高中物理：2.3 《速度和加速度》學案（魯科版必修1).doc

第3節(jié) 速度和加速度【三維目標】w.w.w.k.s.5.u.c.o.m 高考資源網(wǎng)w.w.w.k.s.5.u.c.o.m1知道物體運動的快慢即位置變化的快慢可以用平均速度和瞬時速度來描述。理解平均速度和瞬時速度。知道瞬時速度的大小簡稱為速率。2初步了解和體會極限思想和方法在建立瞬時速度概念時的作用，知道平均速度和瞬時速度在描述運動快慢方面的區(qū)別和聯(lián)系。3知道速度是矢量，速度的方向表示物體運動的方向。4知道加速度是用來描述物體運動速度變化經(jīng)快慢的物理量。理解加速度的概念。5知道加速度是矢量，加速度的方向表示物體速度變化的方向。理解直線運動中加速度方向與物體運動方向及其加速運動或減速運動之間的聯(lián)系。6通過平均速度和加速度的建立過程，了解和體會比值定義法在科學研究中的作用?！窘瘘c學法】 1平均速度和瞬時速度都是用來描述物體運動快慢的，它們有何區(qū)別與聯(lián)系？平均速度是否就是速度的平均值？答： w.w.w.k.s.5.u.c.o.m 高考資源網(wǎng)w.w.w.k.s.5.u.c.o.m2談談你對速度v0（或vt），速度變化量（vt-v0）,速度變化率（vt-v0）/t之間關系的理解，這種關系在物理學研究上有普遍意義。答： 3物體做加速運動還是減速運動與加速度的大小有關嗎？日常生活中，我們評價汽車性能時經(jīng)常提到某種汽車“起步快”或“起步慢”，這里的“快”或“慢”指的是什么？答【案例賞析】例1 以下三位同學關于物體做的是加速運動還是減速運動的說法中正確的是 （ ） 甲生：加速度增大就是加速，加速度減小就是減速 乙生：加速度為正值時是加速，加速度為負值時是減速丙生：加速度與速度同向是加速，加速度與速度反向是減速解析： w.w.w.k.s.5.u.c.o.m 高考資源網(wǎng)w.w.w.k.s.5.u.c.o.m例2 某列火車在一段長為30km的平直路面上行駛，行駛的平均速度為60km/h，下列說法中正確的是 （ ） A這列火車通過這段路程所用的時間0。5hB這列火車一定以60km/h的速度在這段路程中運行C這列火車如果行駛60km的路程一定要用1hD60km/h是火車在這段路程中的最大速度與最小速度之和的一半解析： 評析：學習物理概念，不僅要知道它的定義和計算公式，更要理解其物理意義，了解影響它的相關因素，否則就會出現(xiàn)生搬硬套，張冠李戴的現(xiàn)象。例 3 一物體以初速度1.5m/s沿光滑斜面上滑，2s末物體沿斜面下滑，速度大小為1m/s，求物體的加速度。解析： 評析：（1）處理一條直線上的矢量加減運算時必須先規(guī)定正方向，矢量的方向用正、負號表示。（2）計算結果中出現(xiàn)負號必須要加以說明。例4 某人駕車勻速前進，前一半路程的速度為v1,后一半路程的速度為v2,試證明，無論v2多大，他在全程中的平均速度不可能達到2v1. 解析： 評析：勻速直線運動中，平均速度等于瞬時速度，某些特定的運動中，平均速度可能等于速度的平均值，而一般情況下，平均速度只能由計算，不要憑主觀憶斷?！