1.4 速度变化快慢的描述 讲义-2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册
2026-07-30
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精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 高中物理人教版必修 第一册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 4. 速度变化快慢的描述——加速度 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 加速度 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 广东省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.30 MB |
| 发布时间 | 2026-07-30 |
| 更新时间 | 2026-07-30 |
| 作者 | 非靠谱老师 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-30 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59026424.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本讲义聚焦“速度变化快慢的描述——加速度”核心知识点,从速度变化的实际问题出发,通过比值定义法构建加速度概念,系统梳理其物理意义、公式、单位及矢量性,结合方向判断加速减速规律,最终借助v-t图像斜率深化理解,形成完整的运动学概念学习支架。
该资料以汽车与火车加速对比情境导入,激发认知冲突,通过表格对比、练习辨析加速度与速度等易混概念,培养科学思维。例题涵盖G值计算、打点计时器数据处理等,强化科学探究能力。课中辅助教师引导概念建构,课后分层例题助力学生查漏补缺,深化物理观念。
内容正文:
1.4 速度变化快慢的描述——加速度
· 导入
一辆小汽车在10 s内,速度从0达到100 km/h,一列火车在300 s内速度也从0达到100 km/h。虽然汽车和火车速度都从0达到100 km/h,但是它们的运动情况显然不同。你觉得用“速度大”或“速度变化大”能描述这种不同吗?如果不能,应该怎样描述呢?如图1.4-1。
图1.4-1
项目
初速度v0 (km/h)
末速度vt( km/h)
所用时间t(s)
火车
0
100
300
汽车
0
100
10
相同点:加速运动,速度变化量相同。
不同点:速度变化快慢不同,小汽车速度变化快,火车速度变化慢。
· 知识点对点
知识一 加速度☆☆☆
项目
内容
物理意义
描述物体在某段时间的速度变化快慢和方向的物理量。
定义
速度的变化量和发生这一变化量所用时间的比值,叫作加速度(acceleration)。
公式
。
—末速度—m/s;
—初速度—m/s;
t—时间—s;
a-加速度—m/s2
单位
m/s2,读作:米每二次方秒
性质
矢量,既有大小又有方向。
大小
大小数值上等于单位时间内物体的速度变化量
注意
比值法定义新物理量:用两个物理量(速度的变化量和时间)之比定义了一个新物理量—加速度,它的物理意义与原来的两个物理量不同。用物理量之比定义新的物理量是物理学中常用的方法。
练习1
请解释说明以下说法。
(1)加速度大,速度一定大吗?
(2)速度大,加速度一定大吗?
(3)速度变化量大,则加速度一定大?
(4)速度变化越快,加速度越大?
知识二 加速度的方向☆☆☆
项目
内容
情景举例
如图1.4-2,汽车原来的速度是v1,经过一小段时间之后,速度变为v2。为了在图中表示加速度,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。
