1、速度变化的快慢与方向加速度【教学目标】1知识与技能（1）理解加速度的概念，知道加速度是表示速度变化快慢的物理量。知道它的定义、公式、符号和单位，能用加速度公式进行定量计算。（2）知道加速度是矢量。知道加速度与速度、速度变化量的区别和联系，会根据加速度与速度的方向关系判断物体是加速运动还是减速运动。（3）初步了解加速度的测量方法。（4）理解匀变速直线运动的含义，能从匀变速直线运动的图像理解加速度的意义。2过程与方法（1）将生活中的实际上升到物理概念，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，提出了描述物体运动速度变化的快慢，引入了加速度的
2、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像的角度看物体的加速度，主要引导学生看倾斜直线的“陡度”（即斜率），让学生在实践中学会应用数据求加速度。3情感态度与价值观（1）利用生活实例激发学生的求知欲，激励其探索精神。（2）理解加速度的意义，培养学生区分事物的能力及学生的抽象思维能力。（3）通过加速度的教学引导学生从现实的生活经历与体验出发，激发学生的学习兴趣。【教学重难点】教学重点：（1）加速度的概念及物理意义；（2）区别速度、加速度、速度变化量。（3）掌握用图像描述加速度的方法。教学难点：（1）理解加速度的概念，树立变化率的思想。（2
3、）加速度方向的理解。（3）利用图像来分析加速度的相关问题。【教学过程】一、导入新课不同的物体运动快慢往往不同，只用速度的大小或速度变化大小，能准确的描述物体的运动吗？出示图片：火车和汽车设置问题：火车内速度汽车内速度教师总结：它们的速度都达到了，速度的变化都是从0达到。但是由于所用时间不同，显然运动情况不同，这两种情形的本质区别是“速度变化的快慢”不同，要想描述物体速度变化的“快慢”需要引入新的物理量加速度。二、讲授新课（一）加速度思考讨论：两个物体速度变化相同，所用时间短的当然速度变化得快。如果两个物体速度变化不同，所用时间也不同，怎样比较它们速度变化的快慢呢？教师总结：比较位置变化的快慢，
4、用位移除以时间。同理，要比较速度变化的快慢，也可以用速度的变化量除以时间来表示速度变化的快慢。1加速度：物理学中把速度的变化量与发生这一变化所用时间之比，叫作加速度。通常用?表示。2加速度是描述速度变化快慢即速度的变化率。3定义式：?_加速度；_速度在时间内的变化量；_初速度_末速度4在国际单位制中，加速度的单位是米每二次方秒；符号是或5矢量性：加速度是矢量，它既有大小，也有方向。思考讨论1：速度大，加速度一定大吗？请举例说明。速度大，加速度不一定大。速度大：表示物体运动得快，位置变化快。加速度大：表示单位时间内速度的变化量大例如：在高速公路上以匀速行驶的汽车，汽车速度较大，但加速度为零。出示
5、图片：高速行驶的汽车匀速行驶：速度大小无变化思考讨论2：速度变化量大，则加速度一定大？速度变化量大：表示初速度与末速度的差值大，即：大。加速度表示大，所以速度变化量大，加速度不一定大。思考讨论3：加速度大，而速度小，有可能吗？有可能，例如车启动时加速度可以很大，若时间较短，速度可能比较小。总结：速度v、速度变化量和加速度三者之间无必然联系，?只与整体有关。典型例题例1：下列关于加速度的说法中正确的是（ ）A速度越大，加速度一定越大；B速度为零，加速度一定为零C速度变化越快，加速度一定越大D速度变化越大，加速度一定越大答案：C【解析】本题考查了加速度的知识点，意在考查学生的理解能力。速度大，速度
6、变化不一定快，则加速度不一定大，选项A错误；速度为零时，物体的加速度不一定为零，如自由落体运动开始下落点的位置，选项B错误；由加速度的定义式可知，速度变化越快，加速度一定越大，选项C正确；速度变化越大，如果时间很长，则加速度不一定越大，选项D错误.综上本题选C。思考讨论：物体有加速度时，速度就增大，这种说法对吗？这种说法不正确，有加速度时，速度可能增加也可能减小，这主要看速度方向和加速度方向之间的关系。现在我们就来讨论比较简单的做直线运动的物体加速度的方向。（二）加速度的方向1加速直线运动如图加速度?的方向与初速度的方向相同此时大于小车做加速直线运动。速度变化量的方向与加速度的方向相同2减速直
