高中物理必修第一册人教版11.4速度变化快慢的描述——加速度 课件PPT

5速度变化快慢的描述——加速度5速度变化快慢的描述——加速度 【知识与技能】(1)理解加速度的物理意义，知道加速度是矢量．知道平均加速度和瞬时加速度．(2)通过对日常生活中有关加速度的实例的分析，进一步体会变化率的概念及表达方式．(3)理解匀变速运动的意义，能用vt图像表示匀变速直线运动，并能通过图像确定加速度．5速度变化快慢的描述——加速度│三维目标三维目标 【过程与方法】(1)经历将生活中的实际上升到物理概念的过程，理解物理与生活的联系，初步了解如何描述运动．通过事例，引出生活中物体运动的速度存在加速和减速的现实，提出为了描述物体运动速度变化的快慢，引入了加速度概念的必要性，激发学生学习的兴趣．(2)帮助学生学会分析数据，归纳总结得出加速度．(3)教学中从速度—时间图象的角度看物体的加速度，主要引导学生看倾斜直线的“坡度”(即斜率)，让学生在实践中学会应用数据求加速度．5速度变化快慢的描述——加速度│三维目标 【情感、态度与价值观】(1)利用实例激发学生的求知欲，激励学生的探索精神．(2)领会人类探索自然规律中严谨的科学态度，理解加速度概念的建立对人类认识世界的意义，培养学生的抽象思维能力．(3)培养合作交流的思想，能主动与他人合作，勇于发表自己的主张，勇于放弃自己的错误观点．5速度变化快慢的描述——加速度│三维目标 【重点】(1)速度的变化量、速度的变化率的含义．(2)加速度的概念及物理意义．【难点】(1)理解加速度的概念，树立变化率的思想．(2)区分速度、速度的变化量及速度的变化率．(3)利用图象来分析加速度的相关问题．5速度变化快慢的描述——加速度│重点难点重点难点 加速度是力学中的重要概念，也是高一年级物理课较难懂的概念．在学生的生活经验中，与加速度有关的现象不多，这就给学生理解加速度概念带来了困难．为此，教材先列举小型轿车和旅客列车的加速过程，让学生讨论它们速度变化的快慢以增强学生的感性认识．5速度变化快慢的描述——加速度│教学建议教学建议 教材还展示飞机的起飞过程，要求学生从具体问题中了解“速度快”“速度变化大”“速度变化快”的含义不同，又在旁批中指出“物体运动的快慢”与“运动速度变化的快慢”不同．在此基础上再说明平均加速度的意义，进而说明瞬时加速度．对重要的v-t图像，教材又设置一个“思考与讨论”，让学生通过v-t图像加深对加速度的认识和对图象的理解．5速度变化快慢的描述——加速度│教学建议 【导入一】问题导入为了推动我国田径事业的发展，四川省曾举办过一次100m飞人挑战赛．有8名世界短跑名将参加角逐，其中包括我国的李雪梅和美国的琼斯，最终琼斯夺得冠军．我们知道百米赛跑分为起跑、途中跑和冲刺三个阶段，李雪梅的途中跑阶段比琼斯的起跑阶段跑得快，但我们都说琼斯比李雪梅跑得快，这是为什么？通过本节课学习，我们就可以给出合理的评判标准．5速度变化快慢的描述——加速度│新课导入新课导入 【导入二】讨论与交流利用多媒体投影播放赛车、高速列车、自行车、运动员加速的录像，提出问题，让学生思考讨论．谁的速度“增加”得快？如何来表示增加的快慢？课件展示：某竞赛用的跑车启动时，3.87s内速度达到100km/h，某高速列车启动时，265s内速度达到250km/h，自行车9s内速度达到15m/s，而百米短跑运动员起跑时，0.2s内速度达到12m/s.5速度变化快慢的描述——加速度│新课导入 师：试根据上述数据，推算出这些物体启动时，速度的增加量和1s内速度的增加量，并填入下列表格：5速度变化快慢的描述——加速度│新课导入启动物体速度增加量(m/s)1s内速度的增加量(m/s)速度增加的快慢程度(最快、较快、较慢、最慢)竞赛用跑车高速列车自行车运动员 生：计算可以得到如下数据：5速度变化快慢的描述——加速度│新课导入启动物体速度增加量(m/s)1s内速度的增加量(m/s)速度增加的快慢程度(最快、较快、较慢、最慢)竞赛用跑车27.87.2较快高速列车69.40.26最慢自行车151.7较慢运动员1260最快 师：很明显，这几个运动物体速度的增加量不同，速度增加的快慢也不同，且速度增加量大的不一定速度增加得快．