甲 速度增加时的情况
乙 速度减小时的情况
图1.4-2 加速度方向与速度方向的关系示意图
归纳
从在变速直线运动中
(1)a与初速度v0的方向相同,物体做加速直线运动;
(2)a与初速度v0的方向相反,物体做减速直线运动;
(3)速度增加或者减少与加速度的正负无关。但是,加速度的方向与速度变化量∆v的方向总是一致的。
速度变化量(∆v)
描述速度变化的多少和方向∆
公式
直线运动中∆v=v2-v1
方向
与速度变化量()的方向相同(不一定是v的方向)
正负表示方向
· 例题
考点:加速度的定义、表达式、单位及物理意义(共2小题)
1.(2025秋•禅城区月考)·【中档】汽车等交通工具设计常用到“急动度”概念,描述的是加速度变化的快慢。乘坐交通工具时,让乘客感到不适的,往往不是加速度,而是加速度的变化率,即急动度。若司机平稳地踩下油门,加速度缓慢增加,急动度很小,乘客感觉非常舒适。如图所示为某新能源汽车从静止开始启动的一小段时间内的急动度j随时间t变化的规律,则( )
A.10s时刻汽车的加速度为零
B.0~4s内,汽车的加速度增加得越来越慢
C.4~8s内,汽车急动度不变,汽车做匀加速运动
D.与4s末相比,乘客在10s末所体验的乘车舒适度较优
2.(2024秋•揭阳期末)·【易】下列说法正确的是( )
A.位移大的物体速度一定大
B.物体加速度为正值时,其速度一定在增加
C.运动的汽车若在某时刻速度为零,其加速度一定为零
D.若物体沿直线一直向某一方向(单方向)运动,则物体运动的路程与位移大小相等
考点:速度、速度变化量和加速度的关联(共2小题)
3.(2025秋•肇庆校级月考)·【易】关于物体的加速度,下列说法中正确的是( )
A.物体的速度变化越快,它的加速度也一定越大
B.物体的速度越大,它的加速度一定越大
C.物体的加速度为正,物体速度一定增大
D.物体的速度为零,它的加速度也一定为零
4.(2025秋•汕头期末)·【中档】关于速度与加速度的关系,下列说法正确的是( )
A.速度越大,加速度越大
B.速度变化量越大,加速度越大
C.加速度方向与速度方向相同,速度一定增大
D.加速度减小,速度一定减小
考点:用定义式计算物体的加速度(共2小题)
5.(2025秋•广州月考)·【较易】李同学发现马路边的一辆汽车尾部标有“50TFSI”字样,通过查阅资料了解到标识中的“50”称为G值,G值越大表示车辆加速性能越好。G值的大小为车辆从静止加速到100km/h这一过程平均加速度的10倍,若某车从静止加速到100km/h所需的时间为10s,则该车的G值约为( )
A.30 B.40 C.45 D.50
6.(2024秋•阳江期末)·【易】在一次蹦床比赛中,运动员从高处自由落下,以大小为8m/s的竖直速度着网,与网作用后,沿着竖直方向以大小为10m/s的速度弹回,已知运动员与网接触的时间Δt=1.0s,那么运动员在与网接触的这段时间内加速度的大小和方向分别为( )
A.2.0m/s2,竖直向下 B.8.0m/s2,竖直向下
C.10.0m/s2,竖直向上 D.18.0m/s2,竖直向上
考点:加速、减速的判断(共2小题)
7.(2024秋•广州校级期中)·【较易】在下列几种情景中,对情景的分析和判断正确的是( )
A.点火后即将升空的火箭,因火箭还没运动,所以加速度一定为零
B.高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车,因轿车紧急刹车时速度变化很快,所以加速度很大
C.高速行驶的磁悬浮列车,因速度很大,所以加速度也一定很大
D.太空中的“天宫一号”绕地球匀速转动,其加速度为零
8.(2024•宝安区校级开学)·【中档】汽车从制动到停止共用了5s。这段时间内,汽车每1s前进的距离分别是9m、7m、5m、3m、1m(如图)。
(1)求汽车前1s、前2s、前3s、前4s和全程的平均速度。在这五个平均速度中,哪一个最接近汽车刚制动时的瞬时速度?它比这个瞬时速度略大些,还是略小些?
(2)汽车是做匀减速运动还是变减速运动?
