内容正文:
高中物理人教版必修第一册
第一章《运动的描述》
1.4 速度变化快慢的描述—加速度 学习任务单
课题
1.4 速度变化快慢的描述—加速度
学习目标
1.探究加速度概念的建立过程,理解比值定义法.
2.掌握加速度的定义式,理解其矢量性,会利用vt图像求解加速度.
3.通过类比物理量速度的建立过程,利用旧知识获得新知识,培养观察、归纳、应用新知识解决实际问题的能力.
课前学习任务
一、加速度
1.物理意义:描述速度变化的 快慢 。
2.定义:速度的 变化量 与发生这一变化所用 时间 之比。
3.定义式:a=。
4.单位:在国际单位制中,加速度的单位是米每二次方秒,符号是 m/s2 或m·s-2。
二、加速度的方向
1.加速度的方向:加速度是 矢量 ,其方向与 速度的变化量Δv 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,速度增加时加速度的方向与初速度的方向 相同 ,速度减小时加速度的方向与初速度的方向 相反 。
三、从v-t图像看加速度
1.v-t图像的斜率:表示物体运动的 加速度 ,即a=。(如图所示)
2.a的定性判断:在同一v-t图像中,图线的 斜率 越大,其加速度越大。
3.a的定量计算:在图线上取两点,坐标分别为(t1,v1),(t2,v2),则a=。
课中学习任务
1.由a=可知( )
A.a与Δv成正比 B.物体的加速度大小由Δv决定
C.加速度的方向与速度的方向相同 D.加速度的大小为
2.(多选)物体做加速直线运动,已知第1 s末的速度大小是6 m/s,第3 s末的速度大小是10 m/s,则该物体的加速度可能是( )
A.2 m/s2 B.4 m/s2
C.-4 m/s2 D.-2 m/s2
3.(多选)如图所示为某质点运动的vt图像,下列有关该质点运动情况的判断正确的是( )
A.0~t1时间内加速度为正,质点做加速运动
B.t1~t2时间内加速度为负,质点做减速运动
C.t2~t3时间内加速度为负,质点做减速运动
D.t3~t4时间内加速度为正,质点做加速运动
4.一个质点以某一加速度沿直线从A点加速运动到B点,在A点时速度为3 m/s,到达B点时速度变为12 m/s,此过程历时6 s;通过B点后又以另一加速度沿直线减速运动到C点并停下来,此过程历时6 s。求质点:
(1)从A点到B点过程中的加速度大小;
(2)从B点到C点过程中的加速度。
5.升降机由静止开始以恒定加速度a1加速上升2 s,速度达到3 m/s,接着匀速上升2 s,最后再以恒定加速度a2减速上升1 s才停下来。求:
(1)加速上升的加速度大小和减速上升的加速度大小;
(2)试画出升降机运动的速度—时间图像。
课中学习任务答案
1.D a=为比值定义式,不能说a与Δv成正比,与Δt成反比,速度变化量大,加速度不一定大,A、B错误,D正确;加速度的方向与速度变化量Δv的方向相同,不一定与速度方向相同,C错误。
2.AD [物体做加速直线运动,虽然初、末速度的方向不知道,但方向一定是相同的.若v0=6 m/s,vt=10 m/s,则a=2 m/s2;若v0=-6 m/s,vt=-10 m/s,则a=-2 m/s2.故A、D项正确.]
3.AB [由题图可知,在0~t1时间内加速度为正,速度也为正,加速度方向与速度方向相同,故质点做加速运动,A正确;在t1~t2时间内加速度方向为负,速度为正,加速度方向与速度方向相反,故质点做减速运动,B正确;在t2~t3时间内加速度为负,速度也为负,加速度方向与速度方向相同,故质点做加速运动,C错误;在t3~t4时间内加速度为正,速度为负,加速度方向与速度方向相反,质点做减速运动,D错误.]
4.答案 (1)1.5 m/s2 (2)2 m/s2,方向由C点指向B点
解析 (1)从A点到B点过程中,
a1== m/s2=1.5 m/s2。
(2)从B点到C点过程中,a2== m/s2=-2 m/s2,负号表示加速度方向与在B点的速度方向相反,即加速度方向由C点指向B点。
5.答案 (1)1.5 m/s2 3 m/s2 (2)见解析图
解析 (1)由加速度公式a=得
a1==1.5 m/s2,a2==-3 m/s2。
故加速上升的加速度大小为1.5 m/s2,减速上升的加速度大小为3 m/s2。
(2)速度—时间图像,如图。
课后学习任务
1.小军同学在现场观看F1赛车比赛时,看到赛车一闪而过,感叹“真快啊!”;当到达终点时,赛车突然刹车停住,小军同学又感叹“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”是描述速度大
C.第一个“真快”是描述速度大;第二个“真快”是描述加速度大
D.第一个“真快”是描述加速度大;第二个“真快”是描述加速度大
2.甲、乙两个物体在同一直线上运动,它们的速度—时间图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.在0~t1时间内,甲的加速度大于乙的加速度,且方向相反
B.在0~t1时间内,甲、乙加速度方向相同
C.在0~t2时间内,甲、乙运动方向相同
D.在t1~t2时间内,甲的加速度大于乙的加速度,且方向相同
3.(多选)根据给出的速度和加速度的正、负,下列判断正确的是( )
A.v0>0,a<0,物体做加速运动
B.v0<0,a<0,物体做减速运动
C.v0<0,a>0,物体做减速运动
D.v0>0,a>0,物体做加速运动
4.如图所示为某高楼电梯上升的速度—时间图像。
(1)求电梯在t1=5 s、t2=8 s时刻的速度;
(2)求出电梯各时间段的加速度;
(3)画出电梯上升的加速度—时间图像。
5.如图所示,篮球以6 m/s的速度竖直向下碰地面,然后以4 m/s速度竖直向上反弹,碰地的时间为0.2秒.
(1)求篮球在这0.2秒内的速度变化量Δv;
(2)有的同学这样计算球的加速度:a== m/s2=-10 m/s2,他的方法对吗?为什么?若不对,则正确的方法如何?
课后学习任务答案
1.C
2.B
解析 由v-t图像的斜率表示加速度知,0~t2时间内,甲的加速度小于乙的加速度,两者的加速度方向相同,A、D错误,B正确;0~t2时间内,甲一直向正方向运动,0~t1时间内,乙向负方向运动,t1~t2时间内,乙向正方向运动,C错误。
3.CD [物体运动的速度、加速度的方向是任意规定的,当速度的方向和加速度的方向相同时,做加速运动,方向相反时做减速运动.不能只根据加速度的正、负来判断物体是做加速运动还是做减速运动.C、D正确.]
4.解析 (1)由题图可知电梯在t1=5 s时刻的速度是10 m/s,在t2=8 s时刻的速度是5 m/s。
(2)0~2 s:a1===5 m/s2
2~5 s:a2=0
5~8 s:a3== ≈-1.67 m/s2。
(3)电梯上升的加速度—时间图像,如图所示。
答案 (1)10 m/s 5 m/s (2)0~2 s:5 m/s2 2~5 s:0 5~8 s:-1.67 m/s2 (3)见解析图
5.[解析] (1)以向下为正方向,所以
Δv=v2-v1=-4 m/s-6 m/s=-10 m/s
负号表示Δv的方向向上.
(2)不对,他没有注意速度的方向.
正确解法为:
以向下为正方向,v1=6 m/s,v2=-4 m/s
加速度为a== m/s2=-50 m/s2
负号表示加速度方向与正方向相反,即向上.
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