高中物理 速度变化快慢的描述—加速度学案1 新人教版必修1

1、1.5 速度变化快慢的描述加速度自主探究用信息技术手段做实验搬新居时常常要丈量房间的面积，过去一般用皮尺量出长和宽，再用计算器算出面积。测高度，还得用梯子。现在，人们常用一个超声波测距仪靠在一边墙上，对准对面的墙壁，按下按钮，屏幕上立刻就能显示距离的数值。一旦长与宽测量完毕，面积也就立即显示出来了。测高度时，只要将测距仪放在地面就行了。这种仪器的测量值可以精确到1cm 。这个超声波测距仪实际上是利用电子技术发射超声波，再接收反射的超声波，经过检测处理来实现测量的，它集探测、记录、运算、显示于一体。数字化、信息化技术给物理量的测量带来了革命性的变化，不但简单方便，而且测量精度高，误差小。下面将简

2、单介绍如何用现代信息技术手段来做物理实验。利用现代信息技术进行实验研究，我们称做DIS实验，如前言所述，它们分别是英文digital information system 三个词的缩写。在物理学中有许多物理量，如距离、位移、力、速度、温度、压强、电压、电流等， 都可以用这类仪器进行测量。任何测量都有三个组成部分：主要器件1. 传感器。常用的有力、运动、温度、光、电压、电流等物理传感器。2. 数据采集器。它要与传感器结合才能进行测量，它采集的数据可以数字形式显示在屏上，也可运用图形计算器转换成图像。 3. 图形计算器，它类似于我们常用的计算器，所不同的是它有一个大尺寸的液晶显示屏，不但能显示运算

3、结果，还能将结果显示为函数图像。 测量系统框图 研究对象-传感器 数据采集器图形计算器这种装置的特点是器件轻小、便于携带，在野外也能使用用计算机辅助实验系统做以下物理实验：1) 用运动传感器和计算机系统寻找其他的做匀速直线运动的物体，或者自己“制造”一个可能的匀速直线运动，然后用图形计算器技术加以检验，看看是不是匀速直线运动？(包括对速度的测定)2）取一个饮料瓶，底部打一小孔，插入细吸管，使它不停地均匀滴水。用手提着瓶，或将它挂在车边， 能否检验人或车的运动是不是匀速运动？能否用它来测定速度？( 想一想如何确定每滴下一滴水的时间间隔？) 做这个实验，并测定速度。3）在图中用作图法解答下面的问题

4、：公路的一端是筑路工地，离工地20 km 处有一发车站。工地上每10 min 开出一辆运泥车，车速均为30 km/h 当第一辆运泥车开出时，恰好有一辆空车从发车站开出，向工地进发，其初始速度也是30 km/h。当它与第一辆运泥车相遇后，速度减为15 km/h，则空车在途中将与几辆运泥车相遇？教材详解1.加速度加速度是描述物体速度变化快慢和变化方向的物理量，它等于速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值。通常用a表示。若用表示速度在时间间隔内发生的变化，则有。式中表示运动物体的初速度，表示运动物体的末速度。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ms-2。加速度是矢量，既有大

5、小又有方向。在直线运动中，如果速度增加，速度方向与加速度方向相同，如果速度减小，加速度方向与速度方向相反。加速度始终保持不变的运动叫匀变速运动。2加速度、速度变化量、速度的关系（1）加速度为，速度变化量为，速度为。由此可见，三者都是矢量，加速度与速度变化量方向相同，与初、末速度方向无关。 （2）加速度大表示物体速度变化快，并不表示此时物体的速度变化量大，也不表示此时物体的速度大，反之亦然。 （3）加速度为零，速度变化量为零但速度不一定为零；速度为零，加速度也不一定为零。时间图像（v-t图象）匀变速直线运动速度时间图象 我们以横轴表示时间，纵轴表示速度，在平面直角坐标系中就能作出匀变速直线运动的

