第4節(jié)

速度變化快慢的描述---加速度第一章

運動的描述人教版（2019）必修第一冊

導入新課

一輛小汽車在10s內(nèi)，速度從0達到100km/h，一列火車在300s內(nèi)速度也從0達到100km/h。雖然汽車和火車速度都從0達到100km/h，但是它們的運動情況顯然不同。你覺得用“速度大”或“速度變化大”能描述這種不同嗎？如果不能，應(yīng)該怎樣描述呢？物理觀念1.?加速度的概念建構(gòu)?：加速度的概念建構(gòu)：理解加速度是描述物體速度變化快慢的物理量，。通過對比速度、速度變化量與加速度，明確三者的區(qū)別（如速度大加速度不一定大，速度變化量大加速度也不一定大），建立對“變化率”的物理認知。?2.矢量性的理解：加速度是矢量，方向與速度變化量Δv的方向一致。結(jié)合勻加速與勻減速直線運動，分析加速度方向與速度方向的關(guān)系（同向時加速，反向時減速），深化對矢量運算規(guī)則的應(yīng)用?？茖W思維1.模型建構(gòu)能力：從生活實例（如汽車啟動、飛機降落）抽象出“加速度”模型，忽略次要因素（如空氣阻力），聚焦速度變化的核心特征，培養(yǎng)建立物理模型的思維習慣。2.科學推理與論證：通過實驗數(shù)據(jù)（如打點計時器紙帶）推導加速度，運用數(shù)學方法（圖像斜率）分析v?t圖像中加速度的物理意義（斜率大小表示加速度大小，斜率正負表示加速度方向），訓練邏輯推理能力。3.批判性思維：對比“速度快”與“速度變化快”的本質(zhì)差異，糾正“速度大則加速度大”的認知誤區(qū)，通過反例（如高速勻速運動物體加速度為零）強化對概念的準確理解。

學習目標科學探究1.?實驗設(shè)計與操作：設(shè)計“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”實驗，通過打點計時器測量不同時刻的速度，計算加速度，體驗科學探究的基本流程（提出問題→設(shè)計方案→收集數(shù)據(jù)→分析結(jié)論）。2.?科學論證與交流：將實驗結(jié)果與理論推導對比，通過小組討論分享探究結(jié)論，用科學語言表述加速度的物理意義，提升合作與表達能力。科學態(tài)度與責任1.?科學本質(zhì)的認知：通過加速度概念的發(fā)展史（如伽利略對勻加速運動的研究），體會科學理論的建構(gòu)過程，認識到科學知識的相對性和發(fā)展性。2.?生活與科技的聯(lián)系：關(guān)注加速度在實際中的應(yīng)用（如汽車安全性能測試中的“加速度峰值”、航天器發(fā)射時的過載保護），理解科學技術(shù)對社會發(fā)展的影響，增強社會責任感。

學習目標

重點難點重點1.加速度的概念建立和加速度的比值關(guān)系。2.加速度是速度的變化率，它描述速度變化的快慢和方向。難點1.v-t圖像中圖線斜率的物理意義。2.理解加速度的概念，區(qū)分速度、速度的變化量及速度的變化率。1.加速度2.加速度的方向3.從v-t圖像看加速度4.課堂總結(jié)5.練習與應(yīng)用6.提升訓練

學習內(nèi)容第4節(jié)

速度變化快慢的描述---加速度一、加速度第4節(jié)

速度變化快慢的描述---加速度一、加速度看圖回答問題(向右為運動的正方向)(1)速度變化量:Δv=

。

v2-v1一、加速度看圖回答問題(向右為運動的正方向)(2)請分別把甲物體和乙物體的速度變化量在圖中表示出來,并寫出數(shù)據(jù)。一、加速度(3)圖中兩物體的速度變化量相同嗎?你能得到什么結(jié)論?不相同,兩物體速度變化量大小相等、方向不同,速度變化量有方向,為矢量,可以用速度變化量的正負表示它的方向。Δv為正表示與規(guī)定的正方向相同,Δv為負表示與規(guī)定的正方向相反。看圖回答問題(向右為運動的正方向)一、加速度初速度v0/m.s-1經(jīng)過時間△t/s末速度vt/m.s-1A.自行車下坡2311B.公共汽車出站036C.某艦艇出航0206D.火車出站010020下列物體的運動速度變化，誰變化大？誰的速度變化的快？如何比較？比較單位時間內(nèi)速度變化量的大小一、加速度在學習速度時我們知道，位移表示的是位置的變化。要比較位置變化的快慢，可以用位移除以時間。那么，要比較速度變化的快慢，我們又應(yīng)該如何做呢？一、加速度