考点:打点计时器打出纸带的数据处理(共2小题)
9.(2025秋•福田区校级期中)·【中档】用电火花计时器研究匀变速直线运动的实验中,某同学打出了如图所示的一条纸带。
(1)电火花计时器使用的是 V的 (填“直流”或“交流”)电源;计时器打点的频率为50Hz,每隔4个点取1个计数点,依次得到了O、A、B、C、D几个计数点;
(2)小车由静止开始运动,则纸带的 (填“左”或“右”)端与小车相连;
(3)用刻度尺量得OA=1.20cm,OB=2.80cm,OC=4.80cm,OD=7.20cm,纸带运动的加速度大小为 m/s2(保留2位有效数字);
(4)关于打点计时器的使用,下列说法正确的是 。
A.实验时,先接通打点计时器的电源,后释放小车
B.释放小车前,将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处
C.电源的电压越高,打点的时间间隔越小
D.电源的频率越高,打点的时间间隔越小
10.(2025秋•广州校级月考)·【较易】打点计时器是高中物理实验中常用的实验器材,请你完成下列有关问题:
(1)如图甲、乙是两种打点计时器,电源频率为50Hz,下列说法正确的是 。
A.甲为电磁式打点计时器,乙为电火花式打点计时器
B.甲使用电源为220V直流,乙使用8V直流
C.甲的打点间隔为0.02s,乙的打点间隔也为0.02s
(2)①从纸带上直接得到的物理量、②从纸带上测量得到的物理量、③通过计算能得到的物理量,以上①②③三个物理量分别是 。
A.时间间隔、位移、平均速度
B.时间间隔、瞬时速度、位移
C.位移、时间间隔、加速度
(3)利用打点计时器测量纸带的速度,基本步骤如下:
A.当纸带完全通过计时器后,及时关闭开关
B.将纸带从墨粉纸盘下面穿过电火花计时器
C.用手拖动纸带运动
D.接通打点计时器开关
上述步骤正确的顺序是 (按顺序填写编号)。
(4)如图所示的纸带是某同学练习使用电火花计时器时得到的,纸带的右端先通过电火花计时器,从点迹的分布情况可以断定纸带的速度变化情况是 (选填“加速”或“减速”)。
(5)如果图中的纸带与该实验中的纸带是1:1的比例,用刻度尺实际测量一下AB间长度为11.00cm,则可以计算出纸带的平均速度是 m/s(结果保留两位有效数字)。
知识三 从v—t图像看加速度☆☆☆
项目
内容
物理意义
描述物体在某段时间的速度变化快慢和方向的物理量。
图示
图1.4-3中的两条直线a、b分别是两个物体A和B运动的v-t图像。E、F两点所表示的时刻和速度分别为t1、t2和v1、v2。
图1.4-3从v-t图像看物体的加速度
问题
(1)对b图线,从t1到t2时刻的∆v表达式如何?物体的加速度的表达式呢?
(2)b图线的斜率为多大?它与加速度有何关系?
(3)a图线的斜率与b图线的斜率谁大?这说明ab两物体的加速度谁大?
(4)c图线与ab图线所描述物体的运动有何不同?
归纳
(1)v-t图像的斜率物理意义:表示物体的加速度;
(2)斜率越大,说明加速度越大,物体速度变化的越快;
(3)斜率为正,表示加速度方向与正方向相同,图像向上倾斜;
斜率为负,表示加速度方向与正方向相反,图像向下倾斜。
生活中做变速运动的物体很多,它们的加速度大小也各不相同,有时差异还很大。下表为一些运动物体的加速度。
表 一些运动物体的加速度(近似值)
运动物体
运动物体
子弹在枪筒中
赛车起步
4.5
伞兵着陆
-25
汽车起步
2
汽车急刹车
-5
高铁起步
0.35
练习2
1.汽车急刹车中的加速度为负值,含义是什么?
2.表中哪个物体运动的加速度最大,哪个物体运动的加速度最小?
注意
(1)变化率:番茄在成熟的过程中,它的大小、含糖量等会随时间变化;树木在成长过程中,它的高度、树干的直径会随时间变化;某种商品的价格会随时间变化……这些变化,有时快、有时慢。描述变化快慢的量就是变化率。
(2)自然界中某量D的变化可以记为ΔD,发生这个变化所用的时间间隔可以记为Δt;当Δt极小时,变化量ΔD与Δt之比就是这个量对时间的变化率,简称变化率。显然,变化率在描述各种变化过程时起着非常重要的作用,速度和加速度就是两个很好的例子。