净A訓練】 1關于加速度，下列說法正確的是： （ ）w.w.w.k.s.5.u.c.o.m 高考資源網(wǎng)w.w.w.k.s.5.u.c.o.mA速度變化大，加速度一定大B速度變化所用時間越短，加速度一定越大C速度變化越快，加速度一定越大D速度為零，加速度一定為零 2根據(jù)加速度的定義式a=,下列對物體運動性質判斷正確的是 （ ）A當v00,a0時，物體做加速運動B當v00,a0時，物體做加速運動C當v00,a0時，物體做減速運動D當v00,a=0時，物體做加速運動3有關瞬時速度、平均速度、平均速率，以下說法正確的是 （ ） A瞬時速度是物體在某一位置或某一時刻的速度B平均速度是物體在某一段時間內的速度的平均值C變速運動的物體，平均速率就是平均速度的大小D物體做變速運動時，平均速度是指物體通過的路程與所用時間的比值 4下列關于平均速度和瞬時速度的說法中，正確的是 （ ）A 做變速運動的物體在相同時間間隔里的平均速度是相同的B瞬時速度就是運動的物體在較短的時間內的平均速度C平均速度就是初末時刻瞬時速度的平均值D某物體在某段時間里的瞬時速度都為零，則該物體在這段時間內靜止52000年8月18日，新聞聯(lián)播中報道，我國空軍研究人員在飛機零高度、零速度的救生脫險方面的研究取得成功。報道稱：由于飛機發(fā)生故障大多數(shù)是在起飛、降落階段，而此時的高度幾乎為零高度，另外在飛行過程中會出現(xiàn)突然停機現(xiàn)象，在這種情況下，飛行員脫險非常困難，為了脫離危險飛行員必須在0.1s的時間內向上彈離飛機，若脫離飛機的速度為20m/s，試判斷一下彈離過程中的加速度多大？ 【遷移拓展】6下列關于平均速度和瞬時速度的說法正確的是 （ ） A若物體在某段時間內每一時刻的瞬時速度都等于零，則它在這段時間內的平均速度一定等于零B若物體在某段時間內的平均速度等于零，則它在這段時間內任一時刻的瞬時速度一定等于零C勻速直線運動中物體任意一段時間內平均速度都等于它任一時刻的瞬時速度D變速直線運動中物體任一段時間內的平均速度一定不等于它任一時刻的瞬時速度 7下列所描述的運動中，不可能的有 （ ）A速度變化很大，加速度卻很小B速度變化方向為正，加速度方向為負C速度變化越來越快，加速度越來越小D速度越來越大，加速度越來越小8若汽車的加速度方向與速度方向一致，當加速度減小時，則 （ ） w.w.w.k.s.5.u.c.o.m 高考資源網(wǎng)w.w.w.k.s.5.u.c.o.mA汽車的速度也減小B汽車的速度仍在增大C當加速度減小到零時，汽車靜止D當加速度減小到零時，汽車的速度達到最大9物體由A沿直線運動到B，前一半時間是做速度為v1的勻速運動，后一半時間是做速度為v2的勻速運動，則在整個運動時間內的平均速度為 （ ） A B C D 圖3-110.如圖3-1所示為甲、乙丙三個物體在同一直線上運動的位移一時間圖象，比較前5s內三個物體的平均速度大小有 ；比較前10s內三個物體的平均速度大小有 。 11汽車的加速性能是反映汽車性能的重要標志，汽車從一定的初速度v0加速到一定的末速度vt,用的時間越少，表明它的加速性能越好，下表是三種型號汽車的加速性能的實驗數(shù)據(jù)，求它們的加速度。 汽車型號初速度v0(kmh-1)末速度vt/(kmh-1)時間t/s加速度a/(ms-2)某型號高級轎車20507某型號4噸重汽車205038某型號8噸載重汽車205050【自主探究】12在一段時間內或一段路程內，路程與時間的比值叫平均速率。平均速率沒有方向，是標量。請根據(jù)下面的部分城市間公路里程表，解答下面問題。（1）一輛小轎車以100km/h的平均速率從北京開往至錦州，要多少時間？（2）一輛小轎車要求在9個小時內從大連開至天津，在以100km/h的平均速率行駛了5個小時后，司機花了30分鐘吃飯和休息，要想按計劃到達天津，后階段轎車的行駛的平均速率至少要多大？w.w.w.k.s.5.u.c.o.m 高考資源網(wǎng)w.w.w.k.s.5.u.c.o.m【知識博覽】 我們行動的有多快？