第4节 加速度（导学案）物理鲁科版2019必修第一册

本文围绕“加速度”展开，承接速度相关知识，为后续复杂运动学学习奠基。通过情景讨论、数据对比分析等环节，渗透物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任等核心素养，让学生理解加速度概念及相关关系。 该设计创新点在于紧密联系生活实例，采用问题引导式教法。从学生层面看，能提升其解决运动变化问题的能力；对教师而言，提供了清晰授课思路；课堂效果上，有效突破加速度与速度等关系这一教学难点。

第4节 加速度 导学案 物理观念 学生能理解加速度概念及物理意义，建立描述速度变化快慢的基本物理观念。 科学思维 通过分析加速度与速度变化的关系，培养用科学思维解决运动变化问题的能力。 科学探究 组织探究活动，让学生尝试多种方法求加速度，提升创新能力。 科学态度 与责任 结合加速度的应用实例，培养学生严谨的科学态度和运用知识的责任意识。 1.理解加速度的定义及物理意义，掌握其计算方法。（重点） 2.理解加速度与速度、速度变化量的区别及关系。（难点） 【知识回顾】 1.速度：物理学中用 的比值称为物体的速度，通常用字母 表示，也就是描述物体 的物理量，速度越大，表示物体运动越快，其位置变化也越快。速度是矢量，既有大小，又有方向。在国际单位制中，速度的单位是 ，符号是 ，常用单位还有千米每小时（ ），厘米每秒（cm/s）等。 2.平均速度和瞬时速度 （1）平均速度：运动质点的 的比值，叫做这段时间内的平均速度，平均速度只能 地描述运动的快慢。 （2）瞬时速度：运动物体在 的速度，瞬时速度能 地描述了物体运动的快慢及方向，是矢量。一般情况下所提到的速度都是指瞬时速度。 【自主预习】 1. 加速度 1.速度变化率：速度的 除以时间。 2.加速度：速度的 与发生这一变化所用时间之比，叫做加速度。 3.公式：。 4.单位：米每 ，符号是 或 。 5.标、矢量： ，既有大小，也有 。 1. 加速度的方向 1.加速度a的方向： 中，是矢量，a的方向与的方向 。 2.加速度与运动的联系： （1）速度增加，即加速运动，加速度的方向与初速度的方向 ； （2）速度减小，即减速运动，加速度的方向与初速度方向 。 1. 从v-t图像看加速度 1.在v-t图像中，是图像的 ，其数值等于物体运动的 的大小； 2.斜率的正负表示 。 一．加速度 【情景 1】“新型战斗机歼-20 飞得很快 ”与“小轿车比公交车起步快 ” 思考讨论：两句话中的“快 ”，分别是什么意思？ ——第一个“快 ”指速度大，第二个“快 ”指速度增加得快。 【情景 2】 货轮起航 火箭发射 蜻蜓起飞 0—10m/s,加速时间 10s 0—100m/s,加速时间 10s0—10m/s,加速时间 0.9s 将数据填入以下表格进行对比分析： 初速度 v1 (m/s) 经过时间 Δt (s) 末速度 v2(m/s) 货轮起航 0 10 10 火箭发射 0 10 100 蜻蜓起飞 0 0.9 10 思考： 问题 1 ：货轮、火箭、蜻蜓相比，谁的速度变化大？ 问题 2 ：货轮和火箭相比，谁的速度变化得快？ 问题 3 ：货轮和蜻蜓相比，谁的速度变化得快？ 问题 4 ：火箭和蜻蜓相比，谁的速度变化得快？ 二．加速度的方向 问题 1 ：根据第3节学习，我们知道速度是一矢量，有大小有方向，并且方向与某段时间内位移的方向是相同的，那么你认为加速度是否是一个矢量呢？如果是，它的方向又是怎么样的？ 问题 2 ：从表格中你可以发现加速度与速度变化量方向有什么联系？ 问题 3 ：加速度在减小，而速度在增大，有可能吗？ 问题 4 ：加速度在增大，而速度在减小，有可能吗？ 1．小朱同学在现场观看赛车表演时，看到赛车一闪而过，感叹“真快啊”！