7、线运动如图加速度?的方向与初速度的方向相反此时小于此时小车做减速直线运动。典型例题例2：关于速度、速度改变量、加速度，下列说法正确的是（ ）?物体运动的速度改变量很大，它的加速度一定很大B速度很大的物体，其加速度可以很小，甚至可能为零C加速度为正，运动物体的速度一定增加D物体做加速直线运动，但加速度可能减小答案：BD【解析】根据可知加速度?由速度的变化量和速度发生改变所需要的时间共同决定，虽然大，但更大时，?可以很小，故?错误；根据可知物体的加速度就是速度的变化率，与物体的速度的大小无关，所以即使物体的速度很大，但速度的变化率很小，其加速度也很小，若保持匀速，则加速度为零，故B正确；当加速度与
8、速度方向相同时，物体的速度增加，当加速度与速度方向相反时，物体的速度减小，与加速度的正负无关，故C错误；当加速度与速度方向相同时，物体的速度增加，但当速度的变化率在减小时，加速度在减小，故D正确；故选BD。总结：在变速直线运动中，?与的方向相同则加速，?与的方向相反则做减速直线运动，与加速度的正负无关。加速度的方向与初速度、末速度的方向没有任何关系；但是，加速度的方向与速度变化量的方向总是一致的。3加速度的增减与速度增减的关系（1）在直线运动中若?与v方向相同，表示是加速运动；当?增大时，表示物体速度增加得越来越快；当?减小时，表示物体速度增加得越来越慢；当?不变时，表示物体速度匀速增加；总结
9、：只要?与v方向相同，不论?是变大还是变小或是不变，v一定增大。（2）在直线运动中若?与v方向相反，表示是减速运动当?增大时，表示物体速度减小得越来越快当?减小时，表示物体速度减小得越来越慢当?不变时，表示物体速度匀速减小总结：只要?与v方向相反，不论?是变大还是变小或是不变，v一定减小思考讨论：日常生活中一般只有笼统的“快”和“慢”，这里有时指的是速度，有时模模糊糊地指的是加速度。你能分别举出这样的例子吗？参考答案：你看我开车多快，时速表都指示180了。（指速度）“一挂高档，踩油门，忽的一下，时速表就从20变到40”表达了一种对加速度的模模糊糊的认识。因为“忽的一下”说明他考虑到了时间在其中
10、的作用，可认为是加速度。（三）加速度的测量方法1用打点计时器测加速度用打点计时器在纸带上打出一系列点迹，求得了两个不同时刻和的速度和，则加速用公式即可求出加速度。2用光电门测加速度在相近的位置固定两个光电门，分别测量出小车通过这两个光电门时的瞬时速度和，以及在两个光电门间的运动时间，则这段时间内有，只要两个光电门距离足够小，则足够短，就可以认为小车在这段时间内保持以这个加速度运动。（四）从图像看加速度思考讨论：由图像能知道物体的加速度吗？如图：小三角形水平的直角边代表时间间隔，竖直直角边代表速度的变化量。与的比为加速度，其比值为该直线的斜率图像的斜率就是加速度A物体的加速度为_B物体的加速度为
11、_。答案：越靠近纵轴斜率越大，即加速度越大。A的加速度大于B的加速度例3：如图的图像，请说出A、B、C图像的加速度的大小和方向。、与规定的正方向相同，与规定的正方向相反总结：图线的斜率表示加速度，图线的倾斜程度反映加速度的大小；斜率为正，表示加速度与所设正方向相同；斜率为负，表示加速度方向与所设正方向相反；三、主题探究，突破重点（一）主题一：加速度【问题探究】探究点：2018年元旦前夕，石家庄至济南高铁正式开通运营，两地旅行时间从原来最快约4个小时缩短到约2个小时，标志着我国“四纵四横”高铁网中的“四横”完美收官。下列三种车辆起步后，经不同的时间达到了不同的速度。时间速度G字头动车T字头特快车
12、K字头快车（1）哪种列车速度变化大？（2）哪种列车速度增加得快？请说明原因。（3）“速度（v）大”“速度变化（）大”和“速度变化得快”的意义相同吗？（4）物体的速度很大，加速度一定很大吗？（5）物体的速度变化大，加速度一定很大吗？（6）物体的速度变化快，加速度一定很大吗？提示：（1）K字头快车速度变化大（2）G字头动车速度增加得快，因为：G字头动车内速度增加T字头特快车内速度增加K字头快车内速度增加，所以G字头动车速度增加得快。（3）“速度（v）大”“速度变化（）大”和“速度变化得快”的意义不同（4）速度v大表示物体运动得快，加速度a不一定大，如飞机匀速飞行时的速度很大，a却等于零；v小，a也