假如我們把人的正常步行速度去跟行動緩慢的動物，像蝸牛或者烏龜?shù)南啾?，那才有趣哩，蝸牛這東西，確實可以算是最緩慢的動物,它每秒鐘一共只能夠前進1.5mm，也就是每小時5.4m 恰好是人步行速度的1/1000；另外一種典型的行動緩慢的動物，就是烏龜，它只比蝸牛爬得稍快一點，它的普通速度是每小時70 m .人跟蝸牛、烏龜相比，雖然顯得十分敏捷，但是，假如跟周圍另外一些行動還不算太快的東西相比，那就又當別論了，是的，人可能毫不費力地追過大平原上河流的流水，也不至于落在中等速度的微風后面。但是，如果想跟每秒鐘飛行5m的蒼蠅來較量，那人就只有用滑雪橇在雪地上滑溜的時候，才能夠追得上。至于想追過一頭野兔或是獵狗的話，那么人即使騎上快馬也辦不到。如果想跟老鷹比賽，那么人只有一個辦法：坐上飛機。人類發(fā)明了機器，這就成了世界上行動最快的一種動物。讀者現(xiàn)在可以看一看下面這個速度比較表：m/s km/h m/s km/h蝸牛0.0015 0.0054 野兔18 65烏龜0.02 0.07 鷹 24 86魚 1 3.5 獵狗25 90步行的人1.4 5 火車28 100騎兵常步1.7 6 小汽車56 200騎兵快跑3.5 12.6 競賽汽車（紀錄）174 633蒼蠅 5 18 大型民航飛機250 900滑雪的人 5 18 聲音（空氣中）330 1200 騎兵快跑8.5 30 輕型噴氣飛機550 2000水翼船17 60 地球的公轉30，000 108，000 摘自趣味物理學別萊利曼（俄）w.w.w.k.s.5.u.c.o.m 高考資源網(wǎng)w.w.w.k.s.5.u.c.o.m第3節(jié) 參考答案【金點學法】 1平均速度和瞬時速度都是用來描述物體運動快慢的，它們有何區(qū)別與聯(lián)系？平均速度是否就是速度的平均值？答：平均速度表示一段時間內物體位置變化的平均快慢，而瞬時速度表示運動過程中某個瞬間物體運動的快慢。在t到t+t這樣一段時間間隔內，平均速度,t越小，越接近于t時刻的瞬時速度，當t 0時，可認為該時間內的平均速度就是t時刻的瞬時速度。平均速度與速度的平均值是兩個不同的概念，二者不一定相等。2談談你對速度v0（或vt），速度變化量（vt-v0）,速度變化率（vt-v0）/t之間關系的理解，這種關系在物理學研究上有普遍意義。答：速度描述的是物體運動（位置變化）的快慢和方向。速度的變化量，描述速度改變的多少，對于直線運動，可由v= vt-v0計算，它表示速度變化的大小和方向，而速度的變化率，在數(shù)值上等于單位時間內速度的變化，描述的速度變化的快慢和方向，也就是本節(jié)我們學習的加速度。速度的變化v與速度的大小v無必然的聯(lián)系。速度大的物體，速度的變化不一定就大，如勻速直線運動，速度可以很大，但v=0。加速度的大小由速度變化的大小和發(fā)生這一變化所用時間的多少共同決定，與速度本身的大小及速度變化的大小都無必然聯(lián)系，加速度并不表示增加的速度。加速度大表示速度變化快，并不表示速度大，也不表示速度變化大。例如，摩托車等交通工具啟動時加速度很大，速度卻很?。桓咚傩旭倳r，速度很大，加速度卻很小，甚至可能為零（勻速運動）?？梢?，速度為零時，加速度可以不為零；加速度為零時，速度并不一定為零。同時，加速度的方向表示速度變化的方向，與速度方向無必然聯(lián)系。加速度方向可以與速度方向相同，也可以相反，還可以成一夾角。w.w.w.k.s.5.u.c.o.m 高考資源網(wǎng)w.w.w.k.s.5.u.c.o.m3物體做加速運動還是減速運動與加速度的大小有關嗎？