3 向心加速度 [学习目标] 1.理解向心加速度的概念.2.知道向心加速度和线速度、角速度的关系式.3.能够运用向心加速 度公式求解有关问题. 一、匀速圆周运动的加速度方向 1.定义：物体做匀速圆周运动时的加速度总指向圆心，这个加速度叫作向心加速度. 2.向心加速度的作用：向心加速度的方向总是与速度方向垂直，故向心加速度只改变速度的 方向，不改变速度的大小. 二、匀速圆周运动的加速度大小 二、匀速圆周运动的加速度大小 1.向心加速度公式 an＝或an＝ω 2 r . 2.向心加速度的公式既适用于匀速圆周运动，也适用于非匀速圆周运动. 1.判断下列说法的正误. (1)做匀速圆周运动的物体的加速度一定不为0.( √ ) (2)匀速圆周运动的加速度始终不变.( × ) (3)匀速圆周运动是匀变速运动.( × ) (4)匀速圆周运动的向心加速度的方向时刻指向圆心，大小不变.( √ √ ) (5)根据an＝知向心加速度an与半径r 成反比.( × ) (6)根据an＝ω2r 知向心加速度an与半径r 成正比.( × ) 2.在长0.2 m 的细绳的一端系一小球，绳的另一端固定在水平桌面上，使小球以大小为0.6 m/s 的线速度在桌面上做匀速圆周运动，则小球运动的角速度为______，向心加速度大小为 ______. 答案 3 rad/s 1.8 m/s2 解析

[学习目标] 1.进一步理解速度、加速度的概念．知道v＝，a＝都是比值法定义的物理量， 通过对比，理解两物理量的物理意义.2.进一步掌握x－t 图像和v－t 图像的特点、斜率意义， 并会应用图像解决问题． 一、速度和加速度 1．比值定义法 (1)比值定义法是指用两个物理量之比定义一个新的物理量的方法，是物理学中常用的方法， 基本特点是被定义的物理量往往反映物体的最本质的属性，不随定义所用的物理量的改变而 (2)在本章中，速度、加速度均是运用比值定义法引入的．速度v＝，该比值反映了物体运动 的快慢．加速度a＝，该比值反映了速度变化的快慢． 2．速度和加速度无直接关系 (1)速度和加速度的大小无直接关系．速度大，速度不一定变化快，加速度不一定大；加速 度大，速度变化快，不代表物体运动快，速度也不一定大；加速度为零，速度可能不为零， 速度为零，加速度也可能不为零． (2)速度和加速度的方向无直接关 (2)速度和加速度的方向无直接关系．加速度与速度的方向可能相同也可能相反，甚至两者 的方向可能不在一条直线上． 下列关于加速度的说法中正确的是________． A．物体的速度大，其加速度一定大 B．物体速度变化大，其加速度一定大 C．物体的速度为零时，其加速度一定为零 D．物体的加速度不断减小，物体的速度也不断减小 E．物体的加速度不为零，物体速度一定增大 F．速度变化越快，加速度一定越大 G．速度对时间的变化率越大，加速度一定越大

4 速度变化快慢的描述——加速度 [学习目标] 1.理解加速度的概念，掌握速度、速度变化量、速度变化率的区别.2.能根据速 度和加速度的方向关系判断物体的运动情况.3.能利用v－t 图像判断和计算加速度的大小． 一、加速度 1．物理意义：加速度是描述物体运动速度变化快慢的物理量． 2．定义：速度的变化量与发生这一变化所用时间之比，叫作加速度． 3．定义式：a＝.Δv 表示速度变化量，Δt 4．单位：在国际单位制中，加速度的单位是米每二次方秒，符号是 m/s 2 或 m·s － 2 . 二、加速度的方向 1．加速度的方向：加速度是矢(填“矢”或“标”)量，加速度的方向与速度的变化量 Δ v 的 方向相同． 2．直线运动中，加速度方向与速度方向的关系 加速运动时，加速度的方向与速度的方向相同；减速运动时，加速度的方向与速度的方向相 反． 三、从v－t 图像看加速度 1．定性判断：v－t 图像中图线的倾斜程度可以判断加速度的大小． 2.定量计算：如图1，在v－t 图像上取两点E(t1，v1)、F(t2，v2)，加速度的数值a＝＝. 图1 1．判断下列说法的正误． (1)加速度是表示物体运动快慢的物理量．( × ) (2)物体速度变化越大，加速度越大．( × ) (3)物体速度变化越快，加速度越大．( √ ) (4)物体A