为了描述物体运动中速度变化的快慢，人们引入了加速度的概念——加速度是用来描述速度变化的快慢的物理量．5速度变化快慢的描述——加速度│新课导入 5速度变化快慢的描述——加速度│知识必备知识必备知识点 加速度1．定义：加速度是______________与发生这一变化所用______的比值；2．表达式：a＝________，a＝________，Δv＝________表示______________，Δt表示速度变化所用的________；3．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________，常用的单位还有cm/s2(或cm·s－2)；4．方向：加速度a是____量，其方向与______________方向相同，即物体加速运动时加速度与速度方向________，物体减速运动时加速度与速度方向________．速度的变化量时间v-v0速度的变化量时间m/s2矢速度的变化量相同相反 考点一 加速度概念的理解[想一想]“我国的新型战斗机‘歼20’飞得很快．”“小轿车比公交车起步快．”两句话中的“快”的含义各是什么？5速度变化快慢的描述——加速度│学习互动学习互动 [答案]第一个“快”指战斗机的速度大，运动得较快；第二个“快”指起步时小轿车比公交车的加速度大，即小轿车比公交车速度增加得快．5速度变化快慢的描述——加速度│学习互动 5速度变化快慢的描述——加速度│学习互动[要点总结]1．物理意义：加速度是描述_________快慢的物理量，加速度的大小即______的变化率；2．矢量性：加速度是____量，其方向与______________的方向相同；在加速直线运动中，加速度的方向与初速度方向______，在减速直线运动中，加速度的方向与初速度方向______．3．加速度与速度：加速度与速度的方向关系决定物体的______是增大还是减小；加速度的大小决定了物体的速度变化的______．速度变化速度矢速度的变化量相同相反速度快慢 例1物体由静止开始运动，加速度恒定，第7s初的速度是4.5m/s，则物体加速度是(  )A．0.5m/s2B．0.64m/s2C．0.7m/s2D．0.75m/s25速度变化快慢的描述——加速度│学习互动 5速度变化快慢的描述——加速度│学习互动 例2(多选)一个做变速直线运动的物体，加速度逐渐减小，直至为零．那么该物体运动的情况可能是(  )A．速度不断增大，加速度为零时，速度最大B．速度不断减小，加速度为零时，速度最小C．速度的变化率一定越来越小D．速度一定是越来越小5速度变化快慢的描述——加速度│学习互动 5速度变化快慢的描述——加速度│学习互动ABC[解析]如果加速度与初速度方向相同，则物体速度逐渐增大，直到加速度为零，速度达到最大．如果加速度与初速度方向相反，则运动情况可能为：(1)物体速度逐渐减小，直到加速度为零，速度达到最小；(2)物体速度逐渐减小，速度为零后，反向加速，直到加速度为零，反向速度最大．无论加速度与初速度方向关系如何，加速度逐渐减小时，速度的变化率均越来越小．综上所述，选项A、B、C正确． 考点二速度、速度的变化量、加速度的比较[想一想]已知物体做直线运动且它的加速度为负值，那么该物体是否一定做减速运动？5速度变化快慢的描述——加速度│学习互动 [答案]不一定．直线运动中，物体做加速运动还是减速运动并不是取决于加速度的方向，而是取决于加速度与速度的方向关系：如果两者方向相同，则物体做加速运动；如果两者方向相反，则物体做减速运动．只给出加速度的方向，而未给出速度的方向，故不能确定物体做加速运动还是减速运动．