(3)注意区分:起步快,速度大,速度变化大,速度变化快。
· 例题
考点:v﹣t图像
11.(2025秋•南山区月考)·【中档】一枚火箭由地面竖直向上发射,其v﹣t图像如图所示,由图像可知( )
A.0~t1时间内火箭的加速度小于t1~t2时间内火箭的加速度
B.在0~t2时间内火箭上升,t2~t3时间内火箭下落
C.t2时刻火箭离地面最远
D.t3时刻火箭回到地面
12.(2025秋•惠州月考)·【易】下图所示是曲线形状相同的v-t图像甲和x-t图像乙。试分析两图各自表示的物体的运动情况。
小结
· 1.4速度变化快慢的描述——加速度
· 一、加速度
· (1)物理意义:描述物体在某段时间的速度变化快慢和方向的物理量。
·
· 二、加速度的方向
·
(1)方向:与速度变化量()的方向相同(不一定是v的方向)
· 三、从v—t图像看加速度
· 反映物体速度与时间的关系,斜率表示加速度。
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1.4 速度变化快慢的描述——加速度
· 导入
一辆小汽车在10 s内,速度从0达到100 km/h,一列火车在300 s内速度也从0达到100 km/h。虽然汽车和火车速度都从0达到100 km/h,但是它们的运动情况显然不同。你觉得用“速度大”或“速度变化大”能描述这种不同吗?如果不能,应该怎样描述呢?如图1.4-1。
图1.4-1
项目
初速度v0 (km/h)
末速度vt( km/h)
所用时间t(s)
火车
0
100
300
汽车
0
100
10
相同点:加速运动,速度变化量相同。
不同点:速度变化快慢不同,小汽车速度变化快,火车速度变化慢。
答:为了描述物体速度变化的快慢引入一个新物理量—加速度。
· 知识点对点
知识一 加速度☆☆☆
项目
内容
物理意义
描述物体在某段时间的速度变化快慢和方向的物理量。
定义
速度的变化量和发生这一变化量所用时间的比值,叫作加速度(acceleration)。
公式
。
—末速度—m/s;
—初速度—m/s;
t—时间—s;
a-加速度—m/s2
单位
m/s2,读作:米每二次方秒
性质
矢量,既有大小又有方向。
大小
大小数值上等于单位时间内物体的速度变化量
注意
比值法定义新物理量:用两个物理量(速度的变化量和时间)之比定义了一个新物理量—加速度,它的物理意义与原来的两个物理量不同。用物理量之比定义新的物理量是物理学中常用的方法。
练习1
请解释说明以下说法。
(1)加速度大,速度一定大吗?
(2)速度大,加速度一定大吗?
(3)速度变化量大,则加速度一定大?
(4)速度变化越快,加速度越大?
答:(1)a的大小可由Δv和Δt的比值求得,与v、Δv没有必然联系;故a很大,v不一定大;
(2)v很大,a不一定大;
(3)Δv很大,a也不一定大;
(4)速度变化快→相同时间内速度该变量Δv更大→Δv/Δt数值更大→加速度a越大。
知识二 加速度的方向☆☆☆
项目
内容
情景举例
如图1.4-2,汽车原来的速度是v1,经过一小段时间之后,速度变为v2。为了在图中表示加速度,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。
甲 速度增加时的情况
乙 速度减小时的情况
图1.4-2 加速度方向与速度方向的关系示意图
归纳
从在变速直线运动中
(1)a与初速度v0的方向相同,物体做加速直线运动;
(2)a与初速度v0的方向相反,物体做减速直线运动;
(3)速度增加或者减少与加速度的正负无关。但是,加速度的方向与速度变化量∆v的方向总是一致的。
速度变化量(∆v)
描述速度变化的多少和方向∆
公式
直线运动中∆v=v2-v1
方向
与速度变化量()的方向相同(不一定是v的方向)
正负表示方向
· 例题
考点:加速度的定义、表达式、单位及物理意义(共2小题)
