2019_2020年新教材高中物理第2章第3節(jié)速度和加速度教案魯科版必修1.docx

第3節(jié)速度和加速度學(xué) 習(xí) 目 標(biāo)知 識(shí) 脈 絡(luò)1理解平均速度和瞬時(shí)速度，知道瞬時(shí)速度大小簡(jiǎn)稱為速率(重點(diǎn))2知道速度是矢量，速度的方向表示物體運(yùn)動(dòng)的方向(重點(diǎn))3理解加速度的概念、物理意義(重點(diǎn)、難點(diǎn))4知道加速度是矢量，它的方向表示物體速度變化的方向(重點(diǎn))5理解直線運(yùn)動(dòng)中加速度方向與運(yùn)動(dòng)方向及其與加速運(yùn)動(dòng)或減速運(yùn)動(dòng)之間的聯(lián)系(重點(diǎn)、難點(diǎn))一、平均速度和瞬時(shí)速度1平均速度(1)定義：運(yùn)動(dòng)物體的位移與所用時(shí)間的比，通常用表示，則.(2)物理意義：大致描述一段時(shí)間內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的快慢和方向(3)單位：在國(guó)際單位制中是m/s.常用單位還有km/h，1 m/s3.6 km/h.(4)方向：平均速度是矢量，既有大小又有方向，其方向與位移的方向相同2瞬時(shí)速度(1)定義：運(yùn)動(dòng)物體在某時(shí)刻或某位置的速度瞬時(shí)速度的大小叫瞬時(shí)速率，簡(jiǎn)稱速率(2)物理意義：精確描述物體在某時(shí)刻或某位置的運(yùn)動(dòng)快慢和方向(3)方向：瞬時(shí)速度是矢量，既有大小又有方向其方向與物體運(yùn)動(dòng)方向相同(4)瞬時(shí)速度的測(cè)量原理：用很短時(shí)間內(nèi)的平均速度大小代替方法a光電門法：用光電門實(shí)驗(yàn)裝置可測(cè)物體在極短時(shí)間內(nèi)的平均速度，認(rèn)為它就是測(cè)得的瞬時(shí)速度b速度計(jì)法：用速度計(jì)可直接讀出物體在某一時(shí)刻或某一位置的瞬時(shí)速度的大小二、加速度1定義：物體速度變化跟發(fā)生這一變化所用時(shí)間的比，用符號(hào)a表示加速度2定義式：a，式中v0表示物體運(yùn)動(dòng)的初速度，vt表示物體運(yùn)動(dòng)的末速度，vtv0表示物體的速度變化由于速度是矢量，所以速度變化也是矢量3單位：在國(guó)際單位制中，加速度的單位是“米每二次方秒”，符號(hào)是m/s2.4物理意義：表示速度變化快慢的物理量5加速度的矢量性：加速度既有大小又有方向，是矢量1思考判斷(正確的打“”，錯(cuò)誤的打“”)(1)勻速直線運(yùn)動(dòng)的平均速度等于瞬時(shí)速度()(2)瞬時(shí)速度和平均速度都可以精確描述變速運(yùn)動(dòng)()(3)瞬時(shí)速度的大小叫瞬時(shí)速率，平均速度的大小叫平均速率()(4)加速度就是指速度的增加因此，有加速度，物體的速度就一定增大()(5)加速度越大，速度就越大()(6)速度變化越大，加速度就越大()2(多選)下列描述的幾個(gè)速度中，屬于瞬時(shí)速度的是()A子彈以790 m/s的速度擊中目標(biāo)B信號(hào)沿動(dòng)物神經(jīng)傳播的速度大約為10 m/sC汽車上速度計(jì)的示數(shù)為80 km/hD臺(tái)風(fēng)以360 m/s的速度向東北方向移動(dòng)AC790 m/s是擊中目標(biāo)時(shí)刻的瞬時(shí)速度；信號(hào)以10 m/s的速度沿動(dòng)物神經(jīng)傳播是在一個(gè)過(guò)程內(nèi)的平均速度；汽車速度計(jì)上顯示的是瞬時(shí)速度；臺(tái)風(fēng)移動(dòng)過(guò)程中速度的變化是很大的，360 m/s是平均速度3下列關(guān)于物體加速度的說(shuō)法中正確的是()A加速度描述速度變化的大小B加速度描述速度變化的快慢C加速度表示運(yùn)動(dòng)的快慢D加速度表示增加的速度B加速度a，用于描述速度變化的快慢，B正確4速度大的，加速度一定大嗎？速度變化大的，加速度一定大嗎？速度變化快的，加速度一定大嗎？答案不一定；不一定；一定.