理　粤教版必修第一册 第一章　运动的描述 返回导航 物理　粤教版必修第一册 第一章　运动的描述 返回导航 物理　粤教版必修第一册 第一章　运动的描述 返回导航 物理　粤教版必修第一册 第一章　运动的描述 返回导航 物理　粤教版必修第一册 第一章　运动的描述 返回导航 物理　粤教版必修第一册 第一章　运动的描述 返回导航 物理　粤教版必修第一册 第一章　运动的描述 返回导航 物理　粤教版必修第一册 第一章　运动的描述 返回导航 物理　粤教版必修第一册 第一章　运动的描述 返回导航 物理　粤教版必修第一册 第一章　运动的描述 返回导航 物理　粤教版必修第一册 第一章　运动的描述 返回导航 物理　粤教版必修第一册 第一章　运动的描述 返回导航 物理　粤教版必修第一册 第一章　运动的描述 返回导航 物理　粤教版必修第一册 第一章　运动的描述 返回导航 物理　粤教版必修第一册 第一章　运动的描述 返回导航 物理　粤教版必修第一册 第一章　运动的描述 返回导航 物理　粤教版必修第一册 第一章　运动的描述 返回导航 物理　粤教版必修第一册 第一章　运动的描述 返回导航 物理　粤教版必修第一册 第一章　运动的描述 返回导航 物理　粤教版必修第一册 第一章　运动的描述 返回导航 物理　粤教版必修第一册 第一章　运动的描述 返回导航 物理　粤教版必修第一册 第一章　运动的描述 返回导航 物理　粤教版必修第一册 第一章　运动的描述 返回导航 物理　粤教版必修第一册 第一章　运动的描述 返回导航 物理　粤教版必修第一册 第一章　运动的描述 返回导航 物理　粤教版必修第一册 第一章　运动的描述 返回导航 物理　粤教版必修第一册 第一章　运动的描述 返回导航 物理　粤教版必修第一册 第一章　运动的描述 返回导航 物理　粤教版必修第一册 第一章　运动的描述 返回导航 物理　粤教版必修第一册 第一章　运动的描述 返回导航 物理　粤教版必修第一册 第一章　运动的描述 返回导航 物理　粤教版必修第一册 第一章　运动的描述 返回导航 物理　粤教版必修第一册 第一章　运动的描述 返回导航 物理　粤教版必修第一册 第一章　运动的描述 返回导航 物理　粤教版必修第一册 第一章　运动的描述 随堂达标 训练 返回导航 物理　粤教版必修第一册 第一章　运动的描述 返回导航 物理　粤教版必修第一册 第一章　运动的描述 返回导航 物理　粤教版必修第一册 第一章　运动的描述 返回导航 物理　粤教版必修第一册 第一章　运动的描述 返回导航 物理　粤教版必修第一册 第一章　运动的描述 返回导航 物理　粤教版必修第一册 第一章　运动的描述 返回导航 物理　粤教版必修第一册 第一章　运动的描述 返回导航 物理　粤教版必修第一册 第一章　运动的描述 谢谢观看！ 课程内容要求 核心素养提炼 1．理解加速度的概念，知道加速度是表示速度变化快慢的物理量，知道它的定义、公式、符号和单位． 2．知道加速度是矢量，知道加速度的方向始终跟速度变化的方向一致． 1．物理观念：理解加速度的物理意义，知道加速度是矢量．知道平均加速度和瞬时加速度． 2．科学思维：培养学生区分事物及抽象思维能力． 课程内容要求 核心素养提炼 3．知道加速度与速度的区别和联系；知道加速度大小决定速度改变的快慢；知道加速度与速度的方向决定速度随时间是增加还是减少． 4．能从变速直线运动的v­t图像理解加速度的意义． 3．科学探究：领会人类探索自然规律中严谨的科学态度，理解加速度概念的建立对人类认识世界的意义． 4．科学态度与责任：培养合作交流的思想，能主动与他人合作，勇于发表自己的主张，敢放弃自己的错观点． eq \a\vs4\al(一、认识加速度) 1．定义：物体的加速度等于______________(Δv＝vt－v0)与发生这一变化所用______之比． 2．公式：________． 3．物理意义：表示速度________的物理量． a＝ eq \f(vt－v0,t) 4．单位：在国际单位制中，加速度的单位是____________，符号是_____________． 5．矢量性：加速度是____，它既有大小，也有____． [思考] 如图所示，大型轮船在海上启航时很“慢”；赛车性能优良起步很“快”；百米运动员有很好的爆发力，起跑“快”．以上说法中的“快”与“慢”的含义是什么？ 提示　这里的“快”与“慢”指的是轮船、赛车、运动员的速度变化的快与慢，即这里的“快”表示加速度大、“慢”表示加速度小． eq \a\vs4\al(二、加速度的方向) 1．