1.(2025秋•禅城区月考)·【中档】汽车等交通工具设计常用到“急动度”概念,描述的是加速度变化的快慢。乘坐交通工具时,让乘客感到不适的,往往不是加速度,而是加速度的变化率,即急动度。若司机平稳地踩下油门,加速度缓慢增加,急动度很小,乘客感觉非常舒适。如图所示为某新能源汽车从静止开始启动的一小段时间内的急动度j随时间t变化的规律,则( )
A.10s时刻汽车的加速度为零
B.0~4s内,汽车的加速度增加得越来越慢
C.4~8s内,汽车急动度不变,汽车做匀加速运动
D.与4s末相比,乘客在10s末所体验的乘车舒适度较优
【答案】D
【解答】解:A.急动度是加速度的变化率,j﹣t图像与时间轴围成的面积表示加速度的变化量。0﹣10s内图像面积不为零,说明10s时汽车的加速度不为零,故A错误;
B.0~4s内,急动度j逐渐增大,意味着加速度的变化率增大,即汽车的加速度增加得越来越快,故B错误;
C.4~8s内,急动度不变,说明加速度均匀增加,汽车做的是加速度增大的变加速运动,而非匀加速运动,故C错误;
D.急动度越小,加速度变化越平缓,乘客舒适度越高。与4s时相比,10s时急动度为0,加速度变化率更小,所以乘客在10s末体验的乘车舒适度更优,故D正确。
故选:D。
2.(2024秋•揭阳期末)·【易】下列说法正确的是( )
A.位移大的物体速度一定大
B.物体加速度为正值时,其速度一定在增加
C.运动的汽车若在某时刻速度为零,其加速度一定为零
D.若物体沿直线一直向某一方向(单方向)运动,则物体运动的路程与位移大小相等
【答案】D
【解答】解:A.速度的定义式为,可知速度的大小与位移与时间的比值有关,但速度与位移没有直接关系,所以位移大的物体速度不一定大,故A错误;
B.物体加速度为正值时,如果速度为负值,则速度减小,故B错误;
C.加速度与速度没有直接关系,所以运动的汽车若在某时刻速度为零,其加速度不一定为零,若汽车刚刚要启动的瞬间,故C错误;
D.若物体沿直线一直向某一方向(单方向)运动,则物体运动的路程与位移大小相等,故D正确。
故选:D。
考点:速度、速度变化量和加速度的关联(共2小题)
3.(2025秋•肇庆校级月考)·【易】关于物体的加速度,下列说法中正确的是( )
A.物体的速度变化越快,它的加速度也一定越大
B.物体的速度越大,它的加速度一定越大
C.物体的加速度为正,物体速度一定增大
D.物体的速度为零,它的加速度也一定为零
【答案】A
【解答】解:A、加速度是反映速度变化快慢的物理量,加速度大,速度变化快,故A正确;
B、根据加速度定义式,速度大,速度变化量不一定大,加速度不一定大,故B错误;
C、物体的加速度为正,但是速度为负时,速度在减小,故C错误;
D、根据加速度定义式,速度为零,速度变化量不一定为零,加速度不一定为零,故D错误。
故选:A。
4.(2025秋•汕头期末)·【中档】关于速度与加速度的关系,下列说法正确的是( )
A.速度越大,加速度越大
B.速度变化量越大,加速度越大
C.加速度方向与速度方向相同,速度一定增大
D.加速度减小,速度一定减小
【答案】C
【解答】解:A.速度越大,加速度不一定大,比如匀速直线运动,故A错误;
B.加速度等于速度的变化率,速度变化大,但是如果用时较长,则速度的变化率不一定大,故速度变化量越大,加速度不一定越大,故B错误;
C.加速度方向与速度方向相同,速度一定增大,故C正确;
D.加速度不断减小,但速度不一定减小,只要加速度和速度方向相同即可,故D正确。
故选:C。
考点:用定义式计算物体的加速度(共2小题)
5.(2025秋•广州月考)·【较易】李同学发现马路边的一辆汽车尾部标有“50TFSI”字样,通过查阅资料了解到标识中的“50”称为G值,G值越大表示车辆加速性能越好。G值的大小为车辆从静止加速到100km/h这一过程平均加速度的10倍,若某车从静止加速到100km/h所需的时间为10s,则该车的G值约为( )
A.30 B.40 C.45 D.50
【答案】A
【解答】解:某车从静止加速到100km/h所需的时间为10s,根据a可得:
G值的大小为车辆从静止加速到100km/h这一过程平均加速度的10倍,所以该车的G值约为2.78×10≈30,故A正确,BCD错误;