当到了终点时，赛车突然刹车停住，小朱同学又感叹“真快啊”！下列说法正确的是（　　） A．第一个“真快”是描述加速度大；第二个“真快”是描述速度大 B．第一个“真快”是描述速度大；第二个“真快”也是描述速度大 C．第一个“真快”是描述加速度大；第二个“真快”也是描述加速度大 D．第一个“真快”是描述速度大；第二个“真快”是描述速度变化快 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，速度越大，加速度越大 B．加速度是矢量，方向一定与速度方向相同 C．加速度变大，则速度也一定是在变大 D．速度变化越快，加速度越大 3．蹦床是游乐场非常受欢迎的运动，一位小朋友从某高度落下，以大小为4m/s的竖直速度着网。与网作用后，沿着竖直方向以大小为6m/s的速度弹回。已知小朋友与网接触的时间，那么小朋友在与网接触的这段时间内，加速度的大小和方向分别为（　　） A．，竖直向下 B．，竖直向上 C．，竖直向下 D．，竖直向上 5．如图，一小球以竖直向下的速度与水平地面相碰，反弹后以速度竖直向上运动，已知的大小为，的大小为，若取竖直向下为正方向，则该过程中速度变化量（　　） A． B． C． D． 5.在2024年巴黎奥运会中，中国网球运动员郑钦文在一次击球中，将以30m/s的速度飞来的网球以40m/s的速度沿同一直线击回，击球时长为0.004s，以网球飞来的方向为正方向，网球的平均加速度为（　　） A． B． C． D． 6．如图甲所示，一只小猫饭后来到池塘边散步，之前停留在池塘边的一条小鱼看到小猫后，从静止快速沿直线游离池塘边缘，全过程中小鱼的图像如图乙所示。关于小鱼的整个运动过程，下列说法正确的是（　　） A．t4时刻，小鱼离出发点最远 B．时刻小鱼的加速度为零 C．小鱼在t4~t5内的速度方向与加速度方向相反 D．小鱼在0~t1内的加速度方向与t3~t4内的加速度方向相同 7．下面说法正确的是（　　） A．做直线运动的物体加速度变小，速度可能变大 B．做直线运动的物体加速度变小，速度可能不变 C．做直线运动的物体速度越大，位移一定越大 D．做直线运动的物体速度变化量越大，加速度一定越大 8.2024年8月6日，在巴黎奥运会女子十米跳台决赛中，全红婵成功卫冕。比赛中，从运动员离开跳台开始计时，以竖直向下为正方向，其速度随时间变化情况大致如图所示，其中时间内图像为直线，则（　　） A．时间内，运动员的位移竖直向上B．时间内，运动员的平均速度等于 C．时刻运动员下潜到最低点 D．时间内，运动员的加速度逐渐增大 知识梳理与关联 方法与能力提升 疑问与拓展 自我评估 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第4节 加速度 导学案 物理观念 学生能理解加速度概念及物理意义，建立描述速度变化快慢的基本物理观念。 科学思维 通过分析加速度与速度变化的关系，培养用科学思维解决运动变化问题的能力。 科学探究 组织探究活动，让学生尝试多种方法求加速度，提升创新能力。 科学态度 与责任 结合加速度的应用实例，培养学生严谨的科学态度和运用知识的责任意识。 1.理解加速度的定义及物理意义，掌握其计算方法。（重点） 2.理解加速度与速度、速度变化量的区别及关系。（难点） 【知识回顾】 1.速度：物理学中用位移与时间的比值称为物体的速度，通常用字母 v 表示，也就是描述物体 快慢 的物理量，速度越大，表示物体运动越快，其位置变化也越快。速度是矢量，既有大小，又有方向。在国际单位制中，速度的单位是 米每秒 ，符号是 m/s ，常用单位还有千米每小时（ km/h ），厘米每秒（cm/s）等 2.平均速度和瞬时速度 （1）平均速度：运动质点的 某一段时间内的位移和时间 的比值，叫做这段时间内的平均速度，平均速度只能 粗略 地描述运动的快慢。 （2）瞬时速度：运动物体在 某个时刻或某个位置 的速度，瞬时速度能 精确 地描述了物体运动的快慢及方向，是矢量。一般情况下所提到的速度都是指瞬时速度。 【自主预习】 1. 加速度 1.速度变化率：速度的变化量除以时间。 2.加速度：速度的变化量与发生这一变化所用时间之比，叫做加速度。 3.公式：。 4.单位：米每二次方秒，符号是或。 5.标、矢量：矢量，既有大小，也有方向。 1. 加速度的方向 1.加速度a的方向： 中，是矢量，a的方向与的方向一致。 2.加速度与运动的联系： （1）速度增加，即加速运动，加速度的方向与初速度的方向相同； （2）速度减小，即减速运动，加速度的方向与初速度方向相反。 1. 从v-t图像看加速度 1.在v-t图像中，是图像的斜率，其数值等于物体运动的加速度的大小； 2.斜率的正负表示加速度的方向。 一．加速度 【情景 1】“新型战斗机歼-20 飞得很快 ”与“小轿车比公交车起步快 ” 思考讨论：两句话中的“快 ”，分别是什么意思？ ——第一个“快 ”指速度大，第二个“快 ”指速度增加得快。 【情景 2】 货轮起航 火箭发射 蜻蜓起飞 0—10m/s,加速时间 10s 0—100m/s,加速时间 10s0—10m/s,加速时间 0.9s 将数据填入以下表格进行对比分析： 初速度 v1 (m/s) 经过时间 Δt (s) 末速度 v2(m/s) 货轮起航 0 10 10 火箭发射 0 10 100 蜻蜓起飞 0 0.9 10 思考： 问题 1 ：货轮、火箭、蜻蜓相比，谁的速度变化大？ 问题 2 ：货轮和火箭相比，谁的速度变化得快？ 问题 3 ：货轮和蜻蜓相比，谁的速度变化得快？ 问题 4 ：火箭和蜻蜓相比，谁的速度变化得快？ 二．加速度的方向 问题 1 ：根据第3节学习，我们知道速度是一矢量，有大小有方向，并且方向与某段时间内位移的方向是相同的，那么你认为加速度是否是一个矢量呢？如果是，它的方向又是怎么样的？ 问题 2 ：从表格中你可以发现加速度与速度变化量方向有什么联系？ 问题 3 ：加速度在减小，而速度在增大，有可能吗？ 问题 4 ：加速度在增大，而速度在减小，有可能吗？ 1．小朱同学在现场观看赛车表演时，看到赛车一闪而过，感叹“真快啊”！当到了终点时，赛车突然刹车停住，小朱同学又感叹“真快啊”！下列说法正确的是（　　） A．第一个“真快”是描述加速度大；第二个“真快”是描述速度大 B．第一个“真快”是描述速度大；第二个“真快”也是描述速度大 C．第一个“真快”是描述加速度大；第二个“真快”也是描述加速度大 D．第一个“真快”是描述速度大；第二个“真快”是描述速度变化快 【答案】D 【详解】赛车一闪而过，第一个“真快”是描述速度大；赛车突然刹车停住，第二个“真快”是描述速度变化快，刹车停下来快。 故选D。 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，速度越大，加速度越大 B．加速度是矢量，方向一定与速度方向相同 C．加速度变大，则速度也一定是在变大 D．速度变化越快，加速度越大 【答案】D 【详解】A．加速度是描述速度变化快慢的物理量，速度是描述运动快慢的物理量，速度越大，加速度不一定越大，故A错误； B．加速度是矢量，方向与速度变化量的方向相同，与速度的方向可以相同，也可以相反，故B错误； C．加速度变大，速度变化快，则速度可能在变大，也可能在变小，故C错误； D．速度变化越快，加速度越大，故D正确。故选D。 3.蹦床是游乐场非常受欢迎的运动，一位小朋友从某高度落下，以大小为4m/s的竖直速度着网。与网作用后，沿着竖直方向以大小为6m/s的速度弹回。已知小朋友与网接触的时间，那么小朋友在与网接触的这段时间内，加速度的大小和方向分别为（　　） A．