1.4 加速度（解析版）-教案课件-高中物理必修第一册.docx

2020-2021年新教材高一必修第一册知识讲学卓越讲义（新人教版）第一章 运动的描述第4节　加速度一、知识点归纳知识点一 加速度1．对加速度的理解：a＝是用比值定义法定义的物理量．加速度a的大小与Δv、Δt大小无关，因此不能说a与Δv成正比，与Δt成反比．2．速度、速度变化量、加速度的比较速度v速度变化量Δv加速度a定义位移与所用时间的比值末速度与初速度的差值速度变化量与时间的比值表达式v＝Δv＝v2－v1a＝单位m/sm/sm/s2方向为物体运动的方向，与a的方向不一定相同由初、末速度决定，与a的方向相同，与v的方向不一定相同与Δv的方向相同，与v的方向不一定相同物理意义表示物体运动的快慢和方向表示物体速度变化的大小和方向表示物体速度变化的快慢和方向大小关系三个物理量的大小没有必然联系，其中一个物理量较大时，其余两个物理量不一定较大知识点二 加速度的计算1．公式a＝中v1表示物体的初速度，v2表示物体的末速度，应用时不能将两者颠倒．2．公式a＝是矢量式，速度、速度的变化量、加速度皆为矢量．应用该公式解题时要先规定好正方向，v1、v2的方向与规定的正方向相同时取正值，相反时取负值．3．最后要注意根据计算所得的加速度a的正、负来确定加速度的方向．知识点三 从v－t图象看加速度1．v－t图象的意义：v－t图象描述的是物体速度随时间的变化规律．2．图象上的“点、截距、斜率”的意义点某时刻的速度截距横截距速度为零的时刻纵截距初速度斜率大小加速度大小正负加速度的方向3． 确定物体的运动性质：若图线平行于时间轴，说明物体做匀速直线运动；若图线远离时间轴，说明物体做加速运动；若图线靠近时间轴，说明物体做减速运动．如图所示，a做匀速直线运动，b、c做加速直线运动，d、e做减速直线运动．定性比较同一坐标系中，利用不同物体的v－t图象斜率的绝对值可以比较它们的加速度大小，如图所示，a的加速度大于b的加速度定量计算(1)根据v－t图象的物理意义，图线的斜率在数值上等于质点运动的加速度大小(2)在v－t图象上任取两点(t1，v1)和(t2、v2)，根据a＝(即图象的斜率)可确定加速度(3)的正、负表示加速度的方向，的绝对值表示加速度的大小二、题型分析题型一 对速度与加速度关系的理解【例1】(多选)(2019-2020学年·山东省高密一中高一上学期质检)结合图片中说明的情景及数据，以下判断正确的是(　　)A．高速行驶的磁悬浮列车的加速度可能为零B．汽车刹车至静止时如果初速度很大，其加速度一定也很大C．在炮膛中点燃火药后的炮弹的瞬时速度、加速度可能均为零D．刘翔在110 m栏比赛起跑时速度很小，但加速度很大【答案】AD【解析】：高速行驶的磁悬浮列车，速度很快，可能做匀速直线运动，则加速度可能为零，故A正确；汽车刹车至静止时，初速度很大，加速度不一定大，还与刹车的时间有关，故B错误；在炮膛中点燃火药后的炮弹的瞬时速度为零，但是速度的变化率不为零，加速度不为零，故C错误；刘翔在110 m栏比赛起跑时速度很小，但是速度变化很快，加速度很大，故D正确，故选A、D。

方法总结】对加速度理解的十个“不一定”(1)物体具有加速度，但不一定做加速运动．(2)物体的速度方向改变，但加速度的方向不一定改变．(3)物体的速度方向不变，但加速度方向不一定不变．(4)物体的速度大，但加速度不一定大．(5)物体速度等于零，但加速度不一定等于零．(6)物体加速度为零，但速度不一定为零．(7)物体的加速度变大(小)，但速度不一定变大(小)．(8)物体的速度大小不变，但加速度不一定为零．(9)加速度大小不变的运动，不一定加速度方向也不变．(10)在加速直线运动中，加速度不一定总取正值．【变式1】速度与加速度的关系，下列说法中正确的是(　　)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【答案】B【解析】“速度变化得越多”是指Δv越大，但若所用时间Δt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以后就可能反向运动，故C错误；物体在运动过程中，若加速度的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，速度达到最大，故D错误．题型二 加速度对运动的影响【例2】(2019-2020学年哈尔滨师大附中高一上学期期中)一质点自原点开始在x轴上运动，初速度v0＜0，加速度a＜0。