5速度变化快慢的描述——加速度│学习互动 5速度变化快慢的描述——加速度│学习互动[要点总结]速度、速度的变化量、加速度的比较比较项目速度加速度速度变化量物理意义__________________________________________________________________________________________________________________________定义式Δv=v-v0单位m/sm/s2m/s决定因素__________________________________________________________________________________方向_______________________________________________________________________________________大小①位移与时间的比值；②位移对时间的变化率；③xt图像中，曲线在该点的切线斜率大小①速度变化量与所用时间的比值；②速度对时间的变化率；③vt图像中，曲线在该点的切线斜率大小末速度与初速度的差，Δv＝v－v0描述物体运动快慢和方向的物理量，状态量描述物体速度变化快慢和方向的物理量，状态量描述物体运动改变大小的物理量，过程量v的大小由v0、a、t决定a不是由v、v0、Δt、Δv来决定的Δv由v与v0决定，而且Δv=v-v0与位移x或物体运动的方向同向与Δv方向一致，而与v0、v方向无关由Δv=v-v0决定，或与加速度同向 例3(多选)关于物体沿直线运动的速度和加速度的说法正确的是(  )A．物体运动时，加速度增大，速度必定增大B．物体可以具有向东的速度，而它的加速度的方向向西C．物体加速度的方向一定和速度变化的方向相同D．物体运动时，加速度在减小，速度可能会增大5速度变化快慢的描述——加速度│学习互动 5速度变化快慢的描述——加速度│学习互动 考点三速度—时间图像与加速度[想一想]若速度—时间(vt)图像为曲线，则表示物体运动轨迹为曲线吗？5速度变化快慢的描述——加速度│学习互动 [答案]不是，速度—时间图像中图线反映的都是直线运动，图线为曲线时表示物体的速度不是均匀变化的．5速度变化快慢的描述——加速度│学习互动 5速度变化快慢的描述——加速度│学习互动[要点总结]1．vt图像的意义：____________________________________________．2．信息(1)速度：某时刻的速度，速度的正负表示速度的方向与规定的正方向相同或相反；(2)速度的变化量：物体在某段时间内速度的变化量或物体发生某一速度变化所经历的时间，速度变化量的正负表示其方向；(3)加速度：图线的_______表示运动物体的加速度，___________表示加速度的方向，______________表示加速度的大小．描述直线运动的物体的速度随时间变化的规律斜率斜率的正负斜率的绝对值 例4图151是物体做直线运动的vt图像，下列说法中正确的是(  )5速度变化快慢的描述——加速度│学习互动图1-5-1 A．5s末物体的加速度是2m/s2B．20s末物体的加速度为1m/s2C．40s末物体开始向反方向运动D．0～10s与40～60s内物体的平均速度相同5速度变化快慢的描述——加速度│学习互动 5速度变化快慢的描述——加速度│学习互动 5速度变化快慢的描述——加速度│学习互动 1．关于速度和加速度的关系，下列说法正确的是(  )A．速度变化得越多，加速度就越大B．速度变化得越快，加速度就越大C．加速度方向保持不变，速度方向也保持不变D．加速度大小不断变小，速度大小也不断变小5速度变化快慢的描述——加速度│备用习题备用习题 B[解析]“速度变化得越多”是指Δv越大，若所用时间t也很大，则就不一定大，故A错误．“速度变化得越快”是指速度的变化率越大，即加速度a越大，B正确．加速度方向保持不变，速度方向可能变，也可能不变，当物体做减速直线运动时，v＝0以后就反向运动，如竖直向上抛出的物体，故C错．物体在运动过程中，若加速度方向与速度方向相同，尽管加速度在变小，但物体仍在加速直到加速度a＝0时，速度就达到最大了，故D错．5速度变化快慢的描述——加速度│备用习题 2．