13、不一定小，如射击时火药爆炸瞬间，子弹的速度v可以看作零，这时加速度a却很大。（5）速度变化大，即大，加速度a却不一定大，如列车由静止到高速行驶，其速度变化量很大，但经历的时间也很长，所以加速度并不大。（6）速度变化得快，表示单位时间内速度变化大，即加速度大探究总结1速度v、速度变化量和加速度a的比较相关量比较项速度v速度变化量加速度a物理意义描述物体运动快慢和方向的物理量，状态量描述物体速度改变大小及方向的物理量，过程量描述物体速度变化快慢及方向的物理量，状态量定义式或或单位方向质点的运动方向与的方向可能相同，也可能相反与的方向相同2速度v、速度变化量和加速度a的关系（1）速度的变化量与速度的
14、大小v无必然的联系。（2）加速度的大小与速度的大小及速度变化量的大小都无必然联系。知识链接：物体的速度为0，加速度不一定为0。百米赛跑的运动员起跑瞬间，速度为0，但是速度变化得快，加速度不为0。典例示范例1关于速度、速度的变化量、加速度，下列说法正确的是（ ）A物体运动时，速度的变化量越大，它的加速度一定越大B速度很大的物体，其加速度不可能为零C某时刻物体的速度为零，其加速度不可能很大D加速度方向一定与速度变化量的方向相同解析：根据加速度的定义式，如果物体的速度变化大，但所需时间更长的话，物体速度的变化率可能很小，则加速度就会很小，A错误；运动物体的速度很大，其加速度可能为零，例如匀速直线运动
15、，B错误；运动物体的速度为零，其加速度可能很大，如刚开始发射的火箭，C错误；根据加速度的定义式，可以知道a与方向相同，D正确答案：D例2：（1）高速列车过桥后沿平直铁路匀加速行驶，经速度从提高到，求列车加速度的大小。（2）沿光滑水平地面以运动的小球，匀速运动后垂直撞到墙上，撞墙后以原速率大小反弹，与墙壁接触时间为，求小球与墙壁相碰过程中加速度的大小。解析：规定以初速度方向为正方向，则（1）对列车，则。（2）对小球，球与墙相作用的时间，则。答案：（1）（2）；方向与初速度方向相反知识链接：计算加速度的步骤（1）直线运动中一般规定初速度的方向为正方向。（2）根据，求得。（3）找到发生对应的时间。（
16、4）应用计算加速度，并对a正负的含义做出说明。主题二：加速度方向与速度方向的关系问题探究探究点：山东菏泽城区新增的100辆新能源公交车全部投入使用，6条公交线路完成开通。某公交车出站时的加速度是，进站时的加速度也是，进站和出站时的加速度大小是相等的。（1）出站时速度怎样变化？（2）进站时速度又是怎样变化的呢？（3）进站和出站时速度的变化情况一样吗？（4）加速度的方向与速度改变量的方向有什么关系？（5）若物体的加速度逐渐减小，速度一定减小吗？若物体的加速度逐渐增大，速度一定增大吗？提示：（1）汽车出站时速度增大。（2）进站时速度减小。（3）出站时的加速度和进站时的加速度虽然大小相等，但是汽车速度
17、的变化情况是相反的。（4）加速度的方向与速度改变量的方向相同。（5）不一定。若加速度a与初速度同向，则物体做加速直线运动，这时若a逐渐减小，只是说明v增加得慢了；若加速度a与初速度反向，则物体做减速直线运动，这时若a逐渐增大，只是说明v减小得快了。知识链接：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。探究总结1物体做加速运动或减速运动的判断根据a、方向间的关系判断：a、同向，做加速运动；a、反向，做减速运动具体情况概括如下：（1）a、同向，v增大（加速运动）（2）a、反向，v减小（减速运动）2“加速度”的几个不一定（1）物
18、体的速度大，其加速度不一定大。（2）物体的速度变化大，其加速度不一定大。（3）物体的速度为0时，其加速度也不一定为0。例如：机车启动时，速度等于0，如果加速度也为0，那么机车将无法启动。（4）物体的加速度不断减小，物体的速度不一定减小。（5）物体的加速度不断增大，物体的速度不一定增大。（6）物体的速度大小不变，物体的加速度不一定为0。（7）物体的加速度方向不一定总是与速度的方向相同或相反。物体的加速度与物体速度变化的方向一致，与速度方向无关。典例示范例3：一物体的初速度为，加速度为，它表示（ ）A物体的加速度方向与速度方向相同，而物体的速度在减小B物体的加速度方向与速度方向相同，而物体的速度在
