1、第4节速度变化快慢的描述加速度物理观念通过阅读课本，联系生活实际体验速度的变化。科学思维(1)通过阅读课本，联系生活实际体验速度变化的快慢，体会比值定义法。(2)通过阅读课本，知道加速度的大小、方向是如何影响物体运动性质的。(3)根据vt图像判定加速度的大小和方向。 知识点一加速度情境导学下列三种车辆起步后，经某段时间达到了某一速度。时间速度电动自行车10 s36 km/h小型轿车10 s108 km/h旅客列车80 s108 km/h请分析思考：(1)哪种车辆速度变化较大？(2)哪种车辆速度增加得快？提示：(1)电动自行车速度变化v136 km/h10 m/s，小型轿车速度变化v2108 k
2、m/h30 m/s，旅客列车速度变化v3108 km/h30 m/s，故小型轿车速度、旅客列车速度变化较大。(2)电动自行车1 s内速度增加量1 m/s，小型轿车1 s内速度增加量3 m/s，旅客列车1 s内速度增加量0375 m/s。故小型轿车速度增加得快。知识梳理1物理意义：加速度是描述物体的速度随时间变化快慢的物理量。2定义：速度的变化量与发生这一变化所用时间之比。3定义式：a，v是速度变化量，t是对应的时间间隔。4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_m/s2或ms2。初试小题1判断正误。(1)加速度是表示物体运动快慢的物理量。()(2)加速度是表示物体速度变化快慢
3、的物理量。()(3)物体速度的变化量很大，则物体的加速度一定很大。()(4)物体的速度为零，则加速度一定也为零。()2多选下列说法中的“快”，指加速度较大的是()A小轿车比大卡车启动得快B协和式客机能在两万米高空飞行得很快C乘汽车从烟台到济南，如果走高速公路能很快到达D汽车在紧急刹车的情况下，能够很快地停下来解析：选AD小轿车比大卡车启动得快，说明相同时间内，小轿车速度变化大，加速度大，A正确；汽车在紧急刹车时能很快停下来，说明其刹车加速度大，D正确；客机在高空飞行得“快”和汽车走高速公路很“快”到达的“快”均是指速度大，故B、C错误。知识点二加速度的方向情境导学图中做直线运动的列车，在40
4、s内速度由10 m/s增加到20 m/s，那么列车在40 s内速度的变化量是多少？列车的加速度是多少？加速度的方向与速度变化量的方向有什么关系？提示：速度的变化量vv2v110 m/s，列车的加速度a025 m/s2，加速度a的方向与速度变化量v方向相同。知识梳理1加速度的方向：加速度是矢量，其方向与速度的变化量v的方向相同。2加速度方向与速度方向的关系：在直线运动中，速度增加时加速度的方向与速度的方向相同，速度减小时加速度的方向与速度的方向相反。初试小题1判断正误。(1)物体的加速度为正值时，物体一定做加速运动。()(2)加速度是矢量，其方向与速度变化量v的方向一定相同。()(3)加速度的方
5、向与速度的方向不是同向，就是反向。()(4)物体A的加速度aA2 m/s2，物体B的加速度aB3 m/s2，则aAaB。()2思考题。在直线运动中，如果加速度为负，物体的速度一定减小，这种说法对吗？解析：不对。在分析问题时，正方向的规定是任意的，加速度为负，只能说明其方向与我们规定的正方向相反，但不一定与速度的方向相反，物体的速度也不一定减小。答案：见解析知识点三从vt图像看加速度知识梳理1vt图像的斜率：表示物体运动的加速度，即a。(如图所示)2a的定性判断：在同一vt图像中，图线的斜率越大，其加速度也越大。3a的定量计算：在图线上取两点，坐标分别为(t1，v1)，(t2，v2)，则a。初试
6、小题1判断正误。(1)vt图像的斜率有正有负，其正负表示加速度的方向。()(2)vt图像的斜率为负值，物体一定做减速运动。()(3)在同一vt图像中，图线的倾角越大，物体的加速度越大。()(4)如果vt图像为一条倾斜直线，说明物体的加速度大小和方向均不变。()2甲、乙两物体的vt图像如图所示。问：(1)甲、乙两物体的初速度各多大？(2)甲物体的加速度多大？沿什么方向？(3)乙物体的加速度多大？沿什么方向？解析：(1)由题图可知，甲物体的初速度为2 m/s，乙物体的初速度为8 m/s。(2)甲物体的加速度a甲2 m/s2，方向与正方向相同。(3)乙物体的加速度a乙1 m/s2，方向与正方向相反。
7、答案：(1)2 m/s8 m/s(2)2 m/s2方向与正方向相同(3)1 m/s2方向与正方向相反速度、速度变化量和加速度的比较问题探究高速行驶的磁悬浮列车，速度很大，它的加速度也一定很大吗？提示：不一定。要点归纳 项目比较速度v速度变化量v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vvv2v1a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v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a与v、v