平均速度和瞬時(shí)速度1平均速度與瞬時(shí)速度的區(qū)別與聯(lián)系物理量平均速度瞬時(shí)速度區(qū)別反映一段時(shí)間內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的平均快慢程度反映物體在某個(gè)時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)情況與一段時(shí)間(或一段位移)相對(duì)應(yīng)與某時(shí)刻(或某位置)相對(duì)應(yīng)其方向與一段時(shí)間內(nèi)發(fā)生的位移方向相同，與物體運(yùn)動(dòng)的方向不一定相同其方向與該時(shí)刻物體運(yùn)動(dòng)的方向相同聯(lián)系(1)當(dāng)位移足夠小或時(shí)間足夠短時(shí)，可以認(rèn)為瞬時(shí)速度等于平均速度(2)勻速直線運(yùn)動(dòng)中，平均速度和瞬時(shí)速度相等(3)當(dāng)物體做單向直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，平均速度和瞬時(shí)速度的方向相同2.平均速度與平均速率的區(qū)別與聯(lián)系物理量平均速度平均速率區(qū)別定義平均速度平均速率矢量性矢量，有方向標(biāo)量，無(wú)方向聯(lián)系(1)都是描述物體運(yùn)動(dòng)情況的物理量(2)平均速度的大小一般不等于平均速率當(dāng)位移的大小等于路程時(shí)，即物體做單向直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，平均速度的大小才等于平均速率【例1】三個(gè)質(zhì)點(diǎn)A、B、C的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，三個(gè)質(zhì)點(diǎn)同時(shí)從N點(diǎn)出發(fā)，同時(shí)到達(dá)M點(diǎn)，設(shè)無(wú)往返運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是()A三個(gè)質(zhì)點(diǎn)從N到M的平均速度相同B三個(gè)質(zhì)點(diǎn)任意時(shí)刻的速度方向都相同C三個(gè)質(zhì)點(diǎn)從N點(diǎn)出發(fā)到任意時(shí)刻的平均速度都相同D三個(gè)質(zhì)點(diǎn)從N到M的平均速率相同思路點(diǎn)撥：“三個(gè)質(zhì)點(diǎn)同時(shí)從N點(diǎn)出發(fā)，同時(shí)到達(dá)M點(diǎn)”說(shuō)明三個(gè)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，位移相同“無(wú)往返運(yùn)動(dòng)”說(shuō)明三個(gè)質(zhì)點(diǎn)的路程等于相應(yīng)弧長(zhǎng)或直徑A位移與該段時(shí)間的比值叫平均速度本題中A、B、C三個(gè)質(zhì)點(diǎn)在相同時(shí)間內(nèi)位移相同，大小是MN的長(zhǎng)度，方向是由N指向M，所以它們的平均速度相同，A選項(xiàng)正確速度是表征質(zhì)點(diǎn)在某瞬時(shí)運(yùn)動(dòng)快慢和運(yùn)動(dòng)方向的矢量本題中B質(zhì)點(diǎn)做單向直線運(yùn)動(dòng)，速度方向恒定，A、C兩質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)，速度方向時(shí)刻在變，B選項(xiàng)錯(cuò)誤平均速率是描述物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量規(guī)定物體在t時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程s與t之比為平均速率，即.