第1章 4 速度变化快慢的描述——加速度(课件PPT)-【精讲精练】2024-2025学年高中物理必修第一册（人教版2019）

第一章　运动的描述 4　速度变化快慢的描述——加速度 栏目导航 第一章　运动的描述 1 栏目导航 预习案 必备知识·问题导学 01 探究案 关键能力·互动探究 02 知能达标训练 04 提升案 随堂演练·基础落实 03 栏目导航 第一章　运动的描述 1 栏目导航 第一章　运动的描述 1 01 预习案 必备知识·问题导学 栏目导航 栏目导航 第一章　运动的描述 1 栏目导航 第一章　运动的描述 1 栏目导航 第一章　运动的描述 1 变化量 时间 变化快慢 米每二次方秒 m/s2 m·s－2 栏目导航 第一章　运动的描述 1 矢 速度变化量Δv 相同 相反 栏目导航 第一章　运动的描述 1 倾斜程度 栏目导航 第一章　运动的描述 1 栏目导航 第一章　运动的描述 1 栏目导航 第一章　运动的描述 1 栏目导航 02 探究案 关键能力·互动探究 栏目导航 第一章　运动的描述 1 栏目导航 第一章　运动的描述 1 栏目导航 第一章　运动的描述 1 栏目导航 第一章　运动的描述 1 栏目导航 第一章　运动的描述 1 栏目导航 第一章　运动的描述 1 栏目导航 第一章　运动的描述 1 栏目导航 第一章　运动的描述 1 栏目导航 第一章　运动的描述 1 栏目导航 第一章　运动的描述 1 栏目导航 第一章　运动的描述 1 栏目导航 第一章　运动的描述 1 栏目导航 第一章　运动的描述 1 栏目导航 第一章　运动的描述 1 栏目导航 第一章　运动的描述 1 栏目导航 第一章　运动的描述 1 栏目导航 第一章　运动的描述 1 栏目导航 第一章　运动的描述 1 栏目导航 第一章　运动的描述 1 栏目导航 第一章　运动的描述 1 栏目导航 第一章　运动的描述 1 栏目导航 第一章　运动的描述 1 栏目导航 第一章　运动的描述 1 栏目导航 第一章　运动的描述 1 栏目导航 第一章　运动的描述 1 栏目导航 第一章　运动的描述 1 栏目导航 第一章　运动的描述 1 栏目导航 第一章　运动的描述 1 栏目导航 第一章　运动的描述 1 栏目导航 第一章　运动的描述 1 栏目导航 03 提升案 随堂演练·基础落实 栏目导航 第一章　运动的描述 1 栏目导航 第一章　运动的描述 1 栏目导航 第一章　运动的描述 1 栏目导航 第一章　运动的描述 1 栏目导航 第一章　运动的描述 1 栏目导航 第一章　运动的描述 1 栏目导航 第一章　运动的描述 1 栏目导航 第一章　运动的描述 1 栏目导航 第一章　运动的描述 1 栏目导航 第一章　运动的描述 1 04 知能达标训练 点击进入Word 栏目导航 栏目导航 第一章　运动的描述 1 谢谢观看 栏目导航 第一章　运动的描述 1 物理观念 1．理解加速度的观念，知道v、Δv、eq \f(Δv,Δt)的区别。 2．会根据速度与加速度的方向关系判断物体的运动性质。 科学思维 1．通过加速度概念的建立和定义的得出，了解和体会比值定义法在科学研究中的应用。 2．能根据v­t图像分析计算加速度。 一、加速度 阅读教材，并回答： 一架飞机以200 m/s的速度匀速飞行；一辆汽车从静止开始经过20 s后，其速度为20 m/s；一名运动员冲刺后的速度由10 m/s经过5 s变为零。 (1)哪一个物体的速度变化最大？哪一个物体的速度变化最小？ 答：汽车。飞机。 (2)哪一个物体的速度变化最快？ 答：运动员。 (3)怎样比较不同物体速度变化的快慢？ 答：比较相同时间里即单位时间内速度变化量的大小。 【概念·规律】 加 速 度 定义 加速度是速度的__________与发生这一变化所用________的比值 定义式 a＝_______ 物理意义 加速度是描述物体运动速度____________的物理量 单位 在国际单位制中，加速度的单位是________________，符号是_______或__________ eq \f(Δv,Δt) 二、加速度方向 1．加速度的方向 加速度是______(选填“矢”或“标”)量，加速度的方向与_______________的方向相同。 2．加速度方向与速度方向的关系 在直线运动中，如果速度增加，加速度方向与速度方向________；如果速度减小，加速度方向与速度方向________。(均选填“相同”或“相反”) 三、从v­t图像看加速度 1．定性判断：v­t图像的___________反映加速度的大小。