8、的大小没有必然的联系，其中一个物理量越大时，其余两个物理量不一定越大例题1关于速度、速度变化量和加速度，下列说法正确的是()A物体的速度越大，加速度就越大B物体的速度变化量越大，加速度就越大C物体做减速运动时，加速度变小D物体的速度均匀变化时，加速度不变解析物体的速度大，加速度不一定大，比如物体以较大速度做匀速直线运动，加速度为零，故A错误；速度变化量大，加速度不一定大，还与变化的时间有关，故B错误；物体做减速运动时，速度减小，加速度变化情况不确定，故C错误；物体的速度均匀变化时，加速度不变，故D正确。答案D针对训练1多选由a可知()Aa与v成正比B物体的加速度大小由v决定C加速度的方向与v的
9、方向相同D加速度的大小为解析：选CD物体的加速度表示速度变化的快慢和方向，而v是速度的变化量，A、B错误，D正确；加速度的方向与速度变化量v的方向相同，C正确。2一辆小轿车和一辆大货车均做匀加速直线运动，速度都从零增加到60 km/h，小轿车用时10 s，大货车用时20 s。在上述加速过程中()A小轿车的速度变化量较大B大货车的速度变化量较大C大货车的加速度较大D小轿车的加速度较大解析：选D速度都从零增加到60 km/h，所以两辆车的速度变化量相等，故A、B错误；两辆车速度都从零增加到60 km/h，小轿车用时比大货车用时少，根据加速度的概念a，可知小轿车的加速度较大，故C错误，D正确。加速度
10、对速度的影响要点归纳1加速度的大小决定了速度变化的快慢(1)(2)2加速度方向与速度方向的关系决定了速度大小的变化加速、减速的判断(1)加速度与速度同向时，物体做加速运动；(2)加速度与速度反向时，物体做减速运动。例题2物体在一直线上运动，用正、负号表示方向的不同，根据给出速度和加速度的正负，下列对运动情况判断正确的是()Av00，a0，物体的速度越来越大Bv00，a0，物体的速度越来越大Cv00，a0，物体的速度越来越大D以上说法都有可能解析因为v0为负、a为负，速度和加速度的方向相同，所以物体是做加速运动，速度越来越大，故A正确；因为v0为正、a为负，速度和加速度的方向相反，所以物体是做减
11、速运动，速度越来越小，故B错误；因为v0为负、a为正，速度和加速度的方向相反，所以物体是做减速运动，速度越来越小，故C、D错误。答案A有关加速度的几个“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)物体的速度大小不变，但加速度不一定为零。(8)在加速直线运动中，加速度不一定总取正值。 针对训练1速度与加速度的关系，下列说法正确的是()A速度变化得越多，加速度就越大
12、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解析：选B“速度变化得越多”是指v越大，但若所用时间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，v0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a0时，速度达到最大，故D错误。2一汽车向右沿直线做减速运动，原来的速度是v1，经过一小段时间之后，速度变为v2，用v表示速度的变化量。则()
13、A汽车的加速度方向与v1的方向相同B汽车的加速度方向与v2的方向相同C汽车的加速度方向与v1的方向相反D汽车的加速度方向与v的方向相反解析：选C加速度的方向与速度变化量的方向相同，所以汽车的加速度方向与v的方向相同，由于汽车向右沿直线做减速运动，所以加速度方向与初速度方向相反，即汽车的加速度方向与v1的方向相反，由题意知，v2与v1方向相同，故选项C正确。加速度的计算问题探究甲、乙、丙分别为猎豹、蜻蜓、战斗机的运动图片。图甲中猎豹捕食时速度能在4 s内由零增加到30 m/s；图乙中以9 m/s的速度运动的蜻蜓能在1 s内停下来；图丙中战斗机在试飞时以600 m/s的速度在空中匀速飞行。试结合以
14、上数据分析，猎豹、蜻蜓、战斗机三者中谁的加速度最大？提示：猎豹的加速度为a1 m/s275 m/s2，蜻蜓的加速度为a2 m/s29 m/s2，战斗机速度不变，加速度为零，故蜻蜓的加速度最大。要点归纳1在公式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注意根据计算结果中加速度a的正、负来判定加速度的方向。例题3多选2020年2月2日，在2020乒乓球德国公开赛女单决赛中，陈梦以41击败丁宁夺得女单冠军。如图所示，比赛中接
15、触球拍前乒乓球的速度是90 km/h，陈梦将乒乓球反方向回击后速度大小变为126 km/h，设球与球拍的作用时间为0002 s。对于此次回球过程，下列说法正确的是()A乒乓球的速度变化大小为10 m/sB乒乓球的速度变化大小为60 m/sC乒乓球被击打时的加速度大小为5 000 m/s2D乒乓球被击打时的加速度大小为30 000 m/s2解析以末速度方向为正，乒乓球被击打过程的速度变化量为vv2v1 m/s60 m/s，A错误，B正确；加速度a m/s230 000 m/s2 ，故C错误，D正确。答案BD应用a计算加速度的步骤(1)先规定正方向，一般选取初速度方向为正方向。(2)根据题意，求出
