内容正文:
第1章 运动的描述
1.4 加速度
鲁科版(2019)高中物理必修第一册
学习目标、重难点
1
新课讲解
3
新课导入
2
课堂练习
4
高考链接
5
课堂小结
6
目录
学习目标
物理观念:理解加速度的定义、公式、单位及矢量性,能用其描述速度变化的快慢。
科学思维:掌握比值定义法,能准确区分速度、速度变化量与加速度。
科学探究:能通过实例比较速度变化快慢,运用定义式进行分析与计算。
科学态度与责任:体会物理概念源于生活,保持对变速运动现象的好奇心与实事求是的态度。
学习重难点
重点:加速度的概念建立、定义式 的理解及其物理意义;加速度矢量性的认识。
难点:区分速度、速度变化量与加速度;理解加速度方向与速度变化量方向一致,并能判断加/减速运动。
新课导入
我国新型战斗机“歼20”飞得很快。
大部分电动车比燃油车起步快。
这两个“快”表示的意思一样吗?
一、加速度
某高速列车启动,速度由0增加到300 km/h,约需 500 s;某轿车启动,速度由0增加到100 km/h,约需8 s。
1.在起动过程中,哪个的速度变化更大?
2.在起动过程中,哪个的速度变化更快?
高速列车
比较速度变化快慢的方法
1.相同时间比速度的变化量,速度变化量大的速度变化快;
2.相同速度变化量比时间,时间短的速度变化快。
思考,如果时间和速度变化量都不相同时,又该如何比较速度变化的快慢呢?(类比物体运动快慢的描述)
采用比值的方法,比较单位时间速度的变化量。
加速度
速度0
300km/h(约83m/s)
500s
小汽车的速度变化更快!
8 s
速度0
100km/h(约28m/s)
加速度
加速度
加速度
(1)物理意义:
(2)定义:
(3)表达式:
(4)单位:
(5)矢量性:
描述速度变化快慢的物理量
速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值
a==
m/s2(或m·s-2)读作:米每二次方秒
加速度是矢量,加速度的方向与速度变化量的方向相同
思考:这三幅图中,小车的运动是否都有加速度,请说明理由。
甲
乙
丙
甲图有加速,因为速度大小发生变化
乙图有加速度,因为速度方向发生变化
丙图有加速度,因为速度大小和方向都在发生变化
二、加速度对物体运动情况的影响
速度的变化量:∆v = v末-v初(直线运动)
v1 = 20 m/s
v2= 30 m/s
∆v = v2 - v1 =30 m/s- 20 m/s=10 m/s
∆v
a
v1 = 20 m/s
v2= 10 m/s
∆v = v2 - v1 =10 m/s- 20 m/s=-10 m/s
∆v
a
∆v 有正负值,表示什么意思呢?
Δv 结果的正负表示速度变化的方向
Δv为正,表示速度变化的方向与规定正方向相同
Δv为负,表示速度变化的方向与规定正方向相反
加速度
大
小
速度变化得快
速度变化得慢
加速度
增大
减小
越来越快
越来越慢
加速度的大小与速度变化快慢的影响
判断物体加速、减速的方法
判定物体是加速还是减速,不是看加速度的大小是否变化,也不是看加速度的正、负号,而是看加速度的方向与速度方向是否相同或相反。若a、v同向,则v增大;若a、v反向,则v减小。
加速度与速度
方向相同
方向相反
加速直线运动
减速直线运动
速度v、速度变化量Δv、加速度a的比较
描述物体运动快慢和方向的物理量,是状态量
描述物体速度变化快慢和方向的物理量,是状态量
描述物体速度变化大小和方向的物理量,是过程量
v=
a=或a=
Δv=v-v0
m/s
m/s2
m/s
v的大小由v0、a、t决定
a不是由v、t、Δv来决定的,a由力与物体的质量决定(后面学)
Δv由v与v0决定
物体运动的方向
与Δv方向一致,而与v0、v方向无关
由Δv=v-v0或Δv=aΔt决定
位移与时间的比值
速度变化量与所用时间的比值
Δv=v-v0(矢量差)
三者无必然联系。v很大,速度的变化量可能很小,甚至为0,a也可大可小
课堂练习
1.下列所描述的直线运动,不可能的是( )
A.速度变化很小,加速度很大
B.速度越来越大,加速度越来越小
C.速度变化越来越快,加速度越来越小
D.某瞬间速度为零,加速度很大
C
答案:C
解析:根据加速度的定义: ,则速度变化很小,如果时间更小,则加速度也可能很大,选项A有可能;速度越来越大,但如果时间更长,则加速度越来越小,选项B有可能;速度变化越来越快,则故加速度一定是越来越大,故选项C不可能;某瞬间速度为零,加速度很大,选项D有可能,故选C.