2 实验：探究加速度与力、质量的关系 [学习目标] 1.学会用控制变量法探究物理规律.2.会测量加速度、力和质量，能作出物体运 动的a－F、a－图像.3.能通过实验数据及图像得出加速度与力、质量的关系． 一、实验思路——控制变量法 1．探究加速度与力的关系 保持小车质量不变，通过改变槽码的个数改变小车所受的拉力，测得不同拉力下小车运动的 加速度，分析加速度与拉力的定量关系． 2．探究加速度与质量的关系 2．探究加速度与质量的关系 保持小车所受的拉力不变，通过在小车上增加重物改变小车的质量，测得不同质量的小车对 应的加速度，分析加速度与质量的定量关系． 二、物理量的测量 1．质量的测量：用天平测量．在小车中增减砝码的数量可改变小车的质量． 2．加速度的测量 (1)方法1：让小车做初速度为0 的匀加速直线运动，用刻度尺测量小车移动的位移x，用秒 表测量发生这段位移所用的时间t，然后由a＝计算出加速度a 加速度a. (2)方法2：由纸带根据公式Δx＝aT2，结合逐差法计算出小车的加速度． (3)方法3：不直接测量加速度，求加速度之比，例如：让两个做初速度为0 的匀加速直线运 动的物体的运动时间t 相等，测出各自的位移x1、x2，则＝，把加速度的测量转换成位移的 测量． 3．力的测量 在阻力得到补偿的情况下，小车受到的拉力等于小车所受的合力． (1)在槽码的质量比小车的质量小得多时，可

1．在做“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，保持小车和砝码的总质量不变，测得 小车的加速度a 和拉力F 的数据如表所示. F/N 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 a/(m·s－2) 0.11 0.19 0.29 0.40 0.51 (1)根据表中的数据在图1 所示的坐标系中作出a－F 图像． 图1 (2)图像斜率的物理意义是____________________ 时，小车开始运动，说明小车受到的阻力为0.1 N. 2．(2019·重庆巴蜀中学高一上期末)在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，某同学 使用了如图2 所示的装置，木板放在水平桌面上，打点计时器打点频率为50 Hz. 图2 (1)实验中得到如图3 所示的一段纸带，每五个点取一个计数点，测得AB＝7.65 cm，BC＝ 10.17 cm，则实验测出小车的加速度大小为________ m/s2. 图3 (2)若直接按题中 (2)若直接按题中所示装置进行实验，以沙和沙桶的总重力产生的拉力F 为横坐标，通过纸 带分析得到的加速度a 为纵坐标，以下画出的a－F 图像合理的是________． (3)实验中，沙和沙桶的总重力________(填“大于”“小于”或“等于”)绳子对小车的拉力， 为了让沙和沙桶的总重力大小更接近绳子对小车的拉力，应让沙和沙桶的总质量________ (填“远大于”或“远小于”)小车的质量． (4)若第(2)问中四个图像中的图线(B、C

质谱仪与回旋加速器 [学习目标] 1.知道质谱仪的构造及工作原理，会确定粒子在磁场中运动的半径，会求粒子 的比荷.2.知道回旋加速器的构造及工作原理，知道交流电的周期与粒子在磁场中运动的周期 之间的关系，知道决定粒子最大动能的因素． 一、质谱仪 1．质谱仪构造：主要构件有加速电场、偏转磁场和照相底片． 2．运动过程(如图1) 图1 (1)带电粒子经过电压为U 的加速电场加速，qU＝mv2 3．分析：从粒子打在底片D 上的位置可以测出圆周的半径r，进而可以算出粒子的比荷． 二、回旋加速器 1．回旋加速器的构造：两个D 形盒，两D 形盒接交流电源，D 形盒处于垂直于D 形盒的匀 强磁场中，如图2. 图2 2．工作原理 (1)电场的特点及作用 特点：两个D 形盒之间的窄缝区域存在周期性变化的电场． 作用：带电粒子经过该区域时被加速． (2)磁场的特点及作用 特点：D 形盒处于与盒面垂直的匀强磁场中． √ ) (3)利用回旋加速器加速带电粒子，要提高加速粒子的最终速度，应尽可能增大磁感应强度B 和D 形盒的半径R.( √ ) (4)增大两D 形盒间的电压，可以增大带电粒子所获得的最大动能．( × ) 一、质谱仪 导学探究 如图3 所示为质谱仪原理示意图．设粒子质量为m、电荷量为q，加速电场电 压为U，偏转磁场的磁感应强度为B，粒子从容器A 下方的小孔S1飘入加速电场，其初速度 几乎为0

过程中的加速度和速度. 2.会分析物体受力的瞬时变化，掌握瞬时变化问题的两种模型． 一、变力作用下加速度和速度的分析 1．加速度与合力的关系 由牛顿第二定律F＝ma，加速度a 与合力F 具有瞬时对应关系，合力增大，加速度增大，合 力减小，加速度减小；合力方向变化，加速度方向也随之变化． 2．速度与加速度(合力)的关系 速度与加速度(合力)方向相同，物体做加速运动；速度与加速度方向相反，物体做减速运动． 始做匀加速直线运动，经 过一段时间后，将水平推力逐渐减小到零(物体不停止)，在水平推力减小到零的过程中( ) A．物体的速度逐渐减小，加速度(大小)逐渐减小 B．物体的速度逐渐增大，加速度(大小)逐渐减小 C．物体的速度先增大后减小，加速度(大小)先增大后减小 D．物体的速度先增大后减小，加速度(大小)先减小后增大 答案 D 解析 对物体受力分析如图所示，因为原来做匀加速直线运动，所以F>Ff，由于运动一段 放置的弹簧开始，到弹簧被压缩到最短的过程中，小球的速度大小和加速度大小的变化情况 是( ) 图1 A．加速度先变小后变大 B．加速度一直变大 C．速度先变大后变小 D．速度一直变小 答案 AC 解析 开始阶段，弹簧的压缩量较小，因此弹簧对小球向上的弹力大小小于小球的重力大小， 此时合力大小为F 合＝mg－kx，方向向下，随着弹簧压缩量的增加，弹力增大，故合力减小， 则加速度减小，由于合力与速度方向相同，小球的速度增大；当mg＝kx