图线斜率越大，加速度越大。 2．定量计算 如图所示，在v­t图像上取两点E(v1，t1)、F(v2，t2)，加速度的数值a＝________＝___________。 eq \f(Δv,Δt) eq \f(v2－v1,t2－t1) (1)由a＝eq \f(Δv,Δt)可知，a与Δv成正比，与Δt成反比。(　　) (2)加速度是表示物体速度变化快慢的物理量。(　　) (3)物体加速度为零，则物体的速度一定为零。(　　) (4)物体运动速度越大，其加速度一定越大。(　　) (5)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。(　　) (6)在同一v­t图像中，图线倾角越大，对应物体的加速度越大。(　　) (7)物体的加速度大小与物体的速度、速度变化量没必然关系。(　　) (8)轿车紧急刹车，速度变化很快，所以加速度很大。(　　) 答案　(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×　(6)√　(7)√　(8)√ 探究点一　对加速度的理解 [交流讨论] 1．“速度(v)大”“速度变化(Δv)大”和“速度变化得快”的意义相同吗？物体的速度很大，加速度一定很大吗？物体的速度变化大，加速度一定大吗？物体的速度变化快，加速度一定大吗？试讨论本节教材中“练习与应用”第3题。 答：不相同。不一定。不一定。一定。 2．阅读本节教材中“科学漫步”，理解“变化率”的意义。 3．速度改变快慢的比较(列表比较) 初始速度m/s 经过时间s 末速度m/s A自行车下坡 2 3 11 B公共汽车出站 0 3 6 C某舰艇出航 0 20 6 D火车出站 0 100 20 (1)A、B比较：在相等时间内，哪个物体速度变化量大？哪个物体速度变化得快？ (2)B、C比较：在速度变化量相等时，哪个物体运动时间短？哪个物体速度变化得快？ (3)C、D怎样比较才能判断哪个物体速度变化得快？ 答：(1)A　A　(2)B　B　(3)比较单位时间内速度变化量的大小 [归纳总结] 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，也叫速度的变化率 表达式 v＝eq \f(Δx,Δt) Δv＝v2－v1 a＝eq \f(Δv,Δt) 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 (2023·桂林高一检测)关于速度、速度变化量、加速度，说法正确的是(　　) A．物体运动的速度变化量越大，加速度一定越大 B．某时刻物体速度为零，其加速度可能很大 C．速度很大的物体，其加速度有可能很小，但不能为零 D．加速度很大时，运动物体的速度一定很大 [解析]　根据a＝eq \f(Δv,Δt)知，速度变化量大，加速度不一定大，故A项错误；某时刻速度为零，速度变化可能很快，加速度很大，故B项正确；速度很大的物体，加速度可能为零，比如匀速直线运动，故C项错误；加速度很大的物体，速度变化很快，但是速度不一定大，故D项错误。 [答案]　B 判断加速度大小的方法 (1)相关因素：加速度的大小与Δv和Δt两个因素有关，而Δv与初、末速度有关，所以加速度与初、末速度和Δt三个因素有关。 (2)定性分析：加速度的大小等于速度的变化率，即速度变化的快慢。根据速度变化的快慢可定性判断加速度的大小。 (3)定量分析：加速度大小是指速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值，即a＝eq \f(Δv,Δt)。　 1．(多选)一物体做匀变速直线运动，当t＝0时，物体的速度为18 m/s；当t＝3 s时，物体的速度为12 m/s。则物体的速度大小变为6 m/s需要多长时间(　　) A．6 s　　　　　　　　 B．eq \f(12,5) s C．eq \f(3,5) s D．12 s 解析　取物体开始运动的方向为正方向，物体的加速度a＝eq \f(v－v0,t)＝eq \f(12－18,3) m/s2＝－2 m/s2，物体的速度大小为6 m/s时，方向可能为正，也可能为负。当速度方向为正时t1＝eq \f(Δv1,a)＝eq \f(6－18,－2) s＝6 s，当速度方向为负时t2＝eq \f(Δv2,a)＝eq \f(－6－18,－2) s＝12 s，故选AD。 答案　AD 探究点二　加速度的方向 [交流讨论] 1．