物理：第3節(jié)《速度和加速度》課件（魯科版必修1）

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歡迎進(jìn)入物理課堂 一 平均速度和瞬時(shí)速度的理解 1 平均速度 1 反映一段時(shí)間內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的平均快慢程度 它與一段位移或一段時(shí)間相對(duì)應(yīng) 2 在變速直線運(yùn)動(dòng)中 平均速度的大小跟選定的時(shí)間或位移有關(guān) 不同時(shí)間段內(nèi)或不同位移上的平均速度一般不同 因此必須指明求出的平均速度是對(duì)應(yīng)哪段時(shí)間內(nèi)或哪段位移內(nèi)的平均速度 不指明對(duì)應(yīng)過程的平均速度是沒有意義的 3 在變速直線運(yùn)動(dòng)中 兩段相等時(shí)間內(nèi)的平均速度或兩段相等位移內(nèi)的平均速度 一般不相等 4 平均速度是矢量 其大小可由公式求出 其方向與一段時(shí)間 t內(nèi)發(fā)生的位移的方向相同 與運(yùn)動(dòng)方向不一定相同 2 瞬時(shí)速度 1 瞬時(shí)速度精確地描述了物體運(yùn)動(dòng)的快慢及方向 是矢量 一般情況下所提到的速度都是指瞬時(shí)速度 2 瞬時(shí)速度與某一時(shí)刻或某一位置相對(duì)應(yīng) 即對(duì)應(yīng)于某一狀態(tài) 3 瞬時(shí)速率是指瞬時(shí)速度的大小 簡(jiǎn)稱速率 它是標(biāo)量 只有大小 沒有方向 3 兩者的關(guān)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)速度就等于平均速度 2 在勻速直線運(yùn)動(dòng)中 平均速度和瞬時(shí)速度相等 1 瞬時(shí)速度的大小和方向與平均速度的大小和方向無必然聯(lián)系 2 在勻速直線運(yùn)動(dòng)中 瞬時(shí)速度與平均速度相同 但在其他運(yùn)動(dòng)中 兩者一般是不相同的 典例1 2011 三明高一檢測(cè) 劉翔在廣州亞運(yùn)會(huì)實(shí)現(xiàn)三連冠后 為迅速提高其成績(jī) 孫海平教練分析了劉翔訓(xùn)練中跑110米欄全程的錄像帶 測(cè)得 他在前7s跑了51m 7s末到7 1s末跑了0 89m 跑到終點(diǎn)共用了13 09s 則下列說法錯(cuò)誤的是A 全過程的平均速度為8 40m sB 前7s的平均速度為7 29m sC 在7s末的瞬時(shí)速度約為8 9m sD 無法估計(jì)7s末的瞬時(shí)速度 解題指導(dǎo) 解答本題時(shí)應(yīng)明確以下兩點(diǎn) 1 平均速度等于位移與時(shí)間的比值 2 當(dāng)位移或時(shí)間足夠短時(shí) 可以認(rèn)為瞬時(shí)速度就等于平均速度 標(biāo)準(zhǔn)解答 選D 由平均速度的定義計(jì)算后判斷A B選項(xiàng)正確 從7s到7 1s僅有較短時(shí)間0 1s 這段時(shí)間內(nèi)的平均速度近似等于7s末的瞬時(shí)速度 C正確 D錯(cuò)誤 規(guī)律方法 平均速度的求解方法 1 平均速度是過程量 計(jì)算平均速度時(shí) 必須明確所求的是哪一段時(shí)間或哪一段位移的平均速度 2 明確所研究過程的初末位置 求該過程的位移 3 利用平均速度的定義求其大小 最后明確平均速度的方向即為位移的方向 變式訓(xùn)練 關(guān)于平均速度 瞬時(shí)速度敘述正確的是 A 勻速直線運(yùn)動(dòng)位移與時(shí)間的比值 既是平均速度又是瞬時(shí)速度B 路程與時(shí)間的比值等于平均速度C 對(duì)于變速運(yùn)動(dòng)不同時(shí)間段內(nèi)平均速度一定不相等D 平均速度和瞬時(shí)速度都能精確地描述變速運(yùn)動(dòng) 解析 選A 勻速直線運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度不變 所以其平均速度等于瞬時(shí)速度 