本題中A、C兩質(zhì)點(diǎn)均為曲線運(yùn)動(dòng)，且A、C兩質(zhì)點(diǎn)的平均速率相等，它們均大于B質(zhì)點(diǎn)的平均速率，C、D選項(xiàng)錯(cuò)誤計(jì)算平均速度的方法(1)由求出平均速度，平均速度的方向與位移方向相同(2)若為勻速直線運(yùn)動(dòng)，平均速度等于任一時(shí)刻的瞬時(shí)速度；若t非常小，可近似認(rèn)為等于初始時(shí)刻的瞬時(shí)速度1下列關(guān)于平均速度和瞬時(shí)速度的說(shuō)法中，錯(cuò)誤的是()A平均速度，當(dāng)t足夠小時(shí)，該式可表示某時(shí)刻的瞬時(shí)速度B勻速直線運(yùn)動(dòng)的平均速度等于瞬時(shí)速度C瞬時(shí)速度和平均速度都可以精確描述變速運(yùn)動(dòng)D只有瞬時(shí)速度可以精確描述變速運(yùn)動(dòng)C平均速度只能粗略描述變速運(yùn)動(dòng)，而瞬時(shí)速度可以精確描述變速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確；當(dāng)t足夠小時(shí)，速度的變化很小，此時(shí)用表示某時(shí)刻的瞬時(shí)速度，選項(xiàng)A正確；勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度不變，故平均速度等于瞬時(shí)速度，選項(xiàng)B正確故選C.2.(多選)在一次室內(nèi)田徑賽期間，有三位運(yùn)動(dòng)員A、B、C從所住地M出發(fā)到賽場(chǎng)N.他們選擇了三個(gè)不同的路徑同時(shí)出發(fā)，最后同時(shí)到達(dá)賽場(chǎng)，如圖所示，則下列說(shuō)法中正確的是()A三個(gè)運(yùn)動(dòng)員從M點(diǎn)到N點(diǎn)的平均速度相同B三個(gè)運(yùn)動(dòng)員到達(dá)N點(diǎn)時(shí)瞬時(shí)速度相同C三個(gè)運(yùn)動(dòng)員從M點(diǎn)到N點(diǎn)的平均速率相同DB運(yùn)動(dòng)員從M到N的平均速度方向與任意時(shí)刻的瞬時(shí)速度的方向相同AD三個(gè)人從同一地點(diǎn)同時(shí)出發(fā)沿不同路線到達(dá)同一地點(diǎn)，位移相同，所用時(shí)間相同，故平均速度相同，A正確三個(gè)人的路程不同，故平均速率不同，C錯(cuò)誤無(wú)法判斷三個(gè)人誰(shuí)到達(dá)N點(diǎn)的瞬時(shí)速度大，B錯(cuò)誤B運(yùn)動(dòng)員沿直線運(yùn)動(dòng)，他的速度方向是不變的，D正確加速度1加速度的矢量性的理解(1)加速度是矢量，它的大小可以由定義式a來(lái)計(jì)算，但不能由此得出加速度與速度變化量v成正比，與運(yùn)動(dòng)時(shí)間t成反比的結(jié)論(2)加速度的方向和速度變化量v的方向是一致的，但與速度方向沒(méi)有必然聯(lián)系2加速度大小和速度大小的關(guān)系加速度在數(shù)值上等于物體在單位時(shí)間內(nèi)速度的變化量加速度大，說(shuō)明在單位時(shí)間內(nèi)速度變化量的數(shù)值大但加速度大，速度改變量不一定大，因?yàn)榕c時(shí)間有關(guān)系；速度改變量大，加速度也不一定大，還要看速度變化所對(duì)應(yīng)的時(shí)間【例2】計(jì)算下列各種條件下的加速度：(1)顯像管內(nèi)，電子從陰極射到陽(yáng)極的過(guò)程中，速度由零增加到108 m/s，歷時(shí)2105 s，其加速度為_(kāi)(2)子彈擊中靶子時(shí)，在0.1 s內(nèi)速度從200 m/s降到零，其加速度為_(kāi)(3)火車出站時(shí)，可在20 s內(nèi)使速度從10 m/s增大到1 200 m/min，其加速度為_(kāi)(4)以2 m/s的速度沿直線運(yùn)動(dòng)的足球，被運(yùn)動(dòng)員“飛起一腳”使其在0.2 s內(nèi)改為以4 m/s反向飛出，則足球被踢時(shí)的加速度為_(kāi)思路點(diǎn)撥：解析均以初速度方向?yàn)檎较?1)a1m/s251012m/s2，方向沿初速度方向(2)a2m/s22 000 m/s2，方向與初速度方向相反，大小為2 000 m/s2.(3)a3 m/s20.5 m/s2，方向沿初速度方向(4)a4 m/s230 m/s2，方向與初速度方向相反，大小為30 m/s2.答案(1)51012m/s2方向沿初速度方向(2)2 000 m/s2方向與初速度方向相反(3)0.5 m/s2方向沿初速度方向(4)30 m/s2方向與初速度方向相反抓住矢量式的靈魂方向(1)定義式法：加速度的定義式是矢量式，一般默認(rèn)初速度的方向?yàn)檎较?