6、v-t图象。v-t直观的反映了速度随时间的变化规律，如图所示。说明：根据v-t图象可以确定的是（1）运动物体初速度的大小v0 ，即图象中纵轴截距。（2）判断是加速运动，还是减速运动，在图中，甲是加速的，乙是减速的。（3）算出加速度。加速度的大小为（4）确定运动物体在某时刻的速度或运动物体达到某速度所需要的时间。合作学习例题1：有的同学说，物体运动的速度越大，加速度越大。还有同学说，如果物体有加速度，速度就一定增加。他们的说法对吗？说明理由。解析：该题考查了加速度、速度和速度变化之间的联系与区别。加速度的大小等于单位时间内的速度变化量，而与其它因素无关。当物体速度方向与加速度方向相反时，物体速度

7、将减小。答案：他们的说法都不正确。理由见解析。例题2：一足球以8 m/s的速度飞来，一足球运动员迎球一脚，将足球以12m/s的速度反向踢回。已知作用时间为0.2 s。求足球的加速度。解析：要解决该题就要用加速度公式，运用时要注意正方向的选取，通过选取正向将矢量式转化为标量式。再进行求解。答案：取足球原运动方向为正向，由公式得，100m/s2式中的“”号，表示足球的加速度方向与原运动方向相反。例题3：一辆汽车开始以1m/s的速度缓慢行驶，后来它的速度提高到25m/s。如果汽车在匀加速后8s就能获得这个速度，求汽车的加速度。解析：本题考查了加速度的计算，取原运动方向为正，据加速度的定义可得，汽车的

8、加速度答案：，方向与运动方向相同。例题4：一辆汽车在公路上以72 km/h的速度行驶，驾驶员在看到前方亮起红灯时，立刻采取制动措施，经过5 s汽车停止。这辆汽车刹车时的加速度是多大？方向如何？解析：本题考查了在实际问题中加速度的计算，在计算时一定要注意正向的选取，将矢量式转化为标量式，然后再进行计算。答案：v=72 km/h20 m/s，取原运动方向为正，则有，式中的“”号表示加速度方向与原运动方向相反。师生互动1一辆汽车沿平直公路做匀加速直线运，已知其加速度为2 m/s2，那么该车在任意1 s内2 m/sC.初速度一定比前1 s内的末速度大2 m/s D.末速度一定比前1 s内的初速度大2

9、m/s2国家对机动车的运行有着严格的安全技术指标。例如，总质量小于4.5 t的汽车以30 km/h的速度行驶时，要求制动时间t<1.6 s，那么，这种汽车制动时的加速度至少是多少？3在步枪发射子弹的过程中，子弹在某一时刻的速度是100 m/s，经过0.0015 s速度变为700m/s，求子弹的加速度。4一只鹰在俯冲时，速度从15 m/s增加到22 m/s，时间则经过4 s，它的加速度是多大？5一辆轿车急刹车后，经3 s停止运动，已知刹车过程中加速度大小为5 m/s2，则汽车的初速度多大？6一个乒乓球以30 m/s的速度飞来，被运动员挥拍一击，仍以30 m/s的速度逆着原来速度反弹，测得球

10、接触拍的时间是0.02 s，求这个过程中的加速度。课后习题解答1答案：据加速度的定义可得；A、B、C三种型号的轿车在测试时的平均加速度分别为：/s2 =/s2=/s22答案：A 如高速沿直线运行的列车，其速度不为零，而速度变化量为零因而加速度为零。B 例如在30s内飞机速度由零增加到90m25m/s。此时飞机的速度变化量较大。飞机的加速度，子弹的加速度。可见子弹的加速度大，飞机加速度小。C 如向西减速运行的卡车，此时它的速度方向向西，而加速度的方向与速度方向相反为向东。t/sv/ms-11234512345D如右图所示，由v-t可知，第一秒内的加速度为4 m/s2，在后四秒内的加速度为0.25 m/s2。虽然加速度变小