一、加速度【思考與討論】1.根據(jù)第3節(jié)的學習，我們知道速度的單位是m/s，那么你認為加速度的單位會是什么樣子的？【思考與討論】2.根據(jù)以上定義物理量單位的方式，你還能舉出哪些用類似方式定義的物理量單位嗎？一、加速度【思考與討論】3.速度大，加速度一定大嗎？你能舉例說明嗎？不一定，速度大表示物體運動得快；加速度大表示單位時間內(nèi)速度的變化量大。例如勻速實行的高鐵加速度為0.【思考與討論】4.加速度大，速度一定大嗎？不一定，例如賽車開始加速時加速度很大，但速度比較小。一、加速度6.加速度的大?。?）加速度a大小與速度v沒有直接關(guān)系。（2）加速度a大小與速度變化量Δv沒有直接關(guān)系。（3）加速度a大小

由速度變化率Δv/Δt的大小決定；

由速度變化的快慢決定；

由單位時間內(nèi)物體速度變化大小決定。一、加速度速度v速度的變化量Δv加速度a表達式Δv＝v2－v1方向v的方向與Δt內(nèi)Δx的方向相同Δv的方向由初、末速度決定a的方向與Δt內(nèi)Δv的方向相同物理意義表示物體運動的快慢和方向表示物體速度變化的大小和方向表示物體速度變化的快慢和方向5.速度、速度的變化量、加速度的比較一、加速度【例1】下列說法正確的是A.速度是矢量,速度的變化量是標量B.甲物體的速度變化量為3m/s,乙物體的速度變化量為-5m/s,甲物體的速

度變化量大C.一小球以10m/s的速度與墻相撞,彈回時速度大小也為10m/s,小球的速

度變化量的大小為20m/sD.一汽車以10m/s的速度開始剎車,一段時間后速度變?yōu)?m/s,則汽車的速

度變化量為8m/s一、加速度【解析】速度、速度的變化量都是矢量,正負號表示方向,所以乙物體的速度變化量大,A、B錯誤;小球速度變化量Δv=v2-v1=(-10-10)

m/s=-20

m/s,即大小為20

m/s,方向與初速度方向相反,C正確;汽車的速度變化量Δv=v2-v1=(2-10)

m/s=-8

m/s,D錯誤。故選C.一、加速度【例2】(2024·山西省高一聯(lián)考)關(guān)于加速度,下列說法正確的是A.物體的速度大,加速度一定大B.物體的速度變化越快,加速度就越大C.物體的速度變化量越大,加速度就越大D.物體的速度不為零,則加速度一定不為零【解析】物體的速度和加速度沒有必然的聯(lián)系,速度大可能加速度很小,如高速勻速運行的火車,速度很大,加速度為0,故A、D錯誤;加速度是描述物體速度變化快慢的物理量,物體的速度變化越快,加速度就越大,故B正確;由加速度定義式a=Δv/Δt可知,物體加速度的大小與速度變化量和時間無關(guān),則物體的速度變化量越大,加速度不一定大,故C錯誤。故選B.一、加速度【例3】(2024·廣東廣州市高一月考)蹦床是運動員在一張繃緊的彈性網(wǎng)上蹦跳、翻滾并做各種空中動作的運動項目。一個運動員從高處自由落下,以大小為8m/s的豎直速度著網(wǎng),與網(wǎng)作用后,沿著豎直方向以大小為10m/s的速度彈回。已知運動員與網(wǎng)接觸的時間為Δt=1.2s,那么運動員在與網(wǎng)接觸的這段時間內(nèi)平均加速度的大小和方向分別為A.15m/s2,向上

B.15m/s2,向下C.1.67m/s2,向上 D.1.67m/s2,向下

一、加速度【例4】如圖所示,足球運動員在罰點球時,設(shè)腳與球的作用時間為0.1s,若球獲得30m/s的速度并做勻速直線運動,又在空中飛行0.3s后被守門員擋出,守門員雙手與球接觸時間為0.1s,且球被擋出后以10m/s的速度沿原路彈回,求:(1)罰點球的瞬間,球的加速度的大小;(2)守門員接觸球的瞬間,球的加速度。一、加速度

二、加速度的方向第4節(jié)