，末速度方向與之相同則為正，相反則為負(fù)(2)結(jié)果分析法：計(jì)算結(jié)果加速度為正表示其方向與初速度方向相同，即做加速運(yùn)動(dòng)；加速度為負(fù)表示其方向與初速度方向相反，即做減速運(yùn)動(dòng)3下列關(guān)于速度和加速度的說(shuō)法中，正確的是()A加速度表示速度變化的大小B物體的速度為零，加速度也一定為零C運(yùn)動(dòng)物體的加速度越來(lái)越小，表示速度變化越來(lái)越慢D運(yùn)動(dòng)物體的加速度越來(lái)越小，表示物體運(yùn)動(dòng)的速度越來(lái)越小C加速度表示速度變化的快慢，不表示速度變化的大小，速度變化的大小由v表示，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；物體的速度為零，但物體的速度變化率不一定為零，所以加速度不一定為零，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；運(yùn)動(dòng)物體的加速度越來(lái)越小，反映了速度變化得越來(lái)越慢，這種變化可能是增加得慢了，也可能是減小得慢了，因此，選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤4計(jì)算下列運(yùn)動(dòng)中的物體的加速度(1)某飛機(jī)的起飛速度是50 m/s，因地面跑道的限制，要求飛機(jī)在8 s內(nèi)離開(kāi)跑道，求飛機(jī)起飛時(shí)的最小加速度(2)一輛汽車正以54 km/h的速度行駛，因發(fā)生緊急情況關(guān)閉油門，剎車后做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)5 s停止，求汽車的加速度解析(1)取飛機(jī)的起飛方向?yàn)檎较颍w機(jī)從跑道滑行起飛的末速度是vt50 m/s，滑行的最長(zhǎng)時(shí)間t8 s，由題意知飛機(jī)初速度v00.根據(jù)加速度公式得飛機(jī)起飛時(shí)的最小加速度am/s26.25 m/s2.(2)取汽車的初速度方向?yàn)檎较蚱囎鰟驕p速直線運(yùn)動(dòng)的初速度v015 m/s，末速度vt0，時(shí)間t5 s則汽車的加速度a m/s23 m/s2，式中負(fù)號(hào)表示加速度方向與初速度方向相反答案(1)6.25 m/s2，與起飛方向相同(2)3 m/s2，與初速度方向相反1(多選)若做直線運(yùn)動(dòng)的甲、乙兩車為了防止追尾事故，甲的加速度為1 m/s2，乙的加速度為2 m/s2，則下列說(shuō)法中正確的是()A甲的加速度比乙的大B甲做加速運(yùn)動(dòng)，乙做減速運(yùn)動(dòng)C乙的加速度比甲的大D甲、乙的加速度方向相反CD甲的加速度為1 m/s2，乙的加速度為2 m/s2，由于沒(méi)有規(guī)定正方向，則只能說(shuō)明甲、乙的加速度方向相反，乙的加速度比甲的大，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤，C、D正確2(多選)關(guān)于速度、速度的改變量、加速度的關(guān)系，下列說(shuō)法中正確的是()A物體的速度不等于零，而加速度可能等于零B物體的速度改變?cè)娇?，加速度就越大C物體的速度改變量越大，加速度就越大D物體的速度變化率越大，加速度就越大ABD物體的速度不等于零，但如果速度變化量等于零，也就是說(shuō)速度不變，根據(jù)公式a知，加速度等于零，選項(xiàng)A正確；物體的速度改變?cè)娇?，說(shuō)明越大，則加速度就越大，選項(xiàng)B正確；物體的速度改變量v大，但速度變化率不一定大，加速度不一定大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；加速度表示速度變化的快慢，速度變化率大說(shuō)明速度變化快，加速度就大，選項(xiàng)D正確3物體沿一直線運(yùn)動(dòng)，先以5 m/s的速度運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間，接著以2 m/s的速度運(yùn)動(dòng)相等的時(shí)間，其整個(gè)過(guò)程的平均速度為v1；若該物體以5 m/s的速度運(yùn)動(dòng)一段位移，接著以2 m/s的速度運(yùn)動(dòng)相等的位移，其平均速度為v2.則v1、v2的大小關(guān)系是()Av1v2Bv1v2Cv1v2D不確定A(1)物體的總位移為s5t2t7t，則全程的平均速度為v13.5 m/s；(2