A正確 平均速度等于位移與時(shí)間的比值 B錯(cuò) 對(duì)變速運(yùn)動(dòng)不同時(shí)間段內(nèi)平均速度也可能相等 C錯(cuò) 平均速度只能粗略地描述變速運(yùn)動(dòng) 而瞬時(shí)速度能精確地描述變速運(yùn)動(dòng) D錯(cuò) 二 理解加速度a與速度v 速度變化量 v的關(guān)系 1 速度v 速度變化量 v及加速度a的比較 2 在直線運(yùn)動(dòng)中 如何判斷物體做加速運(yùn)動(dòng)還是減速運(yùn)動(dòng) 1 根據(jù)s t圖象 看隨著時(shí)間的推移 圖象斜率的絕對(duì)值如何變化 若越來越大 則做加速運(yùn)動(dòng) 反之則做減速運(yùn)動(dòng) 2 根據(jù)加速度方向與速度方向間的關(guān)系判斷 加速度方向和速度方向相同時(shí) 物體做加速運(yùn)動(dòng) 加速度方向和速度方向相反時(shí) 物體做減速運(yùn)動(dòng) 這個(gè)判斷依據(jù)與加速度的正負(fù) 大小變化無關(guān) 1 加速度a的大小與速度v的大小 速度的變化量 v的大小無直接聯(lián)系 v大或 v大 a不一定大 2 a 是加速度的定義式 加速度a僅在量值上等于不是由決定的 不能說a與 v成正比 a與 t成反比 典例2 一個(gè)足球以10m s的速度沿正東方向運(yùn)動(dòng) 運(yùn)動(dòng)員飛起一腳 足球以20m s的速度向正西方向飛去 運(yùn)動(dòng)員與足球的作用時(shí)間為0 1s 求足球速度的變化量 足球獲得的加速度 解題指導(dǎo) 求解時(shí) 速度是矢量 矢量的運(yùn)算不能用代數(shù)運(yùn)算 標(biāo)準(zhǔn)解答 規(guī)定正東為正方向 則v0 10m s vt 20m s 此過程足球速度的變化量 v vt v0 20m s 10m s 30m s 號(hào)表示速度變化量的方向與正方向相反 即向正西 足球獲得加速度a m s2 300m s2 號(hào)表示加速度的方向與正方向相反 即向正西 答案 速度的變化量大小為30m s 方向向正西加速度的大小為300m s2 方向向正西 規(guī)律方法 利用定義式求加速度的解題技巧雖然運(yùn)用加速度定義式求加速度比較基本 但如果不注重細(xì)節(jié) 往往會(huì)導(dǎo)致求解錯(cuò)誤 其正確的方法如下 1 明確初末位置或初末時(shí)刻 進(jìn)而明確初末速度 2 選擇正方向 將初末速度含著方向符號(hào)代入加速度定義式進(jìn)行求解 3 加速度是矢量 明確其方向 4 注意一點(diǎn) 利用加速度定義式求解的加速度一定是該過程的平均加速度 只有速度均勻變化時(shí) 平均加速度才等于瞬時(shí)加速度 互動(dòng)探究 若以例題解答中相反方向?yàn)檎较?求足球獲得的加速度 并與例題的結(jié)果進(jìn)行比較分析 判斷加速度的大小和方向與選擇的正方向有關(guān)嗎 解析 規(guī)定正西為正方向 足球獲得的加速度m s2 300m s2加速度為正 表示方向與正方向相同 即向正西 將結(jié)果與例題結(jié)果比較可以看出 當(dāng)選取的正方向不同時(shí) 答案的表達(dá)形式有變化 但加速度的大小和方向的實(shí)際結(jié)果不變 即加速度的大小和方向與選擇的正方向無關(guān) 答案 加速度大小為300m s2 方向向正西加速度的大小和方向與選擇的正方向無關(guān) 變式備選 在下列關(guān)于運(yùn)動(dòng)的描述中 不可能的情況是 a 0 A 物體的加速度在增大 而速度卻在減小B 物體速度為零時(shí)加速度卻不為零C 物體的加速度始終不變 速度也始終不變D 物體的速度變化越來越慢 加速度越來越小 解析 選C 加速度增大 物體可能做減速運(yùn)動(dòng) 速度在減小 A可能 加速度和速度沒有直接關(guān)系 速度為零時(shí)但速度可能正在變化 加速度不為零 B可能 因?yàn)榧铀俣萢 0 所以速度一定發(fā)生改變 C不可能 物體的速度變化越來越慢 說明加速度越來越小 D正確 故不可能的是C 速度 速率 平均速度和平均速率的辨析1 