内容正文:
1.1.4 速度变化快慢的描述——加速度
学习目标
核心提炼
1.理解加速度的概念,能区分v、Δv与的关系。
1个定义——加速度的比值定义法
2种方法——求解加速度方法:公式法或图象法
3个物理量——速度、速度变化量和加速度
2.知道加速度的矢量性,能根据加速度与速度方向的关系判断物体的运动情况。
3.掌握运用vt图象计算加速度大小的方法及分析运动变化情况。
一、加速度
[观图助学]
观察体会:下列3幅图是一辆小轿车在相等时间内,速度计示数变化情况,你可得到什么结论?
1.定义:速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值。即a=。
2.单位:国际单位制中,加速度的单位是米每二次方秒,符号是m/s2或m·s-2。
3.物理意义
加速度a是表示物体速度变化快慢的物理量,也叫速度对时间的变化率。
4.a=是用比值定义法定义的物理量,a的大小与Δv、Δt无关。
[理解概念]
判断下列说法是否正确。
(1)物体的速度越大,则加速度越大。(×)
(2)物体的速度变化越大,则加速度越大。(×)
(3)物体的速度变化越快,则加速度越大。(√)
二、加速度方向与速度方向的关系
[观图助学]
通过对跑步者在相等时间间隔里运动距离的观察,可以判断跑步者的运动情况,速度矢量的长度的变化,显示了跑步者速度的变化情况,那么加速度与速度方向有什么关系?
1.加速度的方向:与速度变化量的方向相同。
2.加速度与速度的方向关系:在直线运动中
(1)如果速度增加,加速度的方向与速度的方向相同。
(2)如果速度减小,加速度的方向与速度的方向相反。
[理解概念]
判断下列说法是否正确。[来源:学科网]
(1)加速度减小,速度一定减小。(×)
(2)a<0,速度一定减小。(×)
(3)只要a与v方向相同,v一定增大。(√)
三、从vt图象看加速度
1.定性判断:vt图象的斜率反映加速度的大小。
2.定量计算:在vt图象上取两点E(t1,v1)、F(t2,v2),加速度的数值a=。
=
预习完成后,请把你疑惑的问题记录在下面的表格中
问题1
问题2
加速度与速度、速度变化量的比较
[观察探究]
图1中甲、乙、丙、丁各物体都在做直线运动,其运动的速度在发生变化,但速度变化的快慢不同。
图1[来源:Zxxk.Com]
(1)万吨货轮和火箭在相同时间内谁的速度变化大?谁的速度变化快?
答案 火箭 火箭
(2)列车和小轿车从静止开始运动达到相同速度,所用时间不同,谁的速度变化快?
答案 小轿车
(3)甲、乙、丙、丁四种情形中,加速度的大小各为多少?
答案 甲 0.02 m/s2 乙 10 m/s2 丙 0.056 m/s2 丁 1.4 m/s2
[探究归纳]
1.速度、速度的变化量、加速度比较
相关量
比较项
速度v
速度的变化量Δv
加速度a
定义
物体的位移与所用时间的比值
物体的末速度与初速度的差值
物体速度的变化量与所用时间的比值
表达式
v=
Δv=v2-v1
a=
单位
m/s
m/s
m/s2
方向
速度的方向就是物体运动的方向
Δv=a·Δt,Δv与a的方向相同
a与Δv的方向相同
物理意义
表示物体运动的快慢和方向
表示物体速度变化的大小和方向
表示物体速度变化的快慢和方向
2.直线运动中加速度的几个“不一定”
(1)物体的速度大,加速度不一定大;物体的速度很小,加速度不一定很小;物体的速度为零,加速度不一定为零。
(2)物体的速度变化量大,加速度不一定大;物体速度大小不变,加速度不一定为零。
(3)负加速度不一定小于正加速度。
(4)加速度为负,物体不一定做减速运动;物体加速度为零,速度不一定为零。
(5)加速度不断减小,物体的速度不一定减小;加速度不断增大,物体的速度不一定增大。
(6)加速度方向不一定与速度方向在同一直线上,物体的速度方向改变,加速度方向不一定改变。物体的加速度方向改变,速度方向不一定改变。
[试题案例]
[例1] 关于速度、速度改变量、加速度,下列说法正确的是( )
A.物体运动的速度改变量很大,它的加速度一定很大
B.速度很大的物体,其加速度可以很小,可能为零
C.某时刻物体的速度为零,其加速度一定为零
D.加速度很大时,运动物体的速度一定很大
审题指导
关键词
信息
速度改变量很大
仅指Δv很大,Δt未知
速度很大
速度改变量可以很小,也可以为零
速度为零
速度变化量不一定为零
加速度很大
速度变化量不一定很大,速度变化需要时间
解析 加速度是单位时间内速度的变化量,与速度无必然联系,故选项B正确。
答案 B
1.速度的变化量与加速度的关系
(1)加速度a的方向与速度的变化量Δv的方向一定相同,但速度变化量Δv的大