，竖直向下 B．，竖直向上 C．，竖直向下 D．，竖直向上 【答案】D 【详解】取着网前的速度方向为正方向，则；则加速度为 负号说明加速度的方向与正方向相反，故运动员在与网接触的这段时间内加速度的大小为，方向向上。 故选D。 4．如图，一小球以竖直向下的速度与水平地面相碰，反弹后以速度竖直向上运动，已知的大小为，的大小为，若取竖直向下为正方向，则该过程中速度变化量（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】取竖直向下为正方向，则该过程中速度变化量 故选D。 5．在2024年巴黎奥运会中，中国网球运动员郑钦文在一次击球中，将以30m/s的速度飞来的网球以40m/s的速度沿同一直线击回，击球时长为0.004s，以网球飞来的方向为正方向，网球的平均加速度为（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】网球的平均加速度 故选D。 6．如图甲所示，一只小猫饭后来到池塘边散步，之前停留在池塘边的一条小鱼看到小猫后，从静止快速沿直线游离池塘边缘，全过程中小鱼的图像如图乙所示。关于小鱼的整个运动过程，下列说法正确的是（　　） A．t4时刻，小鱼离出发点最远 B．时刻小鱼的加速度为零 C．小鱼在t4~t5内的速度方向与加速度方向相反 D．小鱼在0~t1内的加速度方向与t3~t4内的加速度方向相同 【答案】A 【详解】A．由乙图可知，内小鱼的速度始终为正值，即小鱼一直向前运动，位移不断增大，到时刻速度为零，则小鱼离出发点最远，故A正确； B．根据图像的斜率表示加速度，可知在时刻斜率不为零，故加速度不为零，故B错误； C．由乙图可知，小鱼在t4~t5小鱼反方向做加速运动，速度与加速度方向相同，故C错误； D．根据图像的斜率表示加速度，可知小鱼在0~t1内的斜率为正，故加速度方向为正方向，t3~t4内的斜率为负，故加速度方向为负方向，故两个时刻的加速度方向不相同，故D错误。 故选A。 7．下面说法正确的是（　　） A．做直线运动的物体加速度变小，速度可能变大 B．做直线运动的物体加速度变小，速度可能不变 C．做直线运动的物体速度越大，位移一定越大 D．做直线运动的物体速度变化量越大，加速度一定越大 【答案】A 【详解】A．做直线运动的物体加速度变小，如果加速度方向与速度方向相同，则速度增加；如果加速度方向与速度方向相反，则速度减小，故A错误； B．做直线运动的物体加速度变小，只要有加速度，速度一定发生变化，故B错误； C．做直线运动的物体速度可能很大，但时间很短，则位移可能很小，故C错误； D．加速度是描述速度变化快慢的物理量，与速度变化量没有直接关系，所以做直线运动的物体速度变化量越大，加速度不一定越大，故D错误。 故选A。 8.2024年8月6日，在巴黎奥运会女子十米跳台决赛中，全红婵成功卫冕。比赛中，从运动员离开跳台开始计时，以竖直向下为正方向，其速度随时间变化情况大致如图所示，其中时间内图像为直线，则（　　） A．时间内，运动员的位移竖直向上 B．时间内，运动员的平均速度等于 C．时刻运动员下潜到最低点 D．时间内，运动员的加速度逐渐增大 【答案】B 【详解】A．由图像可知，时间内，运动员先向上做竖直上抛运动，后做自由落体运动，运动员的位移竖直向下，故A错误； B．时间内，运动员做匀变速直线运动，则运动员的平均速度为 故B正确； C．由图像可知，时刻运动员的速度减为0，此时下潜到最低点，故C错误； D．根据图像的切线斜率表示加速度，可知时间内，运动员的加速度逐渐减小，故D错误。 故选B。 知识梳理与关联 方法与能力提升 疑问与拓展 自我评估 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$