故选:A。
6.(2024秋•阳江期末)·【易】在一次蹦床比赛中,运动员从高处自由落下,以大小为8m/s的竖直速度着网,与网作用后,沿着竖直方向以大小为10m/s的速度弹回,已知运动员与网接触的时间Δt=1.0s,那么运动员在与网接触的这段时间内加速度的大小和方向分别为( )
A.2.0m/s2,竖直向下 B.8.0m/s2,竖直向下
C.10.0m/s2,竖直向上 D.18.0m/s2,竖直向上
【答案】D
【解答】解:取向上为正方向,则初速度为v0=﹣8m/s,末速度为v=10m/s,根据
故这段时间内加速度大小为18.0m/s2,方向竖直向上。
故ABC错误,D正确。
故选:D。
考点:加速、减速的判断(共2小题)
7.(2024秋•广州校级期中)·【较易】在下列几种情景中,对情景的分析和判断正确的是( )
A.点火后即将升空的火箭,因火箭还没运动,所以加速度一定为零
B.高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车,因轿车紧急刹车时速度变化很快,所以加速度很大
C.高速行驶的磁悬浮列车,因速度很大,所以加速度也一定很大
D.太空中的“天宫一号”绕地球匀速转动,其加速度为零
【答案】B
【解答】解:A、点火后即将升空的火箭,尽管速度为零,但速度变化很快,所以加速度很大,故A错误;
B、加速度是描述速度变化快慢的物理量,所以轿车紧急刹车,速度变化很快,加速度很大,故B正确;
C、如果运动的磁悬浮列车在轨道上匀速行驶,尽管速度很大,但是做匀速直线运动,由于速度不发生变化,所以加速度为零,故C错误;
D、太空中的“天宫一号”绕地球匀速转动时,做的是匀速圆周运动,其加速度等于向心加速度,不为零,故D错误。
故选:B。
8.(2024•宝安区校级开学)·【中档】汽车从制动到停止共用了5s。这段时间内,汽车每1s前进的距离分别是9m、7m、5m、3m、1m(如图)。
(1)求汽车前1s、前2s、前3s、前4s和全程的平均速度。在这五个平均速度中,哪一个最接近汽车刚制动时的瞬时速度?它比这个瞬时速度略大些,还是略小些?
(2)汽车是做匀减速运动还是变减速运动?
【答案】(1)汽车前1s、前2s、前3s、前4s和全程的平均速度大小9m/s,8m/s,7m/s,6m/s,5m/s;在这五个平均速度中,前1s最接近汽车刚制动时的瞬时速度;它比这个瞬时速度略小些;
(2)汽车是做匀减速运动。
【解答】解:(1)令第1s内的位移为s1,第2s内的位移为s2,以此类推,第5s内的位移为s5.则根据平均速度的定义,有
前1s的平均速度最接近汽车刚制动时的瞬时速度,比这个瞬时速度略小些。
(2)匀变速直线运动相邻相等时间间隔内发生的位移差相等,依题意有
s1﹣s2=s2﹣s3=s3﹣s4=s4﹣s5
故汽车做的是匀减速直线运动。
答:(1)汽车前1s、前2s、前3s、前4s和全程的平均速度大小9m/s,8m/s,7m/s,6m/s,5m/s;在这五个平均速度中,前1s最接近汽车刚制动时的瞬时速度;它比这个瞬时速度略小些;
(2)汽车是做匀减速运动。
考点:打点计时器打出纸带的数据处理(共2小题)
9.(2025秋•福田区校级期中)·【中档】用电火花计时器研究匀变速直线运动的实验中,某同学打出了如图所示的一条纸带。
(1)电火花计时器使用的是 220 V的 交流 (填“直流”或“交流”)电源;计时器打点的频率为50Hz,每隔4个点取1个计数点,依次得到了O、A、B、C、D几个计数点;
(2)小车由静止开始运动,则纸带的 左 (填“左”或“右”)端与小车相连;
(3)用刻度尺量得OA=1.20cm,OB=2.80cm,OC=4.80cm,OD=7.20cm,纸带运动的加速度大小为 0.40 m/s2(保留2位有效数字);
(4)关于打点计时器的使用,下列说法正确的是 ABD 。
A.实验时,先接通打点计时器的电源,后释放小车
B.释放小车前,将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处