19、增大C物体的加速度方向与速度方向相反，而物体的速度在减小D物体的加速度方向与速度方向相反，而物体的速度在增大解析：物体的初速度为正值，表明速度方向与规定正方向同向，加速度为负值，表明加速度方向与规定的正方向相反，因此，加速度方向与速度方向相反，物体做减速运动，C选项正确。答案：C知识链接：只要加速度方向和速度方向相同，就是加速；加速度方向和速度方向相反，就是减速。这与加速度的变化和加速度的正、负无关。主题三：从图像看加速度问题探究探究点如图所示是甲、乙两个质点的速度时间图像。（1）试求出甲、乙两质点的加速度。（2）试说明图像中图线的“陡”和“缓”与加速度有什么关系？提示：（1）（2）由第（1）
20、问知甲的加速度大于乙的加速度，由图像可以直观地看出，甲的图线比乙的图线“陡”，所以通过比较图线的“陡”“缓”就可以比较加速度的大小。在同一个图像中，图线“陡”的加速度较大。探究总结1图像的斜率大小表示加速度大小：如图所示的图像中，图线的倾斜程度（斜率）表示物体的加速度斜率越大，加速度越大；斜率越小，加速度越小；斜率为零，加速度为零，即速度保持不变。2斜率的正负表示加速度的方向：斜率为正，表示加速度的方向与初速度方向相同；斜率为负，表示加速度的方向与初速度方向相反。知识链接：根据图像判断技巧：根据图像，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，反之则减速解答本题要把握以下四点：（
21、1）运动的方向看速度的正负；（2）运动的快慢看速度的大小；（3）速度大小的比较看同一时刻纵坐标的大小；（4）加速度的大小看图线的斜率典例示范例4A、B两物体在同一直线上做变速直线运动，它们的速度时间图像如图所示，则（ ）AA、B两物体的运动方向一定相反B内A比B物体运动得快C时，A、B两物体的速度相同DA物体的加速度比B物体的加速度大解析：A错：两物体的速度都为正值，所以运动方向相同。B错：内，B的速度大，B运动得快，内，A的速度大，A运动得快。C对：时，A、B两物体的速度都为，所以两物体的速度相同。D错：从图像上可以看出，B的斜率比A的斜率大，所以B的加速度大于A的加速度。答案：C易错提醒根
22、据图像判断物体运动的两个易错点（1）误认为图线斜向上物体就做加速运动如图所示，物体做减速运动。（2）误认为跨过t轴的倾斜直线前后两段加速度大小相等方向相反。如图所示，和物体加速度大小相等方向相同。四、课堂练习1位移是描述物体_变化的物理量，加速度是描述物体_快慢的物理量。答案：位置；速度变化2做匀加速运动的火车，在内速度从增加到，则火车的加速度大小为_；汽车紧急刹车时做匀减速运动，在内速度从减小到零，则汽车的加速度的大小为_。答案：0.2553下列说法中正确的是（ ）A加速度就是增加的速度B加速度反映了速度变化的快慢C加速度反映了速度变化的大小D速度越小，加速度就越小答案：B4关于速度和加速度
23、的关系，下列说法中正确的是（ ）A加速度大的物体，速度一定大B由可知：?的方向与的方向相同，?的大小与成正比C速度增大时，加速度一定增大D速度不变时，加速度一定为零答案：D5甲、乙两车在路口等候绿灯。绿灯亮后，两车同时由静止加速。甲车经过加速到后做匀速运动，乙车经过加速到后做匀速运动。若将两车的加速过程均视为匀加速直线运动，对于两车加速过程中的加速度大小，下列说法中不正确的是（ ）A甲车的加速度大于乙车的加速度B甲车的加速度小于乙车的加速度C甲、乙两车的加速度大小相等D根据已知条件，无法判断甲、乙两车加速度的大小关系答案：ACD拓展提高1排球运动员把球击出，撞到网后沿反方向弹回，已知撞前速度大小，撞后速度大小，撞击时间，则此撞网过程中排球速度变化量的大小为_，如果按照匀变速运动处理，此过程中加速度大小为_。答案：15302关于速度、速度变化、加速度三者的关系下列说法正确的是（ ）A速度变化越大，加速度越大B速度变化得越快，加速度越大C速度越大，加速度越大D加速度的方向与速度变化的方向相同答案：BD