速度變化快慢的描述---加速度二、加速度的方向從表格中你可以發(fā)現(xiàn)加速度與速度變化量方向有什么聯(lián)系？初速度m/s末速度m/s時間s速度變化量m/s2533521-3-5-83-3-5-213加速度方向與速度變化量方向相同二、加速度的方向v2=5m/sv1=2m/sv1Δvv＞0、Δv=v2-v1＞0正方向a＞0加速v1=5m/sv1v2=2m/sΔvv＞0、Δv=v2-v1<0a<0減速二、加速度的方向v2=-8m/sv1=-5m/sv1Δvv<0、Δv=v2-v1<0正方向a<0加速v1=-5m/sv1v2=-2m/sΔvv<0、Δv=v2-v1>0a>0減速二、加速度的方向加速度在減小，而速度在增大，有可能嗎？加速度在增大，而速度在減小，有可能嗎？加速度減小而速度增大是可能的?，這種情況發(fā)生在加速度方向與速度方向相同時，即使加速度數(shù)值減小，只要保持與速度同向，速度就會持續(xù)增加。當物體的加速度（即速度變化率）方向與其當前運動方向相反時，物體會做減速運動。此時若加速度的數(shù)值增大，意味著速度減小的速率加快，但速度本身仍在減小通過以上分析，你是否可以總結(jié)一下如何判斷直線運動中“加速”或“減速”的情況?二、加速度的方向1.物體做加速運動還是減速運動，關(guān)鍵是看物體的加速度與速度的方向關(guān)系，而不是看加速度的大小，加速度的大小只是反映速度變化的快慢。（1）a與v同向（加速直線運動）a不變，v隨時間均勻增加a增大，v增加的越來越快a減小，v增加的越來越慢二、加速度的方向（2）a與v反向（減速直線運動）a不變，v隨時間均勻減小a增大，v減小的越來越快a減小，v減小的越來越慢2.a的正負，只表示加速度的方向與正方向的關(guān)系，不表示物體是加速還是減速。二、加速度的方向【例5】一質(zhì)點自原點開始在x軸上運動,初速度v0>0,加速度a>0,且a值不斷減小直至為零,則質(zhì)點的A.速度不斷減小,位移不斷減小B.速度不斷減小,位移繼續(xù)增大C.速度不斷增大,當a=0時,速度達到最大,位移不斷增大D.速度不斷減小,當a=0時,位移達到最大值【解析】由于初速度v0>0,加速度a>0,即速度和加速度同向,不管加速度大小如何變化,速度都是在增大的,當加速度減小時,速度增加得慢了,當a=0時,速度不再增加,速度達到最大值,位移不斷增大,故選C。二、加速度的方向拓展

(1)若v0>0,a>0,當加速度a的值先不斷增大然后又逐漸減為零的過程中,質(zhì)點的速度

,位移

。(2)若v0>0,a<0,且a值不斷減小直到減為零(質(zhì)點運動方向不變且始終運動),則質(zhì)點的速度

,當a=0時,速度達到

,然后做

運動;質(zhì)點的位移

。一直增大一直增大逐漸減小最小勻速直線一直增大三、從v-t圖像看加速度第4節(jié)

速度變化快慢的描述---加速度三、從v-t圖像看加速度如圖所示是甲、乙兩個質(zhì)點的v-t圖像。(1)根據(jù)圖中數(shù)據(jù)求出圖像的斜率;

(2)由加速度定義分析在v-t圖像中a與斜率的關(guān)系;

(3)試說明v-t圖像中圖線的“陡”和“緩”與加速度有什么關(guān)系?圖像“陡”說明加速度大,圖像“緩”說明加速度小。三、從v-t圖像看加速度

2.對v-t圖線的斜率的理解(1)v-t圖像為直線時,斜率的絕對值表示加速度的大小;斜率的正負表示加速度的方向。(2)v-t圖像為曲線時,曲線上某點的切線的斜率表示此時的加速度。三、從v-t圖像看加速度如圖,某物體的v-t圖像是曲線,思考下列問題:

變大變小(1)此過程中,物體的速度大小如何變化?加速度怎么變化?(2)如何得到A點對應(yīng)時刻的加速度?A點的切線的斜率表示該時刻的加速度三、從v-t圖像看加速度【例6】如圖是做直線運動的某質(zhì)點的v-t圖像,請分析:(1)質(zhì)點在0~4s、4~8s、8~10s、10~12s內(nèi)分別做什么運動?(2)在0~12s內(nèi),哪段時間該質(zhì)點的加速度最大?(3)在0~4s、8~10s、10~12s內(nèi)質(zhì)點的加速度分別為多少,并說明加速度的方向。三、從v-t圖像看加速度

三、從v-t圖像看加速度【例7】(2023·衡陽市高一期末)跳傘運動員從高空懸停的直升機上跳下,運動員沿豎直方向運動的v-t圖像如圖所示,下列說法正確的是A.0~10s內(nèi),運動員做加速度逐漸減小的加速運動B.15s以后運動員處于靜止狀態(tài)C.0~15s內(nèi),運動員的加速度方向始終與速度方向相同D.運動員在10~15s內(nèi)的平均加速度等于2m/s2三、從v-t圖像看加速度

三、從v-t圖像看加速度3.速度時間（v-t）圖像中速度、加速度方向判斷方法(1)速度的方向：①速度圖像在t軸上方，速度為正；②速度圖像在t軸下方，速度為負。(2)加速度方向：①速度圖像向上傾斜，加速度為正；②速度圖像向下傾斜，加速度為負。v(m/s)432105101520t/sBC三、從v-t圖像看加速度【例7】(多選)(2024·重慶市沙坪壩區(qū)高一月考)某一物體沿直線運動,其v-t圖像如圖所示,下列描述正確的是A.第1s內(nèi)和第2s內(nèi)物體的速度方向相同B.第1s內(nèi)和第2s內(nèi)物體的加速度方向相反C.第3s內(nèi)物體做加速運動D.第2s末物體的加速度為零三、從v-t圖像看加速度【解析】第1

s內(nèi)和第2

s內(nèi)物體的速度均為正值,則方向相同,選