某学习小组的同学从网上找到几幅照片，根据照片所示情景请你判断他们对这四幅图的理解正确的是(  )5速度变化快慢的描述——加速度│备用习题 A．当火药爆炸炮弹还没发生运动瞬间，炮弹的加速度一定为零B．轿车紧急刹车时，加速度方向可能与速度方向相同C．高速行驶的磁悬浮列车的加速度可能为零D．根据图中数据可求出刘翔在110m栏比赛中任一时刻的速度5速度变化快慢的描述——加速度│备用习题 C[解析]炮弹发射瞬间，尽管速度为零，但速度的变化率较大，即加速度不是零，A错．汽车刹车做减速运动，a与v反向，B错．当磁悬浮列车匀速行驶时，a＝0，C对．根据刘翔110米栏用时13秒15，可以求出刘翔运动的平均速度，求不出任一时刻的速度，D错．5速度变化快慢的描述——加速度│备用习题 3．(多选)某物体沿直线运动，其vt图像如图所示，则下列说法中正确的是(  )5速度变化快慢的描述——加速度│备用习题 A．前3s内速度与加速度方向相同，物体做加速运动B．第5s内速度与加速度方向相反，物体做减速运动C．第6s内速度与加速度方向相同，物体做加速运动D．第6s内速度与加速度方向相反，物体做减速运动5速度变化快慢的描述——加速度│备用习题 ABC[解析]前3s内速度随时间均匀增大，故物体做加速运动，速度与加速度同向，A正确．第5s内速度随时间减小，速度与加速度反向，物体做减速运动，B正确．第6s内速度随时间增大，速度与加速度同向，物体做加速运动，D错误，C正确．5速度变化快慢的描述——加速度│备用习题 4．(多选)一物体做加速度不变的直线运动，某时刻速度大小为4m/s，1s后速度大小为10m/s，则在这1s内该物体的(  )A．速度变化的大小可能小于4m/sB．速度变化的大小可能大于10m/sC．加速度的大小可能小于4m/s2D．加速度的大小可能大于10m/s25速度变化快慢的描述——加速度│备用习题 5速度变化快慢的描述——加速度│备用习题 1．(对加速度的理解)关于加速度，下列说法正确的是(  )A．物体的速度越大，加速度也就越大B．物体的速度为零，加速度也一定为零C．物体的加速度大小等于速度的变化量与时间的比值D．物体的加速度的方向和速度的方向总是一致5速度变化快慢的描述——加速度│自我检测自我检测 5速度变化快慢的描述——加速度│自我检测 2．(对加速度的理解)(多选)若汽车的加速度方向与速度方向一致，当加速度减小时，则(  )A．汽车的速度也减小B．汽车的速度仍在增大C．当加速度减小到零时，汽车静止D．当加速度减小到零时，汽车的速度达到最大5速度变化快慢的描述——加速度│自我检测 5速度变化快慢的描述——加速度│自我检测BD[解析]汽车的加速度方向与速度方向一致，汽车做加速运动，故选项A错误，B正确；加速度减小时，汽车的速度变化率减小，即相等时间内速度的增加量减少，但速度仍在增加，当加速度为零时，汽车做匀速运动，速度达到最大，故选项C错误，D正确． 3.(加速度的计算)足球以1.0m/s的速度水平飞向墙壁，碰到墙壁经0.1s后以0.8m/s的速度沿同一直线反弹回来，足球在与墙壁碰撞过程中的平均加速度为(  )A．2m/s2，方向垂直墙壁向里B．2m/s2，方向垂直墙壁向外C．18m/s2，方向垂直墙壁向里D．18m/s2，方向垂直墙壁向外5速度变化快慢的描述——加速度│自我检测 5速度变化快慢的描述——加速度│自我检测 4．(速度—时间图像与加速度)做直线运动的物体在t1、t3两时刻对应的纵坐标如图152所示，下列结论正确的是(  )A．t1、t3两时刻速度相同B．t2时刻速度和加速度均为零C．t1、t3两时刻加速度等值反向D．若t2＝2t1，则可以求出物体的初速度为8m/s5速度变化快慢的描述——加速度│自我检测 5速度变化快慢的描述——加速度│自我检测D[解析]由题图知，t1、t3时刻的速度大小相同，但方向相反，选项A错误；t2时刻速度为零，但图像斜率不为零，说明加速度不为零，选项B错误；t1、t3时刻图像斜率相同，说明加速度相同，选项C错误；若t2＝2t1，由于vt图线为直线，所以0～t1和t1～t2时间内速度的变化量Δv1＝Δv2＝－4m/s，可得v0＝8m/s，选项D正确． 