加速度的方向：加速度a的方向与_________________的方向相同． 2．加速度方向与初速度方向的关系：在直线运动中，如果速度增加，即加速运动，加速度的方向与初速度的方向____；如果速度减小，即减速运动，加速度的方向与初速度的方向____． 速度的变化量Δv [判断] (1)物体A的加速度为aA＝2 m/s2，则物体做加速运动．( ) (2)物体A的加速度为aA＝2 m/s2，B的加速度为aB＝－3 m/s2，则A的加速度小于B的加速度．( ) eq \a\vs4\al(三、v­t图像中的加速度表示) 1．v­t图像反映了物体的____随时间的变化规律． 2．速度均匀变化的直线运动的v­t图像是一条____的直线，直线的______表示加速度，即a＝ eq \f(Δv,Δt) (如图所示). 探究点一　对加速度的理解 甲、乙、丙、丁四种情形中，加速度的大小各为多少？ 提示　甲　0.02 m/s2　乙　10 m/s2　丙　0.056 m/s2　丁　1.4 m/s2 加速度的计算 (1)规定正方向．一般选初速度v0的方向为正方向． (2)判定vt的方向，确定vt的符号． (3)利用公式a＝ eq \f(vt－v0,t) 计算．要注意速度反向情况下，速度变化量的计算． 蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目．一个运动员从高处自由落下，以大小为8 m/s的竖直速度着网，与网作用后，沿着竖直方向以大小为10 m/s的速度弹回，已知运动员与网接触的时间Δt＝1.0 s，那么运动员在与网接触的这段时间内平均加速度的大小是(　　) A．2.0 m/s2　　　　　　 B．8.0 m/s2 C．10.0 m/s2 D．18.0 m/s2 D　[解法一：取初速度的方向为正方向，即取着网时的速度方向为正方向，则v0＝8 m/s，vt＝－10 m/s，则a＝ eq \f(vt－v0,Δt) ＝ eq \f(－10－8,1.0) m/s2＝－18.0 m/s2，负号说明平均加速度的方向与正方向相反，即向上，D正确． 解法二：取末速度的方向为正方向，即取运动员被弹回时的速度方向为正方向，则v0＝－8 m/s，vt＝10 m/s，则a＝ eq \f(vt－v0,Δt) ＝ eq \f(10－（－8）,1.0) m/s2＝18.0 m/s2，说明平均加速度的方向与正方向相同，即向上，D正确．] [训练1]　(多选)如图所示，物体以5 m/s的初速度沿光滑的斜面向上做匀减速直线运动，经过2 s速度大小变为3 m/s，则物体的平均加速度可能是(　　) A．大小为1 m/s2，方向沿斜面向上 B．大小为1 m/s2，方向沿斜面向下 C．大小为4 m/s2，方向沿斜面向下 D．大小为4 m/s2，方向沿斜面向上 BC　[取初速度方向为正方向，则v0＝5 m/s.若2 s后物体的速度方向沿斜面向上，则vt＝3 m/s，a＝ eq \f(Δv,Δt) ＝ eq \f(vt－v0,Δt) ＝ eq \f(3－5,2) m/s2＝－1 m/s2，即平均加速度大小为1 m/s2，方向沿斜面向下；若2 s后的速度方向沿斜面向下，则vt＝－3 m/s，a＝ eq \f(Δv,Δt) ＝ eq \f(vt－v0,Δt) ＝ eq \f(－3－5,2) m/s2＝－4 m/s2，即平均加速度大小为4 m/s2，方向沿斜面向下，A、D错误，B、C正确．] 探究点二　加速度的方向 甲　速度增加时的情况 乙　速度减小时的情况 加速度方向与速度方向的关系 (1)如图甲、乙所示，v0为初速度，vt为末速度，速度的变化量Δv是如何表示的？ 提示　由于速度是矢量，所以速度的变化量也是矢量，以初速度v0的箭头端为起点，以末速度vt的箭头端为终点，作出的新的有向线段就表示速度的变化量Δv. (2)如何确定加速度的方向？ 提示　由于加速度a＝ eq \f(Δv,Δt) ，所以加速度a的方向与速度的变化量Δv的方向相同，确定了Δv的方向，也就确定了加速度a的方向． (3)加速度的方向与初速度的方向关系怎样？ 提示　(3)由图甲、乙可知，速度增加，加速度的方向与初速度的方向相同；速度减小，加速度的方向与初速度的方向相反． 1．