大街上，车辆如梭，有加速的，有减速的，有来有往。 2．试讨论本节教材中“练习与应用”第2题。 (1)汽车做加速度运动时，加速度的方向有什么特点？减速时呢？ 答：加速时加速度方向与速度方向相同，反之减速时相反。 (2)汽车的加速度越大(或越小)，对汽车的速度变化有什么影响？ 答：加速度越大，速度变化越快，反之变化越慢。 [归纳总结] 由加速度来判断物体的运动情况 (1)加速度的大小决定物体速度变化的快慢。 (2)加速度的方向与速度的方向关系决定物体加速还是减速。 物体是加速还是减速与加速度的变化和加速度的正、负无关，可总结如下： 一质点自原点开始在x轴上运动，初速度v0>0，加速度a>0，当a值不断减小直至为零时，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 [解析]　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减小，当a＝0时，速度达到最大值，位移不断增大。 [答案]　C 　在例2中若质点自原点开始在x轴上做加速度方向不变、大小可变的运动，下述情况中不可能出现的是(　　) A．物体速度先增加后减小，位移在不断地增大 B．物体速度增加，位移增加，加速度减小到零时速度达到最大 C．物体速度先减小后增加，速度变化越来越慢 D．物体速度不断减小，但位移逐渐增加，当速度减为零时，位移不为零 解析　若物体速度先增加后减小，则速度增加时，加速度的方向与速度的方向相同，速度减小时，加速度方向与速度方向相反，加速度方向需发生改变，与题意不符，故A不可能；若物体速度增加，位移增加，则加速度与速度方向相同，若加速度减为零，则此时速度最大，故B可能；若加速度与初速度方向相反，则速度先减小后反向增大，变化快慢取决于加速度的大小，故C可能；在速度没有减为零之前，位移一直增加，速度减为零时，位移不为零，故D可能。 答案　A 加速度正负的理解误区 (1)物体有加速度，说明物体做变速运动，不一定是加速运动。 (2)物体做加速运动还是减速运动与加速度的大小无关和方向无关，而与加速度方向和速度方向的关系有关，两者同向加速，反向减速。　 2．赵凯华教授说过“加速度是人类认识史上最难建立的概念之一，也是每个初学物理的人最不易真正掌握的概念……”。所以对加速度的认识应该引起大家的重视。下列说法正确的是(　　) A．加速度是描述速度变化快慢的物理量，速度大，但加速度不一定大 B．速度变化得越快，加速度就变化得越快 C．物体的加速度变大，则速度也一定是在变大 D．加速度的方向与速度变化量的方向不一定相同 解析　加速度是描述速度变化快慢的物理量，速度大，但加速度不一定大，故A正确；速度变化得越快，说明加速度大，但加速度不一定变化得越快，故B错误；物体的加速度变大，则速度变化快，但不一定是在变大，故C错误；加速度的方向与速度变化量的方向一定相同，故D错误。 答案　A 探究点三　对v­t图像的理解和应用 1．v­t图像的意义：v­t图像描述的是物体速度随时间的变化规律。 2．图像上的“点、截距、斜率”的意义 点 某时刻的速度 截距 横截距 速度为零的时刻 纵截距 初速度 斜率 大小 加速度大小 正负 加速度的方向 (教材本节练习与应用第5题变式)如图所示的三条直线a、b、c描述了A、B、C三个物体的运动。则以下说法正确的是(　　) A．A、B两物体同向行驶，C物体与A、B两物体反向 B．图线a、b交点表示该时刻A、B相遇 C．A、B、C三个物体中C物体的加速度最大 D．A、B两物体加速运动，C物体做减速运动 [解析]　A、B、C三个物体的速度均为正值，可知三个物体同向行驶，选项A错误；图线a、b交点表示该时刻A、B两物体速度相等，但是不一定相遇，选项B错误；图像的斜率表示速度的大小，可知A、B、C三个物体中A物体的加速度最大，选项C错误；由图像可知，A、B两物体做匀加速运动，C物体做匀减速运动，选项D正确。 [答案]　D 　(多选)在例题中，若A、B、C三个物体从同一位置出发，三条直线描述了三个物体的运动。下列说法正确的是(　　) A．C的加速度是－0.25 m/s2 B．C的加速度比B的加速度大 C．A、B向正方向运动，C向负方向运动 D．B、C间的距离不断增大 解析　v­t图像的斜率等于加速度，则C的加速度是aC＝eq \f(0－2,8) m/s2＝－0.25 m/s2，选项A正确；直线c的斜率大于b，则C的加速度比B的加速度大，矢量正负号不表示大小，选项B正确；三条图像均在第一象限，所以均向正方向运动，选项C错误；B、C同一位置相同速度出发，B做加速运动、C做减速运动，故两者间的距离不断增大，选项D正确。 