当a值不断减小直至为零，质点的(　　)A．速度不断减小，位移不断减小B．速度不断减小，位移继续增大C．速度不断增大，当a＝0时，速度达到最大，位移不断增大D．速度不断减小，当a＝0时，位移达到最大值【答案】C【解析】：质点初速度v0<0，加速度a<0，知初速度方向与加速度方向相同，加速度减小，速度增大，当a减小到零，速度达到最大由于速度的方向未改变，则位移一直增大故C正确方法总结】1.加速度与速度的方向决定物体加速还是减速物体是加速还是减速与加速度的变化和加速度的正、负无关，可总结如下：　 2.物体运动性质的四种情况(1)a、v都为正或都为负时，物体做加速直线运动．(2)a、v一正一负时，物体做减速直线运动．【变式2】(多选)根据给出的速度和加速度的正负，对下列物体的运动性质的判断正确的是(　　)A．v0<0、a>0，物体先做加速运动，后做减速运动B．v0<0、a<0，物体做加速运动C．v0>0、a<0，物体先做减速运动，后做加速运动D．v0>0、a＝0，物体做匀速直线运动【答案】BCD【解析】物体运动的速度、加速度方向的规定是任意的，但是当速度方向与加速度方向同向时，物体做加速运动，B正确；反向时物体做减速运动，当时间足够长，且加速度始终存在时，物体先减速至零后反向加速，A错误，C正确；当a＝0时，物体做匀速直线运动，当v0＝0，a＝0时，物体静止，D正确．题型三 对定义式a＝的应用【例3】求下列物体的加速度(1)高速列车过桥后沿平直铁路加速行驶，经3 min速度从54 km/h提高到180 km/h；(2)一辆汽车以108 km/h的速度匀速行驶，遇到紧急情况刹车，经4 s停下来．【答案】(1)0.19 m/s2　与列车运动方向相同 (2)7.5 m/s2　与汽车运动方向相反【解析】(1)规定列车运动的方向为正方向对列车：v0＝54 km/h＝15 m/s，v＝180 km/h＝50 m/s，t＝3 min＝180 s，a＝＝ m/s2≈0.19 m/s2方向与列车运动方向相同．(2)规定汽车初速度的方向为正方向对汽车：v0＝108 km/h＝30 m/s，v＝0a＝＝ m/s2＝－7.5 m/s2负号说明加速度的方向与汽车运动的方向相反．【方法总结】解题时要先规定正方向，明确v和v0的方向与规定正方向之间的关系，确定v和v0的正负，代入定义式进行计算．【变式3】．(2019-2020学年·江苏无锡高一期末)纯电动汽车不排放污染空气的有害气体，具有良好的发展前景，现对如图所示的纯电动汽车的加速性能进行测试．某次测试中，经过10 s，汽车由静止加速到72 km/h.将该过程视为匀加速直线运动，这段时间内汽车的加速度为(　　)A．2.0 m/s2　　　　　　　　 B．7.2 m/s2C．3.6 m/s2 D．1.0 m/s2【答案】A.【解析】：72 km/h＝20 m/s，则汽车的加速度为：a＝＝ m/s2＝2 .0 m/s2.题型四 速度方向的不确定造成的多解问题【例4】(多选)(2019-2020学年·衡水高一检测)物体运动的初速度为6 m/s，经过10 s速度的大小变为20 m/s，则加速度大小可能是(　　)A．0.8 m/s2　　　　　　　 B．1.4 m/s2C．2.0 m/s2 D．2.6 m/s2【答案】BD【解析】设初速度方向为正方向，根据a＝，后来20 m/s的速度方向可能与初速度的方向相同，也可能相反，相同时a1＝ m/s2＝1.4 m/s2，相反时a2＝ m/s2＝－2.6 m/s2.故B、D正确．【变式4】一物体做匀变速直线运动，某时刻速度的大小为4 m/s ，1 s后速度的大小变为10 m/s.在这1 s内物体的加速度大小可能为(　　)A．4 m/s2 B．6 m/s2 C．7 m/s2 D．14 m/s2【答案】：BD【解析】：加速度定义式为a＝，规定正方向之后，用正、负号表示速度的方向，把物体的初速度与末速度代入这个表达式中就可以求出物体在这1 s内的加速度．题目并未告诉我们物体的末速度的方向与初速度的方向是相同还是相反，所以要分情况讨论．以初速度的方向作为正方向，若末速度的方向与初速度的方向相同，则a＝ m/s2＝6 m/s2；若末速度的方向与初速度的方向相反，则a′＝ m/s2＝－14 m/s2.故选项B、D正确．题型五 根据v－t图象确定物体的运动情况【例5】如图所示，实线为两个在同一直线上运动的物体a和b的v－t图象，由图可以知道(　　)A．两物体的速度方向相反，加速度方向也相反，a的加速度小于b的加速度B．两物体的速度方向相反，加速度方向也相反，a的加速度大于b的加速度C．两物体的速度方向相同，加速度方向相反，a的加速度大于b的加速度D．两物体的速度方向相同，加速度方向相同，a的加速度大于b的加速度【答案】C【解析】由于a、b的v－t图象都在第一象限，物体的速度方向均为正，即两物体的速度方向相同；由于图线的斜率表示加速度，两图线的斜率一正一负，即表示两物体的加速度的方向相反，即a为正方向，b为负方向；两直线的斜率的绝对值a大于b，即a的加速度大于b的加速度，故C正确，A、B、D均错误．【方法总结】 (1)根据斜率绝对值的大小可确定加速度的大小．(2)根据斜率的正、负可确定加速度的方向．(3)根据v ­ t图像，看随着时间的增加，速度的大小如何变化，若越来越大，则加速，反之则减速．题型六 由v－t图象获取信息并计算物体的运动参量【例6】如图所示是一个物体向东运动的速度图象．由图象可知在0～10 s内物体的加速度大小为________，方向是________；在10～40 s内物体的加速度为__________；在40～60 s内物体的加速度大小为________，方向是________．【答案】3 m/s2　向东　0　1.5 m/s2　向西【解析】由题图可知，在0～10 s内物体的速度变化量Δv1＝30 m/s－0＝30 m/s，加速度a1＝＝ m/s2＝3 m/s2，方向向东；在10～40 s内物体的速度变化量Δv2＝0，所以加速度a2＝0；在40～60 s内物体的速度变化量Δv3＝0－30 m/s＝－30 m/s，加速度a3＝＝ m/s2＝－1.5 m/s2，负号表示a3的方向与运动方向相反，即方向向西．【方法总结】1.在v－t图象中，图线斜率的绝对值表示加速度大小，斜率的正、负表示加速度的方向．2.由v－t图象可以直接获取的信息(1)速度变化:远离t轴为加速，靠近t轴为减速。