速度是矢量 它描述質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的快慢和運(yùn)動(dòng)方向 也可以表述為 描述質(zhì)點(diǎn)空間位置改變的快慢和位置改變的方向 它有平均速度和瞬時(shí)速度之分 平均速度是質(zhì)點(diǎn)發(fā)生的位移和發(fā)生這段位移所用時(shí)間的比值 瞬時(shí)速度是指質(zhì)點(diǎn)在某一時(shí)刻或某一位置的速度 2 速率是標(biāo)量 它只描述質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的快慢 平均速率是質(zhì)點(diǎn)通過路程和通過這段路程所用時(shí)間的比值 它與平均速度的大小是兩個(gè)不同的物理量 由于一般情況下質(zhì)點(diǎn)的路程要大于位移的大小 所以平均速率一般要大于平均速度的大小 只有單向直線運(yùn)動(dòng)中 平均速率才等于平均速度的大小 瞬時(shí)速率就是瞬時(shí)速度的大小 簡(jiǎn)稱為速率 3 平均速度 平均速率 典例 汽車沿直線從甲地開往乙地 1 若在前一半路程的平均速度為v1 后一半路程的平均速度為v2 則汽車全程的平均速度為多少 2 若汽車在全程所用時(shí)間的前一半時(shí)間的平均速度為v1 后一半時(shí)間的平均速度為v2 則全程的平均速度為多少 3 若v1 v2 兩種情況下的平均速度哪個(gè)大 解題指導(dǎo) 求平均速度時(shí) 要明確對(duì)應(yīng)的時(shí)間和位移 即是哪一個(gè)過程的平均速度 標(biāo)準(zhǔn)解答 1 設(shè)甲 乙兩地的距離為s 前一半路程所用時(shí)間為t1 后一半路程所用時(shí)間為t2 根據(jù)平均速度的定義式 則有又 解得 2 設(shè)全程所用時(shí)間為t 前一半時(shí)間的位移為s1 v1 后一半時(shí)間的位移為s2 v2 由平均速度的定義式得 3 兩平均速度求差有 由于v1 v2 所以有即后一種情況的平均速度較大 答案 1 2 3 后一種情況下的平均速度較大 對(duì)加速度理解不清導(dǎo)致錯(cuò)誤關(guān)于速度和加速度的關(guān)系 下列說法中正確的是A 速度變化越大 加速度就越大B 速度變化越快 加速度就越大C 只要加速度的方向保持不變 速度的方向也保持不變D 只要加速度的大小不斷變小 速度的大小也不斷變小 正確解答 根據(jù)a v t可知 v t越大 即速度變化得越快 加速度就越大 所以 B對(duì) A錯(cuò) 速度的方向與a無關(guān) 所以C錯(cuò) 速度變大還是變小取決于速度和加速度的方向 與加速度的大小變化無關(guān) 所以D錯(cuò) 正確答案 B 易錯(cuò)分析 在解答本題時(shí)易犯錯(cuò)誤具體分析如下 1 下列關(guān)于速度的說法中 正確的是 A 速度是描述物體位置變化的物理量B 速度是描述物體位置變化大小的物理量C 速度是描述物體位置變化快慢的物理量D 速度是描述物體運(yùn)動(dòng)路程和時(shí)間關(guān)系的物理量 解析 選C 速度是描述物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量 即描述物體位置變化快慢的物理量 故C正確 A B D均錯(cuò) 2 下列關(guān)于平均速度和瞬時(shí)速度的說法 正確的是 A 平均速度是矢量 方向與運(yùn)動(dòng)方向相同B 平均速度的大小又稱為平均速率C 瞬時(shí)速度方向與平均速度方向總是相同D 瞬時(shí)速度對(duì)應(yīng)物體運(yùn)動(dòng)的某一時(shí)刻或某一位置 解析 選D 平均速度是矢量 方向與位移方向相同 A錯(cuò) 平均速度的大小與平均速率是兩個(gè)不同的物理量 B錯(cuò) 瞬時(shí)速度方向?yàn)檫\(yùn)動(dòng)方向 與平均速度的方向不一定相同 C錯(cuò) 瞬時(shí)速度是物體在某一時(shí)刻或某一位置的速度 D正確 3 2011 廈門高一檢測(cè) 如圖所示為某校學(xué)生開展無線電定位 搜狐 比賽 甲 乙兩人從O點(diǎn)同時(shí)出發(fā) 