本章总结提升本章总结提升 本章总结提升│单元回眸单元回眸 类型一 速度、速度的变化量及加速度1．速度是位移对时间的变化率，速度的变化量是指速度改变的多少，加速度是速度对时间的变化率．2．速度的变化量表示速度变化的大小和变化的方向，加速度的大小由速度变化的大小和发生这一变化所用时间的多少共同确定，加速度的方向与速度变化的方向相同．本章总结提升│整合创新整合创新 3．加速度与速度以及速度的变化量三个物理量中每个物理量的大小与另外两个物理量并无必然联系，加速度很大时速度可以很大、也可以很小，还可以为零；速度的变化量可以很大也可以很小．4．物体做加速还是减速运动取决于加速度方向与速度方向的关系，与加速度的大小无关．本章总结提升│整合创新 例1关于速度、速度变化量、加速度的关系，下列说法中正确的是(  )A．运动物体的速度越大，其速度变化量一定越大B．运动物体的速度越大，其加速度一定越大C．运动物体的速度变化量越大，其加速度一定越大D．运动物体的速度变化越快，其加速度一定越大本章总结提升│整合创新 D[解析]物体的速度大，其速度变化量不一定大，如飞机在高空匀速飞行时，速度很大，此时加速度为零，速度的变化量为零，选项A、B错误；物体的速度变化量大，但所用时间未知，故加速度不一定大，选项C错误；速度变化得快，表示相同时间内速度变化量大，说明加速度大，选项D正确．本章总结提升│整合创新 例2小球沿足够长的光滑斜面向上运动，在通过A点时，速度的大小为6m/s，方向沿斜面向上，经过t＝3s小球经过B点，速度的大小变为9m/s，方向沿斜面向下，求此质点运动的平均加速度．本章总结提升│整合创新 本章总结提升│整合创新 类型二 速度—时间图像1．vt图像的意义vt图像表示做直线运动的物体速度随时间变化的规律．2．vt图像的应用(1)判断物体的运动性质；(2)根据坐标确定物体在某时刻速度的大小和方向，纵坐标的正负表示物体速度的方向；本章总结提升│整合创新 (3)根据图像斜率确定物体运动加速度的大小和方向，斜率的正负表示物体加速度的方向，vt图像为曲线时，物体在某时刻的加速度等于该时刻过图像上该点的切线的斜率；(4)根据图像确定物体的位移，某段时间内的图像与时间轴围成的图形的面积表示该段时间内物体通过的位移的大小，位移的方向可由速度方向确定．本章总结提升│整合创新 例3[2014·广东卷]图1Z1是物体做直线运动的vt图像，由图可知，该物体(  )本章总结提升│整合创新图1-Z-1 A．第1s内和第3s内的运动方向相反B．第3s内和第4s内的加速度相同C．第1s内和第4s内的位移大小不相等D．0～2s和0～4s内的平均速度大小相等本章总结提升│整合创新 B[解析]0～3s内物体一直沿正方向运动，故选项A错误；vt图像的斜率表示加速度，第3s内和第4s内图像斜率相同，故加速度相同，选项B正确；vt图像与时间轴包围的面积表示位移的大小，第1s内和第4s内对应的两个三角形面积相等，故位移大小相等，选项C错误；第3s内和第4s内对应的两个三角形面积相等，故位移大小相等，方向相反，所以0～2s和0～4s内位移相同，但时间不同，故平均速度大小不相等，选项D错误．本章总结提升│整合创新 【变式】[2014·天津卷]质点做直线运动的速度—时间图像如图1Z2所示，该质点(  )本章总结提升│整合创新图1-Z-2 A．在第1秒末速度方向发生了改变B．在第2秒末加速度方向发生了改变C．在前2秒内发生的位移为零D．第3秒末和第5秒末的位置相同本章总结提升│整合创新 D[解析]速度的正负代表了运动的方向，A错误；图线的斜率代表了加速度的大小及方向，B错误；图线与时间轴围成的图形的面积代表了物体的位移，C错误，D正确．本章总结提升│整合创新 例4升降机提升重物时重物运动的vt图像如图1Z3所示，利用该图像分析并求解以下问题：(1)升降机在0～8s的时间内是怎样运动的？(2)0～2s与5s～8s内的加速度大小之比是多少？本章总结提升│整合创新图1-Z-3 本章总结提升│整合创新