高一物理第一章--第5节--第二章--第1节、第2节人教实验版知识精讲.doc

高一物理第一章 第5节 第二章 第1节、第2节人教实验版
【本讲教育信息】
一. 教学内容：
第一章 第5节 加速度
第二章 第1节 实验：探究小车的速度随时间变化的规律
第2节 匀变速直线运动的速度与时间的关系

二. 知识要点：
1. 理解加速度的概念。知道加速度是表示速度变化快慢的物理量，知道它的定义、公式、符号和单位。
2. 知道加速度是矢量。知道加速度的方向始终跟速度的改变量的方向一致。
3. 知道什么是匀变速运动。
4. 掌握打点计时器的操作和使用。
5. 能画出小车运动的图象。
6. 掌握探究小车速度随时间变化规律的方法。
7. 掌握匀变速直线运动的规律特点，知道公式v＝v0+at的推导过程。
8. 知道v一t图象的意义，并会用公式图象分析计算问题。
9. 能从图象分辨出匀速直线和匀变速直线运动。

三. 重点、难点分析：
（一）加速度
1. 定义：加速度（acceleration）是速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值。用表示。
2. 公式：=。
3. 单位：在国际单位制中为米每二次方秒（m／s2）。常用的单位还有厘米每二次方秒。
4. 方向：加速度是矢量，不但有大小，而且有方向。
5. 物理意义：表示速度改变快慢的物理量；加速度在数值上等于单位时间内速度的变化量。

（二）匀变速运动
1. 定义：在运动过程中，加速度保持不变的运动叫做匀变速运动。
2. 特点：速度均匀变化，加速度大小、方向均不变。

（三）速度变化情况的判断
1. 判断物体的速度是增加还是减小，不必去管物体的加速度的大小，也不必管物体的加速度是增大还是减少。只需看物体加速度的方向和速度是相同还是相反，只要物体的加速度跟速度方向相同，物体的速度一定增加；只要物体的加速度方向与速度方向相反，物体的速度一定减小。
2. 判断物体速度变化的快慢，只看加速度的大小。加速度是速度的变化率，只要物体的加速度大，其速度变化得一定快，只要物体的加速度小，其速度变化得一定慢。

［实验］
一、实验目的
探究小车速度随 变化的规律。

二、实验原理
利用 打出的纸带上记录的数据，以寻找小车速度随时间变化的规律。

三、实验器材
打点计时器，低压 电源、纸带、带滑轮的长木板、小车、 、细线、复写纸片、 。

四、实验步骤
1. 如图所示，把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上，没有滑轮的一端连接好电路。

2. 把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂上合适的 。把纸带穿过打点计时器，并把纸带的一端固定在小车的后面。
3. 把小车停在靠近打点计时器处，接通 后，放开 ，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一行小点，随后立即关闭电源。换上新纸带，重复实验三次。
4. 从三条纸带中选择一条比较理想的，舍掉开头比较密集的点迹，在后边便于测量的地方找一个点做计时起点。为了测量方便和减少误差，通常不用每打一次点的时间作为时间的单位，而用每打五次点的时间作为时间的单位，就是T＝0.02s5=0.1s。在选好的计时起点下面标明A，在第6个点下面标明B，在第11个点下面标明C，在第16个点下面标明D……，点A、B、C、D……叫做计数点，两个相邻计数点间的距离分别是、、……
5. 利用第一章方法得出各计数点的瞬时速度填入下表：
位置
A
B
C
D
E
F
G
时间
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6