并同時(shí)到達(dá)A點(diǎn)搜到狐貍 兩人的搜狐路徑已在圖中標(biāo)出 則 A 甲的平均速度大于乙的平均速度B 甲的平均速度小于乙的平均速度C 兩人運(yùn)動(dòng)的平均速度相等D 甲的位移大于乙的位移 解析 選C 甲乙的位移相同 所用時(shí)間相同 由知平均速度相同 C正確 A B D錯(cuò)誤 4 2011 徐州高一檢測(cè) 下列關(guān)于加速度的說法 正確的是 A 速度越大 加速度越大B 速度變化越大 加速度越大C 速度變化越快 加速度越大D 加速度的方向和速度的方向一定相同 解析 選C 加速度表示物體速度變化快慢 其大小與速度的大小 速度的變化量的大小無必然聯(lián)系 僅等于速度的變化率 A B錯(cuò) C正確 加速度的方向與速度變化的方向相同 和速度的方向不一定相同 D錯(cuò) 5 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?yàn)檎?物體的末速度與初速度的方向相反 為負(fù)值 所以加速度a m s2 1 25m s2 負(fù)號(hào) 表示加速度與初速度方向相反 即沿斜面向下 處理一條直線上的矢量加減運(yùn)算時(shí)必須先規(guī)定正方向 矢量的方向用正 負(fù)號(hào)表示 計(jì)算結(jié)果中出現(xiàn)負(fù)號(hào)必須要加以說明 一 選擇題 本題包括6小題 每小題5分 共30分 每小題至少一個(gè)選項(xiàng)正確 1 2011 哈爾濱高一檢測(cè) 我國(guó)運(yùn)動(dòng)員劉翔獲得廣州亞運(yùn)會(huì)110米跨欄冠軍 成績(jī)是13秒09 在男子110米跨欄中奪得金牌 再次向世人證明了他是亞洲第一飛人 劉翔之所以能夠取得冠軍 取決于他在110米欄比賽中 A 某時(shí)刻的瞬時(shí)速度大B 撞線時(shí)的瞬時(shí)速度大C 平均速度大D 任何時(shí)刻的速度都大 解析 選C 劉翔在110米欄比賽中取得冠軍 說明他跑完110米的位移用時(shí)最短 由速度公式v 知他的平均速度最大 但并不表明他在某時(shí)刻的速度一定就大 C正確 A B D錯(cuò)誤 2 2011 衡水高一檢測(cè) 下面列舉的幾種速度中 指瞬時(shí)速度的是 A 某同學(xué)百米賽跑的速度是9m sB 汽車以60km h的速度通過秦嶺終南山公路隧道C 汽車速度計(jì)指示的速度是90km hD 子彈在槍管里的速度是400m s 解析 選C 根據(jù)平均速度對(duì)應(yīng)的是時(shí)間和位移 由于百米賽道 隧道和槍管都是一段位移 所以指的都是平均速度 A B D錯(cuò) 而汽車速度計(jì)顯示的是每個(gè)瞬時(shí)的速度 故C正確 3 如圖所示是一輛汽車做直線運(yùn)動(dòng)的s t圖象 對(duì)相應(yīng)的線段所表示的運(yùn)動(dòng) 下列說法正確的是 A AB段表示車靜止B BC段發(fā)生的位移大小大于CD段發(fā)生的位移大小C CD段運(yùn)動(dòng)方向和BC段運(yùn)動(dòng)方向相反D CD段運(yùn)動(dòng)速度大小大于BC段運(yùn)動(dòng)速度大小 解析 選A C D s t圖象中 斜率的大小表示速度大小 斜率的正負(fù)表示速度方向 故A C D對(duì) B錯(cuò) 4 一物體的加速度方向始終與速度方向相同 但加速度在逐漸減小 則關(guān)于物體的運(yùn)動(dòng)描述正確的是 A 物體始終做加速運(yùn)動(dòng)B 物體始終做減速運(yùn)動(dòng)C 物體速度減小的越來越慢D 在相同時(shí)間內(nèi) 物體速度的變化量越來越大 解析 選A 因加速度與速度方向始終相同 所以物體始終做加速運(yùn)動(dòng) 但由于加速度減小 故物體加速越來越慢 即相同時(shí)間內(nèi) 速度的變化量越來越小 只有A正確 方法技巧 有關(guān)加速度辨析題解題技巧要想正確解決有關(guān)加速度的辨析題 必須深刻理解有關(guān)加速度與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系 其技巧如下 1 