日常生活中，我們評價汽車性能時經(jīng)常提到某種汽車“起步快”或“起步慢”，這里的“快”或“慢”指的是什么？答：物體做加速運動還是減速運動是由加速度的方向決定的，與加速度的大小無關。即：只要加速度方向與速度方向相同，加速度再小也是加速運動；反之，只要加速度方向與速度方向相反，加速度再大也是減速運動。評價汽車性能時，所謂的“起步快慢”，是指汽車由靜止開始運動到達到正常行駛速度所用時間的多少。起步快，所用時間短；起步慢，所用時間長，所以，這里的起步快慢實際上是指加速度的大小?！景咐p析】例1 以下三位同學關于物體做的是加速運動還是減速運動的說法中正確的是 （ ） 甲生：加速度增大就是加速，加速度減小就是減速 乙生：加速度為正值時是加速，加速度為負值時是減速丙生：加速度與速度同向是加速，加速度與速度反向是減速解析：物體做加速運動還是減速運動決定于加速度的方向與速度方向相同還是相反，與加速度的大小無關，加速度為正值，其方向未必與速度方向相同，這要看我們將速度方向規(guī)定為正方向還是負方向，若規(guī)定速度方向為負方向，則加速度為正值說明其方向與速度方向相反，應為減速運動。所以，甲、乙兩位同學的說法都不對，只有丙同學的說法是正確的。評析：加速度是矢量，其大小和方向各代表不同的含義，可簡單總結為：加速減速看方向，變化快慢看大小。加速度大表示速度變化快，這里的“變化快”可能增加得快，也可能是減小得快。例2 某列火車在一段長為30km的平直路面上行駛，行駛的平均速度為60km/h，下列說法中正確的是 （ ） A這列火車通過這段路程所用的時間0。5hB這列火車一定以60km/h的速度在這段路程中運行C這列火車如果行駛60km的路程一定要用1hD60km/h是火車在這段路程中的最大速度與最小速度之和的一半解析：由= 可知：t=0.5h,所以A正確；由于只有在勻速直線運動中，平均速度才等于各時刻的瞬時速度，而物體做變速運動時，平均速度只表示這段時間物體運動的平均快慢，且平均速度的大上與所造時間段有關，不同時間段內，w.w.w.k.s.5.u.c.o.m 高考資源網(wǎng)w.w.w.k.s.5.u.c.o.m平均速度一般不同，因此行駛60km所用時間不一定是1h。同時，由于平均速度并非速度的平均值，所以B、C、D均錯誤。評析：學習物理概念，不僅要知道它的定義和計算公式，更要理解其物理意義，了解影響它的相關因素，否則就會出現(xiàn)生搬硬套，張冠李戴的現(xiàn)象。例 3 一物體以初速度1.5m/s沿光滑斜面上滑，2s末物體沿斜面下滑，速度大小為1m/s，求物體的加速度。解析：取物體的初速度方向為正，物體的末速度與初速度相反，為負值，所以加速度a=m/s2=-1.25m/s2,負號“-”表示加速與初速度方向相反，即沿斜面向下。評析：（1）處理一條直線上的矢量加減運算時必須先規(guī)定正方向，矢量的方向用正、負號表示。（2）計算結果中出現(xiàn)負號必須要加以說明。例4 某人駕車勻速前進，前一半路程的速度為v1,后一半路程的速度為v2,試證明，無論v2多大，他在全程中的平均速度不可能達到2v1. 解析：根據(jù)v=計算全程中的平均速度并與2v1進行對比，其中t為走完全程所用時間，可分前后兩段分別計算。設汽車在前一半路程和后一半路程的位移各為s，運動時間分別為t1和t2，則汽車在全程中的平均速度v= 其中t1=,t2= v=由于1 所以v2v1 評析：勻速直線運動中，平均速度等于瞬時速度，某些特定的運動中，平均速度可能等于速度的平均值，而一般情況下，平均速