6. 以速度为 轴，时间为 轴建立直角坐标系，根据表中的数据，在直角坐标系中描点。
7. 通过观察思考，找出这些点的分布规律。

［匀变速直线运动的速度与时间的关系］
一、匀变速直线运动
1. 定义：沿着一条直线且加速度不变的运动，叫匀变速直线运动。
2. 匀变速直线运动的v—t图象
1）速度一时间图象（v—t图象）：表示v—t关系的图象叫速度—时间图像。以横轴表示时间，纵轴表示速度，根据实际数据取单位、定标度、描点，用平滑线连结各点便得v—t图象。
2）匀变速直线运动的v—t图象是一条倾斜的直线 。
图像的作用：可从图像上直接得到任意时刻物体的速度
可从图像直接判断运动性质
可由图象的倾斜程度判断加速度的大小
可由图象的倾斜方向判断加速度的方向
3. 匀变速直线运动速度公式：v＝v0+at。
速度公式的讨论
（1）速度公式反映了匀变速直线运动的瞬时速度随时间变化的规律，式中v0是开始计时时刻的瞬时速度，v是经时间t后的瞬时速度。
（2）速度公式中v0、v、a都是矢量。在直线运动中，规定正方向后（习惯上，常以初速v0的方向为正方向），都可用带正、负号的代数量表示。在这里正、负号与相应物理量的方向相对应。因此，对计算结果中的正、负，需要根据正方向的规定，说明其物理意义。若经计算后。v>0，说明末速度与初速度同向。若a<0，表示加速度与v0反向。

【典型例题】
例1. 关于加速度，下列说法中正确的是
A. 速度变化越大，加速度一定越大
B. 速度变化所用时间越短，加速度一定越大
C. 速度变化越快，加速度一定越大
D. 速度为零，加速度一定为零
解析：由加速度的定义式可知，加速度与速度的变化量和速度变化所用的时间两个因素有关。速度变化越大，加速度不一定越大；速度变化所用时间越短，若速度变化量没有确定，也不能确定加速度一定越大。加速度是描述速度变化快慢的物理量，速度变化越快，加速度一定越大；速度为零，并不是速度的变化量为零，故加速度不一定为零。
答案：C

例2. 如图所示是某矿井中的升降机由井底到井口运动的图象，试根据图象分析各段的运动情况，并计算各段的加速度。

解析：（1）0～2s，图线是倾斜直线，说明升降机是做匀加速运动，根据速度图象中斜率的物理意义可求得加速度。
（2）2s～4s，图线是平行于时间轴的直线，说明升降机是做匀速运动，根据速度图象中斜率的物理意义可求得加速度。
（3）4s～5s，图线是向下倾斜的直线，说明升降机是做匀减速运动，根据速度图象中斜率的物理意义可求得加速度。
答案：见解析

例3. 一质点从静止开始以1m／s2的加速度匀加速运动，经5s后做匀速运动，最后2s的时间质点做匀减速运动时的速度是多大?减速运动直至静止，则质点匀减速运动时的加速度是多大?
解析：质点的运动过程包括加速匀速减速三个阶段，如图所示。

图示中AB为加速，BC为匀速，CD为减速，匀速运动的速度即为AB段的末速度，也是CD段的初速度，这样一来，就可以利用公式方便地求解了，
由题意画出图示，由运动学公式知：

由应用于CD段（）得

负号表示方向与方向相反
答案：5m/s -2.5m/s2
说明：解决运动学问题要善于由题意画出运动简图，利用运动简图解题不论是从思维上还是解题过程的叙述上都变得简洁，可以说能起到事半功倍的作用。事实上，能够正确地画出运动简图说明你对题目中交待的物理过程有了很清楚的认识，这是对同学们要求比较高而且难度比较大的基本功，务必注意这一点。