C.电源的电压越高,打点的时间间隔越小
D.电源的频率越高,打点的时间间隔越小
【答案】(1)220 交流;(2)左;(3)0.40;(4)ABD
【解答】解:(1)电火花计时器通过火花放电产生点迹,需连接220V交流电源工作。
(2)小车从静止加速运动,纸带点距应逐渐增大。观察纸带可知O到D点距递增,故O为第一个点。因O点在左端且打点器固定,纸带向左运动,故左端连接小车。
(3)刻度尺测量相邻点距:xOA=1.20cm;xAB=2.80cm﹣1.20cm=1.60cm;xBC=4.80cm﹣2.80cm=2.00cm;xCD=7.20cm﹣4.80cm=2.40cm。
连续相等时间位移差Δx=0.40cm,换算得Δx=4.0×10﹣3m。时间间隔。
由匀变速运动推论Δx=aT2,解得a=0.40m/s2。
(4)A、实验时应先接通电源再释放小车,以稳定打点并保护仪器,故A正确;
B、释放前小车应靠近打点器,以增加纸带打点数,故B正确;
C、打点周期仅与电源频率有关,与电压无关,故C错误;
D、由知频率越高打点间隔越小,故D正确。
故选:ABD。
答:(1)220 交流;(2)左;(3)0.40;(4)ABD
10.(2025秋•广州校级月考)·【较易】打点计时器是高中物理实验中常用的实验器材,请你完成下列有关问题:
(1)如图甲、乙是两种打点计时器,电源频率为50Hz,下列说法正确的是 C 。
A.甲为电磁式打点计时器,乙为电火花式打点计时器
B.甲使用电源为220V直流,乙使用8V直流
C.甲的打点间隔为0.02s,乙的打点间隔也为0.02s
(2)①从纸带上直接得到的物理量、②从纸带上测量得到的物理量、③通过计算能得到的物理量,以上①②③三个物理量分别是 A 。
A.时间间隔、位移、平均速度
B.时间间隔、瞬时速度、位移
C.位移、时间间隔、加速度
(3)利用打点计时器测量纸带的速度,基本步骤如下:
A.当纸带完全通过计时器后,及时关闭开关
B.将纸带从墨粉纸盘下面穿过电火花计时器
C.用手拖动纸带运动
D.接通打点计时器开关
上述步骤正确的顺序是 BDCA (按顺序填写编号)。
(4)如图所示的纸带是某同学练习使用电火花计时器时得到的,纸带的右端先通过电火花计时器,从点迹的分布情况可以断定纸带的速度变化情况是 减速 (选填“加速”或“减速”)。
(5)如果图中的纸带与该实验中的纸带是1:1的比例,用刻度尺实际测量一下AB间长度为11.00cm,则可以计算出纸带的平均速度是 0.42 m/s(结果保留两位有效数字)。
【答案】(1)C;(2)A;(3)BDCA;(4)减速;(5)0.42
【解答】解:(1)AB.甲为电火花打点计时器,甲使用电源为220V交流;乙为电磁式打点计时器乙使用8V交流,故AB错误;
C.电源频率为50Hz,根据
可知甲的打点间隔为0.02s,乙的打点间隔也为0.02s,故C正确;
故选:C。
(2)从纸带上直接得到的物理量是时间间隔,从纸带上测量得到的物理量是位移,通过计算能得到的物理量是平均速度、瞬时速度和加速度,故A正确,BC错误。
故选:A。
(3)利用打点计时器测量纸带的速度,将纸带从墨粉纸盘下面穿过电火花计时器,先接通打点计时器开关,然后用手拖动纸带运动,当纸带完全通过计时器后,及时关闭开关。故上述步骤正确的顺序是:BDCA。
(4)由图中纸带点迹的分布可知,相同时间内通过的位移逐渐减小,则纸带的速度变化情况是减速。
(5)由图中纸带可知,AB间的时间为
t=13×0.02s=0.26s
则纸带的平均速度为
故答案为:(1)C;(2)A;(3)BDCA;(4)减速;(5)0.42
知识三 从v—t图像看加速度☆☆☆
项目
内容
物理意义
描述物体在某段时间的速度变化快慢和方向的物理量。
图示
图1.4-3中的两条直线a、b分别是两个物体A和B运动的v-t图像。E、F两点所表示的时刻和速度分别为t1、t2和v1、v2。
图1.4-3从v-t图像看物体的加速度
问题
(1)对b图线,从t1到t2时刻的∆v表达式如何?物体的加速度的表达式呢?