答案　ABD 由v­t图像可以直接获取的信息 (1)速度变化：远离t轴为加速，靠近t轴为减速。 (2)加速度正、负：图线斜向上为正，斜向下为负。 (3)加速度大小： ①图线为直线的，加速度恒定不变； ②图线为曲线的，斜率变大的加速度变大，斜率变小的加速度变小。 3．如图所示是一个物体向东运动的速度—时间图像。由图像可知在0～10 s内物体的加速度大小为________，方向是______；在10～40 s内物体的加速度为________；在40～60 s内物体的加速度大小为________，方向是________。 解析　由题图可知，在0～10 s内物体的速度变化量Δv1＝30 m/s－0＝30 m/s，加速度a1＝eq \f(Δv1,Δt1)＝eq \f(30,10) m/s2＝3 m/s2，方向向东；在10～40 s内物体的速度变化量Δv2＝0，所以加速度a2＝0；在40～60 s内物体的速度变化量Δv3＝0－30 m/s＝－30 m/s，加速度a3＝eq \f(Δv3,Δt3)＝eq \f(－30,20) m/s2＝－1.5 m/s2，负号表示a3的方向与运动方向相反，即方向向西。 答案　3 m/s2　向东　0　1.5 m/s2　向西 1．(多选)(速度、速度变化量和加速度的对比理解)关于速度和加速度的关系，下列说法正确的是(　　) A．物体的速度越大，加速度也越大 B．物体速度的变化率为零时，加速度也为零 C．物体速度的变化量越大，加速度越大 D．物体的速度变化越快，加速度越大 解析　物体的速度越大，加速度不一定越大，比如高速匀速行驶的动车，速度很大，而加速度为零，故A错误；加速度等于速度的变化率，则物体速度的变化率为零，加速度也为零，故B正确；加速度在数值上等于单位时间内速度的变化量，速度变化量越大，加速度不一定越大，还与速度变化所用的时间有关，故C错误；根据加速度的物理意义可知，物体的速度变化越快，则加速度越大，故D正确。 答案　BD 2．下列关于加速度说法正确的是(　　) A．加速度是描述物体运动快慢的物理量 B．由a＝eq \f(Δv,Δt)可知，a与Δv成正比，与Δt成反比 C．a＝1 m/s2表示每经过1 s，速度增加1 m/s D．a1＝3 m/s2，a2＝－5 m/s2，因为3>－5，所以a1>a2 解析　加速度是描述物体速度变化快慢的物理量，选项A错误；物体的加速度用a＝eq \f(Δv,Δt)来量度，但是a与Δv以及Δt无关，选项B错误；a＝1 m/s2表示每经过1 s，速度增加1 m/s，选项C正确；加速度的符号代表方向，不代表大小，选项D错误。 答案　C 3．如图为在研究汽车速度变化时所画出的示意图，汽车原来的速度是v1，经过一小段时间Δt之后，速度变为v2，为了在图中表示，我们以原来的速度v1的箭头端为起点，以后来的速度v2的箭头端为终点，作出一个新的有向线段，它就表示速度的变化量Δv。则下列说法中正确的是(　　) A．甲为加速运动，其ɑ与Δv方向相同，乙为减速运动，其ɑ与Δv方向相反 B．无论汽车做加速或减速运动，加速度和速度变化量的方向一直相同 C．速度越大的汽车，在加速或减速运动时，需要的加速度越大 D．加速度反应速度的变化，加速度越大则汽车的速度变化越大 解析　根据a＝eq \f(Δv,Δt)，无论汽车做加速或减速运动，加速度和速度变化量的方向一直相同，B正确；因为加速度的方向与速度变化量的方向相同，所以甲车的加速度方向与初速度方向相同，甲车做加速运动；乙车的加速度方向与初速度方向相反，乙车做减速运动，A错误；加速度与速度无关，C错误；加速度反应速度变化的快慢，加速度越大，则汽车的速度变化越快，D错误。 答案　B 4．(v­t图像与加速度)某物体运动的v­t图像是一条直线，如图所示，下列说法正确的是(　　) A．物体始终向同一方向运动 B．物体在第2 s内和第3 s内的加速度大小相等，方向相反 C．物体在0～2 s内速度方向与加速度方向相同 D．物体在前4 s内的加速度不变，均为1 m/s2 解析　物体在前2 s内速度为负，向负方向运动，物体在2～4 s内速度为正，向正方向运动，故2 s末速度方向发生了变化，A、C错误；图像的斜率表示加速度，物体在整个过程中加速度恒定，均为1 m/s2，方向为正，B错误，D正确。 答案　D $$