【模拟试题】
1、下列运动过程可能实现的是 （ ）
A. 运动物体的速度很大，但加速度很小
B. 运动物体的速度很小，但加速度很大
C. 运动物体的加速度减小，速度却增大
D. 运动物体的加速度增大，速度却减小
2、物体做匀加速直线运动，已知加速度为，则 （ ）
A. 物体在某秒末的速度一定是该秒初的速度的2倍
B. 物体在某秒末的速度一定是比该秒初的速度大
C. 物体在某秒初的速度一定比前秒末的速度大
D. 物体在某秒末的速度一定比前秒初的速度大
3、关于速度、速度的变化量、速度变化率的关系，下列说法中正确的是 （ ）
A. 速度变化量越大，速度的变化率一定越大
B. 速度越大，速度变化量一定越大
C. 速度的变化率为零，速度一定为零
D. 速度很大，速度变化率可能很小；速度为零，速度变化率不一定为零
4、若汽车的加速度方向与速度方向一致，当加速度减小时，则 （ ）
A. 汽车的速度也减小
B. 汽车的速度仍在增大
C. 当加速度减小到零时，汽车静止
D. 当加速度减小到零时，汽车的速度达到最大
5、一足球以12m／s的速度飞来，被一脚踢回，踢出时速度大小为24m／s，球与脚接触时间为0.ls，则此过程中足球的加速度为 （ ）
A. 120m／s2，方向与踢出方向相同
B. 120m／s2，方向与飞来方向相同
C. 360m／s2，方向与踢出方向相同
D. 360m／s2，方向与飞来方向相同
6、一质点在x轴上运动，初速度>0，加速度>0，当的值开始减小，则该质点 （ ）
A. 速度开始减少，直到加速度等于零为止
B. 速度开始增加，直到加速度等于零为止
C. 速度继续增加，直到加速度等于零为止
D. 速度继续增大，加速度方向和速度方向相反
7、一辆车由静止开始做匀变速直线运动，在第8s末开始刹车，经4s停下来，汽车刹车过程也在做匀变速运动，那么前后两段加速度的大小之比是 （ ）
A. 1：4 B. 1：2 C. 2：1 D. 4：1
8、几个做匀加速直线运动的物体，运动了相等的时间，则在这段时间内 （ ）
A. 加速度最大的那个物体末速度最大
B. 初速度最大的那个物体末速度最大
C. 末速度最大的那个物体平均速度最大
D. 初速度最大，加速度也最大的那个物体平均速度最大
9、物体做匀加速直线运动，已知第1s末的速度是6m／s，第2s末的速度是8m／s，则下面结论正确的是 （ ）
A. 物体零时刻的速度是3m／s
B. 物体的加速度是2m／s2
C. 任何1s内的速度变化都是2m／s
D. 第1s内的平均速度是6m／s
10、甲、乙两物体在同一直线上运动，它们的图象如图，可知 （ ）
A. 在t1时刻，甲和乙的速度相同
B. 在t1时刻，甲和乙的速度大小相等，方向相反
C. 在t2时刻，甲和乙的速度方向相同，加速度方向相反
D. 在t2时刻，甲和乙的速度相同，加速度也相同

11、一物体做匀变速直线运动，某时刻速度的大小为，1s后速度的大小变为，在这1s内该物体的 （ ）
A. 速度变化的大小可能小于
B. 速度变化的大小可能大于
C. 加速度的大小可能小于2
D. 加速度的大小可能大于2
12、如图所示的速度—时间图象中，质点A、B、C运动的加速度分别为= 2，= 2， ＝ 2，其中 的加速度最大。在时 的速度最大，在时 的速度最大，在= s时，A、B的速度一样大。

13、有些国家的交管部门为了交通安全，特制定了死亡加速度为500g（g=10m/s2），以警示世人。意思是如果行车加速度超过此值，将有生命危险。这么大的加速度，一般车辆是达不到的，但是如果发生交通事故时，将会达到这一数值。试判断：两辆摩托车以36km／h的速度相向而撞，碰撞时间为1.210-3s，驾驶员是否有生命危险?
14、一个质点沿直线运动，到A点时，速度为3m／s，然后匀加速运动到B点时速度变为12m／s，历时6s；到B点后又匀减速运动，再经6s到达C点，并停下来，求：
（1）从A点到B点的过程中加速度的大小。
（2）从B点到C点过程的加速度的大小。
15、火车沿平直铁轨匀加速前进，通过某一路标时的速度为10.8km／h，1min后变成54km／h，又需经多长时间，火车的速度才能达到64.8km/h?
16、卡车原来用10m／s的速度匀速在平直公路上行驶，因为道口出现红灯，司机从较远的地方即开始刹车，使卡车匀减速前进，当车减速到2m／s时，交通灯转为绿灯，司机当即放开刹车，并且只用了减速过程的一半时间卡车就加速到原来的速度，从刹车开始到恢复原速过程用了12s。求：
（1）减速与加速过程中的加速度；
（2）开始刹车后2s末及10s末的瞬时速度。

【试题答案】
1. ABCD 2. B 3. D 4. BD 5. C 6. C
7. B 8. D 9. BC 10. AC 11. BD
12. 0.5 -0.25 0.25 A C C 4
13. 有危险
14. （1）1.5m/s2 （2）-2m/s2
15. 15s
16. （1）-1m/s2 2 m/s2 （2）8m/s 6m/s

用心 爱心 专心