(2)b图线的斜率为多大?它与加速度有何关系?
(3)a图线的斜率与b图线的斜率谁大?这说明ab两物体的加速度谁大?
(4)c图线与ab图线所描述物体的运动有何不同?
答案:(1)从t1到t2时刻的∆v=v2-v1,,∆v=v2-v1,∆t=t2-t1
(2)v-t图像直线的斜率,,斜率等于物体的加速度,斜率的大小为(图线的倾斜程度)加速度大小,斜率正负代表加速度方向。
(3)从图中能直观的看到a图线更陡,a的斜率大于b的斜率,故a的加速度大于b的加速度。
(4)c图线初速度很大,速度随时间均匀减小,正向匀减速,速度减到0。加速度恒定不变,但加速度方向与初速度方向相反,全程时匀变速直线运动。
归纳
(1)v-t图像的斜率物理意义:表示物体的加速度;
(2)斜率越大,说明加速度越大,物体速度变化的越快;
(3)斜率为正,表示加速度方向与正方向相同,图像向上倾斜;
斜率为负,表示加速度方向与正方向相反,图像向下倾斜。
生活中做变速运动的物体很多,它们的加速度大小也各不相同,有时差异还很大。下表为一些运动物体的加速度。
表 一些运动物体的加速度(近似值)
运动物体
运动物体
子弹在枪筒中
赛车起步
4.5
伞兵着陆
-25
汽车起步
2
汽车急刹车
-5
高铁起步
0.35
练习2
1.汽车急刹车中的加速度为负值,含义是什么?
2.表中哪个物体运动的加速度最大,哪个物体运动的加速度最小?
答:1.加速度方向与速度方向相反。2.子弹;高铁。
注意
(1)变化率:番茄在成熟的过程中,它的大小、含糖量等会随时间变化;树木在成长过程中,它的高度、树干的直径会随时间变化;某种商品的价格会随时间变化……这些变化,有时快、有时慢。描述变化快慢的量就是变化率。
(2)自然界中某量D的变化可以记为ΔD,发生这个变化所用的时间间隔可以记为Δt;当Δt极小时,变化量ΔD与Δt之比就是这个量对时间的变化率,简称变化率。显然,变化率在描述各种变化过程时起着非常重要的作用,速度和加速度就是两个很好的例子。
(3)注意区分:起步快,速度大,速度变化大,速度变化快。
· 例题
考点:v﹣t图像
11.(2025秋•南山区月考)·【中档】一枚火箭由地面竖直向上发射,其v﹣t图像如图所示,由图像可知( )
A.0~t1时间内火箭的加速度小于t1~t2时间内火箭的加速度
B.在0~t2时间内火箭上升,t2~t3时间内火箭下落
C.t2时刻火箭离地面最远
D.t3时刻火箭回到地面
【答案】A
【解答】解:ABC、由v﹣t图像可知火箭的速度一直为正,则火箭一直上升,所以t3时刻火箭离地面最远,故BCD错误;
D、由v﹣t图像的斜率表示加速度,斜率越大,加速度越大,知0~t1时间内火箭的加速度小于t1~t2时间内火箭的加速度,故A正确。
12.(2025秋•惠州月考)·【易】下图所示是曲线形状相同的v-t图像甲和x-t图像乙。试分析两图各自表示的物体的运动情况。
【答案】:甲图:0 ~ 2 s内,物体做加速运动;2 ~ 4 s内,物体做匀速直线运动,速度为3 m/s;4~5 s内,物体做减速运动;
乙图:0 ~ 2 s内,物体做匀速直线运动,速度为1.5 m/s;2 ~ 4 s内,物体静止;4 ~ 5 s内,物体做反向的匀速直线运动,速度的大小为3 m/s。
小结
· 1.4速度变化快慢的描述——加速度
· 一、加速度
· (1)物理意义:描述物体在某段时间的速度变化快慢和方向的物理量。
·
· 二、加速度的方向
·
(1)方向:与速度变化量()的方向相同(不一定是v的方向)
· 三、从v—t图像看加速度
· 反映物体速度与时间的关系,斜率表示加速度。
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