速度v、速度变化量Δv和加速度a的比较 　　项目 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 速度变化量与变化时间的比值 表达式 v＝ eq \f(s,t) Δv＝vt－v0 a＝ eq \f(Δv,Δt) 　　项目 比较　　 速度v 速度变化量Δv 加速度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 　　项目 比较　　 速度v 速度变化量Δv 加速度a 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 2.对加速度大小和方向的进一步理解 (1)物体做加速运动还是减速运动，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，看加速度的大小．具体如下图： (2)加速和减速情况的另一种表述 eq \a\vs4\al(a和v同向,（加速直线运动）) eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a不变，v随时间均匀增加,a增大，v增大得越来越快,a减小，v增大得越来越慢)) eq \a\vs4\al(a和v反向,（减速直线运动）) eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a不变，v随时间均匀减小,a增大，v减小得越来越快,a减小，v减小得越来越慢)) 一质点自原点开始在x轴上运动，初速度v0>0，加速度a>0，a值不断减小直至为零的过程中，质点的(　　) A．速度不断减小，位移不断减小 B．速度不断减小，位移继续增大 C．速度不断增大，当a＝0时，速度达到最大，位移不断增大 D．速度不断减小，当a＝0时，位移达到最大值 [思路点拨]　　①判断速度增大还是减小，要看速度方向与加速度方向是同向还是反向． ②判断位移增大还是减小，要看速度方向与位移方向是同向还是反向． C　[由于初速度v0>0，加速度a>0，即速度和加速度同向，不管加速度大小如何变化，速度都是在增加的，当加速度减小时，相同时间内速度的增加量变小，即逐渐增加的慢了；当a＝0时，速度达到最大值，此后以该最大速度做匀速直线运动，位移不断增大，C正确．] [变式]　在[例2]中，若加速度a大小不变，则根据下列给出的速度和加速度的正负，判断运动性质． (1)v0>0，a<0. (2)v0<0，a>0. (3)v0<0，a<0. 答案　(1)向x轴正方向做减速运动．　(2)向x轴负方向做减速运动．　(3)向x轴负方向做加速运动． [训练2]　(多选)有关加速度方向的理解，下列说法中正确的是(　　) A．由a＝ eq \f(Δv,Δt) 知，a的方向与Δv的方向相同 B．a的方向与初速度v0的方向相同 C．只要a＞0，物体就做加速运动 D．a的方向与初速度的方向相同，则物体做加速运动 AD　[a的方向与Δv的方向相同，与初速度v0的方向不一定相同，A正确，B错误；由于正方向是人为规定的，可以规定初速度方向为正方向，也可以规定与初速度方向相反的方向为正方向，故当a＞0时，物体不一定做加速运动，C错误；要判断物体做加速运动还是减速运动，应分析加速度方向与速度方向的关系，a的方向与初速度的方向相同，则物体做加速运动，D正确．] 探究点三 　v­t图像的理解及应用 如图所示是甲、乙两个质点的v­t图像． (1)根据图中数据求出它们的加速度的大小； 提示　a甲＝ eq \f(Δv1,Δt1) ＝ eq \f(10－0,5) m/s2＝2 m/s2 a乙＝ eq \f(Δv2,Δt2) ＝ eq \f(15－5,10) m/s2＝1 m/s2 (2)试说明v­t图像中图线的“陡”和“缓”与加速度有什么关系？ 提示　由(1)知甲的加速度大于乙的加速度，由图像可以直观地看出，甲的图线比乙的图线“陡”，所以通过比较图线的“陡”、“缓”就可以比较加速度的大小．在同一个v­t图像中，图线“陡”的加速度较大． 1．v­t图像的意义 (1)图像意义：v­t图像反映了运动物体的速度随时间变化的关系． (2)斜率意义：v­t图像的斜率反映运动物体的加速度． ①斜率的大小表示加速度的大小． ②斜率的正负表示加速度的方向． 2．应用v­t图像分析加速度及速度的变化 (1)v­t图线为倾斜直线时，表示物体的加速度是不变的． ①如图甲所示，a的加速度大于b的加速度，a、b都做加速运动． ②如图乙所示， a．在0～t0时间内，v<0，a>0，物体做减速运动； b．