2.(多选)关于物体运动加速度的方向,下列说法正确的是( )
A.物体做速率逐渐增加的直线运动时,其加速度的方向一定与速度方向相同
B.物体做变速率曲线运动时,其加速度的方向一定改变
C.物体做变速率圆周运动时,其加速度的方向一定指向圆心
D.物体做匀速率曲线运动时,其加速度的方向总是与速度方向垂直
AD
答案:AD
解析:A.物体做速率逐渐增加的直线运动时,加速度方向与速度方向相同,故A正确;B.平抛运动物体运动速度大小不断改变,方向不断改变,但平抛运动的合外力恒为重力,大小方向都不变,故B错误;C.物体做匀速率圆周运动时,其加速度的方向一定指向圆心;物体做变速率圆周运动时,其加速度的方向一定不指向圆心,故C错误;D.物体做匀速率曲线运动时,则合外力不改变速度大小,只改变速度方向,则物体所受合外力必须与速度方向始终垂直,其加速度的方向总是与速度方向垂直,故D正确。故选AD。
3.关于加速度表达式 的下列说法,正确的是( )
A.加速度a 与 成正比,与 成反比
B. 表示在 时间内物体速度变化的快慢,是矢量
C.利用 求得的加速度是 时间内的平均加速度,是标量
D. 表示速度变化的快慢,是矢量
D
答案:D
解析:A. 是加速度的定义式,加速度a与速度改变量、变化的时间无关,故A错误;
B. 表示在 时间内物体速度变化量,是矢量,故B错误;
C.利用 求得的加速度是 时间内的平均加速度,是矢量,故C错误;
D. 表示加速度,即速度变化的快慢,是矢量,故D正确。
1.小车在水平地面上做匀速直线运动。零时刻,站在小车上的甲沿与小车运动方向平行的方向抛出一个小球,乙站在小车侧方水平地面上观测到小球做直线运动直至落地,忽略空气阻力。则( )
A.乙观测到小球的运动轨迹与地面垂直
B.乙观测到小球的加速度为零
C.甲抛球方向与小车前进方向相同
D.小球相对地面的初速度不为零
高考链接
1.图为“玉兔二号”巡视器在月球上从O处行走到B处的照片。轨迹OA段是直线,AB段是曲线,巡视器质量为135 kg,则巡视器( )
A.受到月球的引力为1350 N
B.在AB段运动时一定有加速度
C.OA段与AB段的平均速度方向相同
D.从O到B的位移大小等于OAB轨迹长度
1.答案:B
解析:由于月球表面的重力加速度约是地球表面重力加速度的,则巡视器受到月球的引力约为,A错;巡视器在AB段做曲线运动,则其加速度一定不等于零,B对;OA段为直线,AB段为曲线,则OA段与AB段的位移方向不相同,则这两段的平均速度的方向一定不相同,C错;由于AB段为曲线,则O到B的位移大小一定小于OAB轨迹长度,D错。
1.答案:B
解析:由于月球表面的重力加速度约是地球表面重力加速度的 ,则巡视器受到月球的引力约为 ,A错;巡视器在AB段做曲线运动,则其加速度一定不等于零,B对;OA段为直线,AB段为曲线,则OA段与AB段的位移方向不相同,则这两段的平均速度的方向一定不相同,C错;由于AB段为曲线,则O到B的位移大小一定小于OAB轨迹长度,D错。
2.高铁车厢里的水平桌面上放置一本书,书与桌面间的动摩擦因数为0.4,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度 。若书不滑动,则高铁的最大加速度不超过( )
A.
B.
C.
D.
2.答案:B
解析:书放在水平桌面上,若书相对于桌面不滑动,则最大静摩擦力提供加速度
解得
书相对高铁静止,故若书不动,高铁的最大加速度
。
故选B。
课堂小结
(2)定义
1.加速度
(3)定义式:
(4)单位
(5)矢量性
(1)物理意义
a=
2.加速度对物体运动情况的影响
(1)加速度的大小与速度变化快慢的关系
(3)判断物体加速、减速的方法
(2)加速度方向与速度方向的关系
3.加速度的计算
感谢观看
THANK YOU
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