理解匀变速直线运动的v－t 图像特点. 3.掌握匀变速直线运动的速度公式，会用此公式解决简单的匀变速直线运动问题． 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． 2．v－t 图像：匀变速直线运动的v－t 图像是一条倾斜的直线． 3．分类： (1)匀加速直线运动：a 和v 同向，速度随时间均匀增加． (2)匀减速直线运动：a 和v 反向，速度随时间均匀减小． 二、速度与时间的关系 1．速度与时间的关系式：v＝v0＋ 1．判断下列说法的正误． (1)匀变速直线运动的加速度不变．( √ ) (2)速度逐渐增加的直线运动是匀加速直线运动．( × ) (3)公式v＝v0＋at 适用于任何做直线运动的物体．( × ) (4)匀加速直线运动的v－t 图像的斜率逐渐增大．( × ) 2．一辆汽车原来的速度是8 m/s，在一段足够长的下坡路上以0.5 m/s2的加速度做匀加速 直线运动，则行驶了20 s 时的速度为________ (1)物体分别做什么运动？ (2)在乙、丙、丁图中，加速度不变的物体是哪个？在乙和丁图中，物体的运动有什么不同？ 答案 (1)甲做匀速直线运动；乙做匀加速直线运动；丙做匀减速直线运动；丁做变加速直 线运动 (2)乙、丙；物体乙的v－t 图线斜率不变，加速度不变，速度随时间均匀增加，物体丁的v －t 图线斜率变大，加速度变大，速度增加得越来越快． 知识深化 1．匀变速直线运动 加速度保持不变的直线运动． 2．匀变速直线运动的特点

1．内容：物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的质量成反比，加速度的方向 跟作用力的方向相同． 2．表达式F＝kma，其中力F 指的是物体所受的合力． 二、力的单位 1．力的国际单位：牛顿，简称牛，符号为N. 2．“牛顿”的定义：使质量为1 kg 的物体产生1 m/s2的加速度的力叫作1 N，即1 N＝ 1_kg·m/ s 2 . 3．在质量的单位取kg，加速度的单位取m/s2，力的单位取N ) (2)任何情况下，物体的加速度的方向始终与它所受的合力方向一致．( √ ) (3)物体的运动方向一定与它所受合力的方向一致．( × ) (4)使质量是1 kg 的物体产生1 m/s2的加速度的力叫作1 N．( √ ) 2．光滑水平桌面上有A、B 两个相距较远的物体，已知mA＝2mB.当用F＝10 N 的水平力作 用在A 上时，能使A 产生5 m/s2的加速度，当用2F 的水平力作用在B 的水平力作用在B 上时，能使B 产生 的加速度为________m/s2. 答案 20 一、对牛顿第二定律的理解 导学探究 甲同学说：“由a＝可知，物体的加速度a 与速度的变化量Δv 成正比，与时间 Δt 成反比．”乙同学说：“由a＝可知，物体的加速度a 与合力F 成正比，与质量m 成反 比．”哪一种说法是正确的？为什么？ 答案 乙同学的说法正确，物体的加速度大小是由物体所受的合力的大小和物体的质量共同

B． 内，质点加速度大小为 C． 内，质点做速度方向向x 轴负方向的匀速直线运动 D． 内，质点做速度方向向x 轴正方向的加速运动 3．如图所示，在平直的高速公路上，小轿车和大货车并排沿正方向运动，小轿车超越大货车时，小轿车的加 速度 ，大货车的加速度 ，对小轿车和大货车的运动，下列判断正确的是（ ） A．小轿车做加速直线运动，大货车做减速直线运动 B．小轿车的加速度大于大货车的加速度 B．小轿车的加速度大于大货车的加速度 C．小轿车的速度变化比大货车的速度变化快 D．小轿车、大货车在相等时间内速度变化相同 4．如图甲所示，火箭发射时速度能在 内由0 增加到 ．如图乙所示，汽车以 的速度行驶， 急刹车时能在 内停下来．下列说法中正确的是（ ） A． 内火箭的速度变化量为 B． 内汽车的速度变化量为 C．火箭的速度变化比汽车的快 D．火箭与汽车的加速度大小相等 B．第 内汽车的加速度为0 C． 末汽车回到出发点 D．前 内汽车位移大小为 8．一个物体以 的速度在水平面上运动，某时刻起获得一个与速度方向在同一直线上、大小为 的加速度，则 末物体的速度大小可能为（ ） A． B． C． D． 9．关于汽车的加速度，下列说法正确的是（ ） A．汽车的加速度为 ，表示速度的大小一定越来越大