在t>t0时间内，v>0，a>0，物体做加速运动． (2)v­t图线为曲线时表示物体的加速度是变化的，图线在某点的切线的斜率表示这一时刻的瞬时加速度．如图丙中A点的切线的斜率等于该时刻A点的瞬时加速度，整个运动过程中物体的加速度在减小，速度在增大． 一物体做直线运动，其v­t图像如图所示，从图中可以看出，以下说法正确的是(　　) A．只有0～2 s内加速度与速度方向相同 B．5～6 s内物体的加速度为3 m/s2 C．4～6 s内物体的速度一直在减小 D．0～2 s和5～6 s内加速度的方向与速度方向均相同 [思路点拨]　　(1)v­t图像中图线的斜率表示加速度． (2)v­t图像中平行于t轴的直线表示速度不变，加速度为零． D　[只要速度增大，加速度的方向与速度的方向就相同，由图可知D正确，A错误；5～6 s内，由a＝ eq \f(Δv,Δt) ＝ eq \f(－3,1) m/s2＝－3 m/s2，B错误；由图可知，4～6 s内，速度先减小后反向增大，C错误．] [训练3]　(多选)甲、乙两物体在同一直线上运动，它们的v­t图像如图，由图可知(　　) A．在t1时刻，甲和乙的速度相同 B．在t1时刻，甲和乙的速度大小相等，方向相反 C．在t2时刻，甲和乙的加速度方向相反 D．在t2时刻，甲和乙的速度方向相同，加速度方向也相同 AC　[在v­t图像中纵坐标的绝对值表示速度的大小，速度的正负表示其运动方向，图像的斜率表示物体运动的加速度．由图像可知，在t1时刻，甲和乙的速度大小相等，图像都在时间轴的上方，都为正，则速度方向相同，所以速度相同，A正确，B错误；在t2时刻，甲的加速度为正，乙的加速度为负，则加速度方向相反，C正确；在t2时刻，甲与乙的速度方向都为正，速度方向相同，斜率表示加速度，甲的加速度为正，乙的加速度为负，所以加速度方向不同，D错误．] 1．(加速度)有研究发现，轿车的加速度变化情况将影响乘客的舒适度，即加速度变化得越慢，乘客就会感到越舒适，加速度变化的越快，乘坐轿车的人就会感到越不舒适．若引入一个新物理量来表示加速度变化的快慢，则该物理量的单位是(　　) A．m/s　　　B．m/s2　　　C．m/s3　　　D．m2/s C　[新物理量表示的是加速度变化的快慢，所以新物理量应该等于加速度的变化量与时间的比值，所以新物理量的单位应该是m/s3.] 2．(速度、速度变化量与加速度的关系)G20杭州峰会期间，在美丽的西子湖畔举办了一场名为“最忆是杭州”的晚会，燃放了绝美的焰火．有关焰火腾空的过程，下列说法中正确的是(　　) A．焰火的速度越大，加速度也一定越大 B．焰火的速度变化越快，加速度一定越大 C．焰火的速度变化量越大，加速度一定越大 D．某时刻速度为零，其加速度一定为零 B　[根据a＝ eq \f(Δv,Δt) 可知速度越大，速度变化不一定快，加速度不一定大，故A错误；加速度是反映速度变化快慢的物理量，速度变化越快，加速度越大，故B正确；根据a＝ eq \f(Δv,Δt) 可知速度变化量越大，可能时间也长，所以加速度不一定大，故C错误；速度为零，速度的变化率不一定为零，加速度不一定为零，故D错误．] 3．(加速度的比较)做加速运动的火车，在40 s内速度从10 m/s增大到20 m/s，设此过程中的平均加速度大小为a1；汽车紧急刹车时做加速度恒定的减速运动，在2 s内速度从10 m/s减小到0，设此过程中汽车的加速度大小为a2.则(　　) A．a1>a2　　　　　　　 B．a1＝a2 C．a1<a2 D．无法判断 C　[匀加速运动的平均加速度大小：a1＝ eq \f(Δv,Δt) ＝ eq \f(20－10,40) m/s2＝0.25 m/s2，匀减速运动的平均加速度为：a2＝ eq \f(Δv,Δt) ＝ eq \f(0－10,2) m/s2＝－5 m/s2，由此可知：a2>a1，故C正确，A、B、D错误．] 4．(v­t图像的理解及应用)列车匀速前进，司机突然发现前方有一头牛在横穿铁轨，司机立即使列车制动，做减速运动，车未停下时牛已离开轨道，司机又使列车做加速运动，直到恢复原速，之后继续做匀速直线运动，列车运动的v­t图像应是(　　) B　[在v­t图像中，平行于t轴的直线表示列车做匀速直线运动，向下倾斜的直线表示列车做减速直线运动，向上倾斜的直线表示列车做加速直线运动，由此可知A、D错误；由于C中速度减为零，与题意不符，故B正确，C错误．] $$