16、初速度v0和末速度v，利用vvv0求出v。(3)找出发生v所用的时间t。(4)由a计算加速度，并对a的方向做出说明。 针对训练1一物体做加速度不变的直线运动，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内该物体的()A速度变化量的大小可能为4 m/sB速度变化量的大小可能为10 m/sC加速度可能小于4 m/s2D加速度可能大于10 m/s2解析：选D速度、速度的变化量、速度的变化率(加速度)都是矢量，初、末速度方向相同时速度变化量的大小为6 m/s，初、末速度方向相反时速度变化量的大小为14 m/s，选项A、B错误；根据a知，加速度的大小可能为6 m/s2，也
17、可能为14 m/s2，选项C错误，D正确。2计算下列各种条件下的加速度：(1)显像管内，电子从阴极射到阳极的过程中，速度由零增加到106 m/s，历时2105 s；(2)子弹击中靶子时，在01 s内速度从200 m/s降到零；(3)火车进站前，可在20 s内使速度从1 200 m/min减小到10 m/s。解析：(1)由加速度的定义式可得a m/s251010 m/s2加速度大小为51010 m/s2，方向与末速度方向相同。(2)由加速度的定义式可得a m/s22103 m/s2加速度大小为2103 m/s2，方向与初速度方向相反。(3)v11 200 m/min20 m/s由加速度的定义式可
18、得a m/s205 m/s2加速度大小为05 m/s2，方向与初速度方向相反。答案：见解析从速度时间图像看加速度问题探究观察图，思考下列问题。坡的“陡”与“缓”与图线的“陡”与“缓”有什么联系？提示：坡“陡”与图线“陡”均表示速度变化得快；坡“缓”与图线“缓”均表示速度变化得慢。要点归纳1由vt图像可以确定物体在某时刻速度的大小和方向纵坐标的绝对值为瞬时速度的大小，正、负表示瞬时速度的方向，正值表示速度的方向与正方向相同，负值表示与正方向相反。2应用vt图像求解图像为直线的加速度的方法如图所示，在图线上取两点，坐标分别为(t1，v1)，(t2，v2)，则a。3vt图像为直线时，直线斜率的意义(
19、1)斜率的大小表示加速度的大小。(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正方向相同，如图中图线a所示；斜率为负表示加速度的方向与正方向相反，如图中图线b所示。4vt图像为曲线，曲线上某点的切线的斜率的意义(1)大小表示该时刻加速度的大小。(2)正负表示该时刻加速度的方向。(3)如图中d图线在t1时刻的加速度等于切线Ae的斜率，由此可知：图线c的加速度逐渐增大，方向沿正方向；图线d的加速度逐渐减小，方向沿正方向。例题4某质点运动的vt图像如图所示，请回答：(1)质点在图中各段的过程中做什么性质的运动？(2)在04 s内、810 s内、1012 s内质点的加速度各是多少。解析(
20、1)在04 s内，质点的速度不断增大，且方向始终沿正方向，则质点做正向加速直线运动；在48 s内，质点的速度始终为10 m/s，则质点做正向匀速直线运动；在810 s内，质点的速度不断减小，且方向始终为正，则质点做正向减速直线运动；在1012 s内，质点的速度不断增大，且方向始终为负，则质点做反向加速直线运动。(2)由a得：04 s内的加速度a1 m/s225 m/s2；810 s内的加速度a2 m/s25 m/s2；1012 s内的加速度a3 m/s25 m/s2。答案(1)见解析(2)25 m/s25 m/s25 m/s2分析vt图像时的三点提醒(1)只要图像的斜率相同，则加速度的大小和方
21、向都相同。(2)图像向下倾斜表示加速度沿负方向，速度可能沿负方向在增大，也可能沿正方向在减小。(3)图像不是物体运动的轨迹，分析问题时要根据图像的变化，判断物体速度、位移、加速度的变化情况，进而建立物体运动的情境。总之图像是数学语言，将其转换成物理情境，是解决图像问题的前提。 针对训练1A、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B06 s内A比B运动得快Ct 4 s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：选C两物体的速度都为正值，所以运动方向相同，A错误；04 s内，B的速度大，B运动得快，46 s内，A
22、的速度大，A运动得快，B错误；t4 s时，A、B两物体的速度都为5 m/s，所以两物体的速度相同，C正确；从题图可以看出，B的斜率绝对值比A的斜率绝对值大，所以B的加速度大于A的加速度，D错误。2多选某物体运动的vt图像是一条直线，如图所示，下列说法正确的是()A物体在第1 s末运动方向发生变化B物体在第2 s内和第3 s内的加速度大小相等，方向相反C物体在第2 s末运动方向发生变化D物体在前4 s内的加速度不变解析：选CD第1 s前后速度都是负值，即朝着负方向运动，运动方向没有发生变化，图像的斜率表示加速度，物体在整个过程中加速度恒定，A、B错误，D正确；前2 s物体速度为负，第2 s后物体速度为正，所以运动方向发生变化，C正确。