一個(gè)物體的速度很大 其加速度可能很小 甚至為零 一個(gè)物體的速度很小 其加速度可能很大 2 只要加速度a的方向和速度v的方向相同 物體的運(yùn)動(dòng)就是加速運(yùn)動(dòng) a不變 則v均勻增加 即為勻加速運(yùn)動(dòng) a增大 則v增加得越來越快 a減小 則v增加得越來越慢 3 只要加速度a的方向和速度v的方向相反 物體的運(yùn)動(dòng)就是減速運(yùn)動(dòng) a不變 則v均勻減小 即為勻減速運(yùn)動(dòng) a增大 則v減小得越來越快 a減小 則v減小得越來越慢 5 物體做加速直線運(yùn)動(dòng) 已知其加速度恒為3m s2 那么在任意1s內(nèi) A 物體的末速度一定等于初速度的3倍B 物體的末速度一定比初速度大3m sC 物體的末速度一定比前1s末速度大3m sD 物體的末速度一定比前1s初速度大3m s 解析 選B C 在加速直線運(yùn)動(dòng)中 加速度恒為3m s2 表示每秒速度增加3m s 即每一秒內(nèi)的末速度比初速度大3m s 或每秒的末速度比前1s的末速度大3m s 并不表示末速度一定是初速度的3倍 A錯(cuò) B C正確 任意1s末相對(duì)于前1s初經(jīng)過了2s 所以速度增加量應(yīng)為6m s D錯(cuò) 6 甲 乙兩個(gè)物體沿同一直線向同一方向 設(shè)為正 運(yùn)動(dòng)時(shí) 甲的加速度為2m s2 乙的加速度為 3m s2 則下列說法中正確的是 A 兩物體都做加速直線運(yùn)動(dòng) 乙的速度變化快B 甲做加速直線運(yùn)動(dòng) 它的速度變化快C 乙做減速直線運(yùn)動(dòng) 它的速度變化快D 甲的加速度數(shù)值比乙的大 解析 選C 因?yàn)檫x同一方向?yàn)檎?且速度都沿正方向 所以a 2m s2的甲物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng) a 3m s2的乙物體則做勻減速直線運(yùn)動(dòng) 而a絕對(duì)值越大 速度變化越快 所以A B錯(cuò) C正確 加速度的正 負(fù)僅表示方向不表示大小 所以D錯(cuò) 故選C 二 非選擇題 本題包括2小題 共20分 要有必要的文字?jǐn)⑹?7 10分 汽車在制造完成出廠之前 都要經(jīng)過嚴(yán)格的技術(shù)檢測(cè) 一輛汽車從原點(diǎn)O由靜止出發(fā)沿x軸做直線運(yùn)動(dòng) 自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)記錄下了該汽車啟動(dòng) 運(yùn)行及剎車過程的數(shù)據(jù) 求 1 汽車在第2s末的瞬時(shí)速度 2 汽車在前3s和最后2s的平均加速度 3 汽車在第4s內(nèi)的平均速度 解析 1 由表可知 第2s末的瞬時(shí)速度為3m s 2 汽車在前3s內(nèi)的平均加速度a m s2 1 67m s2 方向與運(yùn)動(dòng)方向相同 同理 最后2s內(nèi)的平均加速度為a m s2 2 5m s2 表示方向與運(yùn)動(dòng)方向相反 3 第4s內(nèi)的平均速度v m s 4m s 方向與運(yùn)動(dòng)方向相同 8 10分 挑戰(zhàn)能力 有些國(guó)家的交管部門為了交通安全 特制定了死亡加速度大小為500g g取10m s2 用這一數(shù)值以警示世人 意思是如果行車加速度超過此值 將有生命危險(xiǎn) 這么大的加速度 一般車輛是達(dá)不到的 但是發(fā)生交通事故時(shí) 將會(huì)達(dá)到這一數(shù)值 試判斷 兩輛汽車以36km h的速度相向而撞 碰撞時(shí)間為2 10 3s 駕駛員是否有生命危險(xiǎn) 解析 汽車的初速度v0 36km h 10m s 末速度vt 0 這一碰撞過程的時(shí)間 t 2 10 3s 由加速度的定義式a 得加速度的大小為m s2 5 103m s2 500g 所以駕駛員有生命危險(xiǎn) 答案 有生命危險(xiǎn) 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全