内容正文:
4 速度变化快慢的描述——加速度
第1课时 加速度的理解与计算
学习任务一 加速度的理解
[教材链接] 阅读教材,完成下列填空.
加速度
(1)物理意义:描述物体运动 快慢的物理量.
(2)定义:物理学中把速度的 与发生这一变化所用 之比叫作加速度.
(3)公式:a= ,Δv表示 ,Δt表示速度变化所用的 .
(4)单位:在国际单位制中,加速度的单位是 ,符号是 .
[物理观念] 如图所示为猎豹、蜻蜓在运动中的图像.
图甲中猎豹捕食时速度能在4 s内由零增加到30 m/s,图乙中以9 m/s的速度飞行的蜻蜓能在1 s内停下来.试结合以上情景分析:
(1) 的速度变化量大;
(2) 的加速度大.
【辨别明理】
1.物体的速度越大,加速度一定越大. ( )
2.物体速度变化量越大,加速度一定越大. ( )
3.伞兵着陆时的加速度是-15 m/s2,赛车起步时的加速度是4.5 m/s2,则赛车的加速度大. ( )
例1 下列说法正确的是 ( )
A.速度是矢量,速度的变化量是标量
B.甲物体的速度变化量为3 m/s,乙物体的速度变化量为-5 m/s,甲物体的速度变化量大
C.一小球以10 m/s的速度与墙相撞,反向弹回时速度大小也为10 m/s,小球的速度变化量的大小为20 m/s
D.一汽车以10 m/s的速度开始刹车,一段时间后速度变为2 m/s,则汽车的速度变化量为8 m/s
[反思感悟]
例2 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
[反思感悟]
例3 如图甲所示是我国复兴号高铁,考虑到旅客的舒适程度,出站时,其速度能在10分钟内由0增加到350 km/h;如图乙所示,汽车以108 km/h的速度行驶,急刹车时能在2.5 s内停下来.下列说法正确的是 ( )
A.2.5 s内汽车的速度改变量为20 m/s
B.复兴号高铁的加速度比汽车的大
C.汽车的速度变化比复兴号高铁的快
D.复兴号高铁单位时间内的速度变化比汽车的大
[反思感悟]
学习任务二 加速度的方向与计算
[物理观念] 加速度的方向
(1)加速度的方向:加速度是 量,其方向与 方向相同.
(2)在直线运动中,物体加速运动时加速度与速度方向相 ,物体减速运动时加速度与速度方向相 .
【辨别明理】
1.加速度方向一定与速度方向相同. ( )
2.加速度方向可能与速度方向相反. ( )
3.加速度方向一定与速度变化的方向相同. ( )
例4 [2025·江苏南京外国语学校高一月考] 在2024年巴黎奥运会上,郑钦文夺得女子网球单打冠军,为我国无数怀揣网球梦想的青少年树立了光辉的榜样.某次比赛中,郑钦文将速率v1=40 m/s水平飞来的网球击出,网球以速率v2=40 m/s水平返回,假设球拍与网球作用时间为t=0.004 s.求网球被击打过程中.
(1)网球的速度变化大小Δv和方向;
(2)网球的加速度大小a和方向.
【要点总结】
注意加速度的矢量性
(1)做题之前规定正方向(一般规定初速度方向为正方向).
(2)与正方向相同则矢量为正值,与正方向相反则矢量为负值.
(3)题目中若给出的矢量只有大小,则应考虑矢量的多种可能性.
1.(对加速度的理解)[2026·浙江湖州实验中学高一月考] 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……”,一个物体的加速度为-7 m/s2,下列说法正确的是 ( )
A.该物体做减速运动
B.该物体的加速度-7 m/s2一定比3 m/s2的加速度大
C.该物体的速度每秒减小7 m/s
D.该物体的加速度方向与速度变化的方向相反
2.(加速度的方向与计算)垒球以10 m/s的速度水平向右飞行,被对方运动员击打后,速度变为水平向左,大小为30 m/s,若球与球棒作用的时间为0.1 s,则击打过程的平均加速度 ( )
A.大小是200 m/s2,方向水平向右
B.大小是200 m/s2,方向水平向左
C.大小是400 m/s2,方向水平向右
D.大小是400 m/s2,方向水平向左
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4 速度变化快慢的描述——加速度
第1课时 加速度的理解与计算
[教材链接] (1)速度变化 (2)变化量 时间 (3) 速度的变化量 时间 (4)米每二次方秒 m/s2(或m·s-2)
[物理观念] (1)猎豹 (2)蜻蜓
[解析] (1)猎豹的速度变化量大,为30 m/s.
(2)猎豹的加速度a1==7.5 m/s2,蜻蜓的加速度a2==-9 m/s2,故蜻蜓的加速度大.
【辨别明理】
1.× 2.× 3.×
例1 C [解析] 速度、速度的变化量都是矢量,正、负号表示方向,所以乙物体的速度变化量大,A、B错误;小球速度变化量Δv=v2-v1=(-10-10) m/s=-20 m/s,即大小为20 m/s,方向与初速度方向相反,C正确;汽车的速度变化量Δv=v2-v1=(2-10) m/s=-8 m/s,D错误.
例2 D [解析] 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.
例3 C [解析] 汽车初速度为v1'=108 km/h=30 m/s,2.5 s 内汽车的速度改变量为Δv'=v2'-v1'=0-30 m/s=-30 m/s,选项A错误;因350 km/h= m/s,根据a=可得,复兴号高铁的加速度为a1== m/s2≈0.16 m/s2,汽车的加速度为a2== m/s2=-12 m/s2,负号只表示方向,所以复兴号高铁的加速度比汽车的加速度小,复兴号高铁的速度变化比汽车的慢,复兴号高铁单位时间内的速度变化比汽车的小,选项C正确,B、D错误.
[物理观念] (1)矢 速度的变化量 (2)同 反
【辨别明理】
1.× 2.√ 3.√
例4 (1)80 m/s,方向与初速度方向相反 (2)20 000 m/s2,方向与初速度方向相反
[解析] (1)以初速度方向为正,则Δv=-v2-v1=-80 m/s
方向与初速度方向相反.
(2)网球的加速度a==-20 000 m/s2
方向与初速度方向相反.
随堂巩固
1.B [解析] 物体是否减速取决于加速度方向与速度方向是否相反,若速度为负,加速度为负时物体加速,故A错误;加速度大小比较绝对值,7 m/s2> 3 m/s2,故B正确;加速度为-7 m/s2时,速度每秒变化量为-7 m/s,若速度为正,则每秒减少7 m/s;若速度为负,则速度增大,故C错误;加速度方向始终与速度变化方向相同,故D错误.
2.D [解析] 以向右为正方向,根据加速度定义得a== m/s2=-400 m/s2,负号表示方向水平向左,故D正确.
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